Как мониторинг состояния улучшает программу PdM

Отказ оборудования может быть дорогостоящим и потенциально катастрофическим. Незапланированные простои производства, несоблюдение сроков контрактов, дорогостоящая замена оборудования, а также проблемы с безопасностью, экологические проблемы и нормативные нарушения - все это потенциальные последствия программы технического обслуживания, которая не позволяет прогнозировать и контролировать проблемы с оборудованием.

Внедрение полнофункциональной программы профилактического обслуживания (PdM) с использованием мониторинга состояния (также известной как CM) может помочь минимизировать нежелательные сюрпризы, обеспечивая впечатляющую окупаемость инвестиций. Регулярная регистрация данных о состоянии оборудования в реальном времени с помощью программы CM предлагает предприятиям более научный подход к управлению производительностью оборудования.

Заводы делают все возможное, чтобы понять производственные процессы. Имеет смысл применить такую ​​же строгость к пониманию оборудования, критически важного для этих процессов.

Обычно предприятия, разработавшие эффективные программы PdM с использованием CM, обнаруживают, что контролируемые активы редко вызывают незапланированные проблемы или простои. Эта свобода от аварийных ситуаций позволяет отделам технического обслуживания решать второстепенные проблемы, которые могут еще больше улучшить общее состояние операционных активов. Бесперебойная работа также способствует повышению морального духа техников по обслуживанию.

Первоначальная реализация CM обычно обнаруживает множество мелких, скрытых, тонких проблем. Для решения этих проблем необходимы ресурсы, и поначалу существующий бюджет на обслуживание может показаться неадекватным для поставленной задачи. Но как только происходит первоначальная стабилизация проблемы, программа PdM вскоре начинает окупать свои первоначальные затраты.

По мере того как группа технического обслуживания получает более глубокие знания о состоянии своих производственных активов, скорость появления новых проблем снижается еще больше, и программа начинает выплачивать дивиденды. Первоначальные затраты, необходимые для приобретения оборудования для сбора данных и обучения персонала, как правило, окупаются сами собой после того, как одно или два ключевых механизма «сэкономят».

Введите OEM-производителей

Регулярный сбор данных позволяет техническим специалистам выявлять тенденции и, таким образом, предвидеть неизбежные отказы оборудования. При предварительном уведомлении появляется достаточно времени для планирования корректирующих действий.

Хотя большинство организаций видят необходимость в рутинном CM, многие из них не имеют внутренних ресурсов для рентабельной и эффективной работы с программой мониторинга.

Часто сотрудники, которые собирают и анализируют информацию об оборудовании, также отвечают за повседневные операции и тратят большую часть своего времени на устранение чрезвычайных ситуаций. Запуск маршрутов сбора данных для сбора информации для долгосрочных тенденций неизбежно является более низким приоритетом, чем ремонт вышедшей из строя детали, задерживающей производство.

На некоторых предприятиях есть только один человек, обученный анализу вибрации, что явно становится проблемой, когда этот человек уходит на пенсию или переходит на другую должность. Даже когда эксперты остаются на борту, им становится все труднее быть в курсе навыков, необходимых для точной интерпретации массива собранных данных.

Чтобы решить эти проблемы, крупные OEM-производители заполняют пробелы в техническом обслуживании, предлагая своим конечным пользователям расширенное обслуживание продуктов и опыт эксплуатации с помощью программ CM. OEM-производители накопили опыт благодаря мониторингу и оценке собственного оборудования, пониманию процессов и систем конкурентов, а также сотрудничеству с поставщиками оборудования и программного обеспечения для мониторинга состояния.

С помощью программ мониторинга OEM-производители предоставляют группам технического обслуживания предприятий важную информацию о состоянии своего оборудования - от выполнения анализа вибрации и температуры до полного контрольно-измерительного оборудования во время производства, до отбора проб масла, термографии и ежемесячного сбора данных о маршруте с помощью ультразвукового измерения расхода.

Все вращающееся оборудование может выиграть от регулярного мониторинга. Решения о том, как часто и в какой степени следует проводить мониторинг, во многом зависят от критичности, стоимости и доступности. Для критически важного дорогостоящего оборудования, не имеющего запасных частей, скорее всего, потребуется полный комплект контрольно-измерительных приборов, чтобы обеспечить непрерывный мониторинг и защиту. Большая часть другого оборудования предприятия может быть покрыта ежемесячной программой мониторинга сбора данных.

Сквозной мониторинг

Flowserve Corp. входит в число OEM-производителей, предлагающих программы PdM и CM, которые помогают отделам технического обслуживания достичь желаемого уровня производительности. С помощью этих полнофункциональных проактивных программ Flowserve использует свой опыт прямо у ворот завода, уделяя особое внимание насосам, компрессорам, вентиляторам, клапанам, редукторам и другому оборудованию, критически важному для обеспечения высокого качества работы.

