状態監視がPdMプログラムをどのように強化するか

機器の故障は費用がかかり、壊滅的な可能性があります。計画外の生産ダウンタイム、契約期限の遅れ、費用のかかる機械の交換、安全上の問題、環境への懸念、規制違反はすべて、機器の問題の予測と監視に失敗したメンテナンスプログラムの潜在的な結果です。

状態監視（CMとも呼ばれます）を使用してフル機能の予知保全（PdM）プログラムを開始すると、予期しない驚きを最小限に抑え、優れた投資収益率を実現できます。 CMルーチンを介して定期的に稼働中の機器の状態データをログに記録することで、プラントは機器のパフォーマンスを管理するためのより科学的なアプローチを利用できます。

植物は、生産プロセスを理解するために非常に長い時間を費やしています。これらのプロセスに不可欠な機器を理解するために同じ厳密さを適用することは理にかなっています。

通常、CMを使用して効果的なPdMプログラムを開発したプラントは、監視対象の資産が計画外の問題やダウンタイムを引き起こすことはめったにないことを発見します。この緊急事態からの解放により、保守部門は、運用資産の全体的な状態をさらに改善できるバックバーナーの問題に対処できます。スムーズな操作により、保守技術者の士気も向上します。

CMの最初の実装では、通常、多くの小さな、隠れた、微妙な問題が明らかになります。これらの問題に対処するにはリソースが必要であり、最初は、既存の保守予算がタスクに対して不十分であるように見える場合があります。しかし、初期の問題の安定化が発生すると、PdMプログラムはすぐに初期コストを回収し始めます。

保守チームが生産資産の状態をより完全に理解するにつれて、新しい問題が発生する割合はさらに低下し、プログラムは配当を支払い始めます。データ収集機器を購入し、人員を訓練するために必要な初期費用は、通常、1つまたは2つの主要な機械が「節約」された後、それ自体で支払う以上のものになります。

OEMを入力してください

定期的にデータを収集することで、技術者は傾向を特定し、差し迫った機械の故障を予測することができます。事前の通知により、是正措置を計画するための十分な時間があります。

ほとんどの組織は定期的なCMの必要性を認識していますが、多くの組織には、コスト効率が高く効率的に監視プログラムを運用するための社内リソースがありません。

多くの場合、機械情報を収集および分析するスタッフは、日常業務にも責任を負い、緊急事態の処理に多くの時間を費やしています。長期的な傾向に関する情報を収集するためにデータ収集ルートを実行することは、必然的に、生産を妨げている故障した部品を修理するよりも優先度が低くなります。

一部の工場では、振動解析の訓練を受けた人が1人しかいないため、その人が引退したり、別の位置に異動したりすると、明らかに問題になります。専門家が参加している場合でも、収集されたデータの範囲を正確に解釈するために必要なスキルに遅れないようにすることはますます困難になっています。

これらの問題に対処するために、主要なOEMはメンテナンスのギャップを埋め、エンドユーザーの顧客にCMプログラムを通じて強化された製品サービスと運用の専門知識を提供しています。 OEMは、自社の機器を監視および評価し、プロセスと競合他社のシステムを理解し、状態監視ハードウェアおよびソフトウェアベンダーと提携することで、専門知識を開発してきました。

OEMは、監視プログラムを使用して、振動と温度の分析の実行から、製造中の機器の完全な計測、オイルサンプリング、サーモグラフィ、超音波流量測定を使用した毎月のルート収集まで、機械の状態に関する重要な情報をプラント保守グループに提供します。

すべての回転機器は、定期的な監視の恩恵を受けることができます。監視を実行する頻度と程度に関する決定は、重要度、コスト、およびアクセス可能性に大きく依存します。重要で、高額で、節約されていない機器は、継続的な監視と保護を可能にするために完全な機器を必要とする可能性があります。他のほとんどのプラント設備は、毎月のデータ収集監視プログラムで適切にカバーできます。

エンドツーエンドの監視

Flowserve Corp.は、保守部門が望ましいパフォーマンスレベルを達成するのに役立つPdMおよびCMプログラムを提供するOEMの1つです。これらのフル機能のプロアクティブなプログラムにより、Flowserveは、ポンプ、コンプレッサー、ファン、バルブ、ギアボックス、およびオペレーショナルエクセレンスに不可欠なその他の機器に焦点を当てて、プラントゲート内に専門知識をもたらします。

