Activa prestaties maximaliseren: Expert gids voor apparatuur inbedrijfstelling

Het zou mooi zijn als elk nieuwe stuk apparatuur of systeem flawless werkte vanaf het moment dat het geïnstalleerd en geïnitieerd werd tot de eerste storing vele jaren later voorkwam. Dat zou een uitzondering zijn voor de meeste industriële apparatuur.

Wanneer het gaat om het opzetten van apparatuur, kunnen we vinden dat sommige componenten beschadigd zijn tijdens verzending, de veldingenieur weinig expertise heeft, of we de beta-testing doen op een nieuw ontwerp (of we nu akkoord gingen of niet). Hetzelfde kan gelden voor gerehabiliteerde apparatuur die in de oorspronkelijke toepassing en positie geïnstalleerd wordt.

Waarom komen auto's van een assemblageband en lopen zelden in ernstige garantiekwesties? De reden is dat autofabrikanten uitputtend testen, verbeteren en inspecteren zowel het ontwerp als de productieprocessen op duizenden auto's. Industriële apparatuur neigt te draaien in kleine productieloten; dus niet alle bugs worden uitgewerkt.

Dit is waarom inbedrijfstelling van industriële apparatuur een kunst is, en een noodzakelijke nog daarbij. Ik noem het een kunst omdat, per definitie, het opzetten van nieuwe apparatuur creativiteit, vakmanschap, en deductieve redenering vereist. Deze exacte attributen gelden voor een kunst in elke zin van het woord.

Mijn faciliteit, Upper Occoquan Service Authority (UOSA), heeft zijn onderhouds- en asset management benadering gerijpt tot het punt waar focussen op inbedrijfstelling de volgende logische stap is. Deze thinking arriveerde als onderdeel van onze algehele najaging van best practices in betrouwbaarheid en asset management.

Niet een inbedrijfstellingsproces volgen is gelijkgesteld aan uw volgende storing installeren. Correcte inbedrijfstelling van apparatuur kan de bruikbare levensduur verlengen, wat een belangrijk doel is in asset management. Daarom is inbedrijfstelling een essentieel onderdeel van een goed asset management programma.

Na diverse jaren van ontwerpen en implementeren van onderhoudsondersteuningsprocessen, zullen we verbeterde betrouwbaarheid verifiëren door mean time between failure (MTBF), mean time to repair (MTTR) en apparatuurbeschikbaarheid te tracken.

Een Inbedrijfstellingsfilosofie

De basisuitdagingen in het opzetten van nieuwe of gerehabiliteerde apparatuur zijn redelijk universeel. Ze koken neer tot anticipatie van problemen, perceptie van problemen en correctie van problemen. Laten we die woorden (anticipatie, perceptie en correctie) nemen en onderzoeken hoe ze van toepassing zijn op het inbedrijfstellingsproces.

Het kan moeilijk zijn om te verplaatsen hoe problemen te anticiperen, maar een goed startpunt is het zoeken naar reparatiehistorieken. Reparatiehistorieken kunnen vertellen wat stukging, wanneer, waarom, hoe, waar en wie betrokken was. Dit veronderstelt dat uw enterprise accurate reparatiehistorieken in een CMMS heeft. Als reparatiehistorieken niet van voldoende kwaliteit zijn, verbeter ze zo nodig. Interviews met uw operators en anderen die dezelfde apparatuur bezitten en bedienen, zijn onschatbaar.

Als onderdeel van een inbedrijfstellingsplan, moet deze waardevolle kennis vastgelegd worden in een ophaalbaar formaat. Dit is een kerndeel van het plan – het framework voor het registreren van informatie. See het als de regels van een spel. Het framework voor registratie moet beschikbaar zijn voor deelnemende gebruikers. De mogelijkheid om entries in de records te wijzigen moet gemonitord en gecontroleerd worden om consistentie en nauwkeurigheid te waarborgen.

