Der Standort schläft nie wirklich
Die Anlage läuft bereits, als ich ankomme.
Pumpen fördern Chemikalien durch kilometerlange Rohrleitungen. Kompressoren laufen mit hoher Drehzahl. Dampf steigt von Anlagen auf, die die ganze Nacht über in Betrieb waren. Selbst aus der Entfernung ist das konstante mechanische Geräusch zu hören. In bestimmten Bereichen strahlen Prozessanlagen oder Dampfleitungen Wärme ab.
Der Standort produziert eine gefährliche Basischemikalie, die mehr als ein Dutzend nachgelagerte Anlagen versorgt. Wenn ein kritischer Teil dieses Prozesses ausfällt, können sich die Auswirkungen schnell auf miteinander verbundene Betriebsbereiche ausweiten. In manchen Bereichen kann bereits der Ausfall einer einzigen Maschine die Produktion mehrerer verbundener Anlagen unterbrechen. In anderen Bereichen besteht die größere Gefahr in den möglichen Folgen eines Stoffaustritts.
Ich repariere keine Maschinen. Meine Aufgabe ist es, den Moment zu erkennen, in dem sie beginnen, von ihrem normalen Betriebszustand abzuweichen – bevor es jemand anderem auffällt.
Nichts beginnt ohne Freigabe
Bevor ich auch nur eine einzige Messung durchführe, folge ich immer derselben Routine.
Persönliche Schutzausrüstung (PSA) ist Pflicht. Ich trage einen UEG-Detektor zur Überwachung brennbarer Gase sowie ein Sauerstoffmessgerät bei mir, falls der Sauerstoffgehalt absinkt. Für einige Bereiche ist vor dem Betreten eine Freigabe durch einen Anlagenfahrer erforderlich. Abhängig von den Prozessbedingungen muss ich manchmal warten, bevor ich Zugang zu bestimmten Pumpen oder Kompressoren erhalte.
Das gehört zum Job. Die Arbeit richtet sich nach den Bedingungen und Einschränkungen der Anlage – nicht umgekehrt. Sobald alle Freigaben vorliegen, beginne ich mit meiner geplanten Messroute.
Die ersten Messungen des Tages
Ich folge einer vordefinierten Route, die etwa 70 bis 90 kritische Maschinen und Anlagenkomponenten am Standort umfasst. Das Ziel ist Konsistenz. Bei jedem Messzyklus messe ich dieselben Maschinen, in derselben Reihenfolge und an denselben Messpunkten, damit die Schwingungstrends zuverlässig bleiben.
Die einzelnen Messpunkte zu erreichen, ist nicht immer einfach. Einige Maschinen befinden sich in erhöhter Lage und sind nur über mehrere Ebenen von Stahlkonstruktionen zugänglich. Bei anderen ist abhängig von den Prozessbedingungen eine Abstimmung mit dem Betriebspersonal oder eine Zugangsfreigabe erforderlich.
Die Überwachungsfrequenz hängt von der Kritikalität der jeweiligen Maschine ab. An diesem Standort werden die meisten Maschinen monatlich überwacht, während langsam laufende oder weniger kritische Maschinen vierteljährlich kontrolliert werden.
Jede Pumpe oder rotierende Maschine wird an den Lagern auf der Antriebsseite (DE – Drive End) und der Nicht-Antriebsseite (NDE – Non-Drive End) in drei Achsen gemessen: horizontal, vertikal und axial. Dadurch entsteht ein strukturiertes Bild des Schwingungsverhaltens der gesamten Maschine.
Ich verwende einen tragbaren Schwingungsdatensammler mit einem einachsigen Sensor, den ich nacheinander an jedem Messpunkt ansetze. An einem typischen Tag erfasse ich mehrere hundert einzelne Messwerte.
Zusätzlich zu den Schwingungen erfasse ich die Temperatur. Bei manchen Maschinen kann beispielsweise ein Lager, das normalerweise bei etwa 50 °C läuft, mit zunehmender Reibung auf 90 °C oder mehr ansteigen. Wenn die Temperatur gleichzeitig mit Veränderungen im Schwingungsverhalten steigt, liefert dies einen zusätzlichen Hinweis auf eine fortschreitende mechanische Schädigung, die sich bereits in einem weiter fortgeschrittenen Stadium befindet.
