1- PHÂN TÍCH RUNG ĐỘNG
Tất cả các thiết bị động đều tạo ra rung động hay tín hiệu mà phản ánh tình trạng làm việc của nó. Điều này có liên quan tới tốc độ, kiểu làm việc chuyển động quay, chuyển động tịnh tiến hay tuyến tính. Phân tích rung động có khả năng áp dụng cho tất cả các thiết bị cơ khí, thường là các thiết bị có tốc độ quay trên 600 vòng/phút. Phân tích rung động là công cụ hữu ích cho bảo trì dự đoán, chẩn đoán hư hỏng và nhiều tác dụng khác.
Có nhiều kỹ thuật bảo trì dự đoán được sử dụng để theo dõi và phân tích các hệ thống thiết bị, máy móc quan trọng trong một nhà máy. Những kỹ thuật này bao gồm phân tích rung động, siêu âm, đồ thị nhiệt, phân tích mài mòn, bôi trơn, theo dõi quá trình, kiểm tra bằng mắt và các kỹ thuật phân tích không phá hủy. Trong các kỹ thuật này, phân tích rung động là một kỹ thuật bảo trì dự đoán hiệu quả nhất được sử dụng trong các chương trình quản lý bảo trì.
Bảo trì dự đoán trở thành bộ phận đồng nhất việc theo dõi các đặc tính rung động của các thiết bị động để theo dõi các hư hỏng phát sinh ngay từ ban đầu và chặn đứng các hư hỏng phát triển tới nguy hiểm. Tuy nhiên, phân tích rung động không cung cấp các dữ liệu yêu cầu để phân tích thiết bị điện, các khu vực mất nhiệt, tình trạng dầu bôi trơn và các thông số khác để giúp đánh giá hư hỏng trong một chương trình bảo trì. Một chương trình bảo trì dự đoán toàn bộ nhà máy phải bao gồm nhiều kỹ thuật, mỗi cái được thiết kế để xác định một vấn đề riêng cho thiết bị của nhà máy.
Theo dõi và phân tích rung động là công cụ chẩn đoán quan trọng đối với thiết bị tạo ra sản phẩm. Khi được sử dụng hợp lý, nó sẽ giúp cho các hệ thống thiết bị của nhà làm việc tốt với hiệu suất tối ưu.
| Kiểu hư hỏng Phương pháp theo dõi | Mất cân bằng động | Mất đồng tâm trục | Bất thường ở vòng bi | Bất thường ở bạc trượt | Bất thường ở hộp giảm tốc | Sự lỏng chi tiết | Đặc điểm |
| Áp suất | | | | O | | | Không thay đổi nếu có hư hỏng nhỏ |
| Lưu lượng | | | | O | | | Không thay đổi nếu có hư hỏng nhỏ |
| Nhiệt độ | | O | O | O | | | Đáp ứng chậm |
| Chất lượng dầu | | | O | O | O | | Sử dụng phòng lab |
| Rung động | O | O | O | O | O | O | Hiệu quả trong tìm nguyên nhân gốc rễ |
Ngoài ra, phân tích rung động còn được sử dụng để đánh giá lưu lượng chất lỏng chảy qua ống và bồn thùng để theo dõi rò rỉ và để thực hiện các công việc kiểm tra không phá hủy để tăng độ tin cậy cho các thiết bị quan trọng nhà máy.
Tóm lại: Phân tích rung động hiệu quả cao đối với các thiết bị tốc độ cao và có thể tốn kém nhất trong các thành phần của một chương trình bảo trì dự đoán. Phân tích rung động khi thực hiện đúng cách cho phép người sử dụng dùng để đánh giá các tình trạng thiết bị và tránh các hư hỏng lớn. Các thế hệ mới nhất của phân tích rung động bao gồm nhiều khả năng và được tự động hóa các chức năng của nó hơn trước. Nhiều thiết bị phân tích có thể hiển thị toàn bộ các rung động trong ba trục tọa độ đồng thời, cung cấp một sự ghi nhận nhanh chuyện gì đang xảy ra với một máy. Nhưng mặc dù với khả năng như thế, thậm chí các thiết bị có tinh vi thế nào thì sự thành công của việc dự đoán các hư hỏng đang phát triển vẫn phụ thuộc vào sự am hiểu của các nhân viên vận hành và sự áp dụng những điều căn bản về phân tích rung động.