FlowserveのCM製品であるConditionData Point Monitoring（CDPM）とそのPdMプログラムは、LifeCycleAdvantageと呼ばれるより大規模な機器管理プログラムの一部です。

Flowserveの技術者は、機器の状態に関するデータを収集して分析することから始めます。通常、テストから3営業日以内に、プラントの保守部門に完全で包括的なレポートを提供します。

レポートは重大な問題を特定し、修正アクションを推奨し、推奨のステータスを追跡します。レポートドキュメントには、保守部門が資産所有の全体的なコストを削減するための基礎として使用できる要約レポートが含まれています。

付随するFlowserve製品であるFlowstar.net機器管理ソフトウェアを使用すると、プラントの担当者はインターネットを介して機器データをリアルタイムで管理および更新できます。利用可能なデータには、特定の機器の故障の詳細な原​​因とメンテナンスの推奨事項が含まれています。これらは、プラントのパフォーマンスを改善する方法についてさらに洞察を提供するために、並べ替えおよびフィルタリングできます。

このソフトウェアを使用すると、ユーザーは吸引比速度などの機器の信頼性パラメーターを計算でき、リソースと知識を共有して効率を最大化し、プラントのメンテナンス負担を最小限に抑えることができます。

状態監視の適用

プラントの特定のニーズを満たすために、施設管理者は段階的な手順でFlowserve状態データポイント監視プログラムを適用できます。このアプローチにより、ユーザーは特定の目的に適した特定のレベルのテクノロジーにアクセスできます。

たとえば、Flowserveの振動収集および分析モジュールは、ハードウェアの一部が外力にどのように反応するかを監視します。このテクノロジーを使用すると、ベアリングの問題、キャビテーション、再循環、ミスアライメント、共振、および不均衡を特定できます。 Flowserveのオンサイト技術者はハンドヘルドデバイスを使用して指定された機器から振動データを収集しますが、オフサイトアナリストは事前設定されたアラーム制限を超える振動シグネチャを探し、原因を軽減または排除するための推奨事項を作成します。

このタイプの振動解析は、米国北東部の化学プラントでの予期しない故障を予測および防止するために使用されました。これは、二重吸引冷却塔ポンプの機械列の定期的な振動チェックから始まります。

ポンプモーターの異常な振動が発見されました。モーターの船外機ベアリングの振動スペクトルは、56倍の走行速度での高周波スパイクと過度の遊びを示しました。チェックの時点では、モーターの内部状態は不明でしたが、スペクトルはローターバーの緩みまたはひび割れの可能性を示していました。

追加の読み取りの結果は、スペクトルの低周波数部分に焦点を合わせました。これは、実行速度の高調波の周りの極通過周波数側波帯を示しています。これにより、ローターバーの問題のさらなる証拠が得られました。

工場は予備のポンプに切り替えることを決定し、設備を整然と降ろすことができました。その後、モーターを分解すると、2本のローターバーが壊れていることがわかりました。機器が適切に監視および分析されていなかった場合、モーターが壊滅的に故障した可能性があります。モーター自体が破壊されるだけでなく、周囲の機器の多くが損傷する可能性があります。

温度の傾向と分析

FlowserveのCriticalTemperature Trending and Analysisモジュールを使用すると、アナリストはプラント全体の所定の場所で異常な動作状態を検出できます。

ハンドヘルドデータコレクターを備えた技術者は、モーターとポンプのベアリング、プロセス機器、およびシールフラッシュ、クエンチ、熱交換器リザーバーなどのメカニカルシールハードウェアの温度を追跡できます。収集されたデータは資産管理ソフトウェアにダウンロードされ、不適合や動作条件の顕著な変化がないか分析されます。

機器の故障を早期に検出するための新しいモダリティは、ベアリングの温度トレンドとメカニカルシールフラッシュプランです。この方法は、中西部の製油所の機械を節約するのに役立ちました。 APIプラン11のシールフラッシュプランは、ポンプの吐出ノズルから流れを制限するオリフィスを通ってシールキャビティに流れを導きます。

オリフィス下流のフラッシュライン温度と排出温度は、毎月定期的に測定されました。正常に動作している場合、オリフィスの両側の温度は同じである必要があり、規則的な流れを示しています。

数ヶ月の通常の測定値の後、オーバーハングしたケミカルデューティポンプのオリフィス全体の温度差が増加し、オリフィスが詰まっていることを示しています。これらの条件下で操作を継続することが許可されていた場合、シールの故障が発生し、最終的には機器の分解が必要になります。

