Intreruperile neplanificate din cauza defectiunilor mecanice pot costa milioane de dolari din timpul de productie pierdut pentru companiile de petrol si gaze. Deși este dificil de cuantificat costul perioadelor de nefuncționare neplanificate, o întrerupere într-o singură zi poate depăși ~ 6,5 milioane USD, pentru rafinăria medie americană1. Trecerea de la strategii de întreținere reactivă (RM) la strategii de întreținere proactivă (PAM) bazate pe date nu numai că poate reduce veniturile pierdute din întreruperile neplanificate, ci reduce costurile globale asociate cu exploatarea și întreținerea echipamentelor instalației cu 60%2.
Cuplajele cu disc și diafragmă nu sunt un „articol de uzură”, cum ar fi garniturile dintr-o turbină sau compresor, care pot provoca o scădere a performanței echipamentului și sunt în mod obișnuit înlocuite pe un program bazat pe timp. Majoritatea cuplajelor de înaltă performanță sunt proiectate să nu necesite întreținere și, dacă sunt acționate în limitele capacităților lor nominale, pot rezista echipamentului la care sunt conectate3. Pentru a maximiza producția, fiecare activ, critic sau nu, ar trebui să aibă o strategie de întreținere adecvată care este urmată, auditată pentru eficacitate și ajustată după cum este necesar pentru a asigura fiabilitatea.
Criticalitatea este un proces de clasificare cantitativă bazat pe: costul operațional, costul de întreținere, pierderile de transfer, calitatea, siguranța și implicațiile asupra mediului. Graficul de mai jos reprezintă distribuția criticității echipamentelor la o uzină tipică (Figura 1). Doar 10% din echipamentele de la această uzină sunt considerate critice din cauza costurilor suportate dacă sunt scoase din funcțiune. 25 la sută pot fi definite ca fiind esențiale. 30 la sută este important. Restul de 35% este neesențial. Fiecare nivel de criticitate poate fi asociat cu o strategie de întreținere eficientă pentru a echilibra costul implementării cu nivelurile de fiabilitate necesare.
În urma unei analize de criticitate, se efectuează o analiză a modului de eșec și a efectelor (FMEA) pentru a determina toate tipurile potențiale de eșec, care este efectul de eșec și ce poate fi utilizat pentru a atenua sau elimina modul de eșec. FMEA este apoi utilizat ca bază în procesul de luare a deciziilor pentru a determina strategia corectă de întreținere a echipamentelor noi. Cele mai frecvente strategii de întreținere sunt enumerate mai jos.
Cuplajele cu disc și diafragmă sunt proiectate pentru o durată de viață infinită atunci când sunt acționate în limitele lor de proiectare a aplicației; cu toate acestea, o modificare a condițiilor de funcționare poate duce la o durată de viață a cuplajelor4. Următoarele secțiuni evidențiază modurile potențiale de eșec care pot fi atenuate sau eliminate prin Kop-Flex®Serviciu de recertificare din fabrică. Cuplajele uzate sunt recondiționate pentru a se simți ca „Like New” și sunt returnate cu garanția originală din fabrică, pentru o valoare semnificativă față de cumpărarea de noi5.
Deși recertificarea cuplajelor de înaltă performanță în timpul fiecărei schimbări ar fi cea mai conservatoare strategie de întreținere, este posibil să nu fie cea mai rentabilă sau mai fezabilă din cauza logisticii programării. Liniile directoare care combină Recertificarea din fabrică și monitorizarea stării, cu înțelegerea și prevenirea problemelor anterioare, oferă o strategie eficientă de întreținere proactivă pentru echipamentele dvs. rotative critice6. Următoarele secțiuni oferă o înțelegere fundamentală a factorilor care pot duce la reducerea duratei efective de utilizare a cuplajelor.
Dezaliniere
Deși nealinierea nu este de obicei măsurată în timp ce echipamentul este în funcțiune, este util să fiți conștienți de câteva variabile supărătoare care pot reduce durata de viață a cuplajului. Una dintre cele mai frecvente întrebări cu privire la alinierea cuplajului se referă la compensările termice în timpul funcționării. Dacă echipamentul și cuplajul sunt supuse diferențelor mari de temperatură, precizia valorilor de creștere termică este extrem de importantă. A fost efectuată o verificare a alinierii la cald a echipamentului pentru a atenua mișcarea necalificată între arbori și pentru a confirma valorile furnizate? Alte dificultăți în determinarea alinierii în timpul funcționării se pot datora unei fundații schimbătoare sau a unei deformări a țevii. Monitorizarea vibrațiilor sau analiza cauzei rădăcinii (RCA) a unei cuplări eșuate poate ajuta foarte mult la identificarea și rezolvarea acestor probleme. Recertificarea din fabrică poate fi utilizată pentru a reseta acumularea daunelor pe care le-a suportat cuplajul și pentru a o readuce la starea „ca nouă”.