Phần mềm quản lý giám sát máy System1- Giải pháp quản lý tình trạng máy quay
System 1 - Giải pháp cho quản lý giám sát cho các loại máy quay trọng yếu trong một nhà máy: turbine, máy phát, máy nén, bơm cấp nước lò hơi, bơm nước làm mát, v.v.
Hệ thống giám sát liên tục và bảo vệ thiết bị của Bently Nevada đã được cài đặt và sử dụng nhiều nhất trên thế giới, giải pháp giám sát và bảo vệ tối ưu của Bently Nevada đã trở thành một phần thiết yếu của chiến lược quản lý tài sản là các thiết bị quay quan trọng trong các nhà máy điện, dầu khí, hoá dầu, giàn khoan... như turbine, bơm cấp nước lò hơi, bơm cấp nước làm mát...
Bently
Có thể nói rằng Bently Nevada không có đối thủ cạnh tranh về chất lượng và luôn được coi là hãng dẫn đầu không chỉ ở số lượng hệ thống bảo vệ thiết bị đã được thiết lập trên toàn thế giới mà còn trong tất cả các sản phẩm và dịch vụ khác. Những giải pháp của Bently Nevada luôn đem lại sự an toàn, hiệu quả, các thiết bị đáng tin cậy, và hơn thế Bently Nevada luôn làm hài lòng khách hàng với những lợi ích kinh tế mà họ mong muốn.
Là một thành viên của tập đoàn GE Power Systems, Bently Nevada đang nâng cao chất lượng phục vụ với việc thực hiện theo các phương pháp và công cụ "Six sigma" của GE.
Thiết bị phân tích tình trạng máy CSI 2130 của Emerson
Các phòng quản lý bảo trì ngày nay đòi hỏi phải ít nhân viên và ngân sách ít hơn so với trước đây. Với điều kiện ít người mà phải giải quyết công việc nhiều hơn, các nhân viên bảo trì không thể có sự cố gắng liên tục để dượt đuổi theo các hư hỏng liên tiếp. Họ cần phải xác định nhanh chóng và chính xác các lỗi hư hỏng để tìm ra các nguyên nhân gốc rễ gây ra hư hỏng máy.
Một giải pháp công nghệ hiệu quả phải sử dụng đơn giản, giảm thời gian đào tạo và cung cấp các thông tin nhanh để ưu tiên các hoạt động bảo dưỡng. Emerson đã phát triển thiết bị phân tích tình trạng của máy - CIS 2130 – để đáp ứng yêu cầu này.
The CSI 2130 ngoài việc thu thập dữ liệu mà còn có khả năng sau:
- Phân tích rung động nâng cao -Advanced Vibration Analysis
- Phân tích kênh chéo - Cross-Channel Analysis
- Phân tích dữ liệu tức thời - Transient Analysis
- Cân bằng động - Dynamic Balancing
- Cân tâm laser
- Theo dõi môtơ
2-PHÂN TÍCH ÂM THANH VÀ SÓNG ỨNG SUẤT
Phân tích âm thanh có thể được thực hiện trên một sóng âm sonic hay cấp độ siêu âm Ultrasonic. Các kỹ thuật siêu âm mới cho theo phép dõi tình trạng mà làm cho nó có thể "nghe" ma sát và ứng suất trong thiết bị động, mà có thể dự đoán sự hư hỏng sớm hơn các kỹ thuật truyền hống. Công nghệ Ultrasonic là nhạy với âm thanh tần số cao được mà tai của con người không thể nghe và phân biệt chúng từ âm thanh tần số thấp và rung động cơ khí. Sự ma sát trong máy và sóng ứng suất tạo ra các âm thanh riêng biệt trong giới hạn trên sóng siêu âm. Những thay đổi trong ma sát trong máy và sóng ứng suất có thể giúp phát hiện nhiều tình trạng hư hỏng sớm hơn các công nghệ khác như phân tích rung động hoặc phân tích dầu bôi trơn. Với việc đo và phân tích siêu âm phù hợp, có thể phân biệt từ mài mòn bình thường hay bất thường, phá hủy cơ học, điều kiện mất cân bằng, và bôi trơn kém dựa trên một quan hệ trực tiếp giữa các thiết bị và các tình trạng vận hành.
