より良い資産管理のために機器を委託する方法

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設置して開始した瞬間から何年も後に最初の故障が発生するまで、すべての新しい機器やシステムが問題なく機能したとしたら、それは素晴らしいことではありません。これは、ほとんどの産業用機器では例外です。

機器のセットアップに関しては、出荷中に一部のコンポーネントが損傷したか、フィールドエンジニアの専門知識がほとんどないか、新しい設計でベータテストを行っていることがあります（これに同意したかどうかは関係ありません）。同じことが、元のアプリケーションと位置に設置されているリハビリ機器にも当てはまります。

車が組立ラインから外れ、重大な保証の問題が発生することはめったにないのはなぜですか？その理由は、自動車メーカーが数千台の自動車の設計と製造プロセスの両方を徹底的にテスト、改善、検査しているためです。産業機器は小さな製造ロットで稼働する傾向があります。したがって、すべてのバグが解決されるわけではありません。

これが、産業機器の試運転が芸術であり、そのために必要なものである理由です。私はそれを芸術と呼んでいます。なぜなら、定義上、新しい機器をセットアップするには、創造性、クラフトスキル、演繹的推論が必要だからです。これらのまったく同じ属性は、あらゆる意味で芸術に当てはまります。

私の施設であるUpperOccoquan Service Authority（UOSA）は、保守と資産管理のアプローチを成熟させ、試運転に焦点を当てることが次の論理的なステップになるまでになりました。この考え方は、信頼性と資産管理のベストプラクティスの全体的な追求の一環として生まれました。

試運転プロセスに従わないことは、次の失敗をインストールすることと同じです。機器の適切な試運転は、資産管理の重要な目標である耐用年数を延ばすことができます。したがって、試運転は優れた資産管理プログラムの重要な要素です。

メンテナンスサポートプロセスの設計と実装を数年行った後、平均故障間隔（MTBF）、平均修理時間（MTTR）、および機器の可用性を追跡することにより、信頼性の向上を検証します。

試運転の哲学

新しい機器やリハビリされた機器をセットアップする際の基本的な課題は、かなり普遍的です。それらは、問題の予測、問題の認識、および問題の修正に要約されます。それらの言葉（予想、認識、修正）を取り上げて、試運転プロセスにどのように適用されるかを調べてみましょう。

問題を予測する方法を想像するのは難しいかもしれませんが、良い出発点は修理履歴を探すことです。修理履歴から、何が故障したのか、いつ、なぜ、どのように、どこで、誰が関与したのかがわかります。これは、企業がCMMSに正確な修理履歴を持っていることを前提としています。修理履歴の品質が十分でない場合は、必要に応じて改善してください。同じ機器を所有および操作しているオペレーターや他の人へのインタビューは貴重です。

試運転計画の一環として、この貴重な知識を取得可能な形式で記録する必要があります。これは計画の中核部分であり、情報を記録するためのフレームワークです。それをゲームのルールと考えてください。記録のフレームワークは、参加ユーザーが利用できる必要があります。レコードのエントリを変更する機能は、一貫性と正確性を確保するために監視および制御する必要があります。

試運転する機器が使い慣れたコンポーネントのサブアセンブリで構成されている場合、予想される障害は個々のコンポーネントによって定義できます。たとえば、遠心ブロワーには、性能曲線グラフ、許容振動限界、およびその他の仕様が必要です。ブロワーがこれらの値のいずれかを超えて動作する場合は、調査が必要であり、その後に適切な是正措置が続きます。

一部の問題はゆっくりと発生するため、損傷が発生するまで検出されません。これは知覚の失敗です。ここで、重要なテストポイントを決定し、許容値を確立する必要があります。何が受け入れられるかわからないことがあります。これは、メーカーまたは同様の機器を使用する他の人と協議することがガイダンスを提供する場所です。