Als de te inbedrijfstellen apparatuur bestaat uit subassemblages van bekende componenten, dan kunnen geanticipeerde falen gedefinieerd worden per individueel component. Bijvoorbeeld, een centrifugele blower zou een prestatiecurve grafiek, een toelaatbare trillingsgrens en andere specificaties moeten hebben. Wanneer de blower buiten een van deze waarden opereert, is een onderzoek vereist gevolgd door passende correctieve actie.

Sommige problemen kruipen zo langzaam op dat ze niet gedetecteerd worden totdat schade is ontstaan. Dit is een falen om te perceperen. Hier is het bepalen van de vitale testpunten en het vaststellen van acceptabele waarden noodzakelijk. Soms weten we niet wat acceptabel is; hier is overleggen met de fabrikant of anderen met vergelijkbare apparatuur leidraad.

Eenmaal de bron van een probleem definitief vastgesteld, is de volgende stap correctie. De oplossing moet het kernprobleem aanpakken. Bijvoorbeeld, als een eenmaal-draaisnelheid imbalance gedetecteerd wordt, balanceer het draaiende lichaam. Als de structuur van de machine een harmonische resonantie heeft zodat de minste excitatie destructieve trilling veroorzaakt, pak de structuur rigiditeit aan.

Wanneer de correctieve maatregelen voltooid zijn, verifieer of de geanticipeerde verbeteringen waarneembaar zijn. Gebruik meetinstrumenten om te verifiëren dat de correctie deed wat het moest doen. Hier blinken PdM tools – trillingsanalyse, ultrasone detectie, motorstroomhandtekeningen, olieanalyse en thermografie.

Geen van de bovengenoemde inspanningen zal gewenste resultaten produceren tenzij actie ondernomen wordt. Doe iets en documenteer wat gedaan was. Dit verhoogt de waarde van het inbedrijfstellingsproject.

Voorbereiden op inbedrijfstelling

Het is essentieel om volledig vertrouwd te raken met de apparatuur die inbedrijfstelt wordt. Dit betekent handleidingen van tevoren lezen (indien mogelijk), cutsheets voor componenten lezen, het operatieshandleiding bestuderen, de fabrikant vragen stellen over het veld, en contact opnemen met anderen met dezelfde apparatuur om te leren hoe zij succesvol waren.

Het is nuttig om faciliteiten te bezoeken waar vergelijkbare apparatuur zowel succesvol als onsuccesvol draait. Praat met de operators en onderhoudsmensen, want ze hebben een intieme connectie met de apparatuur.

Ik sprak met een elektricien vriend over enkele van de meer interessante en moeilijke jobs die we over de jaren hadden gedaan. We discussieerden hoe draden in een overvolle junction box te passen. Mijn vriend zei: "Je moet een plan hebben." Dit bleef bij me hangen omdat het toont dat zelfs de meest banale taak, zoals draden in een krappe ruimte netjes leggen, een plan vereist.

Inbedrijfstelling vereist ook een plan. Een plan is niet meer dan een goed bedachte set richtlijnen die regels, tekeningen, checklists en procedures kan incorporeren. Een inbedrijfstellingsplan is iets als een kookrecept; je volgt het maar past aan op basis van ervaring.

