خلاصه
تعمیر و نگهداری واکنشی منتظر از کار افتادن تجهیزات است. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه بدون توجه به شرایط، قطعات را در یک تقویم ثابت جایگزین می کند. تعمیر و نگهداری پیشبینیشده از دادههای بیدرنگ سنسورها برای تعیین سلامت واقعی دستگاه استفاده میکند و تنها زمانی که تخریب تشخیص داده میشود، مداخله میکند. برای دریچههای دوار پودری در کارخانههای فرآیند پیوسته، نظارت دیجیتال با حسگرهای لرزش، فرستندههای دما و اتصال IoT زمان توقف برنامهریزی نشده را تا 70 درصد کاهش میدهد. این راهنما فنآوریهای سنجش، روشهای تفسیر دادهها و مراحل پیادهسازی را برای ساختن یک برنامه نگهداری پیشبینیکننده برای فیدرهای قفل هوای چرخشی توضیح میدهد.
مانیتورینگ دیجیتال به جمع آوری مداوم یا دوره ای داده های فیزیکی از یک شیر دوار پودری با استفاده از حسگرهای الکترونیکی اطلاق می شود که این داده ها برای تجزیه و تحلیل به یک کنترل کننده محلی یا پلت فرم ابری منتقل می شوند. پارامترهای اصلی نظارت شده عبارتند از: سرعت ارتعاش، دمای بلبرینگ، جریان موتور و سرعت روتور. هر پارامتر با یک حالت خرابی خاص مرتبط است.
یک سنسور ارتعاش، معمولاً یک شتابسنج پیزوالکتریک، روی محفظه یاتاقان یا گیربکس نصب میشود. میانگین سرعت مربع را بر حسب میلی متر در ثانیه اندازه گیری می کند. شیرهای سالم لرزش زیر 2.8 میلی متر در ثانیه تولید می کنند. روند افزایشی نشان دهنده عدم تعادل، ناهماهنگی یا نقص بلبرینگ است. فرستنده های دما از عناصر RTD تعبیه شده در محفظه یاتاقان برای اندازه گیری دمای واقعی فلز استفاده می کنند. دمای معمولی عملکرد 40 تا 60 درجه سانتیگراد است. افزایش بیش از 80 درجه سانتیگراد نشان دهنده خرابی روغن کاری یا اصطکاک بیش از حد است.
جریان موتور از طریق درایو فرکانس متغیر یا یک ترانسفورماتور جریان جداگانه نظارت می شود. کشش جریان ثابت در یک بار مشخص طبیعی است. افزایش تدریجی نشان دهنده اتصال مکانیکی یا سایش نوک روتور است که تقاضای گشتاور را افزایش می دهد. بازخورد سرعت روتور از یک رمزگذار تأیید می کند که سوپاپ با RPM فرمان می چرخد. کاهش غیرمنتظره سرعت تحت بار نشان دهنده لغزش تسمه ها، کشش زنجیر یا خرابی اتصال است.
اتصال اینترنت اشیا این حسگرها را به دروازهای پیوند میدهد که دادهها را از طریق WiFi، اترنت یا شبکه سلولی به داشبورد منتقل میکند. داشبورد مقادیر زمان واقعی، روندهای تاریخی و وضعیت هشدار را نمایش می دهد. پلتفرمهای پیشرفته از الگوریتمهای یادگیری ماشینی استفاده میکنند تا تغییرات عادی فرآیند را از تخریب واقعی تشخیص دهند و هشدارهای کاذب را کاهش دهند.
چرا تعمیر و نگهداری پیش بینی مهم است
تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده مزایای قابل اندازهگیری را نسبت به روشهای سنتی ارائه میکند که مستقیماً بر سودآوری و ایمنی کارخانه تأثیر میگذارد.
