Zakład tak naprawdę nigdy nie śpi
Kiedy przyjeżdżam, zakład już pracuje.
Pompy tłoczą chemikalia przez kilometry rurociągów. Sprężarki pracują z dużą prędkością. Para unosi się nad urządzeniami, które działały przez całą noc. Nawet z daleka słychać nieustanny mechaniczny hałas. W niektórych obszarach ciepło promieniuje z urządzeń procesowych lub przewodów parowych.
Zakład produkuje niebezpieczną substancję bazową, która zasila ponad tuzin jednostek znajdujących się na dalszych etapach procesu. Jeśli krytyczny element tego procesu przestanie działać, zakłócenia mogą szybko rozprzestrzenić się na powiązane instalacje. W niektórych obszarach nawet pojedyncza awaria urządzenia może przerwać produkcję w kilku połączonych jednostkach. W innych większym zagrożeniem są potencjalne konsekwencje utraty szczelności.
Nie naprawiam maszyn. Moim zadaniem jest wychwycić moment, w którym zaczynają odbiegać od normalnego stanu pracy, zanim ktokolwiek inny to zauważy.
Nic nie zaczyna się bez zezwolenia
Zanim wykonam choćby jeden pomiar, przechodzę przez tę samą procedurę.
Środki ochrony indywidualnej są obowiązkowe. Mam przy sobie detektor dolnej granicy wybuchowości (LEL), który monitoruje obecność gazów łatwopalnych, oraz miernik tlenu na wypadek spadku jego poziomu. Wejście do niektórych obszarów wymaga zgody operatora. W zależności od warunków procesowych czasami muszę poczekać, zanim uzyskam dostęp do określonych pomp lub sprężarek.
To część tej pracy. Pracujemy w ramach ograniczeń zakładu, a nie odwrotnie. Gdy wszystkie zezwolenia są już uzyskane, rozpoczynam zaplanowaną trasę pomiarową.
Pierwsze pomiary dnia
Poruszam się po wcześniej zdefiniowanej trasie obejmującej około 70–90 krytycznych urządzeń na terenie zakładu. Kluczowa jest powtarzalność. W każdym cyklu mierzę te same urządzenia, w tej samej kolejności i w tych samych punktach, dzięki czemu trendy drgań są wiarygodne.
Dotarcie do każdego punktu pomiarowego nie zawsze jest proste. Niektóre urządzenia znajdują się na wysokości, co wymaga przejścia przez kilka poziomów stalowych konstrukcji. Dostęp do innych wymaga koordynacji z zespołem operacyjnym lub odpowiedniego zezwolenia, w zależności od warunków procesowych.
Częstotliwość monitorowania zależy od krytyczności danego urządzenia. W tym zakładzie większość urządzeń jest monitorowana co miesiąc, natomiast wolniejsze lub mniej krytyczne urządzenia są kontrolowane co kwartał.
Każda pompa lub maszyna wirująca jest mierzona przy łożyskach po stronie napędowej (DE – Drive End) oraz po stronie przeciwnej do napędowej (NDE – Non-Drive End), w trzech osiach: poziomej, pionowej i osiowej. Pozwala to uzyskać uporządkowany obraz zachowania drgań w całej maszynie.
Korzystam z przenośnego kolektora danych drganiowych z czujnikiem jednoosiowym, który kolejno przykładam do każdego punktu pomiarowego. W ciągu typowego dnia zbieram kilkaset pojedynczych odczytów.
Oprócz drgań rejestruję również temperaturę. Na przykład w przypadku niektórych urządzeń łożysko, które normalnie pracuje w temperaturze około 50°C, może stopniowo osiągnąć 90°C lub więcej wraz ze wzrostem tarcia. Kiedy wzrostowi temperatury towarzyszą zmiany drgań, stanowi to dodatkową wskazówkę rozwijającej się degradacji mechanicznej, która znajduje się już na bardziej zaawansowanym etapie.
Zaczynają pojawiać się wzorce
W połowie poranka nie tylko zbieram już dane. Zaczynam je analizować.
W takim środowisku nie opieram się wyłącznie na bezwzględnych wartościach progowych. Jeśli ten sam wzorzec pojawia się na przykład w kilku pomiarach silnika lub pompy i nadal ewoluuje w czasie, wtedy staje się podstawą do podjęcia działań.
Częstotliwość obrotowa, czyli jak mówimy „1x”, stanowi punkt odniesienia. Jeśli widzę rosnącą amplitudę przy 1x w połączeniu z harmonicznymi, może to wskazywać na niewspółosiowość lub luzy mechaniczne. Jeśli zaczyna pojawiać się energia w wyższych częstotliwościach, może to wskazywać na wczesny etap degradacji łożyska.
Większość zmian jest subtelna. Niewielki wzrost amplitudy, małe przesunięcie w widmie częstotliwości. Właśnie takie szczegóły mają znaczenie. Gdy te wzorce stają się oczywiste, zazwyczaj jest już za późno, aby spokojnie zaplanować interwencję.
Zakład narzuca tempo
Nie każdy pomiar jest prosty do wykonania. Niektóre urządzenia znajdują się w strefach o ograniczonym dostępie, gdzie konieczna jest koordynacja z operatorami. Inne wymagają kontroli obecności gazów przed wejściem. Jeśli warunki procesowe nie są stabilne, przechodzę dalej i wracam później.
Niektóre pomiary zajmują zaledwie kilka minut, ale samo dotarcie do urządzenia może potrwać znacznie dłużej, w zależności od warunków panujących w zakładzie.
Jest też produkcja. Jeśli parametry pracy jednostki są właśnie regulowane albo operatorzy potrzebują priorytetowego dostępu, ustępuję im miejsca. Produkcja jest najważniejsza. Monitoring musi się do niej dostosować.
