Tóm lại
Bảo trì phản ứng chờ đợi thiết bị thất bại. Bảo trì phòng ngừa thay thế các bộ phận theo lịch trình cố định bất kể tình trạng.Bảo trì dự đoán sử dụng dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến để xác định tình trạng thực tế của máy và chỉ can thiệp khi phát hiện sự suy giảmĐối với van xoay bột trong các nhà máy quy trình liên tục, giám sát kỹ thuật số với cảm biến rung, truyền nhiệt độ và kết nối IoT làm giảm thời gian ngừng hoạt động không được lên kế hoạch lên đến 70 phần trăm.Hướng dẫn này giải thích các công nghệ cảm biến, phương pháp giải thích dữ liệu, và các bước thực hiện để xây dựng một chương trình bảo trì dự đoán cho các bộ cấp dưỡng lỗ khí quay.
Giám sát kỹ thuật số đề cập đến việc thu thập dữ liệu vật lý liên tục hoặc định kỳ từ van xoay bột bằng cách sử dụng cảm biến điện tử,với dữ liệu đó được truyền đến bộ điều khiển cục bộ hoặc nền tảng đám mây để phân tíchCác thông số cốt lõi được theo dõi là tốc độ rung, nhiệt độ vòng bi, dòng động cơ và tốc độ rotor. Mỗi thông số tương quan với một chế độ thất bại cụ thể.
Một cảm biến rung động, thường là một máy đo tốc độ điện phiêu, được gắn trên lắp đặt vòng bi hoặc động cơ bánh răng. Nó đo tốc độ vuông gốc trung bình bằng milimet mỗi giây.Các van khỏe mạnh tạo ra rung động dưới 2xu hướng tăng lên cho thấy sự mất cân bằng, sai đường, hoặc khuyết tật vòng bi.Máy truyền nhiệt sử dụng các yếu tố RTD được nhúng trong vỏ vòng bi để đo nhiệt độ kim loại thực tếNhiệt độ hoạt động bình thường là 40 đến 60 độ C. Một sự gia tăng trên 80 độ C báo hiệu thất bại bôi trơn hoặc ma sát quá mức.
Điện động cơ được theo dõi thông qua động cơ tần số biến hoặc một biến áp dòng riêng biệt.Một sự gia tăng dần dần cho thấy ràng buộc cơ học hoặc mòn đầu rotor tăng nhu cầu mô-men xoắn. Phản hồi tốc độ rotor từ bộ mã hóa xác nhận van đang quay ở tốc độ RPM được chỉ định. Giảm tốc độ bất ngờ dưới tải gợi ý dây đai trượt, kéo dài chuỗi hoặc lỗi nối.
Kết nối IoT kết nối các cảm biến này với một cổng thông tin truyền dữ liệu qua WiFi, Ethernet hoặc mạng di động đến bảng điều khiển.và tình trạng báo độngCác nền tảng tiên tiến áp dụng các thuật toán học máy để phân biệt sự thay đổi quy trình bình thường với sự suy giảm thực sự, giảm các báo động sai.
Tại sao việc bảo trì dự đoán lại quan trọng?
Bảo trì dự đoán mang lại những lợi thế có thể đo lường so với các phương pháp truyền thống, ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận và an toàn của nhà máy.
Loại bỏ những thất bại thảm khốc
Các vòng bi không bị hỏng ngay lập tức. Một vòng bi cuộn thông thường trải qua bốn giai đoạn: hoạt động bình thường, khi bị hỏng ban đầu, bị hư hỏng dần dần và cuối cùng sụp đổ.Giai đoạn bắt đầu tạo ra những thay đổi rung động tinh tế mà các cảm biến phát hiện vài tuần trước khi nhiệt độ tăng. can thiệp ở giai đoạn hai chỉ đòi hỏi một vòng bi thay thế trong một dừng theo lịch trình. chờ đợi cho đến khi giai đoạn bốn kết quả trong một rotor bị bắt giữ, khoan nhà ghi điểm,và một hóa đơn sửa chữa 5000 đô la thay vì 200 đô la thay đổi vòng bi.
Giảm chi phí lao động bảo trì
Lịch bảo trì phòng ngừa đòi hỏi phải tháo rời và kiểm tra hàng tháng bất kể tình trạng. Đối với một nhà máy có hai mươi van quay, điều này tiêu thụ hàng trăm giờ lao động mỗi năm.Giám sát kỹ thuật số xác định các van thực sự cần chú ý. Các cuộc kiểm tra chỉ nhắm vào các van có dấu hiệu suy thoái. lao động chuyển từ tháo rời dựa trên lịch trình sang can thiệp dựa trên điều kiện, giảm nỗ lực lãng phí từ 40 đến 60 phần trăm.