Het Plan

• Selecteer een projectleider – een die de tijd en temperament heeft om resources effectief te bevelen
• Definieer de absolute eisen voor acceptabele operatie – welk werk moet de apparatuur doen?
• Identificeer en adresseren geanticipeerde falenmodi voor het gehele systeem en alle subsystemen.
• Verifieer of operatiecondities (zoals gespecificeerd door de apparatuurverkoper) gehaald zullen worden – nl. operationele omgevingscondities (temperatuur, vochtigheid, drukken, spanning, etc.).
• Definieer de teststappen noodzakelijk en de volgorde van die stappen in het inbedrijfstellingsproces. Deze stappen zijn afgeleid van ervaring, kennis en onderzoek.
• Definieer de benodigde vaardigheidssets – mechanisch, elektrisch, regeltechniek en engineering
• Schedule de resources en personeel om de gedefinieerde stappen te realiseren
• Registreer de waarnemingen en testpuntwaarden gemeten (gepercipieerd) tijdens elke stap
• Review de resultaten (converteer data naar informatie)
• Voer correctieve acties uit zoals nodig
• Verifieer dat de correctieve acties de gewenste resultaten produceren
• Train de operators om ervoor te zorgen dat ze weten hoe ze de apparatuur correct in alle omstandigheden bedienen
• Implementeer een preventief onderhoud (PM) programma dat best practices adresseren
• Herhaal deze stappen zo nodig totdat alle absolute operatie-eisen voldaan zijn
• Documenteer het inbedrijfstellingsproces wat succes bracht en wat niet voor toekomstige referentie.
• Creëer een body of knowledge voor inbedrijfstelling en update het wanneer nieuwe informatie onthuld wordt als onderdeel van de inbedrijfstellingsprocessen.

De Inbedrijfstellingsleider

Een inbedrijfstellingsproject vereist ook een लीडर om de stappen te managen en het plan uit te voeren. Deze leader fungeert als de centrale communicatiehub voor het personeel toegewezen aan het inbedrijfstellingsproject. Vergelijkbaar met root cause onderzoeken, is het wijs om geen dominante persoonlijkheid als leader te kiezen.

Mensen van dominantere overtuigingen kunnen het proces corrupten met hun voorafgevoeligheden. De optimale leader is een die het plan volgt en verifieert dat alle stappen voltooid en gedocumenteerd zijn. Deze leader moet ook goede organisatorische en communicatieve vaardigheden hebben naast assertiviteit.

Selecteer een bekwame leader die voldoende tijd heeft om zich te wijden aan het project zonder afgetrokken te worden naar nog een ander project. Dit maakt alleen zin en is hoe succesvolle ondernemingen vooruitgang boeken.

Niet het goed krijgen (en goed van fout onderscheiden)

Het is een feit van onze tijd dat we verwacht worden om efficiëntie en nauwkeurigheid dramatisch te verhogen met het feest van computer-gebaseerde tools die voor ons liggen. Inbedrijfstelling is geen proces dat gehast kan worden. Het moet op een gedachtevolle manier met voldoende resources uitgevoerd worden. "Sneller gaan, verder achteruit raken" is een tijdloze uitdrukking die zowel ervaring als volkswijsheid belichaamt.

Er zijn gelegenheden wanneer inbedrijfstellingsteams te diep graven op zoek naar problemen en problemen over het hoofd zien die blantant obvious zijn. Het is belangrijk om alle beschikbare informatie te reviewen en alle redelijke stappen te nemen tijdens inbedrijfstelling. Wees niet bang om een onafhankelijke buitenstaander je processen te laten bekijken. Verwacht enkele root cause ontdekkingen tijdens inbedrijfstelling.

Veel problemen kunnen geanticipeerd worden voordat nieuwe apparatuur voor de eerste keer gestart wordt. Kritieke taken in het PM programma krijgen is evenzeer onderdeel van inbedrijfstelling als elke andere stap. Elk vereist onderhoudstaak dat lastig, tijdrovend of rommelig is neigt ertoe uitgesteld te worden. Anticipeer problemen met filters dichtlopen en ventilatorbladen die met vuil beladen raken en out-of-balance gaan.

Lessen geleerd bij UOSA

De afgelopen jaren hebben we een paar waardevolle lessen geleerd. We hebben issues onthuld met het gebrek aan een correct inbedrijfstellingsproces alsook de voordelen van het hebben van correcte procedures. Onze lessen benadrukken het voordelige gebruik van voorspellende onderhoudstechnologieën (PdM), zoals ultrasound, trilling, olieanalyse, thermische imaging en motorstroomhandtekenanalyse, maar de menselijke zintuigen zijn ook onderdeel van het evaluatieproces.

