Вибрация Мониторинг: ПОДДЕРЖАНИЮ руку на пульсе РАСТЕНИЙ ОПЕРАЦИЙ

Если вы считаете, эксплуатации и технического обслуживания все о очистке разливов и крепления оборудования, когда оно ломается, осмотреться на собственном заводе. Вы можете заметить крошечные портативные устройства, которые больше рабочих, используемый для обнаружения едва заметные колебания и других нарушений оборудование, или что незапланированные остановки завода становится все меньше и дальше от времени. Если эти замечания соответствии со своими объекта, это безопасно пари, что кондиционирования мониторинга в сфере труда.

Состояние системы мониторинга в реальном времени захвата данных с вращающихся и поршневых машин, в том числе насосы, турбины, компрессоры, смесители, центрифуги и вентиляторы и воздуходувки. Анализируя различия между фактическим и ожидаемым поведением, такие системы позволяют операторам определить зарождающейся проблемы до того, они вызывают оборудования на провал. Идея заключается в сокращении ремонта оборудования и затраты на замену, и свести к минимуму продукта и доходов потери, связанные с незапланированных простоев. Не менее важно для защиты от катастрофических сбоев и потенциальных экологических, охраны здоровья и безопасности последствиями.

Частотный анализ так же стара, как мир - это регулярно отслеживать, используемых для работы оборудования на промышленных объектах после Второй мировой войны - но это "дед мониторинга состояния" не потерял свое место за столом. Наоборот, из многих вариантов в арсенале условии контроля ", частотного анализа по-прежнему является наиболее важным", говорит Штефан Bakenhus, линии продуктов лидер мониторинга состояния активов в GE Energy Бентли Невада (Минден, NV; <A HREF = "http://www.ge-energy.com" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW"> www.ge-energy.com </ A>).

Консенсус так же в оптимизации активов компании Emerson Process Management дивизия (Ноксвилл, TN; <a target="_blank" href="http://www.assetweb.com" rel="nofollow"> www.assetweb.com < />). "Учитывая, выбор только один инструмент, системы измерения вибрации позволяет выявить 80% всех вращающихся и возвратно-поступательный механизм проблемы", говорит Дон Маршалл, директор по маркетингу подразделения. Такие системы могут обнаружить несоответствие ротора, учитывая износ зубьев эрозии, кавитации в насосах и других проблем.

С тенденцией к машины компоненты, которые имеют меньшие следы и более плотность мощности, спрос на мониторинг вибрации возрастает. "Меньше машин, как правило, построены легкие роторов и легкие материалы", что делает их более склонными к вибрации, говорит Роберт Skeirik, менеджер по продукции для машин бизнес управления здравоохранением Эмерсона.

Многие системы мониторинга состояния позволяют прогнозировать отказов, глядя на некоторые тенденции, а затем здание конкретных правил вокруг этих тенденций. "Прогнозирование является защита вашей прибыли", говорит Skeirik. Эта возможность, добавляет он, может сделать разницу "между спасением самой машины и сохранение всего график производства".

Мониторинг и многозадачность

Хотя вибрации мониторинга по-прежнему царит в качестве первой линии обороны для раннего выявления проблем с роторных машин, это не неблагоприятным для маленьких самосовершенствования. Такие системы часто интегрированы с другими технологиями наблюдения, такие как нефть и смазки анализа, инфракрасной термографии сканирования, а также ультразвукового контроля, которые отслеживают температуру, скорость вращения двигателя и потока.

"Контроль за вибрации так же просто, как мониторинг других параметров, таких, температуры и давления, говорит Джим Ефремовой, директора по развитию бизнеса Харди инструменты (г. Сан-Диего. CA; hardyinst.com). Недавно компания расширенной линейке продуктов для сетевая вибрации наблюдения при помощи вибрации переключатель, Ефрем описывает как "автономный инструмент в ящик". Этот параметр может быть установлен на любой машине, аварийной сигнализации и остановки, а также с 4-20 мА аналоговый выход, тренд. позиционируется как недорогая система, Переключатель не требует специальной подготовки для установки.

В прошлом году, Honeywell (Моррис Тауншип NJ; <a target="_blank" href="http://www.honeywell.com" rel="nofollow"> www.honeywell.com </ A>) представил оборудование мониторинга состояния здоровья населения ( ВПП) система детекторов для мониторинга температуры, вибрации, механических шумов, наклона и другие параметры. 10 детекторов, в том числе детектора ВПП-D-вибрации, звуковой сигнал при работе дрейф от предопределенных настроек.

Недавние события, от миниатюризации датчиков вибрации и массового производства недорогих портативных dataloggers, интеграции программного обеспечения для сбора после анализа данных и более широкое использование беспроводной передачи данных, оказывают влияние на разработки новых систем для мониторинга вибраций.

Например, перед GE Energy представила свой первый портативный искробезопасных регистратор данных, пользователи должны были принять как крупнее, тяжелее устройства или жертву функциональности. При весе всего 1,5 фунта, Snapshot компании IS сочетает в Microsoft Windows CE операционной системы, искробезопасном исполнении, а также возможность собирать полные сигналов и спектрального состава.