Предложение Flowserve CM - Condition Data Point Monitoring (CDPM) - и его программы PdM являются частью более крупной программы управления оборудованием, называемой LifeCycle Advantage.

Технические специалисты Flowserve начинают со сбора и анализа данных о состоянии оборудования, обычно предоставляя отделу технического обслуживания предприятия полные, исчерпывающие отчеты в течение трех рабочих дней после тестирования.

В отчетах выявляются критические проблемы, рекомендуются корректирующие действия и отслеживается статус рекомендаций. Отчетные документы включают сводный отчет, который отделы технического обслуживания могут использовать в качестве основы для снижения общей стоимости владения активами.

Дополнительное предложение Flowserve, программное обеспечение для управления оборудованием Flowstar.net, позволяет персоналу предприятия управлять данными об оборудовании и обновлять их в режиме реального времени через Интернет. Доступные данные включают подробные сведения о причинах отказа и рекомендации по техническому обслуживанию для конкретного оборудования, которые можно отсортировать и отфильтровать, чтобы получить более полное представление о способах повышения производительности предприятия.

Программное обеспечение также позволяет пользователям рассчитывать параметры надежности оборудования, такие как скорость всасывания, и облегчает обмен ресурсами и знаниями, чтобы максимизировать эффективность и минимизировать нагрузку на техническое обслуживание установки.

Применение мониторинга состояния

Чтобы удовлетворить особые потребности предприятия, менеджеры предприятия могут применять программу Flowserve Condition Data Point Monitoring в виде пошаговой процедуры. Такой подход дает пользователям доступ к определенному уровню технологий, который подходит для их конкретных целей.

Например, модуль сбора и анализа вибрации Flowserve отслеживает реакцию оборудования на внешние воздействия. С помощью этой технологии можно выявить проблемы с подшипниками, кавитацию, рециркуляцию, несоосность, резонанс и дисбаланс. В то время как технические специалисты Flowserve используют портативные устройства для сбора данных о вибрации от назначенного оборудования, удаленные аналитики ищут сигнатуры вибрации, превышающие предварительно установленные пределы срабатывания сигнализации, а затем дают рекомендации по уменьшению или устранению причин.

Этот тип анализа вибрации использовался для прогнозирования и предотвращения неожиданного отказа на химическом заводе на северо-востоке США, начиная с регулярной проверки вибрации машинного агрегата насоса градирни с двойным всасыванием.

Обнаружена необычная вибрация мотора помпы. Спектр вибрации подвесного подшипника мотора показал высокочастотный всплеск на 56-кратной рабочей скорости, а также чрезмерный люфт. На момент проверки внутреннее состояние двигателя было неизвестно, но спектр указывал на возможность ослабления или трещин на стержнях ротора.

Результаты дополнительного считывания были сосредоточены на более низкочастотной части спектра, которая показала боковые полосы частот проходящего полюса вокруг гармоник скорости бега. Это стало дополнительным доказательством неисправности стержня ротора.

Завод решил перейти на запасной насос и смог правильно вывести оборудование из строя. Впоследствии при разборке двигателя были обнаружены две сломанные стержни ротора. Если бы оборудование не контролировалось и не анализировалось должным образом, двигатель мог бы катастрофически выйти из строя - не только разрушив себя, но и потенциально повредив большую часть окружающего его оборудования.

Температурный тренд и анализ

С помощью модуля анализа тенденций и анализа критических температур Flowserve аналитики могут обнаруживать ненормальные рабочие условия в заранее определенных местах по всему предприятию.

Технические специалисты, оснащенные портативными сборщиками данных, могут отслеживать температуру подшипников двигателей и насосов, технологического оборудования и оборудования механического уплотнения, включая промывку уплотнения, охлаждение и резервуары теплообменника. Собранные данные загружаются в программное обеспечение для управления активами и анализируются на предмет несоответствий или заметных изменений условий эксплуатации.

Новым методом раннего обнаружения отказов оборудования является изменение температуры подшипников и планы промывки торцевых уплотнений. Этот метод помог сохранить оборудование на нефтеперерабатывающем заводе на Среднем Западе. План промывки уплотнения по API Plan 11 направляет поток из напорного патрубка насоса в полость уплотнения через ограничивающее поток отверстие.

Температура промывочной линии после сопла и температура нагнетания обычно измерялись ежемесячно. При нормальной работе температура с обеих сторон отверстия должна быть одинаковой, что указывает на нормальный поток.

После нескольких месяцев нормального считывания показаний на консольном химическом насосе наблюдалось увеличение разницы температур на отверстии, что указывает на закупорку отверстия. Если бы операцию разрешили продолжить в этих условиях, это привело бы к повреждению уплотнения и, в конечном итоге, потребовало бы разборки оборудования.