問題の原因が明確に特定されたら、次のステップは修正です。ソリューションはコアの問題を処理する必要があります。例えば、1回転速度の不均衡が検出された場合は、回転体のバランスを取ります。機械の構造に高調波共振があり、わずかな励起で破壊的な振動が発生する場合は、構造の剛性に対処してください。

是正措置が完了したら、予想される改善が認識できることを確認します。測定ツールを使用して、修正が想定どおりに行われたことを確認します。これは、PdMツールが優れているところです–振動分析、超音波検出、モーター電流シグネチャ、オイル分析、サーモグラフィー。

前述の努力のいずれも、行動を起こさない限り、望ましい結果を生み出すことはありません。何かをして、何が行われたかを文書化します。これにより、試運転プロジェクトの価値が高まります。

試運転の準備

試運転される機器に完全に精通することが不可欠です。これは、（可能であれば）事前にマニュアルを読み、コンポーネントのカットシートを読み、操作マニュアルを調べ、製造元に質問に答えてもらい、同じ機器を使用して他の人に連絡して、どのように成功したかを知ることを意味します。

同様の機器が正常に動作している施設と正常に動作していない施設の両方を訪問すると便利です。機器と密接な関係があるため、オペレーターや保守担当者に相談してください。

私は電気技師の友人と、私たちが何年にもわたって行ってきた、より面白くて難しい仕事のいくつかについて話していました。混雑したジャンクションボックスにワイヤーを取り付ける方法について話し合っていました。私の友人は、「あなたは計画を立てなければなりません」と言いました。これは、狭いスペースでのワイヤーのドレッシングなど、最もありふれた作業でさえ計画が必要であることを示しているため、私には固執しました。

試運転にも計画が必要です。計画は、ルール、図面、チェックリスト、および手順を組み込むことができる、よく考えられた一連のガイドラインにすぎません。試運転計画は料理レシピのようなものです。あなたはそれに従いますが、経験に基づいて必要に応じて調整します。

計画

• プロジェクトリーダーを選択する–効果的な方法でリソースを指揮する時間と気質を持っている人

• 許容可能な操作の絶対要件を定義します–機器はどのような作業を行う必要がありますか？

• システム全体とすべてのサブシステムで予想される障害モードを特定して対処します。

• 動作条件（機器の販売者が指定）が満たされていることを確認します。つまり、動作環境条件（温度、湿度、圧力、電圧など）を確認します。

• 試運転プロセスで必要なテスト手順とそれらの手順の順序を定義します。これらのステップは、経験、知識、および研究から導き出されます。

• 必要なスキルセットを定義する–機械、電気、制御、エンジニアリング

• 定義された手順を実行するためのリソースと人員をスケジュールします

• 各ステップで測定（認識）された観測値とテストポイント値を記録します

• 結果を確認します（データを情報に変換します）

• 必要に応じて是正措置を講じる

• 是正措置によって望ましい結果が得られることを確認します

• すべての状況で機器を適切に操作する方法を知っていることを確認するために、オペレーターをトレーニングします

• ベストプラクティスに対応する予防保守（PM）プログラムを実装する

• すべての絶対的な動作要件が満たされるまで、必要に応じてこれらの手順を繰り返します

• 成功をもたらしたものと失敗したものを説明する試運転プロセスを記録します。

• 試運転のための知識体系を作成し、試運転プロセスの一環として新しい情報が明らかになったときに更新します。

試運転リーダー

試運転プロジェクトでは、リーダーがステップを管理し、計画を実行する必要もあります。このリーダーは、試運転プロジェクトに割り当てられた担当者のコミュニケーションの中心的なハブとして機能します。根本原因の調査と同様に、リーダーとして支配的な性格を選択しないことが賢明です。

支配的な説得力のある人々は、彼らの素因でプロセスを腐敗させる可能性があります。最適なリーダーとは、計画に従い、すべてのステップが完了して文書化されていることを確認するリーダーです。このリーダーは、断定的であることに加えて、優れた組織力とコミュニケーション能力も持っている必要があります。