Jedno urządzenie zwraca uwagę
Wczesnym popołudniem zaczynam dokładniej analizować trendy i widma. Moją uwagę zwraca jedna pompa, którą obserwuję od kilku miesięcy. Jest to pozioma pompa odśrodkowa transportująca niebezpieczną ciecz pomiędzy dwiema jednostkami procesowymi. Jej awaria wpłynęłaby na kilka procesów znajdujących się dalej w ciągu technologicznym, a także wiązałaby się z ryzykiem środowiskowym.
Trend rozwija się powoli. W ciągu ostatnich trzech cykli pomiarowych zaobserwowałem stopniowy wzrost amplitudy drgań przy częstotliwości obrotowej 1x, wraz z pojawiającymi się harmonicznymi. Wzorzec jest zgodny z luzem mechanicznym w zespole pompy, choć takie sygnatury mogą mieć wiele przyczyn i zazwyczaj wymagają potwierdzenia podczas inspekcji. Poziom nie jest jeszcze krytyczny, ale trend zmierza w tym kierunku.
Na tym etapie pytanie nie brzmi już, czy występuje problem, lecz jak szybko się rozwija i kiedy należy podjąć działania. Decyzja zależy od takich czynników jak zależność produkcji od danego urządzenia, ryzyko dla bezpieczeństwa oraz możliwość zaplanowania prac bez zakłócania operacji. Zbyt wczesna interwencja może niepotrzebnie zakłócić produkcję, natomiast zbyt późna zwiększa ryzyko awarii i strat produkcyjnych.
Kiedy nie można zatrzymać maszyny
Tutaj do głosu dochodzą realia operacyjne. Takie sytuacje nie zawsze prowadzą do natychmiastowej interwencji. W podobnym przypadku, który monitorowałem w przeszłości, natychmiastowe zatrzymanie pompy wymagałoby nieplanowanego postoju. Wpłynęłoby to na kilka powiązanych jednostek i zakłóciło produkcję w części zakładu.
W tamtym przypadku podjęto decyzję o kontynuowaniu pracy przy jednoczesnym ścisłym monitorowaniu stanu urządzenia. Przez kolejne sześć do dziewięciu miesięcy jego stan był nadal obserwowany. Poziomy drgań rosły. To, co początkowo było niewielkim odchyleniem, przekształciło się w wyraźny i powtarzalny wzorzec we wszystkich punktach pomiarowych.
W pewnym momencie poziomy amplitudy wzrosły o ponad 30–40% w stosunku do wartości bazowej, a trend stał się spójny i powtarzalny w różnych punktach pomiarowych. Wskazywało to, że stan mechaniczny nie jest już stabilny. Ryzyko przesunęło się z pogorszenia wydajności w kierunku potencjalnej awarii. Dzięki dostępnej historii decyzja nie musiała być podejmowana reaktywnie. Pompa została wyłączona podczas zaplanowanego postoju, zanim doszło do utraty szczelności.
Inspekcja potwierdziła degradację elementów zespołu. Komponenty zostały naprawione, zanim doszło do ich awarii podczas pracy. Bez tej historii ten sam problem mógłby doprowadzić do nieplanowanego zatrzymania lub, w najgorszym przypadku, do utraty szczelności i uwolnienia niebezpiecznej substancji.
Takie sytuacje nie są niczym niezwykłym w tym środowisku. Pompa, którą obserwuję dzisiaj, może podążyć podobną drogą. Najważniejsze jest śledzenie tempa zachodzących zmian i podjęcie decyzji o właściwym momencie interwencji.
Od danych do działania
Pod koniec dnia zbieram wszystkie wnioski. Korzystając z narzędzi raportowych I-care, dokumentuję wykonane pomiary, zaobserwowane zmiany oraz kwestie wymagające uwagi.
Kiedy problem osiąga określony próg, jest eskalowany wraz z zalecanym działaniem i terminem jego realizacji — za pośrednictwem narzędzi raportowych I-care lub poprzez integrację z systemem utrzymania ruchu zakładu, w zależności od konfiguracji procesów.
Następnie zespół utrzymania ruchu przejmuje odpowiedzialność za zaplanowanie i przeprowadzenie interwencji.
Podczas kolejnego cyklu pomiarowego ponownie sprawdzę sytuację. Zweryfikuję, czy trend się ustabilizował, czy problem został rozwiązany, czy też nadal się rozwija. Czasami dane dotyczące drgań stanowią najbardziej jednoznaczne potwierdzenie, że coś się zmieniło, szczególnie w sytuacjach, gdy działania utrzymania ruchu nie zostały w pełni odnotowane w dokumentacji.
Nic się nie wydarzyło — i właśnie o to chodzi
Kiedy opuszczam zakład, nic nie uległo awarii. Żadnych alarmów. Żadnych telefonów alarmowych.
Ale stan ponad 70 urządzeń jest teraz lepiej rozpoznany niż rano. Zidentyfikowano niewielkie zmiany. Jeden rozwijający się problem został poddany dalszej obserwacji. Decyzje podjęto na podstawie większej ilości informacji niż dzień wcześniej. Przez większość czasu nikt nie widzi tej pracy. I właśnie o to chodzi.
Vuoi rilevare i rischi meccanici prima che abbiano un impatto sulla sicurezza o sulla produzione?
Scopri come I-care supporta le aziende del settore chimico con programmi di manutenzione predittiva adattati ai vincoli dei processi industriali continui. Aiutiamo i team a rilevare i guasti in fase iniziale, prolungare la vita utile delle apparecchiature intervenendo tempestivamente con azioni minori, come la lubrificazione, pianificare gli interventi in funzione dei vincoli di produzione e ridurre il rischio di fermi non pianificati o incidenti di sicurezza.
