Незаплановані відключення через механічні несправності можуть коштувати мільйонам доларів втраченого часу для нафтових і газових компаній. Хоча важко визначити вартість незапланованих простоїв, перебої в один день можуть перевищити ~ 6,5 млн. Дол. США для середньостатистичного нафтопереробного заводу в США1. Перехід від реактивного обслуговування (RM) до стратегій проактивного обслуговування (PAM), керованих даними, може не тільки зменшити втрату доходу від незапланованих відключень, але і зменшити загальні витрати, пов’язані з експлуатацією та обслуговуванням обладнання обладнання, на 60%2.
Дискові та мембранні муфти не є “елементом зносу”, як ущільнення в турбіні або компресорі, що може спричинити зниження продуктивності обладнання та, як правило, замінюється за графіком, заснованим на часі. Більшість високоефективних муфт спроектовані без технічного обслуговування, і якщо вони експлуатуються в межах своїх номінальних потужностей, можуть пережити обладнання, до якого вони підключені3. Щоб максимізувати виробництво, кожен актив, критичний чи ні, повинен мати відповідну стратегію технічного обслуговування, яка дотримується, перевіряється на ефективність та коригується за необхідності для забезпечення надійності.
Критичність - це кількісний процес ранжування, заснований на: експлуатаційних витратах, витратах на технічне обслуговування, втратах пропускної здатності, якості, безпеці та екологічних наслідках. Графік нижче представляє розподіл критичності обладнання на типовому заводі (рис. 1). Лише 10% обладнання на цьому заводі вважається критичним через витрати, понесені у разі виведення з експлуатації. 25 відсотків можна визначити як необхідні. 30 відсотків важливо. Решта 35% є несуттєвими. Кожен рівень критичності можна поєднати з ефективною стратегією технічного обслуговування, щоб збалансувати витрати на впровадження та необхідні рівні надійності.
Після аналізу критичності проводиться аналіз режиму відмови та ефектів (FMEA), щоб визначити всі потенційні типи відмов, що таке ефект відмови та що можна використовувати для пом'якшення або усунення режиму відмови. Потім FMEA використовується як основа в процесі прийняття рішень для визначення правильної стратегії технічного обслуговування нового обладнання. Найпоширеніші стратегії технічного обслуговування перелічені нижче.
Дискові та мембранні муфти призначені для нескінченного терміну експлуатації, якщо експлуатуються в межах їх проектних меж; однак, зміна умов експлуатації може призвести до терміну служби муфт4. У наступних розділах висвітлено потенційні режими відмов, які можна пом'якшити або усунути за допомогою Kop-Flex®Служба фабричного повторного сертифікування. Використані муфти відновлюються до стану "Як новий" і повертаються з оригінальною заводською гарантією на значну вартість порівняно з придбанням нових5.
Хоча пересертифікація високоефективних муфт під час кожного повороту буде найбільш консервативною стратегією технічного обслуговування, вона може бути не найбільш економічно ефективною або здійсненною через планування логістики. Вказівки, що поєднують фабричну повторну сертифікацію та моніторинг стану, з розумінням та запобіганням минулим проблемам, дають ефективну стратегію попереджувального обслуговування для вашого критичного обертового обладнання6. Наступні розділи дають фундаментальне розуміння факторів, які можуть призвести до зменшення ефективного терміну служби муфт.
Розбіжність
Хоча зсув, як правило, не вимірюється під час експлуатації обладнання, корисно знати про декілька проблемних змінних, які можуть зменшити термін служби муфти. Одне з найпоширеніших питань щодо вирівнювання муфт стосується теплових зсувів під час роботи. Якщо обладнання та муфти піддаються великим перепадам температур, точність значень теплового зростання надзвичайно важлива. Чи проводилась перевірка гарячого вирівнювання обладнання для пом'якшення некількісного руху між валами та підтвердження поставлених значень? Інші труднощі при визначенні вирівнювання під час експлуатації можуть бути пов'язані зі зміщенням фундаменту або деформацією труби. Моніторинг вібрацій або аналіз корінних причин (RCA) несправного з'єднання може значно допомогти у виявленні та вирішенні цих проблем. Заводська повторна сертифікація може бути використана, щоб скинути накопичення пошкоджень, які муфта пережила, і повернути її у стан "як новий".
