Apparatuur in gebruik nemen voor beter vermogensbeheer

Het zou niet mooi zijn als elk nieuw apparaat of systeem feilloos zou werken vanaf het moment dat het werd geïnstalleerd en gestart tot de eerste storing vele jaren later optrad. Dat zou een uitzondering zijn bij de meeste industriële apparatuur.

Als het gaat om het instellen van apparatuur, kunnen we ontdekken dat sommige componenten tijdens verzending zijn beschadigd, dat de veldingenieur weinig expertise heeft, of dat we de bètatests uitvoeren op een nieuw ontwerp (of we hier nu mee hebben ingestemd of niet). Hetzelfde kan van toepassing zijn op gerehabiliteerde apparatuur die wordt geïnstalleerd in de oorspronkelijke toepassing en positie.

Hoe komt het dat auto's van de lopende band komen en zelden serieuze garantiekwesties tegenkomen? De reden is dat autofabrikanten duizenden auto's uitvoerig testen, verbeteren en zowel het ontwerp als de productieprocessen testen. Industriële apparatuur heeft de neiging om in kleine productiepartijen te werken; vandaar dat niet alle bugs worden opgelost.

Daarom is het in bedrijf stellen van industriële apparatuur een kunst, en ook een noodzakelijke. Ik noem het een kunst omdat het opzetten van nieuwe apparatuur per definitie creativiteit, ambachtelijke vaardigheden en deductief redeneren vereist. Deze zelfde kenmerken zijn van toepassing op kunst in elke zin van het woord.

Mijn faciliteit, Upper Occoquan Service Authority (UOSA), heeft haar benadering van onderhoud en activabeheer zo ver ontwikkeld dat focussen op inbedrijfstelling de volgende logische stap is. Deze denkwijze ontstond als onderdeel van ons algehele streven naar best practices op het gebied van betrouwbaarheid en activabeheer.

Het niet volgen van een inbedrijfstellingsproces komt neer op het installeren van uw volgende storing. Een goede inbedrijfstelling van apparatuur kan de levensduur verlengen, wat een belangrijk doel is bij assetmanagement. Inbedrijfstelling is daarom een ​​essentieel onderdeel van een goed assetmanagementprogramma.

Na een aantal jaren van ontwerpen en implementeren van onderhoudsondersteuningsprocessen, zullen we de verbeterde betrouwbaarheid verifiëren door de gemiddelde tijd tussen storing (MTBF), gemiddelde reparatietijd (MTTR) en beschikbaarheid van apparatuur te volgen.

Een inbedrijfstellingsfilosofie

De fundamentele uitdagingen bij het opzetten van nieuwe of gerehabiliteerde apparatuur zijn redelijk universeel. Ze komen neer op het anticiperen op problemen, het waarnemen van problemen en het corrigeren van problemen. Laten we die woorden (anticiperen, waarnemen en corrigeren) nemen en onderzoeken hoe ze van toepassing zijn op het inbedrijfstellingsproces.

Het is misschien moeilijk voor te stellen hoe u op problemen kunt anticiperen, maar een goed startpunt is het opzoeken van reparatiegeschiedenissen. Reparatiegeschiedenissen kunnen u vertellen wat er kapot is gegaan, wanneer, waarom, hoe, waar en wie erbij betrokken was. Dit veronderstelt dat uw onderneming een nauwkeurige reparatiegeschiedenis heeft in een CMMS. Als de reparatiegeschiedenis niet van voldoende kwaliteit is, verbeter deze dan waar nodig. Interviews met uw operators en anderen die dezelfde apparatuur bezitten en bedienen zijn van onschatbare waarde.

Als onderdeel van een inbedrijfstellingsplan moet deze waardevolle kennis worden vastgelegd in een opvraagbaar formaat. Dit is een kernonderdeel van het plan:het kader voor het vastleggen van informatie. Zie het als de regels van een spel. Het kader voor opname moet beschikbaar zijn voor deelnemende gebruikers. De mogelijkheid om vermeldingen in de records te wijzigen, moet worden gecontroleerd en gecontroleerd om consistentie en nauwkeurigheid te garanderen.

