من المهم جدًّا أن تكون الآلات/المنشآت في المصنع جاهزة للعمل، خاصةً عندما يحتاج المصنع إلى العمل ليلاً ونهارًا. يُعد التوقف غير المخطط له ( downtime) أمرًا غير مرغوب فيه على الإطلاق، لأنه يتسبب في تكاليف باهظة وغير ضرورية. لذلك، من الضروري مراقبة كل آلة باستمرار، لا سيما الأكثر أهمية، لمنع تلف الآلات، مما يؤدي إلى توقف غير مخطط له (مطول).
وعندما يكون هناك التزام بالتسليم، فإن هذا سيترتب عليه أيضًا تكاليف إضافية للشركة. فإذا تعذر تشغيل المصنع لفترة طويلة بسبب عطل أو تلف في إحدى الآلات، فلن تتمكن الشركة من الوفاء بالتزاماتها المتعلقة بالتسليم. وعلى الرغم من أن الأمر يتطلب استثمارًا كبيرًا في نظام المراقبة، إلا أنه يمكن أن يُحدث فرقًا بين منع حدوث عطل أو التعرض له. علاوة على ذلك، فإنه يسهم بشكل كبير في سلامة الموظفين والمصنع والبيئة. يعمل نظام مراقبة الآلات بشكل مستقل؛ فبمجرد تركيبه، لا يحتاج أحد إلى التدخل فيه. وهذا يضمن أن النظام غير عرضة للأخطاء البشرية المحتملة، التي تُعد سببًا رئيسيًّا للحوادث الصناعية.
مثال
عندما تدخل التوربينات في حالة السرعة الزائدة بسبب عطل، تكون العواقب كارثية في حالة عدم وجود نظام مراقبة. وعندما تتجاوز التوربينات السرعة القصوى التي يمكن بلوغها، يجب أن يتدخل نظام المراقبة عن طريق إيقاف تشغيل التوربينات. ويحدث هذا عند تشغيل قيمة الإنذار، مما يؤدي إلى قيام نظام المراقبة بإيقاف تشغيل التوربينات. ويُعد إيقاف تشغيل الآلة الحاجز الأخير قبل أن تسوء الأمور فعليًا. غالبًا ما تسبق ذلك أخطاء أخرى تتسبب في دخول التوربين في حالة السرعة الزائدة. ومن أمثلة هذه الأخطاء المشكلات المتعلقة بالعمود أو المولد أو أداة التوصيل.
طبقة حماية منفصلة
تُعد طبقة الحماية المعزولة الحاجز الأخير قبل حدوث أي خلل؛ حيث يقوم نظام المراقبة بإيقاف تشغيل الآلة. لنستكمل المثال السابق؛ يدخل التوربين الغازي في حالة السرعة الزائدة ويتجاوز قيم الإنذار المحددة مسبقًا. يتم تجاوز الحد الأقصى لعدد الدورات في الدقيقة، ويتم إيقاف تشغيل الآلة على الفور. قبل تدخل طبقة الحماية المعزولة، عادةً ما تسبقها عدة خطوات. يؤدي خطأ واحد إلى آخر حتى يتم الوصول إلى قيم الإنذار ويتم إيقاف تشغيل الجهاز. في حالات السرعة الزائدة، يمكن أن تحدث الأخطاء بسرعة كبيرة بحيث يستحيل على العمال التدخل في الوقت المناسب. ولذلك، فإن وجود نظام مراقبة يستجيب في غضون 40 مللي ثانية (وفقًا لإرشادات API 670) له أهمية كبيرة. ولا يتم توصيل طبقة الحماية المعزولة أبدًا بشبكة (خارجية)، مما يجعلها محصنة ضد الهجمات السيبرانية.
مراقبة الماكينات ومراقبة الحالة
تم تصميم أنظمة مراقبة الآلات لضمان إيقاف تشغيل الآلة عند الضرورة في حالة ظهور موقف خطير. وغالبًا ما يكون هذا نتيجة لسلسلة من الأخطاء. يمكن أن توفر خيارات قياس الاهتزاز صورة واضحة عن حالة الآلة، مما يسمح غالبًا بالتدخل قبل الوصول إلى قيم الإنذار وتفعيل نظام مراقبة الآلة.
مثال
في عام 2009، وقع حادث كبير في محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية في روسيا (سايانو-شوشينسكايا). تسببت الاهتزازات في إجهاد معدني في البراغي التي كانت تثبت صمام التوربين في مكانه. انكسرت البراغي، مما أدى إلى انفكاك الصمام، وانطلاق كمية كبيرة من الماء تحت ضغط عالٍ إلى غرفة المولد، مما تسبب في أضرار جسيمة. لقي 76 شخصًا حتفهم عندما انفجر التوربين في محطة توليد الطاقة الكهرومائية بسبب الاهتزازات. بالإضافة إلى الضحايا، كانت محطة توليد الطاقة الكهرومائية تنتج 6400 ميجاوات. للمقارنة؛ تبلغ طاقة أكبر محطة طاقة (تعمل بحرق الفحم) في هولندا 1560 ميجاوات. أدى التوقف المفاجئ لمحطة توليد الطاقة الكهرومائية بأكملها إلى انقطاع التيار الكهربائي عن المنطقة. وبلغت تكاليف الإصلاح أكثر من 1.5 مليار واستغرقت أكثر من 5 سنوات.
كان من الممكن اكتشاف إجهاد المعدن الناجم عن الاهتزازات بواسطة نظام مراقبة الآلات (مراقبة الاهتزازات). ولذلك، فإن نظام مراقبة الآلات (مع مراقبة الحالة) يكتسي أهمية كبيرة. وعلى الرغم من أن احتمال حدوث شيء مماثل ضئيل للغاية، فإن العواقب لا يمكن تصورها.
مراقبة الآلات من أجل السلامة
على الرغم من أن فترات التوقف غير المخطط لها ( downtime ) غير مرغوب فيها دائمًا، إلا أن نظام مراقبة الآلات يمكنه منع العواقب الوخيمة مثل وقوع إصابات (مميتة)، والأضرار البيئية، والأضرار التي تلحق بالمصنع (والآلات). إن عواقب وجود توربين شديد التعرض للاهتزازات لا يمكن تصورها (كما هو موضح في الشكل 1). إلى جانب احتمال وقوع إصابات (مميتة)، يتعرض المصنع لأضرار بالغة لدرجة أن استئناف التشغيل سيستغرق شهورًا (إن لم يكن سنوات). سيؤدي ذلك إلى مشاكل مالية خطيرة ومشاكل محتملة في التسليم. ويتعلق الأمر هنا بمحطة لتوليد الطاقة الكهرومائية حيث يوجد التزام بالتسليم.
- اقرأ أيضًا: أهمية الصيانة التنبؤية