Mở rộng tuổi thọ của các thành phần
Việc vận hành một rotor hơi mất cân bằng làm tăng tốc độ hao mòn trên mọi thành phần nó chạm vào.Bằng cách phát hiện và điều chỉnh sự mất cân bằng sớmCác nhà máy sử dụng bảo trì dự đoán thường báo cáo khoảng thời gian dài hơn 20 đến 30 phần trăm giữa các sửa chữa lớn.
Tối ưu hóa việc sử dụng phụ tùng
Dữ liệu dự đoán cho bạn biết chính xác khi nào một bộ phận sẽ bị hỏng, chứ không chỉ là nó có thể bị hỏng một ngày nào đó.Các bộ phận được mua khi xu hướng dữ liệu xác nhận chúng cần thiết trong vòng 30 ngày tới, không phải là một biện pháp phòng ngừa đầu cơ.
Cải thiện an toàn và tuân thủ môi trường
Sự cố đột ngột của rotor có thể làm cho các bộ bảo vệ nối nổ hoặc buộc dây đai phải vỡ, tạo ra nguy cơ đạn.Bảo trì dự đoán ngăn chặn các sự kiện này bằng cách bắt sự suy thoái trước khi nó đạt đến ngưỡng nguy hiểmCác sự cố an toàn liên quan đến lỗi van xoay giảm đáng kể khi giám sát tình trạng được thực hiện.
Cách thực hiện giám sát kỹ thuật số
Việc triển khai thành công theo cách tiếp cận từng giai đoạn từ thử nghiệm đến triển khai toàn bộ nhà máy.
Bước 1 Xác định các tài sản quan trọng
Không phải tất cả các van xoay đều biện minh cho đầu tư cảm biến.Một nhà máy điển hình xác định từ 5 đến 10 van quan trọng để giám sát ban đầuCác van ít quan trọng tiếp tục bảo trì dựa trên lịch trình cho đến khi ngân sách cho phép mở rộng.
Bước 2 Chọn công nghệ cảm biến
Đối với hầu hết các ứng dụng van xoay bột, một cảm biến rung động và nhiệt độ kết hợp cung cấp giá trị tốt nhất.Các cảm biến không dây với pin bên trong đơn giản hóa việc lắp đặt vì không cần ống dẫn hoặc dây điện. Thời lượng pin dao động từ 3 đến 5 năm. Đối với van trong khu vực ATEX, vỏ cảm biến an toàn hoặc chống nổ là bắt buộc.Doebritz cung cấp các cảm biến không dây ATEX được chứng nhận trước được gắn trực tiếp trên vỏ vòng bi mà không cần giấy phép làm việc nóng.
Bước 3 Cài đặt và cấu hình
Đặt cảm biến trên vỏ vòng bi bên ngoài bằng cách sử dụng một đinh hoặc chất kết dính công nghiệp.Thiết lập cảm biến để lấy mẫu rung động mỗi 15 phút và truyền dữ liệu mỗi giờ. Đặt ngưỡng báo động: cảnh báo ở mức rung động 4,5 mm/giây hoặc nhiệt độ 75 độ C, quan trọng ở mức 7.1 mm/giây hoặc 85 độ C.Các giá trị này tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế cho máy công nghiệp.
Bước 4 Kết nối với nền tảng
Cổng cảm biến kết nối với WiFi hoặc mạng di động của nhà máy. Dữ liệu được cấp vào bảng điều khiển đám mây có thể truy cập từ bất kỳ trình duyệt hoặc ứng dụng di động nào. Bảng điều khiển hiển thị mỗi van dưới dạng biểu tượng mã màu:màu xanh lá cây cho bình thường, màu vàng cho cảnh báo, màu đỏ cho quan trọng. biểu đồ xu hướng lịch sử cho thấy rung động và nhiệt độ theo thời gian, làm cho nó dễ dàng để xem liệu một thông số đang trôi lên hoặc ổn định.