Als de in bedrijf te stellen apparatuur bestaat uit subassemblages van bekende componenten, kunnen verwachte storingen door afzonderlijke componenten worden gedefinieerd. Een centrifugaalventilator moet bijvoorbeeld een prestatiecurvegrafiek, een toegestane trillingslimiet en andere specificaties hebben. Wanneer de blazer buiten een van deze waarden werkt, is een onderzoek vereist en gevolgd door passende corrigerende maatregelen.

Sommige problemen kruipen zo langzaam naar boven dat ze pas worden ontdekt als er schade is opgetreden. Dit is een gebrek aan inzicht. Dit is waar het bepalen van de vitale testpunten en het vaststellen van de acceptabele waarden noodzakelijk is. Soms weten we niet wat acceptabel is; dit is waar overleg met de fabrikant of anderen met vergelijkbare apparatuur als leidraad kan dienen.

Zodra de oorzaak van een probleem definitief is vastgesteld, is de volgende stap correctie. De oplossing moet het kernprobleem aanpakken. Als bijvoorbeeld een eenmalig roterende snelheidsonbalans wordt gedetecteerd, balanceer dan het roterende lichaam. Als de structuur van de machine een harmonische resonantie heeft, zodat de geringste excitatie destructieve trillingen veroorzaakt, pak dan de stijfheid van de structuur aan.

Wanneer de corrigerende maatregelen zijn voltooid, controleert u of de verwachte verbeteringen waarneembaar zijn. Gebruik meetinstrumenten om te controleren of de correctie deed wat hij moest doen. Dit is waar PdM-tools uitblinken - trillingsanalyse, ultrasone detectie, motorstroomsignaturen, olieanalyse en thermografie.

Geen van de bovengenoemde inspanningen zal het gewenste resultaat opleveren, tenzij er actie wordt ondernomen. Doe iets en documenteer wat er is gedaan. Dit verhoogt de waarde van het inbedrijfstellingsproject.

Voorbereiding voor inbedrijfstelling

Het is essentieel om volledig vertrouwd te raken met de apparatuur die in gebruik wordt genomen. Dit betekent het vooraf lezen van de handleidingen (indien mogelijk), het lezen van de losse vellen voor componenten, het bestuderen van de bedieningshandleiding, de fabrikant ertoe brengen uw vragen te beantwoorden en contact opnemen met anderen met dezelfde apparatuur om erachter te komen hoe ze succesvol waren.

Het is nuttig om faciliteiten te bezoeken waar vergelijkbare apparatuur zowel met succes als zonder succes wordt gebruikt. Praat met de operators en onderhoudsmensen, omdat ze een nauwe band hebben met de apparatuur.

Ik sprak met een bevriende elektricien over enkele van de interessantere en moeilijkere klussen die we in de loop der jaren hadden gedaan. We bespraken hoe we draden in een overbelaste aansluitdoos moesten passen. Mijn vriend zei:"Je moet een plan hebben." Dit is me bijgebleven omdat het laat zien dat zelfs de meest alledaagse taak, zoals het aanbinden van draden in een krappe ruimte, een plan vereist.

Voor de inbedrijfstelling is ook een plan nodig. Een plan is niets meer dan een goed doordachte set richtlijnen waarin regels, tekeningen, checklists en procedures kunnen worden opgenomen. Een inbedrijfstellingsplan is zoiets als een kookrecept; je volgt het maar past het aan op basis van ervaring.

Het plan

• Selecteer een projectleider - iemand die de tijd en het temperament heeft om middelen op een effectieve manier te beheren

• Definieer de absolute vereisten voor een acceptabele werking - welk werk moet de apparatuur doen?

• Identificeer en adresseer verwachte faalwijzen voor het totale systeem en alle subsystemen.

• Controleer of aan de bedrijfsomstandigheden (zoals gespecificeerd door de verkoper van de apparatuur) wordt voldaan, d.w.z. de bedrijfsomstandigheden (temperatuur, vochtigheid, druk, spanning, enz.).