Các thiết bị theo dõi âm thanh (Sonic) là ít tốn kém, nhưng nó cũng có sử dụng ít hơn các công nghệ siêu âm (Ultrasonic). Công nghệ âm thanh rất hữu ích chỉ cho các thiết bị cơ khí, trong khi siêu âm có thể phát hiện các vấn đề của thiết bị điện và thêm nữa là linh hoạt và đáng tin cậy trong phát hiện các vấn đề cơ khí.
Thiết bị nghe vòng bi Ultraprobe 201M Grease Caddy
Việc bôi trơn đúng ảnh hưởng đến tuổi thọ vòng bi. Đối với vòng bi bôi trơn bằng mỡ thì việc bôi trơn đúng loại mỡ, bôi trơn đủ là điều quyết định đến tuổi thọ vòng bi, nếu thiếu mỡ bôi trơn hay bơm mỡ vào ổ quá nhiều thì đều dẫn đến quá nhiệt vòng bi. Vậy làm sao có thể biết bạn đã bơm mỡ đủ hay làm sao biết bơm đến lúc nào thì ngừng, nếu bơm định kỳ thì có thể gây lãng phí mỡ do bạn đâu biết mỡ còn hay không. Những lo lắng đó của bạn đã có một thiết bị hỗ trợ đắc lực đó là Ultraprobe 201M Grease Caddy. Thiết bị này có tác dụng gì:
- Nghe âm thanh vòng bi và xác định thời điểm bạn cần tra mỡ và không cần tra mỡ
- Giúp bạn nhận ra khi nào ngừng bơm mỡ vào ổ
- Giúp phát hiện hư hỏng sớm của vòng bi
Lợi ích mang lại:
- Kéo dài tuổi thọ thiết bị
- Ngăn ngừa việc bôi trơn quá mức
- Tiết kiệm chi phí vận hành và bảo dưỡng
- Nâng cao hiệu quả bảo trì
Cách làm việc của thiết bị:
Khi lượng mỡ bôi trơn thấp, ma sát vòng bi sẽ tăng lên tạo ra sóng siêu âm. Máy có thể gắn trên hầu hết các súng bắn mỡ. máy sẽ chuyển các âm thanh tần số cao sang âm thanh mà còn nhười có thể nghe được. Máy có thể loại bỏ các âm thanh nhiễu từ môi trường ngoài.
Thiết bị dò siêu âm CTRL
Dòng sản phẩm CTRL vận dụng những đặc tính của sóng siêu âm nhằm tiết kiệm năng lượng, cải tiến sản xuất, đảm bảo an toàn và quản lý chất lượng. Là công nghệ được sử dụng nhằm phát hiện rò rỉ áp suất và chân không; kiểm tra tình trạng các bộ phận máy móc; phát hiện các rò rỉ hay hư hỏng của các van và bẫy hơi trong hệ thống cũng như phát hiện tia lửa điện và hiện tượng phóng hồ quang. Sóng này được tạo ra từ sự ma sát hay rung động. Khi các ổ bi hay bánh răng trong hệ thống hoạt động (xoay), chúng tạo ra ma sát và do đó xuất hiện dấu hiệu sóng siêu âm truyền đi. Các thiết bị như bơm hay máy nén cũng tạo ra sóng siêu âm. Trên thực tế, tất cả các thiết bị máy móc cơ khí đều tạo ra sóng siêu âm.
