A mechanikai meghibásodások miatt bekövetkező nem tervezett leállások dollármilliókba kerülhetnek a kieső termelési idővel az olaj- és gázipari vállalatok számára. Noha nehéz számszerűsíteni a nem tervezett leállások költségeit, az átlagos amerikai finomító egyetlen nap üzemszünete meghaladhatja a ~ 6,5 millió dollárt1. A reaktív karbantartásról (RM) az adatalapú proaktív karbantartás (PAM) stratégiára való áttérés nemcsak a nem tervezett leállásokból származó bevételkiesést csökkentheti, hanem 60% -kal csökkentheti az üzemi berendezések üzemeltetésével és karbantartásával kapcsolatos összes költséget2.
A tárcsa és a membrán tengelykapcsolók nem olyan „kopási cikkek”, mint a turbinák vagy kompresszorok tömítései, amelyek a berendezések teljesítményének csökkenését okozhatják, és amelyeket általában időalapú ütemezés szerint cserélnek. A legtöbb nagy teljesítményű tengelykapcsolót úgy tervezték, hogy karbantartástól mentes legyen, és ha névleges kapacitásukon belül működtetik őket, akkor túlteljesíthetik azokat a berendezéseket, amelyekhez csatlakoznak3. A termelés maximalizálása érdekében minden eszköznek, kritikus vagy sem, megfelelő karbantartási stratégiával kell rendelkeznie, amelyet követni kell, ellenőrizni kell a hatékonyság érdekében, és szükség szerint ki kell igazítani a megbízhatóság biztosítása érdekében.
A kritikusság egy kvantitatív rangsorolási folyamat, amely a következőkön alapul: működési költségek, karbantartási költségek, teljesítmény-veszteségek, minőség, biztonság és környezeti hatások. Az alábbi grafikon a berendezés kritikus eloszlását mutatja egy tipikus üzemben (1. ábra). Ennek az üzemnek a berendezései csak 10% -át tekintik kritikusnak a használatból eredő költségek miatt. 25 százalék meghatározható alapvetőnek. 30 százalék fontos. A fennmaradó 35% nem elengedhetetlen. Minden kritikai szint párosulhat egy hatékony karbantartási stratégiával, hogy egyensúlyba hozza a megvalósítás költségeit a szükséges megbízhatósági szintekkel.
A kritikussági elemzést követően meghibásodási módot és hatáselemzést (FMEA) hajtanak végre, hogy meghatározzák az összes lehetséges hibatípust, mi a hibahatás és mit lehet használni a hibamód enyhítésére vagy megszüntetésére. Az FMEA-t ezután a döntéshozatali folyamat alapjaként használják az új berendezések helyes karbantartási stratégiájának meghatározásához. Az alábbiakban felsoroljuk a leggyakoribb karbantartási stratégiákat.
A tárcsa- és membrános tengelykapcsolókat végtelen élettartamra tervezték, ha alkalmazásuk tervezési határain belül működnek; az üzemi feltételek változása azonban a tengelykapcsolók élettartamát is jelentheti4. A következő szakaszok bemutatják azokat a lehetséges hibamódokat, amelyeket a Kop-Flex segítségével lehet enyhíteni vagy kiküszöbölni®Gyári újrahitelesítési szolgáltatás. A használt tengelykapcsolókat a „Like New” állapotnak megfelelően felújítják, és az eredeti gyári garanciával adják vissza, ami jelentős értéket jelent az új vásárláshoz képest.5.
Bár a nagy teljesítményű tengelykapcsolók tanúsítása minden fordulat idején a legkonzervatívabb karbantartási stratégia lenne, a logisztika ütemezése miatt nem biztos, hogy ez lenne a legköltséghatékonyabb vagy megvalósíthatóbb. Az irányelvek, amelyek ötvözik a gyári tanúsítást és az állapotfigyelést a múltbeli problémák megértésével és megelőzésével, hatékony proaktív karbantartási stratégiát eredményeznek a kritikusan forgó berendezések számára6. A következő szakaszok megalapozzák a tényezők megértését, amelyek a tengelykapcsolók tényleges élettartamának csökkenését eredményezhetik.
Eltérés
Míg az eltéréseket általában nem mérik a berendezés üzem közben, hasznos tisztában lenni néhány zavaró változóval, amelyek csökkenthetik a tengelykapcsoló élettartamát. A tengelykapcsolók beállításával kapcsolatos egyik leggyakoribb kérdés a működés közbeni hőeltolódásokra vonatkozik. Ha a berendezés és a tengelykapcsoló nagy hőmérséklet-különbségeknek van kitéve, a hőnövekedési értékek pontossága rendkívül fontos. Végezték-e a berendezés forró beállítását, hogy mérsékeljék a tengelyek számtalan mozgását és megerősítsék a mellékelt értékeket? A munka közbeni igazítás meghatározásának további nehézségei lehetnek az eltolódó alapozás vagy a cső megerőltetése. A meghibásodott tengelykapcsoló rezgésfigyelése vagy kiváltó okainak elemzése (RCA) nagyban hozzájárulhat e problémák azonosításához és megoldásához. A gyári újrahitelesítéssel vissza lehet állítani a tengelykapcsoló által elszenvedett károsodásokat, és vissza lehet állítani „újszerű” állapotába.