さらに別のプロジェクトに引き込まれることなく、プロジェクトに専念するのに十分な時間を持っている有能なリーダーを選択してください。これは理にかなっており、成功する企業がどのように前進するかです。

正しく理解できない（そして間違っていることから正しいことを知る）

私たちの目の前にあるコンピューターベースのツールの饗宴で、効率と精度が劇的に向上することが期待されているのは、私たちの時代の事実です。試運転は急ぐことができるプロセスではありません。それは十分なリソースを使って思慮深く行われなければなりません。 「速く進むほど、遅れをとる」というのは、経験と民俗の知恵の両方を体現する、古くからの表現です。

コミッショニングチームが問題を深く掘り下げ、露骨に明らかな問題を見落とす場合があります。試運転時には、入手可能なすべての情報を確認し、すべての合理的な手順を実行することが重要です。独立した外部のオブザーバーにあなたのプロセスを見てもらうことを恐れないでください。試運転中にいくつかの根本原因の発見を期待してください。

新しい機器を初めて使用する前に、多くの問題が予想されます。重要なタスクをPMプログラムに組み込むことは、他のステップと同じように試運転の一部です。煩わしい、時間のかかる、または面倒な必要なメンテナンス作業は、延期される傾向があります。フィルタの詰まりやファンブレードに汚れが付着して不均衡になる問題を予測します。

UOSAで学んだ教訓

過去数年の間に、私たちはいくつかの貴重な教訓を学びました。適切な試運転プロセスの欠如と、適切な手順を実施することの利点に関する問題を発見しました。私たちのレッスンでは、超音波、振動、オイル分析、熱画像、モーター電流シグネチャ分析などの予知保全技術（PdM）の有益な使用法に焦点を当てていますが、人間の感覚も評価プロセスの一部です。

重要なアプリケーションでの電気モーター

モーターがメーカーから新品であるか再調整されているかにかかわらず、モーターが現場に到着したらすぐに、モーター電流シグネチャ分析機器でその状態を確認することが不可欠です。このテストをすぐに実行しないと、モーターを取り付ける直前に忘れたり、急いで実行したりする傾向があります。モーターを取り付ける直前に問題が発生していること、またはモーターの電源を入れた直後に問題が発生していることを知りたい人はいますか？

私たちの経験では、人員とリギング機器が動員され、モーターがスケジュールどおりに設置されていない場合、対処するための運用上の制約がある可能性があるため、設置は機器の問題を発見するのに悪い時期です。

モーターを受け取ったときに、新品または再構築されたモーターの品質管理検査のための手順の完全なセットを確立する必要があります。モーターテスト機器のベンダーは、これらの手順を開発するための優れたリソースです。モーターの修理には、修理中に何が行われたかを確認するための一連のガイドラインも必要です。モーターの修理方法に関するオンラインリソースはたくさんあります。

さまざまなモーターショップからの推奨事項を比較して、大まかな概要を把握してください。モーターは業界の背後にある原動力であり、重大な注意を払う必要があります。そうしないと、プロセスの失敗が確実になります。

モーターを電源回路に接続する前に、基本的なオフラインテストを実行する必要があります。分極指数試験とサージ試験が不可欠です。モーターに初めて電源を入れるときは、3つのフェーズすべての電流を測定することが重要です。オンラインテストが可能な場合は、実行する必要があります。超音波機器が利用可能な場合は、将来の比較のためにベースラインデシベルレベルと時間領域グラフを取得するために、ベアリングサウンドシグネチャを記録する必要があります。

モーターを被駆動部品に結合する前にモーターを運転できる場合は、振動特性を測定して記録することが望ましいです。これらのテストのいずれかで問題が明らかになった場合は、インストールを停止して修正措置を講じる必要があります。