Екологічний
Іншим фактором, який слід враховувати, є робоче середовище муфти. Для багатьох морських застосувань солона вода призводить до надзвичайно корозійного середовища, яке може прискорити окислення чорних металів. У деяких додатках муфти експлуатуються при температурах, що значно перевищують проектні показники через конструкцію кожуха та непередбачені проблеми на місцях. Ця більш висока температура може вплинути на термін служби муфти. Якщо ці або інші фактори навколишнього середовища відповідають дійсності, частоту перевірки обладнання слід відповідно відрегулювати. Заводська ресертифікація повертає коефіцієнт обслуговування муфт до початкового значення “за проектом”.
Обладнання та умови експлуатації
Моделювання реакції кручення вібрації трансмісії є критично важливим методом аналізу, оскільки дозволяє оцінити передані крутні моменти на етапі проектування обладнання. Оскільки в результатах моделі присутній певний ступінь невизначеності, стандарти API вимагають 10% запасу відриву від будь-якої частоти збудження. Хоча кращі дані та методи моделювання підвищують точність крутильних систем, проблеми можуть зберігатися, що призводить до незатухаючих крутильних вібрацій, які можуть пошкодити обладнання.
Крім того, якщо на обладнання діє нерегулярний графік роботи, муфта може відчувати перехідний момент великої величини при кожному запуску. Неправильна настройка двигунів, керованих VFD, може спричинити зчеплення пошкоджувальним крутильним коливанням, які не враховувались на етапі проектування, тим самим скорочуючи термін служби муфти та, можливо, обладнання.
Умови процесу
Придатний для використання термін зчеплення також може бути зменшений внаслідок змін в умовах технологічного процесу. Чи зазнавав компресор впливу відомих стрибків напруги? Можливо, поїзд обладнання працює не так гладко, як очікувалося, через пульсації потоку процесу або несподіване збудження власної частоти системи. Ці події, як правило, ідентифікуються за допомогою методів контролю стану, як правило, неможливо визначити, як вони можуть вплинути на випадок навантаження на зчеплення.
Резюме
Муфти розроблені для того, щоб бути найслабшим ланкою та найнижчою складовою частиною обертового обладнання. Через це їх часто не помічають, але часто дають уявлення про умови роботи обладнання. Потріскані зовнішні диски дискової муфти можуть сказати вам, чи працює обладнання при надмірному зміщенні, а збудження резонансної крутильної частоти може спричинити тремтіння в центрі пакета дисків. Якщо ці проблеми залишаються невідомими і не вирішуються, існує підвищений ризик виходу з ладу обладнання, а також пов'язаних із цим незапланованих простоїв та втрати виробництва.
Враховуючи цей сценарій, завод А і завод В експлуатують однакові компресорні поїзди з паровими турбінами, оскільки вони були введені в експлуатацію сім років тому. На заводі А зчеплення працює безперервно з низьким рівнем вібрації з моменту запуску, тоді як на заводі В поїзд має історію проблем, що спричиняють зупинки, і працює з більш високою вібрацією, пов’язаною з відхиленням від температурного розширення. Хоча обидва заводи повинні включати зчеплення у відповідний план технічного обслуговування свого материнського активу, існує більша ймовірність поломки зчеплення на заводі В через додаткове навантаження, якому він піддався під час експлуатації. Якщо припустити, що поїзд обладнання на заводі В коштує ~ 20 мільйонів доларів, вартість ресертифікації муфти під час другого обертання на 14 років - це невелика ціна, яку потрібно заплатити за гарантовану постійну роботу.
Попередні розділи охоплюють декілька можливих режимів відмов, які можна пом'якшити за допомогою Kop-Flex®Служба фабричного повторного сертифікування. Ці елементи можуть створити основу для запитань щодо вашого обладнання, щоб визначити правильний графік технічного обслуговування обладнання та застосування. На початковому етапі використання інтервалів профілактичного обслуговування іншого обладнання в поїзді забезпечує ідеальний час для перевірки гнучкої муфти. Залежно від факторів ризику конкретного поїзда, фабрична пересертифікація може бути найкращою практикою для досягнення максимального часу безвідмовної роботи вашого обладнання.