Elektromotoren in kritieke toepassingen

Of een motor nu nieuw van de fabrikant of gereconditioneerd is, het is essentieel om de toestand te controleren met een motorstroomhandtekenanalyse instrument zodra het on-site aankomt. Als deze test niet onmiddellijk uitgevoerd wordt, neigt het te vergeten of haastig gedaan te worden net voor de installatie. Wie wil er achterkomen dat een motor een probleem heeft net voordat geïnstalleerd, of erger nog zodra het aangedreven wordt?

Onze ervaring is dat installatie een slecht moment is om apparatuurproblemen te ontdekken, omdat personeel en rigging apparatuur gemobiliseerd zijn en er operationele constraints kunnen zijn om mee te dealen als de motor niet op schema geïnstalleerd wordt.

Een volledige set procedures moet vastgesteld worden voor kwaliteitscontrole inspectie van motoren, nieuw of gerebuild, wanneer ze ontvangen worden. Leveranciers van motortestapparatuur zijn een goede bron voor het ontwikkelen van deze procedures. Een set richtlijnen is ook nodig voor reparatie van een motor om te verifiëren wat er gedaan was tijdens reparatie. Er zijn veel online bronnen over hoe een motor gerepareerd moet worden.

Vergelijk aanbevelingen van diverse motorbedrijven om een breed overzicht te krijgen. Motoren zijn de prime movers achter de industrie en moeten kritieke aandacht krijgen of processtoring is zeker.

Basale off-line tests moeten uitgevoerd worden voordat een motor aangesloten wordt op zijn stroomcircuit. Een polarisatie-index test en een surge test zijn essentieel. Wanneer de motor voor de eerste keer aangedreven wordt, is het meten van de stroom in alle drie fasen vitaal. Als online testing mogelijk is, moet het uitgevoerd worden. Als een ultrasone instrument beschikbaar is, moeten de lager geluidshandtekeningen vastgelegd worden om baseline decibel levels en time-domein grafieken te verkrijgen voor toekomstige vergelijkingen.

Als de motor kan draaien voordat het gekoppeld wordt aan het gedreven component, is het wenselijk om trillingskenmerken te meten en vast te leggen. Als een van deze tests problemen onthult, zal het nodig zijn om installatie te stoppen en correctieve acties te ondernemen.

Verticale Turbine Pompen (VTP)

De waterindustrieën gebruiken frequent VTP voor processen. Deze pompen hebben hun wieltje gemonteerd in een volute tot 30 voet onder grondniveau. Het wieltje wordt aangedreven door een lange as, wat gestabiliseerd wordt door een aantal "spin" lagers langs de binnenkant van de pompkolom door waar het water stroomt. De motor is bovengronds gemonteerd op een pedestal in de verticale as.

Op suggestie van een PdM technicus van een naburige waterfaciliteit, installeerden we twee hermetisch afgedichte trillingssensoren op de volute van een nieuwe VTP voordat het in de natte put gelaten werd. De sensoren werden in het horizontale vlak geïnstalleerd, 90 graden radaal van elkaar positioneerd. Toen de sensoren hoge trilling detecteerden tijdens initiële opstart, was de installatieaannemer verrast. Ze hadden nog nooit iemand gezien testen voor trilling aan de volute. De motor trilde niet significant, dus ze gingen ervan uit dat de installatie bevredigend was.

Brand New Motor was Overgesmeerd

De detectie van deze trilling leidde tot de ontdekking dat een groep montag bouten in de zolenplaat te lang was en bottomed out in blinde getapte gaten. De split-lock washers op deze bouten waren niet volledig gecomprimeerd, en dit toeliet resonanties, wat zich manifesteerde als de trilling gedetecteerd aan de volute. We installeren nu deze trillingssensoren op alle verticale turbine pompen wanneer ze voor onderhoud getrokken worden.

