予知保全要員のための聴覚的、視覚的および触覚的検査
データ収集は振動監視作業のバックボーンですが、マシンにいる間に追加のデータを収集する機会は通常無視されます。振動業界は、機械業界から信頼性グループに移行していない純粋なデータコレクターの影響をようやく感じ始めていますか？サイト運営者や職人はどうですか？このホワイトペーパーでは、現場で過ごす時間を最適化するために適用できる基本的な検査手法について説明します。
はじめに
多くの組織では、テクノロジーの監視を行う担当者を予知保全（PdM）チームまたは信頼性グループに分けています。彼らの仕事は、さまざまな形式のテクノロジーを使用して機械情報を定期的に収集し、このデータを使用して機械の状態を評価することです。
機械的および電気的コンポーネントの状態を監視するため、特に差し迫った障害を検出するために、さまざまなテクノロジーが存在します。各テクノロジーには、独自のアプリケーション、長所、短所があります。効果的な状態監視では、複数の技術とテクノロジーを利用します。
貴重なデータを提供する十分に活用されていないチェックのグループは、基本的な視覚的、聴覚的、および触覚的な検査です。これらの検査は、正式な技術検査を補足するために実行および使用できます。視覚的、聴覚的、触覚的な検査プログラムの実装を成功させる秘訣は、検査対象のコンポーネントの基本的な操作について参加者をトレーニングし、チェックする項目のリストに従うことです。
状態監視手順
効果的な状態監視プログラムは、次の4つの主要な要素で構成されています。
- 検出
- 分析
- 訂正
- 検証
これらの各要素を完全に理解することが重要です。 1つのコンポーネントに重点を置きすぎると、貴重な時間が無駄になることがよくあります。
検出
多くの問題は、視覚的、聴覚的、触覚的な検査を使用して見つけることができます。目標は、不良マシンを特定するか、劣化状態を特定することです。問題は、これらの検査の結果をどのように定量化するかということです。振動、サーモグラフィー、超音波、オイル分析、モーター回路テストなどの技術を使用できます。
検出を使用してさらに分析が必要なマシンを特定した後、次のステップは問題の根本原因を特定することです。これは分析フェーズで達成されます。
図1.問題の検出
分析
分析を実行する目的は、問題の根本原因を特定することです。分析フェーズでは、マシンの動作、欠陥特性、メンテナンス履歴などを調査します。問題を示しているマシンのみを分析する必要があります。分析が完了し、問題の根本的な原因が見つかったら、結果を伝達する必要があります。
図2.問題分析
修正/改善
問題の根本原因を特定した後、修正することができます。最も一般的な問題は、バランス調整および/または正確な位置合わせを必要とします。問題のマシンの信頼性を最大化するために、ソースを改善してアセットを例外にすることもお勧めします。これにより、機械の寿命が延びます。 Universal Technologiesは、予期しないマシンのダウンタイムやメンテナンスプロセスのコストと比較して、マシンの改善に必要な増分時間が短いことを強調しています。
図3.問題の修正
確認
問題の根本原因を特定し、問題を修正し、マシンを改善した後、修正または改善が行われたことを確認することが重要です。この検証のメカニズムの1つは、前の値を元のベースラインデータと比較することです。
その他の一般的な検証方法は次のとおりです。
- ベアリング寿命の延長を追跡する
- 増加したシール寿命の追跡
- 削減されたエネルギー消費量の測定
- 振動の測定
- サーモグラフィー
- オイル分析
- モーター電流シグネチャ分析
図4.修正の検証
目視検査
最も単純ですが、しばしば無視される状態監視の形式の1つは、機械の目視検査です。これは主観的なものですが、問題が最も深刻な場所については、多くの場合、優れた「直感」を得ることができます。ただし、この方法では根本的な原因を特定できないことを忘れないでください。
効果的な目視検査手順には、以下のそれぞれについて、機械とその周辺の検査が含まれます。
- 一般的な清潔さ
- 周囲の機械のオイル/液体
- 機械ケーシングまたはベアリングキャップのオイル/液体
- カップリングガードのオイル/液体
- 異常なマーク
- 目に見える漏れ（潤滑剤、冷却水など）
- 照明条件
- 適切なレベル、温度、流量、およびアンペア数のためのローカル機器
- 粒子のフレッチングと摩耗
- 腐食
- 過熱の兆候
- スリンガーリングの適切な操作
- ベアリング内の凝縮/水
- 温度、圧力、流量の差
- 部品またはコンポーネントの緩み
- マシンガードまたはカバーの状態
図5.ハウスキーピング
図6.オイル漏れ
図7.フレームクラック
図8.モーターファンカバー
図9.オイルの状態
可聴検査
状態監視のもう1つの簡単な形式は、機械の可聴検査です。これも主観的なものですが、多くの場合、ソースが発生している領域の良い「感触」を得ることができます。ただし、この方法では根本的な原因を特定できないことを忘れないでください。聴診器、サウンディングロッド、その他のリスニングデバイスを使用すると、経験豊富な施術者が摩擦、ベアリングの欠陥、キャビテーションなどの問題を検出できます。
機械を聞くときは、音が複雑か単純か、高周波数か低周波数か、そしてどこから音が聞こえているかを判断してください。
効果的な可聴検査手順には、以下について機械とその周辺の検査が含まれます。
- 通常とは異なる音
- ハミング
- 鳴き声
- 唸り声
- こすり
- キャビテーション
- アーク/ポップ音
- ハンティング/ビート
- 漏れによるノイズ
- ベアリングからの比較ノイズ
- ウォーターハンマー