ただし、FlowserveのCDPMプログラムにより、保守担当者は、ラインの中断、制限のクリア、および再組み立てを含む低額の作業指示でこの状態をクリアすることができました。

その修正を、ポンプを引き出してシールとベアリングを交換するコストと比較してください。予知保全により、直接修理コストと機器のダウンタイムの両方で、オペレーターの大幅な節約が実現しました。何をトレンドにするかを知ることと、一貫したデータ収集の監視により、異常なパフォーマンスの検出と修正が可能になります。

トリガーポイントモニタリングによる徹底的な検査

Flowserveのトリガーポイント監視モジュールは、コンポーネントの早期故障につながることが証明されている特定の条件を識別します。 Flowserveの技術者は、プラントを徹底的に検査し、ポンプを検査し、臨界圧力、プロセスおよびシールの流体流量、リザーバーレベル、ポンプ速度などの項目を文書化します。収集されたデータは資産管理ソフトウェアにダウンロードされ、不適合や動作条件の顕著な変化がないか分析されます。

もう1つの重要な機械の「保存」は、米国北西部の発電所で発生しました。毎年、工場のボイラー給水ポンプは、ポンプ性能の専門家による包括的な検査を受けています。各ポンプを通る総流量の測定値を取得するために、技術者は吸引ラインでデュアルチャネル超音波流量計を使用しました。次に、圧力と温度を読み取り、機器の性能を元のテスト曲線の性能と比較しました。

結果は、ポンプの寿命にわたって、性能が元の工場の性能曲線から13パーセント低下したことを示しました。ベアリング位置で測定された振動測定値は、ポンプとタービンの船内端の両方で過度の振動を示しました。

この高振動の原因としては、振動スペクトルと時間波形から判断した不均衡が考えられます。この分析を通じて、プラントはパフォーマンスがさらに低下する前にメンテナンスを計画することができ、緊急シャットダウンと収益の損失をもたらしました。

トリガーポイント監視モジュールの補助として機能し、Flowserveの潤滑油分析モジュールを通じて機械の性能に関するさらなる洞察を得ることができます。メンテナンスマネージャーは、Flowserveの潤滑油分析モジュールを利用して、プラントに存在する可能性のある異常な潤滑および機械の状態を発見できます。

潤滑剤サンプルは、分光分析、摩耗粒子数、フーリエ変換赤外分光法、粘度測定、カールフィッシャー水質試験、および粒子数が仕様外の場合は分析フェログラフィーを含む一連の試験にかけられます。

投資収益率

植物はどのようにして定期的な状態監視プログラムの成功を最もよく測定できますか？最も簡単な方法の1つは、回転機器の作業指示ごとの平均コストを追跡することです。

CMプログラムは、壊滅的になる前に潜在的な障害を検出するように設計されています。明らかに、故障を防ぐために予知保全を使用すると、深刻な損傷を受けた後、または安全性や規制基準に違反した後の機器の保守よりもコストが低くなります。 CMを使用すると、緊急作業の注文が減り、メンテナンス活動をより適切に計画できます。

CMプログラムの直接の結果である各マシンの「保存」は、金銭的またはその他の値を割り当てるプラント信頼性エンジニアがログに記録できます。値は通常、メンテナンスコスト（機器が壊滅的な障害に陥った場合）を見積もり、修理のコストを差し引くことによって決定されます。 「節約」によってダウンタイムや生産量の低下による損失が防止された場合、または安全性や環境問題が回避された場合は、これらの追加の大幅な節約も計算する必要があります。

業界平均を使用してメンテナンスの節約と監視プログラムのコストを比較すると、プラントはわずか1か月で回収を期待できます。これらの迅速な返品は、CMと予知保全プログラムを予算に組み込むことについて上級管理職にアプローチする際の裏付けとなる証拠として使用できます。 OEMまたは業界パートナーは、このタイプのサポートデータを提供できます。

予知保全プログラムに厳密な状態監視を適用すると、さまざまなメリットが得られ、そのようなプログラムを採用しているプラ​​ントは、優れた長期的な結果を達成できます。 CMと予知保全を、資産管理、その他の機器管理、および調達アプリケーションとサービスの使用と組み合わせることで、非常に高いROIを実現できます。

詳細については、Flowserve（972-443-6500）に問い合わせるか、www.flowserve.comにアクセスしてください