Seeschiffe sind auf eine große Anzahl rotierender Anlagen angewiesen, um einen zuverlässigen Betrieb auf See zu gewährleisten. Überall auf dem Schiff unterstützen Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren, Generatoren und andere rotierende Anlagen wesentliche Funktionen wie Flüssigkeitszirkulation, Belüftung, Druckluftversorgung und Stromerzeugung. Die Zuverlässigkeit dieser Anlagen wirkt sich direkt auf die Betriebskontinuität und die Redundanz aus. Auch wenn nicht jede einzelne Anlage als hochkritisch eingestuft wird, können Verschleiß oder Ausfälle die verfügbare Redundanz verringern, den Schiffsbetrieb einschränken oder zu Wartungsarbeiten führen, die zu einem ungünstigen Zeitpunkt oder an einem ungünstigen Ort durchgeführt werden müssen.
Seeschiffe sind daher ein idealer Anwendungsbereich für die kontinuierliche Schwingungszustandsüberwachung. Durch die kontinuierliche Verfolgung von Veränderungen im Maschinenverhalten können Wartungsteams sich abzeichnende mechanische Probleme früher erkennen und Wartungsentscheidungen auf der Grundlage des tatsächlichen Maschinenzustands treffen, anstatt sich in erster Linie auf feste Intervalle oder regelmäßige Inspektionen zu verlassen.
Die Herausforderung: Viele Anlagen unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen
Rotierende Anlagen auf Seeschiffen arbeiten unter anspruchsvollen und sich ständig ändernden Bedingungen. Maschinenbelastung und Drehzahl können je nach Schiffsbetrieb variieren, während Schwingungen von umgebenden Maschinen und der Schiffsstruktur das gemessene Schwingungsverhalten beeinflussen können. Feuchtigkeit, Salzeinwirkung, Temperaturschwankungen und begrenzter Einbauraum stellen weitere Herausforderungen für Anlagen und Überwachungssysteme dar.
Betriebsbedingungen können zudem die Interpretation von Schwingungsmessungen erschweren. Eine Veränderung der Schwingungen deutet nicht zwangsläufig auf einen mechanischen Verschleiß hin. Drehzahl, Belastung, Betriebszustand und Umgebungsschwingungen können die gemessene Reaktion beeinflussen. Eine zuverlässige Zustandsüberwachung hängt daher von konsistenten Daten und Trends im Zeitverlauf ab.
Die Anzahl und Verteilung der rotierenden Anlagen stellen eine weitere Herausforderung dar. Die Ausrüstung ist über Maschinenräume, Technikräume und andere Bereiche des Schiffes verteilt. Regelmäßige Schwingungsmessrunden erfordern Zeitaufwand seitens der Besatzung oder die Verfügbarkeit von Fachpersonal und liefern lediglich eine Momentaufnahme des Maschinenzustands zum Zeitpunkt der Messung. Sich entwickelnde Probleme können daher zwischen den Inspektionen fortschreiten, während eine manuelle Erhöhung der Messhäufigkeit gleichzeitig den Arbeitsaufwand vergrößert.
Warum Schwingungsüberwachung auf Schiffen wichtig ist
Viele mechanische Probleme bei rotierenden Anlagen entwickeln sich schleichend. Lagerverschleiß, Unwucht, Fluchtungsfehler, mechanische Spielräume und Resonanz können das Schwingungsverhalten beeinflussen, bevor sie zu einem Funktionsausfall führen. Durch die kontinuierliche Schwingungsüberwachung werden diese Veränderungen als Trends und nicht als isolierte Messwerte sichtbar.
Dies ist besonders wertvoll, da Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren und Generatoren zwar unterschiedliche Funktionen erfüllen, jedoch viele der gleichen Herausforderungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit teilen. Pumpen sorgen für den notwendigen Flüssigkeitstransport, Ventilatoren unterstützen die Belüftung und den Luftstrom, Kompressoren liefern Druckluft und Generatoren erzeugen elektrische Energie. Ein sich entwickelndes mechanisches Problem an einer dieser Anlagen kann letztendlich die Verfügbarkeit oder Redundanz der von ihnen unterstützten Systeme beeinträchtigen.