• Definieer de benodigde teststappen en de volgorde van die stappen in het inbedrijfstellingsproces. Deze stappen zijn afgeleid van ervaring, kennis en onderzoek.

• Definieer de benodigde vaardigheden - mechanisch, elektrisch, besturing en engineering

• Plan de middelen en het personeel om de gedefinieerde stappen te voltooien

• Noteer de waarnemingen en testpuntwaarden gemeten (waargenomen) tijdens elke stap

• Bekijk de resultaten (zet gegevens om in informatie)

• Neem indien nodig corrigerende maatregelen

• Controleer of de corrigerende maatregelen de gewenste resultaten opleveren

• Train de operators om er zeker van te zijn dat ze weten hoe ze de apparatuur onder alle omstandigheden goed moeten bedienen

• Implementeer een programma voor preventief onderhoud (PM) dat best practices aanpakt

• Herhaal deze stappen indien nodig totdat aan alle absolute bedrijfsvereisten is voldaan

• Leg het inbedrijfstellingsproces vast waarin wordt beschreven wat succes heeft gebracht en wat niet voor toekomstig gebruik.

• Creëer een geheel van kennis voor inbedrijfstelling en werk deze bij wanneer nieuwe informatie wordt onthuld als onderdeel van de inbedrijfstellingsprocessen.

De inbedrijfstellingsleider

Een inbedrijfstellingsproject vereist ook een leider om de stappen te beheren en het plan uit te voeren. Deze leider fungeert als het centrale communicatieknooppunt voor het personeel dat is toegewezen aan het inbedrijfstellingsproject. Net als bij onderzoek naar de oorzaak, is het verstandig om geen dominante persoonlijkheid als leider te kiezen.

Mensen met dominante overtuigingen kunnen het proces met hun aanleg bederven. De optimale leider is iemand die het plan volgt en controleert of alle stappen zijn uitgevoerd en gedocumenteerd. Deze leider moet naast assertief ook goede organisatorische en communicatieve vaardigheden hebben.

Selecteer een competente leider die voldoende tijd zal hebben om zich aan het project te wijden zonder zich aan weer een ander project te laten trekken. Dit is alleen maar logisch en is hoe succesvolle ondernemingen vooruitgaan.

Fout om het goed te krijgen (en goed van kwaad te onderscheiden)

Het is een feit van onze tijd dat er van ons wordt verwacht dat we de efficiëntie en nauwkeurigheid drastisch verhogen met het feest van computergebaseerde tools die voor ons liggen. Inbedrijfstelling is niet een proces dat kan worden overhaast. Het moet op een doordachte manier worden uitgevoerd met voldoende middelen. "Hoe sneller we gaan, hoe meer we krijgen" is een oude uitdrukking die zowel ervaring als volkswijsheid belichaamt.

Er zijn momenten waarop inbedrijfstellingsteams te diep graven op zoek naar problemen en problemen over het hoofd zien die overduidelijk voor de hand liggen. Het is belangrijk om bij de inbedrijfstelling alle beschikbare informatie te bekijken en alle redelijke stappen te ondernemen. Wees niet bang om een ​​onafhankelijke externe waarnemer naar uw processen te laten kijken. Verwacht tijdens de inbedrijfstelling enkele ontdekkingen van de oorzaak.

Voordat nieuwe apparatuur voor de eerste keer wordt gestart, kunnen veel problemen worden verwacht. Het opnemen van kritieke taken in het PM-programma maakt net zo goed deel uit van de inbedrijfstelling als alle andere stappen. Alle vereiste onderhoudstaken die belastend, tijdrovend of rommelig zijn, worden vaak uitgesteld. Anticipeer op problemen met verstopte filters en ventilatorbladen die vollopen met vuil en uit balans raken.

Lessen geleerd bij UOSA

De afgelopen jaren hebben we een aantal waardevolle lessen geleerd. We hebben problemen ontdekt met het ontbreken van een goed inbedrijfstellingsproces en de voordelen van het hebben van de juiste procedures. Onze lessen benadrukken het gunstige gebruik van voorspellende onderhoudstechnologieën (PdM), zoals echografie, trillingen, olieanalyse, thermische beeldvorming en motorstroomsignatuuranalyse, maar de menselijke zintuigen maken ook deel uit van het evaluatieproces.