Основных методов зондирования вибрации такие же, как они всегда были и остаются практически без изменений. В большинстве систем по-прежнему используют вихретокового датчика, скорость преобразователи и акселерометры, которые измеряют движение машины, на которой они установлены. Акселерометры использовать различные технологии для измерения вибрации. Например, обычные трехосного акселерометра работают 3 датчиков в единый блок, чтобы обнаружить ускорение в трех направлениях осевой (X, Y и Z).

Недостатком обычных трехосного акселерометра, однако, является то, что их относительно большой массы требует, чтобы пользователи, чтобы развернуть и нажмите на каждой точке измерения, чтобы обеспечить надежное измерение. Как правило, чем больше масса датчика вибрации, менее чувствительны это вибрации энергии на высоких частотах. Усилия, направленные на снижение размера датчика привели к разработке более-чувствительных датчиков, которые могут захватить больше данных в высших частот.

В прошлом году Эмерсон представил модель трехосного акселерометра A0643TX. Вызывается "шаг изменения" для контроля вибрации устройства меньше, чем обычных трехосного акселерометра. Нет стад гору требуется, потому что блок может быть магнитно прикреплены на площадку горы.

При использовании машины анализатор здоровья Эмерсона, датчик определяет отношение ошибки и ненадлежащее смазки машины. Используя этот подход, все необходимые данные о типичной точки опора может быть собрана в течение 7-10 с, снижение сбора данных, времени более чем на 50% по сравнению с стандартных датчиков одного канала.

Мониторинг вибрации вращающихся машин с рукавом или жидкости скольжения является необходимым, но полной картины приходит, когда вы вибрации оценки и позиции, говорит, GE, Bakenhus. Например, проксимитора компания использует преобразователи, которые могут измерять вибрации и положение в трех измерениях - по вертикали, горизонтали и аксиально - характеризующие уровни вибрации, а также относительное положение вращающегося вала в пределах данного подшипника зазор.

Взлом и внесении соединения

Хорошо известно, что расходы на монтаж (в пересчете на рабочую силу и материалы, необходимые для установки электропроводки и канала) представляет собой один из крупнейших стоимость компонентов в любом equipmentmonitoring схеме, при этом затраты в размере от 200/ft в химическом заводе долл. 1000 / кв.м в ядерном объекте, говорит Hesh Каган, технический директор нового предприятия для Invensys Process Systems (Фоксборо, MA; <A HREF = "http://www.invensys.com" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW "> <www.invensys.com />). Hard-проводки усилия могут иногда вызывать менее очевидные издержки, а также.

Когда один из клиентов компании необходимы температуры профилей для поиска "мертвых зон" на паровой трубой, проходящей три четверти мили через завод, было установлено, что создание аппаратных связей потребовало бы траншей, которые, в свою очередь, потребовало бы анализ окружающей среды земли, говорит он. Проводки проект был бы легко стоить более $ 500 000 и разрушают почву мог дноуглубительных работ до других проблем. Вместо этого объекта установлены беспроводные передатчики температуры, при установленной стоимостью $ 50000.

Хотя многие наблюдатели промышленности были разглядывая беспроводных сенсорных технологий, некоторые остаются осторожными, опасаясь, что многие физические препятствия в переполненном завод процесс может препятствовать надежный, прямой взгляд радиочастотной передачи сигнала между датчиками, установленными на машинах компоненты и приемники , или что такие системы не могут быть достаточно эффективна для тщательного процесса требований растений (особенно для критически важных приложений). Прогресс в области сетевых технологий сетки значительно повысить надежность передачи данных - в частности, в суматоху условиях. Такие сети спроектированы так, чтобы данные "хоп" от датчика к датчику до пакетной передачи данных надежно доставлены получателю.

Небольшие задержки распространения - порядка миллисекунд, - которые являются типичными для ячеистых сетей являются "незначительным, если учесть, что многие ситуации мониторинга вызова для кого-то выходить каждый месяц или около того и собирать данные с помощью карманного регистратор", говорит Кевин Фитцджеральд, старший директор по программам для новых предприятий Invensys Process Systems 'группы. "Несмотря на небольшой задержки, это все в реальном времени мониторинг".

В конечном счете, беспроводные системы могут быть более надежными, чем жесткий проводной системы, говорит, GE-х Bakenhus. "В топология сетки, каждый датчик также функции ретранслятора, чтобы он мог говорить с соседними датчиками и продолжать передавать данные, пока не получит подтверждения того, что пакет данных, на самом деле пошел до конца. Это уровень надежности вы не получите в аппаратных окружающей среды ".

Хотя портфель беспроводных датчиков-прежнему является относительно тонкий, как ожидается экспоненциальный рост после того, промышленности, наконец, остановился на набор единых коммуникационных стандартов и протоколов. Использование беспроводных датчиков для сбора вибрации, давления, температуры и других видов оперативных данных в реальном времени, несомненно, изменит лицо мониторинга состояния для химического процесса операторов. "Как только вы сможете снизить расходы на сбор вибрации и температуры или тока Как данные до всего лишь $ 200 или около того для беспроводных датчиков, мыслительный процесс резко меняется, и пользователям не нужно делать компромиссы, среди которых средства они будут выбирать для монитор ", говорит Каган Invensys.