垂直タービンポンプ（VTP）

水産業は、プロセスにVTPを頻繁に使用します。これらのポンプのインペラは、勾配から最大30フィート下にある渦巻きに取り付けられています。インペラは長いシャフトによって駆動され、ポンプカラムの内側に沿って水が流れる多数の「スパイダー」ベアリングによって安定化されています。モーターは、垂直軸の台座に地上に取り付けられています。

近隣の水道施設からのPdM技術者の提案により、新しいVTPをウェットウェルに降ろす前に、2つの密閉された振動センサーを新しいVTPの渦巻きに取り付けました。センサーは水平面に設置され、互いに半径方向に90度の位置に配置されました。起動時にセンサーが高振動を検出したとき、設置業者は驚いた。彼らは、これまで誰もが渦巻きで振動をテストするのを見たことがありませんでした。モーターはあまり振動していなかったので、設置は満足のいくものだと彼らは考えました。

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真新しいモーターに油を塗った

この振動の検出により、ソールプレートの取り付けボルトのグループが長すぎて、止まり穴に底が付いていることがわかりました。これらのボルトのスプリットロックワッシャーは完全に圧縮されていなかったため、共振が発生しました。これは、渦巻きで検出された振動として現れました。現在、これらの振動センサーは、メンテナンスのために引っ張られたときにすべての垂直タービンポンプに取り付けられています。

また、これらのタイプのポンプのセットアップには、いくつかの特別な考慮事項があることも学びました。ソールプレートは水平で、ポンプカラムは垂直である必要があります。振動を防ぐために、ソールプレートもしっかりとグラウトで固める必要があります。ポンプシャフトセクションは、示された振れの合計の公称0.005インチ以内にある必要があります。

油圧研究所（HI）の振動規格2000バージョンは、このタイプのポンプのモーターの上部で測定された許容振動の値を提供しました。その後のHI基準には、この値は含まれていませんでした。所有者は許容値を決定する必要があります。私たちの経験では、ポンプメーカーが値を指定することはめったにありません。一般的に言って、私たちの経験に基づくと、毎秒0.2インチ未満が許容されます。

遠心ブロワー

遠心送風機（誘導ドラフトアプリケーション用）には、再生式熱酸化装置システムが付属しています。ブロワーホイールは7.5HPモーターシャフトに直接取り付けられ、水柱のインチに合わせて調整された圧力計がブロワー出力配管に取り付けられました。ブロワーの振動は3年間の運転後に大幅に増加し、モーターが故障し、重要なプロセスがシャットダウンされました。

モーター交換後も振動は大きかった。サージ共振によりブロワーホイールが剥離し、動的な不均衡と高振動が発生した疑いがあります。問題を修正するためのさらなる措置が取られる前に、層間剥離の結果としてホイールがブロワーハウジングに詰まった。ホイールの故障により、重要なプロセスが再びシャットダウンしました。

試運転中に、請負業者はこのブロワーの振動制限を指定しませんでした。故障後にブロワーメーカーに問い合わせたところ、振動限界は毎秒0.2インチ未満であることがわかりました。ブロワーは、障害が発生する前、つまり仕様から大きく外れる前に、毎秒0.7インチで動作していることがわかりました。誰も最初のベースライン振動測定値を取得していなかったため、比較するための適切なデータがありませんでした。

試運転中に出力配管のゲージ読み取り値が記録されることはありませんでした。通常の操作中にゲージの読みがどうあるべきか誰も知りませんでした。ゲージ針は、サージ状態の間、水柱（WC）の19インチで詰まるまで激しく振動していました。新しいゲージが取り付けられ、通常の操作時の圧力は39インチWCとして記録されました。

学んだ試運転の教訓は、振動と出力圧力の値を記録し、これらをメーカーの許容限界と比較し、どのような条件が損傷を引き起こす可能性があるかをオペレーターに指示することです。予防保守（PM）タスクとして振動の傾向も追加されました。