Muster werden sichtbar
Nicht jede Messung ist unkompliziert. Einige Maschinen befinden sich in Bereichen mit eingeschränktem Zugang, in denen ich mich mit dem Betriebspersonal abstimmen muss. Bei anderen sind vor dem Betreten Gasmessungen erforderlich. Wenn die Prozessbedingungen nicht stabil sind, gehe ich zunächst weiter und komme später zurück.
Manche Messungen dauern nur wenige Minuten, doch je nach Betriebsbedingungen kann der Zugang zum Messpunkt deutlich mehr Zeit in Anspruch nehmen.
Und dann ist da noch die Produktion. Wenn eine Anlage angepasst wird oder die Bediener vorrangigen Zugang benötigen, trete ich zurück. Der Anlagenbetrieb hat Vorrang. Die Zustandsüberwachung passt sich daran an.
Die Anlage gibt das Tempo vor
Nicht jede Messung ist unkompliziert. Einige Maschinen befinden sich in Bereichen mit eingeschränktem Zugang, in denen ich mich mit dem Betriebspersonal abstimmen muss. Bei anderen sind vor dem Betreten Gasmessungen erforderlich. Wenn die Prozessbedingungen nicht stabil sind, gehe ich zunächst weiter und komme später zurück.
Manche Messungen dauern nur wenige Minuten, doch je nach Betriebsbedingungen kann der Zugang zum Messpunkt deutlich mehr Zeit in Anspruch nehmen.
Und dann ist da noch die Produktion. Wenn eine Anlage angepasst wird oder die Bediener vorrangigen Zugang benötigen, trete ich zurück. Der Anlagenbetrieb hat Vorrang. Die Zustandsüberwachung passt sich daran an.
Eine Maschine fällt auf
Am frühen Nachmittag beginne ich, Trends und Spektren genauer zu analysieren. Eine Pumpe, die ich bereits seit mehreren Monaten beobachte, fällt auf. Es handelt sich um eine horizontale Kreiselpumpe, die eine gefährliche Flüssigkeit zwischen zwei Prozessanlagen fördert. Ein Ausfall würde mehrere nachgelagerte Prozesse beeinträchtigen und gleichzeitig ein Umweltrisiko darstellen.
Der Trend entwickelt sich langsam. Während der vergangenen drei Messzyklen habe ich einen kontinuierlichen Anstieg der Schwingungsamplitude bei der 1x-Drehfrequenz sowie die Entwicklung von Harmonischen festgestellt. Das Muster deutet auf eine mechanische Lockerheit innerhalb der Pumpenbaugruppe hin. Solche Schwingungssignaturen können jedoch verschiedene Ursachen haben und müssen in der Regel bei einer Inspektion bestätigt werden. Das Niveau ist noch nicht kritisch, aber der Trend entwickelt sich in diese Richtung.
In diesem Stadium geht es nicht mehr darum, ob ein Problem vorliegt, sondern darum, wie schnell es sich entwickelt und wann eingegriffen werden sollte. Diese Entscheidung hängt von Faktoren wie der Produktionsabhängigkeit, dem Sicherheitsrisiko und der Möglichkeit ab, die Arbeiten zu planen, ohne den Betrieb zu beeinträchtigen. Ein zu frühes Eingreifen kann die Produktion unnötig stören, während ein zu spätes Eingreifen das Risiko eines Ausfalls und eines Produktionsverlusts erhöht.
Wenn die Maschine nicht abgeschaltet werden kann
Hier kommt die betriebliche Realität ins Spiel. Situationen wie diese führen nicht immer zu einer sofortigen Intervention. In einem ähnlichen Fall, den ich in der Vergangenheit überwacht habe, hätte ein sofortiges Abschalten der Pumpe einen ungeplanten Anlagenstillstand erfordert. Dies hätte mehrere verbundene Anlagen betroffen und die Produktion in einem Teil des Standorts beeinträchtigt.