Schwingungstrends ermöglichen Wartungsteams einen frühzeitigeren Einblick in diese Veränderungen. Hydraulische Bedingungen wie Kavitation können ebenfalls das Schwingungsverhalten in Pumpen beeinflussen, während bei der Interpretation der Messwerte die Betriebsdrehzahl, die Belastung und die über die Behälterkonstruktion übertragenen Schwingungen berücksichtigt werden müssen.
Die kontinuierliche Überwachung liefert den historischen Kontext, der erforderlich ist, um vorübergehende betriebliche Einflüsse von anhaltenden Veränderungen im Maschinenverhalten zu unterscheiden, und hilft Wartungsteams dabei, festzustellen, wo weitere Analysen oder Wartungsmaßnahmen erforderlich sind.
Einsatz von VibSys® auf Schiffen
VibSys® ist für die kontinuierliche Schwingungszustandsüberwachung an rotierenden Anlagen konzipiert. Seine kompakte, dezentrale Architektur ermöglicht die Erfassung und Verarbeitung von Schwingungsdaten in unmittelbarer Nähe der überwachten Maschine.
Für maritime Anwendungen ermöglicht dies die Ausweitung der kontinuierlichen Überwachung auf eine größere Anzahl rotierender Anlagen, ohne dass jede Messung manuell erfasst werden muss.
VibSys® erfasst kontinuierlich hochwertige Schwingungs- und begleitende Maschinendaten und verarbeitet die Signale lokal zu strukturierten und verwertbaren Informationen. Detaillierte Schwingungsdaten stehen weiterhin zur Verfügung, wenn weitere diagnostische Analysen erforderlich sind.
Die lokale Verarbeitung ist besonders relevant in maritimen Umgebungen, in denen die Netzwerkkapazität oder die externe Konnektivität begrenzt sein kann. Die Überwachung kann in der Nähe der Maschine erfolgen, ohne auf eine ständige Verbindung zum Festland angewiesen zu sein, während relevante Zustandsinformationen bei Bedarf für Analyseumgebungen an Bord oder an entfernten Standorten bereitgestellt werden können.
Offene Konnektivität ermöglicht die Einbindung von Zustandsinformationen in bestehende bordseitige Überwachungs- und Analyseumgebungen. Die skalierbare Architektur ermöglicht es zudem, mit einer definierten Gruppe rotierender Anlagen zu beginnen und den Überwachungsumfang bei steigenden Anforderungen zu erweitern.
VibSys® ist für die Zustandsüberwachung und Diagnose zur Unterstützung von Instandhaltungsentscheidungen vorgesehen. Es ersetzt keine speziellen Maschinenschutz- oder sicherheitsrelevanten Abschaltsysteme.
Wesentliche Vorteile für Anwendungen in der Schifffahrt
- Kontinuierliche Schwingungszustandsüberwachung über einen breiteren Bestand an rotierenden Anlagen hinweg
- Frühzeitige Erkennung sich anbahnender mechanischer Probleme
- Konsistente Trends zum Maschinenzustand anstelle von isolierten periodischen Messungen
- Hochwertige Schwingungsdaten für weitere diagnostische Analysen verfügbar
- Lokale Datenverarbeitung in der Nähe der überwachten Anlagen
- Geringere Abhängigkeit von einer ständigen externen Internetverbindung
- Offene Konnektivität zur Integration in bestehende Bord- und Analyseumgebungen
- Skalierbarer Einsatz bei weiteren rotierenden Anlagen
- Geringere Abhängigkeit von manuellen Schwingungsmessverfahren
- Eine praktische Grundlage für zustandsorientierte und vorausschauende Instandhaltung
Auswirkungen auf die Wartung und die Zuverlässigkeit der Behälter
Die kontinuierliche Schwingungszustandsüberwachung verschafft Wartungsteams einen besseren Einblick in den mechanischen Zustand rotierender Anlagen im gesamten Schiff.