- 歩哨/逃し弁を持ち上げる
- システム/コンポーネントのフロー
触覚検査
機械の過度の振動を手で感じるには、次の手順を実行します。
- ベアリングから始めて、垂直、水平、軸方向に感じます。
- ベース、構造物、パイプ、パイプサポート、バルブステム、電気ボックス、電線管などを感じながら、機械から下向きおよび外向きに作業します。
- 振動の周波数を把握してみてください。たとえば、それはバズやうずきなどの高周波ですか？それとも、震えや揺れなどの低周波ですか？
図10.モーターチェック
他の触覚観察も同様に実行する必要があります。効果的な触覚検査手順には、以下について機械とその周辺の検査が含まれます。
- ベアリングの温度比較
- シールフラッシュシステムの温度比較
- クーラー/熱交換器の入口と出口の温度差
- フィルター/ストレーナーの入口と出口の温度差
- 汚染物質や金属粒子の油を感じる
- システム/コンポーネントの流れを感じる
スポット放射計による目視検査の強化
赤外線温度計は、対象物から放出される赤外線エネルギーの量を測定し、その対象物の表面の温度を計算します。典型的な機能には、レーザー照準、調整可能な放射率、アラーム機能、トリガーロックが含まれます。その他の機能には、データロガーとグラフィックディスプレイ、熱電対、ソフトウェアインターフェースが含まれる場合があります。
温度の読み取り値は、レーザービームが透過する最初の表面の外面温度であることに注意してください。レーザーが透過するプレキシグラスまたはその他の透明な材料を介して読み取りを行う場合、温度の読み取りはプレキシグラスの表面のみを表します。
図11.スポット放射計
制限–放射率： 放射率は、熱を反射する材料の能力です。材料が異なれば放射率の値も異なるため、絶対温度の読み取り値を取得する際には考慮する必要があります。比較測定値の場合、2つのターゲット材料が同じであれば、放射率はそれほど問題になりません。正確な絶対温度測定が必要な場合は、付属の接触熱電対を使用して赤外線データをクロスチェックする必要があります。お使いの機器には、ターゲット材料の正しい放射率値を選択できる機能がありますが、この記事の目的と一般的な機器の使用のために、「無料」設定が使用されます。
制限–測定スポットサイズ： 測定されるスポットサイズは、測定する物体と赤外線温度計の間の距離によって異なります。これは、メーカーおよび同じメーカーのモデルによって異なります。温度はスポットサークル内に含まれる温度の平均であることに注意してください。ターゲットに近づくと、測定領域が小さくなります。
ストロボライト
ストロボライトの使用と組み合わせた回転資産の目視検査により、他のコンポーネントを評価できます。
- カップリング、シャフト、キーの状態
- ベアリングキャップ、メカニカルシール、カップリングからの漏れ検出
- 機械部品の機械的緩み
- ベルトの状態
- ベルトドライブシステムの張力/負荷さえも
図12.ストロボライト
注意事項と安全性：
- この製品で表示されるオブジェクトは、実際には高速で移動しているときに静止しているように見える場合があります。常にターゲットから安全な距離を保ち、ターゲットに触れないでください。その地域の他の人々に注意し、これらの予防措置について警告することにより、彼らの安全に責任を負います。
- この機器を使用すると、この種の発作を起こしやすいてんかん発作を引き起こす可能性があります。
- 機器の損傷を防ぐため、ストロボスコープの換気口に液体や金属物を入れないでください。
- 注意–機器の内部には致命的な電圧が存在します。機器を開こうとする前に、ランプの交換手順について製造元の資料を参照してください。
- ストロボを使用したカップリングとベルトの検査を支援するために、可能な限り、カップリングとベルトガードにはフラットブラック仕上げのエキスパンドメタルを使用することをお勧めします。これにより、ユーザーは最小限の反射でガードを透視できます。
概要
視覚的、聴覚的、および触覚的な検査を実行することは、全体的な信頼性の取り組みに統合されたときに、途方もない価値を提供することができます。非PdM技術者によって実行されている検査を形式化して文書化することで、すべての人がデータを利用できるようになります。
機器の状態をよりよく把握するための統合テクノロジーの受け入れは、広く受け入れられています。これと同じモデルを使用して、従来は信頼性に積極的な役割を果たしていないと見なされていた担当者からの情報を活用してみませんか？多くの場合、オペレーターと保守担当者は、月次または四半期ごとのサイクルで機器を表示するときにPdM技術者が見ることができない「欠落している」情報を提供できます。
追加のコストを追加せずに、信頼性の取り組みに数十人の追加の人員を追加するチャンスに飛びつく組織はいくつありますか？オペレーターと保守担当者をトレーニングして関与させることにより、まさにそれが可能になります。
参考資料
- 「機械の信頼性のためのオペレーターケア」、Universal Technologies Inc.、ノースカロライナ州ハンターズビル、2005年。
- 「VibrationAnalysisLevel 1 Plus」、Universal Technologies Inc.、ノースカロライナ州ハンターズビル、2005年。
この論文は、毎年恒例のNoriaCorporationカンファレンスで発表されました。
作者について：
Lance Bisingerは、信頼性と運用のコンサルティングおよびサービス会社であるGPAlliedの南北アメリカの運用マネージャーです。詳細については、www.gpallied.comをご覧ください。
機器のメンテナンスと修理