Környezeti
Egy másik tényező, amelyet figyelembe kell venni, a tengelykapcsoló működési környezete. Sok tengeri alkalmazás esetén a sós víz erősen maró környezetet eredményez, amely felgyorsíthatja a vasfémek oxidációját. Egyes alkalmazásokban a tengelykapcsolókat jóval a tervezett névleges hőmérséklet felett működtetik a védőberendezés és az előre nem látható terepi problémák miatt. Ez a magasabb hőmérséklet befolyásolhatja a tengelykapcsoló élettartamát. Ha ezek, vagy más környezeti tényezők igazak, a berendezés ellenőrzési gyakoriságát ennek megfelelően kell beállítani. A gyári újrahitelesítés visszaállítja a tengelykapcsolók szolgáltatási tényezőjét az eredeti, „tervezett” értékre.
Felszerelés és üzemeltetési feltételek
A hajtáslánc torziós rezgésreakciójának szimulációja kritikus elemzési technika, mivel lehetővé teszi az átvitt nyomatékok értékelését a berendezés tervezési szakaszában. Mivel a modell eredményei között bizonyos fokú bizonytalanság van jelen, az API-szabványok 10% -os elválasztási margót igényelnek minden gerjesztési frekvenciától. Míg a jobb adat- és modellezési technikák megnövelték a torziós rendszerek pontosságát, a problémák továbbra is fennállhatnak, ami csillapíthatatlan torziós rezgést eredményezhet, amely károsíthatja a berendezést.
Ezenkívül, ha a berendezés szabálytalan működési ütemterv alá esik, a tengelykapcsoló minden indításkor nagy átmeneti nyomatékot tapasztalhat. A VFD által vezérelt motorok nem megfelelő beállítása a tengelykapcsolót károsodó torziós rezgéseknek teheti ki, amelyeket a tervezési fázisban nem vettek figyelembe, ezáltal lerövidítve a tengelykapcsoló és esetleg a berendezés hasznos élettartamát.
Folyamatfeltételek
A tengelykapcsoló élettartamát a folyamat körülményeinek változása is csökkentheti. A kompresszort ismert túlfeszültség-eseménynek vetették alá? Talán a berendezés-vonat nem a vártnál simábban halad a folyamatáramlás lüktetése vagy a rendszer természetes frekvenciájának váratlan gerjesztése miatt. Ezeket az eseményeket jellemzően állapotfigyelő technikákkal azonosítják, általában nem lehet meghatározni, hogy ezek hogyan befolyásolhatják a tengelykapcsoló terhelését.
Összegzés
A tengelykapcsolókat úgy tervezték, hogy a forgó berendezések leggyengébb láncszemei és a legalacsonyabb költségű alkatrészek legyenek. Ezért gyakran figyelmen kívül hagyják őket, de gyakran betekintést nyújtanak a berendezés működési körülményeibe. A lemezkapcsoló megrepedt külső lemezei megtudhatják, hogy a berendezés túlzottan rossz irányban működik-e, és a rezonáns torziós frekvencia gerjesztése okozhat-e felborzolódást a lemezcsomag közepén. Ha ezek a problémák ismeretlenek maradnak, és nem foglalkoznak velük, megnő a berendezés meghibásodásának kockázata, valamint a kapcsolódó nem tervezett leállások és elveszett termelés.
Figyelembe véve ezt a forgatókönyvet, az A és a B üzem azonos gőzturbinás meghajtású kompresszoros vonatokat üzemeltet, mivel hét évvel ezelőtt üzembe helyezték őket. Az A üzemben a tengelykapcsoló az üzembe helyezés óta folyamatosan alacsony rezgéssel működik, míg a B üzemben a vonatnak olyan problémái vannak, amelyek leállást okoznak, és magasabb rezgéssel üzemel, amelyet a hőtágulás miatti helyzeteknek tulajdonítanak. Noha mindkét üzemnek tartalmaznia kell a tengelykapcsolót az alapeszközének vonatkozó karbantartási tervében, nagyobb a valószínűsége annak, hogy a B üzemben a tengelykapcsoló meghibásodik a további terhelés miatt, amelyet üzem közben teljesítettek. Ha feltételezzük, hogy a B üzemben a felszereltségi vonat ~ 20 millió dollárba kerül, a tengelykapcsoló újrahitelesítésének költsége a második fordulóban, 14 év alatt, alacsony ár a biztos folyamatos teljesítményért.
Az előző szakaszok néhány lehetséges meghibásodási módot tárgyalnak, amelyeket a Kop-Flex segítségével lehet enyhíteni®Gyári újrahitelesítési szolgáltatás. Ezek az elemek megalapozhatják a berendezésével kapcsolatos kérdéseket, hogy meghatározzák a berendezés és az alkalmazás megfelelő karbantartási ütemezését. Első lépésként a vonaton lévő többi berendezés megelőző karbantartási intervallumainak használata ideális időt biztosít a rugalmas tengelykapcsoló ellenőrzésére. Egy adott vonat kockázati tényezőitől függően a gyári tanúsítás lehet a legjobb gyakorlat a berendezés maximális üzemidejének eléréséhez.