Sich abzeichnende Veränderungen lassen sich früher erkennen, sodass Wartungsmaßnahmen geplant werden können, bevor sich der Verschleiß zu einem größeren mechanischen Problem ausweitet. Wenn eine ausreichende Vorwarnzeit vorhanden ist, kann die Wartung mit geplanten Wartungsintervallen, Hafenanläufen oder anderen terminierten Wartungsgelegenheiten koordiniert werden, anstatt durch unerwartete Probleme an den Anlagen bestimmt zu werden.
Kontinuierliche Zustandsinformationen helfen Wartungsteams zudem dabei, verfügbare Ressourcen zu priorisieren. Anstatt wiederholt Routinemessungen an einem großen Maschinenbestand durchzuführen, kann die Aufmerksamkeit auf Anlagen gerichtet werden, die ein verändertes oder abnormales Verhalten zeigen.
Dies ist besonders wertvoll auf Seeschiffen, wo Wartungskapazitäten, die Verfügbarkeit von Fachpersonal, Ersatzteile und der Zugang zu Ausrüstung während des Schiffsbetriebs eingeschränkt sein können.
Von periodischen Messungen bis hin zur skalierbaren Zustandsüberwachung
Viele Anlagen enthalten mehr rotierende Maschinen, als durch häufige manuelle Schwingungsmessungen praktisch abgedeckt werden können. Eine Ausweitung der Überwachungsreichweite mit herkömmlichen Methoden erhöht auch den Arbeitsaufwand für Messung und Analyse.
Die kontinuierliche Überwachung verändert diesen Ansatz. Anstatt darauf angewiesen zu sein, dass jemand an der Maschine anwesend ist, um jede einzelne Messung zu erfassen, können Schwingungsdaten kontinuierlich erfasst werden. Wartungs- und Zuverlässigkeitsspezialisten können einen größeren Teil ihrer verfügbaren Zeit darauf verwenden, relevante Veränderungen zu bewerten, sich abzeichnende Probleme zu diagnostizieren und geeignete Wartungsmaßnahmen festzulegen.
Bei größeren Schiffen oder Flotten ermöglicht eine skalierbare Überwachungsarchitektur, den Einblick in den Zustand auf eine größere Anzahl rotierender Anlagen auszuweiten, ohne den Aufwand für Routineinspektionen proportional zu erhöhen.
Erhöhen Sie die Überwachungsreichweite mit VibSys®
Für Schiffsbetreiber geht es bei der Verbesserung der Zuverlässigkeit rotierender Anlagen nicht nur darum, einzelne Ausfälle zu verhindern. Es geht auch darum, zu wissen, welche Maschinen Aufmerksamkeit erfordern, Wartungsressourcen effizient einzusetzen und einen ausreichenden Überblick über die Anlagen zu behalten, die den Schiffsbetrieb unterstützen.
VibSys® bietet eine skalierbare Grundlage für den Ausbau dieser Sichtbarkeit. Kontinuierliche Schwingungserfassung, lokale Verarbeitung, hochwertige Diagnosedaten und offene Konnektivität ermöglichen es, die Überwachungsreichweite zu erhöhen, ohne dass dies mit einem entsprechenden Anstieg des manuellen Messaufwands einhergeht.
Ein praktischer Ansatz besteht darin, mit einer ausgewählten Gruppe rotierender Anlagen zu beginnen, bei denen ein kontinuierlicher Einblick in den Zustand die Instandhaltungsentscheidungen verbessern kann. Sobald der Überwachungsansatz etabliert ist, kann der Umfang auf weitere Anlagen oder Behälter ausgeweitet werden.
Dies ermöglicht es Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams, mehr rotierende Anlagen – darunter Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren, Generatoren und andere an Bord befindliche Maschinen – zu überwachen, relevante Veränderungen früher zu erkennen und Fachwissen dort einzusetzen, wo es den größten Nutzen bringt.