De mediu
Un alt factor care ar trebui luat în considerare este mediul de funcționare al cuplajului. Pentru multe aplicații offshore, apa sărată are ca rezultat un mediu foarte coroziv, care poate accelera oxidarea metalelor feroase. În unele aplicații, cuplajele sunt acționate la temperaturi cu mult peste clasa de proiectare, din cauza proiectării de protecție și a problemelor neprevăzute pe teren. Această temperatură mai ridicată poate afecta durata de viață a cuplajului. Dacă acești factori sau alți factori de mediu sunt adevărați, frecvența de inspecție a echipamentului trebuie ajustată în consecință. Recertificarea din fabrică returnează factorul de serviciu al cuplajelor la valoarea inițială, „așa cum a fost proiectată”.
Echipamente și condiții de funcționare
Simularea răspunsului la vibrația torsională a unei transmisii este o tehnică de analiză critică, deoarece permite evaluarea cuplurilor transmise în etapa de proiectare a echipamentului. Deoarece un anumit grad de incertitudine este prezent în rezultatele modelului, standardele API necesită o marjă de separare de 10% de orice frecvență de excitație. În timp ce date și tehnici de modelare mai bune au crescut precizia sistemelor de torsiune, problemele pot persista, rezultând vibrații de torsiune neamortizate care pot deteriora echipamentul.
În plus, dacă echipamentul este supus unui program de funcționare neregulat, cuplajul poate experimenta un cuplu tranzitoriu de magnitudine mare la fiecare pornire. Reglarea necorespunzătoare a motoarelor controlate VFD poate supune cuplajul la oscilații de torsiune dăunătoare, care nu au fost luate în considerare în faza de proiectare, scurtând astfel durata de viață utilizabilă a cuplajului și, eventual, a echipamentului.
Condiții de proces
Durata de viață utilizabilă a cuplajului poate fi, de asemenea, redusă prin variații ale condițiilor procesului. Un compresor a fost supus unor evenimente de supratensiune cunoscute? Poate că trenul echipamentului nu funcționează la fel de bine pe cât se aștepta din cauza pulsațiilor fluxului de proces sau a excitației neașteptate a frecvenței naturale a sistemului. Aceste evenimente sunt de obicei identificate folosind tehnici de monitorizare a stării, de obicei nu este posibil să se determine cum ar putea afecta cazul sarcinii de cuplare.
rezumat
Cuplajele sunt proiectate pentru a fi cea mai slabă verigă și cea mai mică componentă a costului echipamentelor rotative. Acestea sunt adesea trecute cu vederea din acest motiv, dar oferă frecvent informații despre condițiile de funcționare a echipamentelor. Discurile exterioare crăpate ale unui cuplaj de disc vă pot spune dacă echipamentul funcționează sub nealiniere excesivă și excitarea unei frecvențe de torsiune rezonante poate provoca frecare în centrul unui pachet de discuri. Dacă aceste probleme rămân necunoscute și nu sunt abordate, există un risc crescut de defecțiune a echipamentului, precum și timpul de nefuncționare neplanificat asociat și pierderea producției.
Luați în considerare acest scenariu, uzina A și uzina B operează trenuri de compresoare identice cu turbină cu abur, de când au fost puse în funcțiune în urmă cu șapte ani. În fabrica A, cuplajul funcționează continuu cu vibrații scăzute de la pornire, în timp ce în fabrica B, trenul are un istoric de probleme care cauzează opriri și funcționează cu vibrații mai mari atribuite nealinierii datorate expansiunii termice. În timp ce ambele instalații ar trebui să includă cuplajul în planul de întreținere aplicabil pentru activul său mamă, există o probabilitate mai mare de defecțiune a cuplajului din uzina B din cauza încărcării suplimentare la care a fost supus în timpul funcționării. Presupunând că trenul de echipamente din uzina B costă ~ 20 milioane USD, costul unei recertificări a cuplajului în timpul celei de-a doua schimbări la 14 ani este un preț mic de plătit pentru performanța continuă asigurată.
Secțiunile anterioare acoperă câteva posibile moduri de eșec care pot fi atenuate prin Kop-Flex®Serviciu de recertificare din fabrică. Aceste articole pot oferi o bază de întrebări despre echipamentul dvs. pentru a determina programul de întreținere adecvat pentru echipament și aplicație. Ca pas inițial, utilizarea intervalelor de întreținere preventivă a celorlalte echipamente din tren oferă un moment ideal pentru inspectarea cuplajului flexibil. În funcție de factorii de risc ai unui anumit tren, Recertificarea din fabrică poate fi cea mai bună practică pentru a obține un timp de funcționare maxim al echipamentului dvs.