スラッジドライヤーミキサーベアリングの故障

新しい汚泥乾燥システムが設置されたとき、試運転のすべてのステップは請負業者によって慎重に実行されました。しかし、ミキシングドラムシャフトの大きなボールベアリングは、それでも見事な方法で故障しました。彼らは工場からのグリースを完全に欠いていて、金属くずの形の悪いボールに自分自身をかみ砕きました。構造物搭載超音波装置を使用した簡単な測定では、ベアリングがまだ回収可能である間に潤滑グリースがないことが検出されます。必要に応じて、試運転プロセスに超音波検査が追加されました。

水中ポンプ/モーターユニット

水中ポンプは、廃水用途で非常に人気があります。それらはプロセスウェルに降ろすことができ、そこで比較的簡単にカップリングフランジに滑り込ませてから電力に接続することができます。それらは、産業機器と同じくらい「プラグアンドプレイ」に近いものです。

ポンプモーターを回路に接続する前に、モーター電流シグネチャ分析機器を使用して電源配線をテストすることが賢明であることがわかりました。これにより、技術者は、電源回路に可変周波数ドライブ障害を生成する可能性のある接地の問題に対する抵抗がないことを証明できます。ポンプモーターは、オフラインテストとオンラインテストの両方を受ける必要があります。

これらの水中ポンプのいくつかは、シャフトシール用のオイルリザーバーを備えています。 PMの一部として、このオイルをポンプで排出し、ボリュートシールから流入するプロセス水の量を確認する必要があります。このチェックのPM要件は、通常、約365日周期です。ただし、新しいポンプを取り付けると、最初の90日後にオイルの含水量をチェックするのが賢明であることがわかりました。それは時々過剰な水を明らかにしました。

廃水クラリファイア-ギアドライブ

請負業者が新しい大型（直径7フィート以上）のギアドライブを取り付けたとき、彼らはそれをメーカーが指定したオイルで満たしました。起動前のテストの1つは、オイルサンプルを採取することでした。私たちの技術者がオイルをサンプリングしたところ、仕様と比較して粘度が非常に低いことがわかりました。

少し調べてみると、メーカーはこれらのギアドライブをディーゼル燃料で半分満たした状態で出荷していることがわかりました。これに気付かずに、請負業者は充填ラインにオイルを追加しました。その結果、オイルのテスト時に粘度が低くなりました。厳格なオイルテストが、すべてのクラリファイアドライブの試運転チェックリストに追加されました。

ロータリースクリューコンプレッサー

これらのタイプのコンプレッサーは、省エネのメリットを提供しますが、重要なメンテナンスの責任が伴います。特に、オイルの状態を注意深く監視する必要があります。多くの場合、保証要件を満たすには、予防保守が実行されたことを証明できる必要があります。

多くのロータリースクリューコンプレッサーメーカーは、所有者に指定されたオイルテストラボにオイルサンプルを送ることを要求しています。そうしないと、保証が無効になる場合があります。これらのコンプレッサーの試運転には、オイル分析に特別な注意を払って警戒するPMプログラムが実施されていることを確認することが含まれます。

試運転後

試運転後、定期的なチェックを行って、故障を防ぐ方法で機器が稼働していることを確認する必要があります。オペレーターが意図しない方法で機器を使用しようとすると、最良の試運転プロセスは失敗します。

PM手順が正しく実行されているか、まったく実行されていないことを確認します。これらの四半期に起因する障害は、試運転プロセスの障害に不当に起因している可能性があります。機器が仕様の範囲内で動作していることを確認するために、メトリック、主要業績評価指標（KPI）、およびPdMの傾向を定期的に確認する必要があります。

最終的な考え

ある程度、機器の試運転は、最初に試みられたときに推測に基づいたものです。推測は、経験ごとに、そして知識体系に追加される情報が増えるにつれて、より良くなります。根本的な原因の発見はたくさんあります。実際には、何が行われるかは常識です。プロジェクトごとに、知識体系は成長し、将来の試運転プロジェクトのより良いリファレンスになります。機器の試運転は本当に貴重な芸術です。