Однако благодаря программе CDPM Flowserve обслуживающий персонал смог устранить это условие с помощью недорогого рабочего задания, которое включало разрыв линии, снятие ограничений и повторную сборку.

Сравните это исправление со стоимостью снятия насоса и замены уплотнения и подшипников. Профилактическое обслуживание привело к огромной экономии для оператора как прямых затрат на ремонт, так и времени простоя оборудования. Знание тенденций в сочетании с последовательным мониторингом сбора данных позволяет обнаруживать и исправлять отклонения от нормы.

Тщательная проверка с помощью мониторинга триггерных точек

Модуль мониторинга триггерных точек Flowserve определяет конкретные условия, которые, как было доказано, приводят к преждевременному отказу компонентов. Технические специалисты Flowserve тщательно осматривают установку, осматривая насосы и документируя такие параметры, как критическое давление, скорость потока технологической и уплотнительной жидкости, уровни в резервуаре и скорость насоса. Собранные данные загружаются в программное обеспечение для управления активами и анализируются на предмет несоответствий или заметных изменений в условиях эксплуатации.

Еще одна значительная «экономия» техники произошла на электростанции на северо-западе США. Каждый год насосы питательной воды котла на заводе проходят комплексную проверку специалиста по характеристикам насосов. Чтобы получить показания общего расхода через каждый насос, техники использовали двухканальный ультразвуковой расходомер на всасывающей линии. Затем они сняли показания давления и температуры и сравнили характеристики оборудования с характеристиками исходной кривой испытаний.

Результаты показали, что в течение срока службы насоса производительность снизилась на 13 процентов по сравнению с исходной заводской кривой производительности. Показания вибрации, снятые в местах расположения подшипников, показали чрезмерную вибрацию как в насосе, так и на внутреннем конце турбины.

Вероятной причиной этой высокой вибрации был дисбаланс, определяемый по спектру вибрации и временной форме волны. Благодаря этому анализу завод смог спланировать техническое обслуживание до того, как производительность снизится еще больше, что приведет к аварийному останову и потере доходов.

Выступая в качестве дополнения к модулю мониторинга триггерных точек, дополнительные сведения о характеристиках оборудования можно получить с помощью модуля анализа смазочного масла Flowserve. Менеджеры по техническому обслуживанию могут использовать модуль анализа смазочного масла Flowserve для выявления ненормальной смазки и состояний машины, которые могут существовать на предприятии.

Образцы смазочных материалов подвергаются ряду тестов, включая спектроскопический анализ, подсчет частиц износа, инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье, измерения вязкости, водный тест Карла Фишера и, если количество частиц не соответствует спецификации, аналитическую феррографию.

Рентабельность инвестиций

Как растениям лучше всего измерить успешность рутинной программы мониторинга состояния? Один из самых простых способов - отслеживать среднюю стоимость одного рабочего задания на вращающемся оборудовании.

Программы CM предназначены для обнаружения потенциальных сбоев до того, как они станут катастрофическими. Очевидно, что использование профилактического обслуживания для предотвращения сбоев будет стоить меньше, чем обслуживание оборудования после того, как оно было серьезно повреждено или нарушает стандарты безопасности или регулирования. С CM должно быть меньше заказов на экстренные работы, а мероприятия по техническому обслуживанию можно будет лучше планировать.

Каждое «сохранение» машины, которое было прямым результатом программы CM, может регистрироваться инженером по надежности предприятия, который присваивает денежное или другое значение. Стоимость обычно определяется путем оценки стоимости обслуживания (если оборудование работало до катастрофического отказа) и вычитания стоимости ремонта. Если «экономия» предотвратила убытки из-за простоев или снижения производительности либо позволила избежать проблем с безопасностью или окружающей средой, эта дополнительная и значительная экономия также должна быть рассчитана.

Используя средние отраслевые показатели для сравнения экономии на обслуживании со стоимостью программы мониторинга, предприятия могут рассчитывать на окупаемость всего за один месяц. Эти быстрые окупаемости можно использовать в качестве подтверждающих доказательств при обращении к высшему руководству с просьбой о включении в бюджет CM и программы профилактического обслуживания. OEM-производители или отраслевые партнеры могут предоставить такие подтверждающие данные.

Применение строгого мониторинга состояния в программе профилактического обслуживания дает широкий спектр преимуществ, и заводы, использующие такую ​​программу, могут достичь отличных долгосрочных результатов. Сочетание управления активами и профилактического обслуживания с использованием управления активами и другим оборудованием, а также приложений и услуг для закупок может обеспечить исключительно положительную рентабельность инвестиций.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Flowserve по телефону 972-443-6500 или посетите сайт www.flowserve.com