Elektrische motoren in kritieke toepassingen

Of een motor nu nieuw is van de fabrikant of gereviseerd is, het is essentieel om de staat ervan te controleren met een motorstroomsignatuuranalyse-instrument zodra deze ter plaatse aankomt. Als deze test niet onmiddellijk wordt uitgevoerd, wordt hij vaak vergeten of wordt hij snel gedaan net voordat de motor wordt geïnstalleerd. Wie wil erachter komen dat een motor een probleem heeft net voordat hij wordt geïnstalleerd, of erger nog, zodra hij wordt opgestart?

Onze ervaring is dat installatie een slecht moment is om apparatuurproblemen te ontdekken, omdat personeel en tuigageapparatuur worden gemobiliseerd en er operationele beperkingen kunnen optreden als de motor niet op tijd wordt geïnstalleerd.

Er moet een volledige reeks procedures worden opgesteld voor kwaliteitscontrole van motoren, nieuw of gereviseerd, wanneer ze worden ontvangen. Verkopers van motortestapparatuur zijn een goede bron voor het ontwikkelen van deze procedures. Er is ook een reeks richtlijnen nodig voor reparatie van een motor om te controleren wat er tijdens de reparatie is gedaan. Er zijn veel online bronnen over hoe een motor gerepareerd moet worden.

Vergelijk aanbevelingen van verschillende motorwinkels om een ​​breed overzicht te krijgen. Motoren zijn de drijvende krachten achter de industrie en moeten kritische aandacht krijgen, anders is een procesfout zeker.

Er moeten basis off-line tests worden uitgevoerd voordat een motor wordt aangesloten op het stroomcircuit. Een polarisatie-indextest en een overspanningstest zijn essentieel. Wanneer de motor voor de eerste keer wordt ingeschakeld, is het van vitaal belang om de stroom in alle drie fasen te meten. Als online testen mogelijk is, moet dit worden uitgevoerd. Als er een ultrasoon instrument beschikbaar is, moeten de geluidssignaturen van de lagers worden geregistreerd om basisdecibelniveaus en tijddomeingrafieken te verkrijgen voor toekomstige vergelijkingen.

Als de motor kan draaien voordat deze aan het aangedreven onderdeel wordt gekoppeld, is het wenselijk trillingskarakteristieken te meten en te registreren. Als een van deze tests problemen aan het licht brengt, moet de installatie worden stopgezet en corrigerende maatregelen worden genomen.

Verticale turbinepompen (VTP)

De waterindustrie maakt veelvuldig gebruik van VTP voor processen. Deze pompen hebben hun waaier gemonteerd in een slakkenhuis dat tot 30 voet onder het maaiveld zit. De waaier wordt aangedreven door een lange as, die wordt gestabiliseerd door een aantal "spin" lagers langs de binnenkant van de pompkolom waardoor het water stroomt. De motor is bovengronds op een voetstuk in de verticale as gemonteerd.

Op voorstel van een PdM-technicus van een naburige watervoorziening hebben we twee hermetisch afgesloten trillingssensoren op het slakkenhuis van een nieuwe VTP geïnstalleerd voordat deze in de natte put werd neergelaten. De sensoren werden geïnstalleerd in het horizontale vlak, 90 graden radiaal van elkaar gepositioneerd. Toen de sensoren tijdens de eerste opstart hoge trillingen detecteerden, was de installerende aannemer verrast. Ze hadden nog nooit iemand zien testen op trillingen aan het slakkenhuis. De motor trilde niet significant, dus gingen ze ervan uit dat de installatie bevredigend was.

Gloednieuwe motor was overvet

De detectie van deze trilling leidde tot de ontdekking dat een groep bevestigingsbouten in de zoolplaat te lang was en uitmondde in blinde schroefdraadgaten. De split-lock ringen op deze bouten waren niet volledig samengedrukt, en dit maakte resonanties mogelijk, die zich manifesteerden als de trillingen die bij het slakkenhuis werden gedetecteerd. We installeren deze trillingssensoren nu op alle verticale turbinepompen wanneer ze worden getrokken voor onderhoud.