In diesem Fall wurde entschieden, die Pumpe weiterzubetreiben und ihren Zustand engmaschig zu überwachen. In den folgenden sechs bis neun Monaten wurde der Zustand kontinuierlich weiterverfolgt. Die Schwingungswerte stiegen weiter an. Was als kleine Abweichung begann, entwickelte sich zu einem klaren und reproduzierbaren Muster über alle Messpunkte hinweg.
Zu einem bestimmten Zeitpunkt lagen die Amplitudenwerte mehr als 30 bis 40 % über dem Ausgangsniveau. Der Trend war über die verschiedenen Messpunkte hinweg konsistent und reproduzierbar, was darauf hindeutete, dass der mechanische Zustand nicht länger stabil war. Das Risiko verlagerte sich von einer Leistungsbeeinträchtigung hin zu einem möglichen Ausfall.
Dank der verfügbaren Historie musste die Entscheidung nicht reaktiv getroffen werden. Die Pumpe wurde während eines geplanten Stillstands außer Betrieb genommen, bevor es zu einem Stoffaustritt kam.
Die Inspektion bestätigte eine Schädigung innerhalb der Baugruppe. Komponenten wurden repariert, bevor sie während des Betriebs ausfallen konnten. Ohne diesen zeitlichen Verlauf hätte dasselbe Problem zu einem ungeplanten Stillstand oder im schlimmsten Fall zu einem Austritt gefährlicher Stoffe führen können.
Solche Situationen sind in diesem Umfeld nicht ungewöhnlich. Die Pumpe, die ich heute untersuche, könnte einen ähnlichen Verlauf nehmen. Entscheidend ist, zu verfolgen, wie schnell sich die Veränderung entwickelt, und den richtigen Zeitpunkt für eine Intervention zu bestimmen.
Von Daten zu Maßnahmen
Am Ende des Tages fasse ich meine Erkenntnisse zusammen. Mithilfe der Reporting-Tools von I-care dokumentiere ich, was ich gemessen habe, was sich verändert hat und wo Handlungsbedarf besteht.
Wenn ein Problem einen definierten Schwellenwert erreicht, wird es mit einer empfohlenen Maßnahme und einem entsprechenden Zeitrahmen eskaliert. Je nachdem, wie die Workflows eingerichtet sind, geschieht dies entweder über die Reporting-Tools von I-care oder durch die Integration in das Instandhaltungssystem des Standorts.
Anschließend übernimmt das Instandhaltungsteam die Planung und Durchführung der Intervention.
Beim nächsten Messzyklus überprüfe ich die Situation erneut. Ich untersuche, ob sich der Trend stabilisiert hat, ob das Problem behoben wurde oder ob es sich weiterentwickelt. Manchmal liefern die Schwingungsdaten den eindeutigsten Nachweis dafür, dass sich etwas verändert hat – insbesondere dann, wenn Instandhaltungsmaßnahmen nicht vollständig dokumentiert wurden.
Nichts ist passiert – und genau darum geht es
Wenn ich den Standort verlasse, ist nichts ausgefallen. Keine Alarme. Keine Notrufe.
Doch bei mehr als 70 Maschinen und Anlagenkomponenten ist der Zustand jetzt klarer als noch am Morgen. Kleine Veränderungen wurden erkannt. Ein sich entwickelndes Problem wurde weiterverfolgt. Entscheidungen wurden auf einer besseren Informationsgrundlage getroffen als am Vortag.
Meistens sieht niemand diese Arbeit. Und genau darum geht es.
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Erfahren Sie, wie I-care Chemieunternehmen mit Predictive-Maintenance-Programmen unterstützt, die an die Anforderungen kontinuierlicher industrieller Prozesse angepasst sind. So können Teams Fehler frühzeitig erkennen, die Lebensdauer von Maschinen durch rechtzeitige kleinere Maßnahmen wie Schmierung verlängern, Interventionen unter Berücksichtigung der Produktionsanforderungen planen und das Risiko ungeplanter Stillstände oder Sicherheitsvorfälle reduzieren.