از بین بردن شکست های فاجعه بار
بلبرینگ ها فوراً خراب نمی شوند. یک رولبرینگ معمولی در چهار مرحله پیشرفت می کند: عملکرد عادی، نقص اولیه، آسیب تدریجی و فروپاشی نهایی. مرحله اولیه تغییرات ارتعاشی ظریفی را ایجاد می کند که حسگرها هفته ها قبل از افزایش دما تشخیص می دهند. مداخله در مرحله دو فقط نیاز به تعویض بلبرینگ در طول توقف برنامه ریزی شده دارد. منتظر ماندن تا مرحله چهار منجر به توقیف روتور، حفره مسکن امتیاز شده و یک قبض تعمیر 5000 دلاری به جای تعویض 200 دلاری شود.
کاهش هزینه های نیروی کار تعمیر و نگهداری
برنامه های نگهداری پیشگیرانه نیاز به جداسازی و بازرسی ماهانه بدون توجه به شرایط دارند. برای کارخانه ای با بیست دریچه دوار، این کار سالانه صدها ساعت کار مصرف می کند. مانیتورینگ دیجیتال مشخص میکند که کدام دریچهها واقعاً نیاز به توجه دارند. بازرسی ها فقط در دریچه هایی که سیگنال های تخریب را نشان می دهند هدف قرار می گیرند. نیروی کار از جداسازی قطعات مبتنی بر تقویم به مداخله مبتنی بر شرایط تغییر می کند و تلاش های تلف شده را تا 40 تا 60 درصد کاهش می دهد.
افزایش عمر کامپوننت
اجرای یک روتور کمی نامتعادل، سایش را در هر قطعه ای که لمس می کند تسریع می کند. کوپلینگ بیشتر خم می شود، یاتاقان ها بارهای شعاعی بیشتری را مشاهده می کنند و نوک ها به طور ناهموار سایش می کنند. با تشخیص و اصلاح زودهنگام عدم تعادل، کل پیشرانه دوام بیشتری دارد. کارخانه هایی که از تعمیر و نگهداری پیش بینی شده استفاده می کنند معمولاً 20 تا 30 درصد فواصل طولانی تری بین تعمیرات اساسی گزارش می دهند.
بهینه سازی استفاده از قطعات یدکی
دادههای پیشبینیکننده دقیقاً به شما میگویند که یک قطعه چه زمانی از کار میافتد، نه فقط اینکه ممکن است روزی خراب شود. این امکان سفارش به موقع جایگزین ها را فراهم می کند و نیاز به ذخیره موجودی اضافی را کاهش می دهد. قطعات زمانی خریداری میشوند که روند دادهها تأیید کند که در 30 روز آینده به آنها نیاز است، نه به عنوان یک اقدام احتیاطی.
بهبود ایمنی و انطباق با محیط زیست
تشنجهای غیرمنتظره روتور میتوانند باعث ترکیدن حفاظهای کوپلینگ یا شکستن تسمههای محرکه شوند و خطرات پرتابه را ایجاد کنند. نشت گرد و غبار ناشی از خرابی مهر و موم های شفت باعث ایجاد اتمسفر قابل احتراق می شود. تعمیر و نگهداری پیشبینیشده از این رویدادها با تثبیت تخریب قبل از رسیدن به آستانه خطرناک جلوگیری میکند. حوادث ایمنی مربوط به خرابی دریچه های چرخشی در صورت وجود نظارت بر وضعیت به طور چشمگیری کاهش می یابد.
نحوه اجرای مانیتورینگ دیجیتال
اجرای موفقیتآمیز از یک رویکرد مرحلهای از پایلوت تا اجرای گسترده کارخانه پیروی میکند.
مرحله 1 شناسایی دارایی های حیاتی
هر شیر دوار سرمایه گذاری حسگر را توجیه نمی کند. دریچه هایی را اولویت بندی کنید که خرابی آنها باعث توقف تولید یا ایجاد خطرات ایمنی می شود. یک کارخانه معمولی 5 تا 10 دریچه حیاتی را برای نظارت اولیه شناسایی می کند. دریچههای بحرانی کمتر در تعمیر و نگهداری مبتنی بر تقویم تا زمانی که بودجه اجازه گسترش دهد ادامه مییابد.