Sự rò rỉ áp suất và chân không cũng là một trong những nguyên nhân gây ra sóng siêu âm. Khi khí gas thoát ra ngoài qua một vết nứt hoặc lỗ thủng, khí này sẽ di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp, các phân tử sẽ chuyển động nhanh hơn và va chạm với cường độ lớn hơn, do đó tạo ra sóng siêu âm. Tương tự vậy, sự phát tia lửa điện hay phóng hồ quang cũng tạo sóng siêu âm khi các hạt mang điện thoát từ kẽ hở ra ngoài, bắn ra xung quanh hay ion hóa không khí.
Ứng dụng: Được NASA, quân đội Mỹ và các nhà máy, các cơ quan kiểm định sử dụng
Dùng CTRL cho việc phát hiện các rò rỉ; chẩn đoán các vòng bi về độ bôi trơn hợp lý, độ khô; chẩn đoán sự phát nhiệt phát tia lửa điện;
Các hệ thống cơ khí-các hệ thống áp suất, chân không
- Vòng bi - Sự rò khí máy nén
- Hộp số - Sự rò đường phân phối lượng vào và ra
- Bẫy hơi - Sự rò hơi; Kiểm tra các nồi hơi
- Valves - Các tụ điện
- Máy nén - Sự rò chân không
Các hệ thống điện-Các hệ thống và bình chứa không áp suất
- Truyền điện - Các bình, bồn chứa
- Các hệ thống phát điện và đánh lửa - Các đường ống
- Switches, Coils, Spark Plugs & Wiring
- Door & Window Gaskets
Các hệ thống thủy lực
- Cylinder Head Gaskets
- Check & Control Valves
- Actuator & Stop Valves
- Internal Cylinder leaks
thiết bị dò siêu âm UL101 | |
Bút dò độ phóng điện của motơ điện của SKF (Electrical Discharge Detector Pen)
Bút đo độ phóng điện là dụng cụ cầm tay đơn giản để phát hiện sự phóng điện trong vòng bi của động cơ điện.
Sự phóng điện là do điện thế trục động cơ truyền xuống đất qua vòng bi tạo ra sự ăn mòn do phóng điện, làm thoái hóa chất bôi trơn và kết quả là làm phá hỏng vòng bi.
CÁc động cơ điện haybị hư hỏng vòng bi do sự phóng điện là các động cơ sử dụng bộ điều khiển thay đổi tần số (VFD).
Kết hợp với chương trình bảo trì dự đoán bút đo độ phóng điện có thể sớm phát hiện các vòng bi dễ bị hỏng nhanh và giúp ngăn ngừa những trường hợp phải ngừng máy đột xuất.
Xem ảnh chất bôi trơn bị thoái hóa và vết lằn do sự phóng điện qua vòng bi
Giới thiệu thiết bị đo bề dày vỏ thiết bị tĩnh cầm tay Dakota MX (Ultrasonic Thickness Gauge)
Là thiết bị cầm tay dùng để đo bề dày vỏ thiết bị tĩnh như đường ống, bồn bể, nồi hơi v.v...bằng sóng siêu âm nhằm kiểm tra sự ăn mòn thân vỏ các thiết bị. Khoảng đo cho phép từ 0.63 đến 500mm.
Thiết bị này hỗ trợ cho công tác bảo trì phòng ngừa, đảm bảo sự an toàn, độ tin cậy khi làm viêc.
Xem thêm tại: www.dakotainst.com
3- PHÂN TÍCH DẦU BÔI TRƠN
Phân tích dầu là một chương trình lâu dài, nơi có liên quan, có thể cuối cùng dự đoán tốt hơn bất kỳ công nghệ nào. Có thể mất một năm cho các chương trình này để đạt được mức độ phức tạp và hiệu quả.