We hebben ook geleerd dat er een aantal speciale overwegingen zijn bij het opzetten van dit soort pompen. De bodemplaat moet waterpas zijn en de pompkolom loodrecht. De zoolplaat moet ook stevig worden gevoegd om trillingen te voorkomen. De pompassecties moeten zich binnen een nominale afstand van 0,005 inch van de totale aangegeven slingering bevinden.

De Hydraulics Institute (HI) trillingsnormen 2000-versie gaf een waarde voor toelaatbare trillingen gemeten aan de bovenkant van de motor voor dit type pomp. Latere HI-normen bevatten deze waarde niet. De eigenaar moet de toegestane waarde bepalen. Onze ervaring is dat de pompfabrikanten zelden een waarde specificeren. Over het algemeen is minder dan 0,2 inch per seconde acceptabel op basis van onze ervaring.

Centrifugaalblazers

Een centrifugaalventilator (voor toepassing van geïnduceerde trek) werd geleverd met een regeneratief thermisch oxidatiesysteem. Het ventilatorwiel was direct op een motoras van 7,5 pk gemonteerd en een manometer die op inches van de waterkolom was gekalibreerd, werd op de uitvoerleidingen van de ventilator geïnstalleerd. De trilling van de ventilator nam aanzienlijk toe na drie jaar gebruik, de motor viel uit en een kritiek proces werd stilgelegd.

Nadat de motor was vervangen, bleven de trillingen hoog. Er werd vermoed dat overspanningsresonantie het ventilatorwiel delamineerde, wat resulteerde in dynamische onbalans en hoge trillingen. Voordat verdere actie werd ondernomen om het probleem te verhelpen, liep het wiel vast in het ventilatorhuis als gevolg van delaminatie. De wielstoring zorgde ervoor dat het kritieke proces opnieuw werd stopgezet.

Tijdens de inbedrijfstelling heeft de aannemer geen trillingslimiet voor deze blower opgegeven. Bij navraag bij de fabrikant van de blazer na de storing, ontdekten we dat de trillingslimiet minder dan 0,2 inch per seconde was. De blazer bleek vóór de storing met 0,7 inch per seconde te werken, d.w.z. ver buiten de specificaties. Niemand had een initiële trillingsmeting gedaan, dus er waren geen goede gegevens ter vergelijking.

De meterstand op de uitgangsleidingen is tijdens de inbedrijfstelling nooit geregistreerd. Niemand wist wat de meterstand zou moeten zijn tijdens normaal gebruik. De meetnaald had tijdens golfomstandigheden heftig geoscilleerd totdat hij vastliep op 19 inch van de waterkolom (WC). Er werd een nieuwe meter geïnstalleerd en de druk bij normaal bedrijf werd geregistreerd als 39 inch WC.

De geleerde lessen bij inbedrijfstelling zijn het registreren van trillings- en uitgangsdrukwaarden, deze vergelijken met de toegestane limieten van de fabrikant en de operators instrueren over welke omstandigheden schade kunnen veroorzaken. Trending van trillingen is ook toegevoegd als preventief onderhoud (PM).

Lager defect slibdrogermixer

Toen een nieuw slibdroogsysteem werd geïnstalleerd, werd elke stap van de inbedrijfstelling zorgvuldig uitgevoerd door de aannemer. De grote kogellagers op de mengtrommelas faalden echter nog steeds op spectaculaire wijze. Ze hadden geen vet uit de fabriek en kauwden zichzelf op tot misvormde ballen van schroot. Een eenvoudige meting met een structureel ultrasoon instrument zou de afwezigheid van smeervet hebben gedetecteerd terwijl de lagers nog te redden waren. Echografie-inspectie is nu toegevoegd aan de inbedrijfstellingsprocessen waar van toepassing.