مرحله 2 فناوری سنسور را انتخاب کنید
برای اکثر کاربردهای شیر دوار پودری، سنسور لرزش و دما ترکیبی بهترین مقدار را ارائه می دهد. حسگرهای بیسیم با باتریهای داخلی نصب را ساده میکنند، زیرا به مجرا یا سیمکشی نیاز نیست. عمر باتری بین 3 تا 5 سال است. برای شیرها در مناطق ATEX، محفظه حسگر ذاتا ایمن یا ضد انفجار الزامی است. Doebritz سنسورهای بیسیم ATEX را ارائه میکند که بدون مجوز کار داغ مستقیماً روی بدنه یاتاقان نصب میشوند.
مرحله 3 نصب و پیکربندی
سنسور را با استفاده از گل میخ یا چسب صنعتی روی محفظه یاتاقان بیرونی نصب کنید. از تمیز و صاف بودن سطح نصب اطمینان حاصل کنید. سنسور را طوری پیکربندی کنید که هر 15 دقیقه از ارتعاش نمونه برداری کند و داده ها را هر ساعت ارسال کند. آستانه های هشدار را تنظیم کنید: هشدار در لرزش 4.5 میلی متر در ثانیه یا دمای 75 درجه سانتیگراد، بحرانی در 7.1 میلی متر در ثانیه یا 85 درجه سانتیگراد. این مقادیر از استانداردهای بین المللی برای ماشین آلات صنعتی پیروی می کند.
مرحله 4 به یک پلتفرم متصل شوید
دروازه حسگر به WiFi کارخانه یا شبکه سلولی متصل می شود. داده ها به داشبورد ابری که از هر مرورگر یا برنامه تلفن همراه قابل دسترسی است وارد می شود. داشبورد هر سوپاپ را به عنوان یک نماد رنگی نمایش می دهد: سبز برای عادی، زرد برای هشدار، قرمز برای بحرانی. نمودارهای روند تاریخی، ارتعاش و دما را در طول زمان نشان میدهند، و به راحتی میتوان متوجه شد که آیا یک پارامتر به سمت بالا حرکت میکند یا پایدار.
مرحله 5 آموزش تیم های تعمیر و نگهداری
تکنسین های تعمیر و نگهداری باید بدانند که داده ها به چه معنا هستند و چگونه پاسخ دهند. هنگامی که یک هشدار هشدار ظاهر می شود، اقدام صحیح این است که یک بازرسی دقیق را ظرف یک هفته برنامه ریزی کنید. هنگامی که یک هشدار بحرانی ظاهر می شود، شیر باید ظرف 24 ساعت بازرسی شود. آموزش شامل تمرین عملی با داشبورد، روشهای تایید هشدار و ارتباط دادههای حسگر با یافتههای بازرسی فیزیکی است.
مرحله 6 روی داده ها عمل کنید و حلقه را ببندید
هنگامی که یک هشدار منجر به تعمیر می شود، آنچه را که پیدا شده و جایگزین شده است، ثبت کنید. این یک حلقه بازخورد ایجاد می کند که آستانه های هشدار را اصلاح می کند و تشخیص آینده را بهبود می بخشد. با گذشت زمان، سیستم امضای معمولی هر یک از شیرهای خاص را میآموزد، نتایج مثبت کاذب را کاهش میدهد و اعتماد تیم تعمیر و نگهداری را ایجاد میکند.