Kỹ thuật phân tích thực hiện trên mẫu dầu có thể được chia ra hai loại: phân tích dầu được sử dụng và phân tích các phần tử mài mòn nhiễm trong dầu bôi trơn. phân tích dầu được sử dụng sẽ xác định tình trạng của dầu đó, sẽ xác định chất lượng của dầu, và kiểm tra có tiếp tục sử dụng nữa hay không. Phân tích các phần tử mài mòn nhiễm trong dầu bôi trơn sẽ xác định tình trạng cơ khí của các thành phần máy được bôi trơn, bạn có thể nhận biết các thành phần của các vật liệu rắn hiện diện và đánh giá loại hạt mài mòn, kích cỡ, mật độ phân bố, hình dạng và cấu trúc.
Theo dõi và phân tích hồng ngoại có phạm vi ứng dụng rộng (từ thiết bị tốc độ thấp đến cao), và nó có thể được hiệu quả cho các hư hỏng về điện và cơ khí; hiện nay nó được xem là một trong số các công nghệ có hiệu quả chi phí.
Kết hợp phân tích rung động và phân tích dầu trong chương trình bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị
Lâu nay người ta đã nhận ra rằng, bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị (condition-based maitenance) là phương pháp mang lại hiệu quả nhất, nhất là hiệu quả về chi phí, trong việc tối đa tuổi thọ của các máy công nghiệp. Phân tích rung động và phân tích mảnh vụn kim loại do mài mòn lẫn trong dầu bôi trơn là hai thành phần chủ yếu của bất cứ chương trình theo dõi tình trạng thiết bị thành công và có thể được sử dụng như là công cụ bảo trì dự đoán và bảo trì tiên phong để xác định sự mài mòn và chẩn đoán các hư hỏng xảy ra bên trong máy. Khi các kỹ thuật này được tiến hành độc lập thì chỉ một phần trong các lỗi hư hỏng của máy được chẩn đoán. Tuy nhiên các kinh nghiệm thực tế đã chỉ ra rằng sự kết hợp của hai kỹ thuật này lại trong một chương trình theo dõi tình trạng thiết bị sẽ cung cấp các lượng thông tin lớn hơn và đáng tin cậy hơn, mang lại lợi ích đáng kể về kinh tế cho sản xuất công nghiệp.
Phân tích rung động nói riêng đang ngày càng trở thành phổ biến như là một quy trình bảo trì dự đoán và như là một công cụ hỗ trợ ra các quyết định bảo trì máy. Như là một quy tắc chung, máy khi hư hỏng sẽ có các dạng cảnh báo mà cho thấy bởi một mức rung động tăng cao. Bằng việc đo và phân tích rung động máy, có thể xác định được cách thức và mức độ hư hỏng và từ đó có thể dự đoán các hư hỏng của máy. Tín hiệu rung động tổng overall từ một máy được tổng hợp từ nhiều thành phần và kết cấu máy được kết nối với nhau. Tuy nhiên các hư hỏng máy tạo ra đặc tính rung động ở các tần số khác nhau mà có liên hệ đến các tình trạng hư hỏng xác định. Bằng việc phân tích biểu đồ dạng phổ spectrum và biểu đồ quan hệ của tần số theo thời gian và sử dụng các kỹ thuật xử lý tín hiệu thì có thể xác định được các tần số khi hư hỏng và tần số tự nhiên hay tần số riêng của các thành phần kết cấu máy khác nhau.
Thu thập dữ liệu rung động máy
Biểu đồ rung động dạng phổ spectrum và dạng sóng waveform hữu ích trong chẩn đoán hư hỏng máy
So với phân tích rung động, phân tích dầu và hạt bẩn có những thuận lợi đáng kể khi mà nó cung cấp trực tiếp và sớm các thông tin về các kiểu mài mòn và tình trạng của máy. Trên thực tế, nhiều trường hợp đã chứng minh phân tích dầu là một công cụ hàng đầu cho biết tình trạng mài mòn bên trong máy. Ngoài ra phân tích dầu có thuận lợi trong việc theo dõi tình trạng của các máy tốc độ thấp (dưới 5 vòng/phút), mà thường cho khó hoặc không thể áp dụng kỹ thuật phân tích rung động. Tuy nhiên, kỹ thuật phân tích mảnh vụn kim loại do mài mòn trong dầu không thể hoàn toàn hiệu quả trong tất cả các kiểu hư hỏng của các cơ cấu cơ khí. Chính vì lý do đó mà cả hai kỹ thuật phân tích dầu và phân tích rung động đều cần thiết và là thành phần sống còn của một chương trình bảo trì hiệu quả.