Экономика и физическими ограничениями по установке жесткого проводными системами управляют люди к беспроводной,-сказал Ральф Genesi, президент и исполнительный директор Swantech. Производителя ультразвуковых систем, которые следят за машиной трения. Примерно половина новых установок его компании являются беспроводные.

Критически важных решений

Все чаще сложное программное обеспечение также помогает улучшить возможности вибрации систем мониторинга. Например портативный вибрации Эмерсона монитор CSI 2130 Машины здравоохранения анализатор, который можно "разделить частотный спектр в конкретных групп, которые коррелируют с известными конкретных потенциальных отказов и повреждений на основе геометрии машин", говорит Skeirik.

Например, дисбаланс ротора часто приводит к узнаваемым сигнала вибрации, что с частотой 1 раз угловой скорости машины, в то время как компенсировать смещение часто производит контрольный сигнал вибрации, имеет частоту, то есть в два раза больше угловой скорости машины. CSI Эмерсона 4500 механизма мониторинга здоровья применяет этот же принцип, как часть автоматизированной, непрерывной системой онлайн-мониторинга.

Завод операторы могут запрограммировать портативное устройство для создания узконаправленных наблюдения параметров на конкретных частотных диапазонов, которые указывают на определенные известные соотношения между вращающихся машин компонентов и общие проблемы, они подвергаются. Любая установка процесса или НПЗ будет роторных машин, начиная от двигателей и насосов (как правило, работает на 3600 об / мин), для компрессоров, которые могут действовать на четыре-шесть раз эти показатели, к высокоскоростному центробежных компрессоров, которые могут иметь вращательных скоростью порядка 40000 до 60000 об / мин. Умение определять логическую последовательность для оборудования, которое будет контролировать с помощью КПК, а затем запрограммировать, что устройства с конкретной полосы частот интересов способствует рационализации сбора данных.

Когда речь заходит о том, где и когда установить постоянный мониторинг вибрации датчики обеспечивают roundthe круглосуточным наблюдением, в сравнении с использованием портативных устройств для сбора оперативных данных периодически ", ты должен выбрать вашей игры," говорит Маршалл Эмерсона. Он рекомендует пользователям классифицировать оборудования на основе критичности, а затем положить их лучшие технологии в месте, где она наиболее необходима.

Для критически важных активов, таких как высокоскоростной турбины или компрессора, Bakenhus СЕ предлагает онлайн мониторинг вибрации, которая собирает данные непрерывных на высокой частотой дискретизации (на порядок каждые 100 миллисекунд или около того). Система должна иметь возможность в буфер данных, чтобы показать прошлое и настоящее производительности и прогнозировать эффективность, особенно в течение переходного периода (например, запуск и завершение работы), чтобы эти машины хорошо работают с разной скоростью.

Прослушивание на трение

Ультразвуковой контроль - хотя и не вибрации технологии мониторинга, безусловно, является близким родственником - используется для выявления стресс волн, связанных с трением. Эти волны обеспечить ранним признаком подшипников и зубчатых передач износ, чрезмерной нагрузки, смазки износ, и других видов механических повреждений между контактирующими поверхностями в поршневых и роторных машин.

Стресс Волновой анализ (SWAN) системы маркировки Swantech (Fort Lauderdale, FL; <a target="_blank" href="http://www.swantech.com" <rel="nofollow"> www.swantech.com / >) использует ультразвуковые датчики, которые установлены на компьютере (в непосредственной близости от его шестерен и подшипников) для измерения трения. Пьезоэлектрические датчики преобразования амплитуды волны напряжений в электрические сигналы, которые затем усиливаются и фильтруются по высокочастотной полосы фильтра в аналоговый сигнал кондиционер, для удаления нежелательных звуков низкой частоты и энергии колебаний.

Как электронный стетоскоп, SWAN можно разделить ультразвуковой энергии созданные трения от столь нижних частот энергия, порождаемая вибрации машин и других источников звукового шума, говорит Genesi. Система указывает на ранних механических дефектов гораздо раньше, чем традиционный анализ вибрации, а также на более низких уровнях энергии, чем требуется для возбуждения традиционных датчиков вибрации.

Полный набор функций защиты, система Swantech часто используется в сочетании с традиционными устройствами vibrationmonitoring. Прошлой осенью, Swantech наладила партнерские отношения с Invensys Process Systems, чтобы включить Swantech продукции в различные управления активами и conditionmonitoring пакеты маркировки Avantis Invensys, Foxboro, Sim-SciEsscor. Triconex и КЭП Wonderware бизнеса.

Есть несколько вещей, более тревожным для операторов химических производств процесса, нефтеперерабатывающие заводы и связанных с ними объектов, чем неожиданный шум и вибрации. С постоянно растущей массив возможностей, предоставляемых вибрации анализ современных систем, операторы должны быть в состоянии сна немного проще в ночное время.

Сюзанна Шелли, пишущим редактором