We hebben ook geleerd dat er een aantal speciale overwegingen betrokken zijn bij het opzetten van dit type pompen. De zolenplaat moet niveau zijn en de pompkolom loodrecht. De zolenplaat moet ook stevig gegroute worden om trillingen te voorkomen. De pompassecties moeten binnen een nominaal 0,005 inches van de totale geïndiceerde runout zijn.

De Hydraulics Institute (HI) trillingstandaarden 2000 versie leverde een waarde voor toelaatbare trilling gemeten aan de top van de motor voor dit type pomp. Latere HI standaarden omvatten deze waarde niet. De eigenaar moet de toelaatbare waarde bepalen. Onze ervaring is dat pompfabrikanten zelden een waarde specificeren. In het algemeen is minder dan 0,2 inches per seconde acceptabel gebaseerd op onze ervaring.

Centrifugale Blowers

Een centrifugele blower (voor induced draft applicatie) werd geleverd met een regeneratieve thermische oxideringssysteem. Het blowerwiel was direct gemonteerd op een 7,5 HP motoras, en een drukmeter gekalibreerd voor inches van de waterkolom was geïnstalleerd op de blower uitlaatpiping. De blowertrilling nam significant toe na drie jaar operatie, de motor faalde en een kritiek proces werd gestopt.

Na de motor vervangen was, bleef de trilling hoog. Surge resonantie werd verdacht van het veroorzaken van delaminatie van het blowerwiel, wat resulteerde in dynamische imbalance en de hoge trilling. Voordat verdere actie genomen werd om het issue te corrigeren, jamde het wiel in de blowerbehuizing als resultaat van delaminatie. De wielstoring veroorzaakte het kritieke proces opnieuw te stoppen.

Tijdens inbedrijfstelling specificeerde de aannemer geen trillingsgrens voor deze blower. Bij navraag bij de blowerfabrikant na de storing, vonden we dat de trillingsgrens minder dan 0,2 inches per seconde was. De blower werd gevonden opererend op 0,7 inches per seconde voor de storing, nl. ver buiten specificatie. Niemand had een initiële baseline trillingsmeting genomen, dus was er geen goed data voor vergelijking.

De meterstand op de uitlaatpiping was nooit vastgelegd tijdens inbedrijfstelling. Niemand wist wat de meterstand zou moeten zijn tijdens normale operatie. De meternaald had hevig geoscilleerd tijdens surge condities totdat hij vastliep op 19 inches van de waterkolom (WC). Een nieuwe meter werd geïnstalleerd, en de druk bij normale operatie was vastgelegd als 39 inches WC.

De inbedrijfstellingslessen zijn om trilling en uitlaatdruk waarden vast te leggen, deze te vergelijken met de fabrikant toelaatbare limieten en operators te instrueren over welke condities schade kunnen veroorzaken. Trending van trilling werd ook toegevoegd als preventief onderhoud (PM) taak.

Slibdroger Mixer Lager Storing

Wanneer een nieuw slibdrogingssysteem geïnstalleerd werd, werd elke stap van inbedrijfstelling zorgvuldig uitgevoerd door de aannemer. Toch faalden de grote kogellagers op de mengtrommelas op een spectaculaire manier. Ze misten volledig vet vanuit de fabriek en kaaiden zich op in vormloze ballen schrootmetaal. Een simpele meting met een structure-borne ultrasone instrument had de afwezigheid van smeringvet gedetecteerd terwijl de lagers nog redbaar waren. Ultrasone inspectie is nu toegevoegd aan de inbedrijfstellingsprocessen waar van toepassing.

Onderwater Pompmotor Units

Onderwater pompen zijn heel populair geworden in afvalwatertoepassingen. Ze kunnen in procesputten gelaten worden waar ze in een koppelingsflens glijden met relatieve gemak en dan aangesloten worden op elektrisch vermogen. Ze zijn zo dicht bij "plug and play" als industriële apparatuur kan zijn.