مثال کاربردی
یک کارخانه پتروشیمی در تگزاس هشت شیر دوار حیاتی را با استفاده از یک سیستم لرزش و دمای بی سیم کنترل کرد. در عرض سه ماه، سیستم افزایش تدریجی ارتعاش را در پودر پلی اتیلن دریچه DN300 نشان داد. ارتعاش از 2.1 به 5.3 میلی متر در ثانیه طی شش هفته افزایش یافت. تعمیر و نگهداری یک بازرسی را در طول تعطیلی برنامه ریزی شده بعدی برنامه ریزی کرد. آنها دریافتند که روتور یک لایه ضخیم از پودر چسبنده استاتیک در یک طرف جمع کرده است که باعث عدم تعادل شده است. روتور تمیز و متعادل شد. لرزش به 1.8 میلی متر در ثانیه کاهش یافت. بدون سنسور، عدم تعادل تا زمانی که بلبرینگ به طور فاجعهباری از کار بیفتد، شناسایی نشد و هزینه تعمیرات اضطراری 18000 دلار برآورد شد و تولید از دست رفت.
سوالات متداول
هزینه یک سیستم مانیتورینگ بی سیم برای هر شیر چقدر است؟
هزینه نصب شده بسته به نوع سنسور، تراکم دروازه و هزینه اشتراک پلت فرم از 800 تا 2000 دلار برای هر شیر متغیر است. اکثر کارخانه ها در عرض 6 تا 12 ماه از طریق جلوگیری از توقف بازپرداخت می شوند.
آیا می توان دریچه های موجود را با سنسور مجهز کرد؟
بله. سنسورهای بی سیم نیازی به سیم کشی ندارند و با چسب صنعتی یا یک گل میخ نصب می شوند. نیازی به هیچ تغییری در خود شیر نیست و این امر باعث میشود که حتی در تجهیزات در حال کار نیز مقاومسازی آسان شود.
اگر سیگنال وای فای در قسمت تجهیزات ضعیف باشد چه می شود
از یک دروازه سلولی استفاده کنید یا یک تکرار کننده شبکه مش نصب کنید. برای کارخانههایی که زیرساخت بیسیم ندارند، دیتالوگرهایی که قرائتها را به صورت محلی ذخیره میکنند و بهصورت هفتگی توسط تکنسین جمعآوری میشوند، جایگزینی ارزانتر هستند.
آیا دوبریتز شیرهای چرخشی هوشمند با سنسورهای داخلی ارائه می دهد؟
بله. Doebritz فیدرهای چرخشی قفل هوا را با سنسورهای لرزش و دما یکپارچه تولید می کند که از قبل به یک جعبه اتصال متصل شده اند. مشتریان می توانند سیستم نظارتی خود را متصل کنند یا از پلتفرم ابری Doebritz استفاده کنند.
سنسورهای لرزش برای پیشبینی خرابی یاتاقان چقدر دقیق هستند
هنگامی که به درستی نصب و پیکربندی شوند، سنسورهای لرزش 4 تا 8 هفته قبل از فعال شدن سنسورهای دما، نقص بلبرینگ را تشخیص میدهند. این هشدار اولیه مزیت اصلی نظارت بر ارتعاش به تنهایی نسبت به دما است.
نتیجه گیری
نظارت دیجیتال و تعمیر و نگهداری پیش بینی شده قابلیت اطمینان دریچه چرخشی پودر را از یک هنر به یک علم تبدیل می کند. دادههای ارتعاش و دما مداوم، تخریب را مدتها قبل از شکست فاجعهبار نشان میدهد و مداخلات برنامهریزیشدهای را امکانپذیر میکند که هزینه تعمیرات اضطراری کسری دارد. فناوری حسگر بی سیم اجرای را حتی در شیرهای موجود مقرون به صرفه و ساده می کند. کارخانه هایی که نظارت بر شرایط را اتخاذ می کنند، از طریق زمان کار بالاتر، هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر و عملیات ایمن تر، مزیت رقابتی به دست می آورند.
سفر خود را به سمت صفر شدن زمان توقف برنامه ریزی نشده آغاز کنید. امروز با شرکت Doebritz Shanghai Co., Ltd. تماس بگیرید تا در مورد یک برنامه پایش آزمایشی صحبت کنید، مشخصات سنسور را درخواست کنید، یا قیمتی برای فیدرهای چرخشی هوشمند قفل هوا با اتصال IoT یکپارچه دریافت کنید.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!