Cả hai kỹ thuật phân tích hạt vun kim loại trong chất bôi trơn và phân tích rung động được tổ hợp với nhau liên quan đến các yêu cầu phân tích của chúng và đòi hỏi của người có chuyên môn và kinh nghiệm. Các chuyên gia trong hai lĩnh vực phân tích này thường tách biệt thành hai mảng. Do đó sự kết hợp hiệu quả của hai kỹ thuật theo dõi tình trạng có thể là thách thức trong môi trường làm việc, đặc biệt là trong nghành công nghiệp như khoan thăm dò ngoài biển, khai thác mỏ và các nghành khác. Trong những năm gần đây, các nghiên cứu hướng tới mục tiêu này đã đang được tiến hành nhưng kết quả còn rất hạn chế. Tuy nhiên, những thuận lợi của sự cải tiến công nghệ, bao gồm kỹ thuật phân tích máy tính tiến bộ và trí tuệ nhân tạo đã tạo ra sự lạc quan về triển vọng của vượt qua khó khăn để phát triển một phương pháp thống nhất mới trong theo dõi tình trạng máy.
4- Giải pháp giám sát tình trạng Swantech
Ví dụ, giải pháp giám sát tình trạng Swantech, phát hiện các hư hỏng nhỏ ở giai đoạn sớm nhất, giúp cô lập các thành phần xác định trong các thành phần liên quan. Hệ thống sẽ tính toán mức độ hư hỏng, tốc độ tiến triển để lên kế hoạch sửa chữa phù hợp.
"Swantech là lần đầu tiên kết hợp công nghệ cảm biến siêu âm vào trong một gói phần mềm theo dõi tình trạng," ông cho biết thêm. "Những dữ liệu không được phân tích bởi một kỹ sư tin cậy để xác định được hư hỏng, mà phần mềm sẽ tự động phân tích và đưa ra các đề xuất các nguyên nhân có khả năng."
Tích hợp với bảo trì: hệ thống và các cảm biến thông minh đang trở nên ngày càng tinh vi, giá rẻ hơn và phổ biến nhiều hơn trong các nhà máy. Thân thiện với người sử dụng là các công cụ lựa chọn thay thế mà đòi hỏi các kỹ năng chuyên môn cần thiết để vận hành. Dữ liệu giờ đây có thể được thu thập, phân tích và biểu diễn trong một định dạng trong thời gian thực. Tuy nhiên, tính đa dạng của các phương pháp theo dõi tình trạng và các thiết bị giám sát có thể tạo ra gánh nặng.
Để tiến hành các nhiệm vụ bảo trì Predictive, các nhà cung cấp giám sát tình trạng đang phát triển giao diện hệ thống quản lý tài sản cho doanh nghiệp, để tạo ra các work order, yêu cầu vật tư tồn kho và yêu cầu liên quan đến quá trình có thể được kích hoạt tự động.
Công nghệ giám sát tình trạng Swantech đang được kết hợp vào trong các giải pháp Invensys Asset Performance Management (APM). Tích hợp với phần mềm quản lý bảo trì Invensys' Avantis sẽ được tiến hành. Swantech cũng đang được tích hợp với Indus Asset Suite.
Thanh Sơn
SCCK.TK
Nhận xét
Đăng nhận xét
Các bạn có câu hỏi gì, cứ mạnh dạn trao đổi nhé, baoduongcokhi sẵn sàng giải đáp trong khả năng của mình.