We hebben het voorzichtig gevonden om de stroombedrading te testen met motorstroomhandtekenanalyse instrumenten voordat de pompmotor aan het circuit gekoppeld wordt. Dit stelt technici in staat te bewijzen dat het stroomcircuit geen weerstand tot aarding issues heeft die variable frequency drive fouten kunnen genereren. De pompmotor zou zowel off-line als on-line testing moeten ontvangen.

Sommige van deze onderwater pompen hebben een oliereservoir voor de aszegels. Als onderdeel van de PM, moet deze olie uitgepompt en gecheckt worden op de hoeveelheid proceswater dat door de volutesegel binnenkomt. De PM vereiste voor deze check is doorgaans omtrent een 365-dagen cyclus. Echter, wanneer een nieuwe pomp geïnstalleerd wordt, hebben we gevonden dat het slim is om de waterinhoud in de olie na de eerste 90 dagen te checken. Het heeft op occasies overmatig water onthuld.

Afvalwaterverhelderaars - Tandwielaandrijvingen

toen de aannemer een nieuwe, grote (meer dan 7 voet in diameter) tandwielaandrijving installeerde, vulden ze het met de door de fabrikant gespecificeerde olie. Een van onze tests voor opstart was een olie monster te nemen. Toen onze tech de olie bemonsterde, werd gevonden dat het kritiek laag was in viscositeit vergeleken met de specificatie.

Na wat onderzoek, werd geleerd dat de fabrikant deze tandwielaandrijvingen half gevuld met diesel levert. Onwetend hiervan, voegde de aannemer olie toe tot de vullijn, wat resulteerde in lage viscositeit toen de olie getest werd. Rigoureuze olie testing werd toegevoegd aan de inbedrijfstellingschecklist van alle verhelderaar aandrijvingen.

Rotatie Schroef Compressoren

Deze typen compressoren bieden energiebesparingsvoordelen maar komen met belangrijke onderhoudsverantwoordelijkheden. In het bijzonder moet de olieconditie nauwlettend gemonitord worden. Het voldoen aan garantievereisten steunt vaak op het kunnen bewijzen dat preventief onderhoud uitgevoerd was.

Veel rotatie schroef compressorfabrikanten vereisen eigenaren om olie monsters te sturen naar hun aangewezen olie test lab. Het niet doen ervan kan de garantie verlaten. Inbedrijfstelling van deze compressoren omvat het verzekeren dat een waakzaam PM programma geïmplementeerd wordt met speciale aandacht voor olieanalyse.

Na Inbedrijfstelling

Na inbedrijfstelling, moeten periodieke checks gedaan worden om te verifiëren dat operaties de apparatuur op een manier runt die storingen voorkomt. Het beste inbedrijfstellingsproces zal falen als de operators proberen de apparatuur te gebruiken op manieren waarvoor het niet bedoeld was.

Verifieer of PM procedures correct uitgevoerd worden of helemaal niet. Storingen voortvloeiend uit deze kwartieren kunnen oneerlijk toegeschreven worden aan fouten in het inbedrijfstellingsproces. U zou metrics, key performance indicators (KPI's) en PdM trends op regelmatige basis moeten reviewen om te verifiëren dat de apparatuur binnen specificaties opereert.

Eindgedachten

Tot een bepaalde mate is apparatuur inbedrijfstelling geëduceerde gokwerk bij eerste poging. De gok wordt beter met elke ervaring en als meer informatie aan de body of knowledge toegevoegd wordt. Er zal een goed aantal root cause ontdekkingen zijn. In realiteit is wat gedaan wordt common sense. Met elk project groeit de body of knowledge om een betere referentie te worden voor toekomstige inbedrijfstellingsprojecten. Apparatuur inbedrijfstelling is werkelijk een waardevolle kunst.