Dompelpomp/motoreenheden

Dompelpompen zijn erg populair geworden in afvalwatertoepassingen. Ze kunnen in procesputten worden neergelaten waar ze relatief gemakkelijk in een koppelingsflens schuiven en vervolgens worden aangesloten op elektrische stroom. Ze zijn zo dicht bij "plug and play" als industriële apparatuur krijgt.

We hebben geconstateerd dat het verstandig is om de stroombedrading te testen met analyse-instrumenten voor motorstroomsignatuur voordat de pompmotor op het circuit wordt aangesloten. Hierdoor kunnen de technici bewijzen dat het stroomcircuit geen weerstand heeft tegen aardingsproblemen die storingen in de frequentieregelaar kunnen veroorzaken. De pompmotor moet zowel offline als online worden getest.

Sommige van deze dompelpompen hebben een oliereservoir voor de asafdichtingen. Als onderdeel van de PM moet deze olie worden weggepompt en gecontroleerd op de hoeveelheid proceswater die via de slakkenhuisafdichting binnenkomt. De PM-vereiste voor deze controle ligt over het algemeen rond een cyclus van 365 dagen. Bij het plaatsen van een nieuwe pomp hebben wij echter geconstateerd dat het slim is om na de eerste 90 dagen het watergehalte in de olie te controleren. Het heeft af en toe overtollig water onthuld.

Afvalwaterzuiveraars - Tandwielaandrijvingen

Toen de aannemer een nieuwe, grote tandwielaandrijving (meer dan 7 voet in diameter) installeerde, vulden ze deze met de door de fabrikant gespecificeerde olie. Een van onze tests voorafgaand aan het opstarten was het nemen van een oliemonster. Toen onze techneut de olie bemonsterde, bleek deze een kritisch lage viscositeit te hebben in vergelijking met de specificatie.

Na enig speurwerk bleek dat de fabrikant deze tandwielkasten half gevuld met dieselbrandstof levert. De aannemer was zich daar niet van bewust en voegde olie toe aan de vullijn, wat resulteerde in een lage viscositeit toen de olie werd getest. Strenge olietesten zijn toegevoegd aan de checklist voor inbedrijfstelling van alle aandrijvingen van de bezinktank.

Roterende schroefcompressoren

Deze typen compressoren bieden voordelen op het gebied van energiebesparing, maar brengen ook belangrijke onderhoudsverantwoordelijkheden met zich mee. In het bijzonder moet de toestand van de olie nauwlettend worden gecontroleerd. Het voldoen aan de garantie-eisen hangt vaak af van het kunnen bewijzen dat preventief onderhoud is uitgevoerd.

Veel fabrikanten van schroefcompressoren eisen van eigenaren dat ze oliemonsters naar hun aangewezen olietestlaboratorium sturen. Als u dit niet doet, kan de garantie komen te vervallen. De inbedrijfstelling van deze compressoren houdt in dat er een waakzaam PM-programma wordt opgezet met speciale aandacht voor olieanalyse.

Na inbedrijfstelling

Na de inbedrijfstelling moeten periodieke controles worden uitgevoerd om te controleren of de apparatuur zodanig werkt dat storingen worden voorkomen. Het beste inbedrijfstellingsproces zal mislukken als de operators proberen de apparatuur te gebruiken op manieren waarvoor deze niet bedoeld was.

Controleer of PM-procedures correct of helemaal niet worden uitgevoerd. Storingen als gevolg van deze kwartalen kunnen ten onrechte worden toegeschreven aan fouten in het inbedrijfstellingsproces. U moet regelmatig de statistieken, key performance indicators (KPI's) en PdM-trends beoordelen om te controleren of de apparatuur binnen de specificaties werkt.

Laatste gedachten

Tot op zekere hoogte is de inbedrijfstelling van apparatuur bij de eerste poging een giswerk. Het raden wordt met elke ervaring beter en naarmate er meer informatie aan de kennis wordt toegevoegd. Er zal een groot deel van de oorzaak worden ontdekt. In werkelijkheid is wat er wordt gedaan, gezond verstand. Met elk project groeit de hoeveelheid kennis om een ​​betere referentie te worden voor toekomstige opdrachtgeverprojecten. Inbedrijfstelling van apparatuur is echt een waardevolle kunst.