Bước 5 Các nhóm bảo trì tàu
Các kỹ thuật viên bảo trì phải hiểu ý nghĩa của dữ liệu và cách phản ứng. Khi một cảnh báo báo xuất hiện, hành động chính xác là lên lịch kiểm tra chi tiết trong vòng một tuần.Khi một cảnh báo quan trọng xuất hiện, van nên được kiểm tra trong vòng 24 giờ. đào tạo bao gồm thực hành thực hành với bảng điều khiển, các thủ tục nhận báo động,và mối tương quan giữa dữ liệu cảm biến với kết quả kiểm tra vật lý.
Bước 6 Hành động trên dữ liệu và đóng vòng lặp
Khi một cảnh báo dẫn đến một sửa chữa, ghi lại những gì đã được tìm thấy và những gì đã được thay thế. Điều này tạo ra một vòng phản hồi tinh chỉnh ngưỡng báo động và cải thiện chẩn đoán trong tương lai.hệ thống học chữ ký bình thường của mỗi van cụ thể, giảm các kết quả dương tính giả và xây dựng sự tự tin trong nhóm bảo trì.
Ví dụ ứng dụng
Một nhà máy hóa dầu ở Texas đã theo dõi tám van xoay quan trọng bằng hệ thống rung động và nhiệt độ không dây.hệ thống đánh dấu sự gia tăng rung động dần dần trên một van DN300 xử lý bột polyethyleneĐộng lực tăng từ 2,1 đến 5,3 mm/giây trong vòng 6 tuần.Họ tìm thấy các rotor đã tích lũy một lớp dày của bột bám tĩnh ở một bênKhông có cảm biến, chúng ta sẽ không thể tạo ra sự cân bằng.sự mất cân bằng sẽ không được phát hiện cho đến khi vòng bi thất bại thảm khốc, chi phí ước tính 18000 đô la trong sửa chữa khẩn cấp và mất sản xuất.
Câu hỏi thường gặp
Một hệ thống giám sát không dây tốn bao nhiêu mỗi van
Chi phí lắp đặt dao động từ 800 đến 2000 đô la mỗi van tùy thuộc vào loại cảm biến, mật độ cổng và phí đăng ký nền tảng.Hầu hết các nhà máy thu hồi trong vòng 6 đến 12 tháng bằng cách tránh thời gian ngừng hoạt động.
Các van hiện có có thể được trang bị cảm biến sau đó không?
Vâng. Các cảm biến không dây không cần dây và gắn với keo công nghiệp hoặc một nút duy nhất. Không cần sửa đổi chính van, làm cho việc nâng cấp đơn giản ngay cả trên thiết bị chạy.
Nếu tín hiệu WiFi yếu ở khu vực thiết bị thì sao?
Sử dụng một cổng di động hoặc cài đặt một mạng lưới lưới lặp lại.Các máy ghi dữ liệu lưu trữ các phép đọc tại địa phương và được thu thập hàng tuần bởi một kỹ thuật viên là một lựa chọn thay thế chi phí thấp hơn.
Doebritz cung cấp van xoay thông minh với tích hợp cảm biến
Doebritz sản xuất các bộ điều khiển vòng tròn với bộ cảm biến rung động và nhiệt độ tích hợp, được gắn sẵn vào hộp nối.Khách hàng có thể kết nối hệ thống giám sát của riêng họ hoặc sử dụng nền tảng đám mây Doebritz.
Cảm biến rung động chính xác như thế nào để dự đoán thất bại vòng bi
Khi được lắp đặt và cấu hình đúng cách, các cảm biến rung cảm nhận các khiếm khuyết vòng bi 4 đến 8 tuần trước khi các cảm biến nhiệt độ kích hoạt.Cảnh báo sớm này là lợi thế chính của việc theo dõi dựa trên rung động so với nhiệt độ một mình.
Kết luận
Giám sát kỹ thuật số và bảo trì dự đoán biến độ tin cậy van xoay bột từ một nghệ thuật thành một khoa học.Dữ liệu rung động và nhiệt độ liên tục cho thấy sự xuống cấp lâu trước khi thất bại thảm khốcCông nghệ cảm biến không dây làm cho việc triển khai phải chăng và đơn giản, ngay cả trên van hiện có.Các nhà máy áp dụng giám sát tình trạng đạt được lợi thế cạnh tranh thông qua thời gian hoạt động cao hơn, chi phí bảo trì thấp hơn và hoạt động an toàn hơn.
Hãy bắt đầu cuộc hành trình của bạn hướng tới không có thời gian ngừng hoạt động không được lên kế hoạch. yêu cầu thông số kỹ thuật cảm biến,hoặc có được một báo giá cho các bộ cấp dưỡng lỗ khí xoay thông minh với kết nối IoT tích hợp.
