W papierni systemy zasilające i systemy pomocnicze rzadko przyciągają uwagę, dopóki nie zaczną ograniczać produkcji. Systemy próżniowe, pompy zasilające i procesowe, sprężarki, turbiny parowe oraz duże wentylatory nawiewne i wywiewne zapewniają energię, przepływ powietrza, próżnię i transport płynów, które umożliwiają działanie maszyny papierniczej i procesów przygotowania masy papierniczej w ramach przewidzianych parametrów projektowych. Gdy systemy te zaczynają tracić sprawność, skutki odczuwalne są w całej papierni w postaci zmniejszonej stabilności, spadku wydajności lub konieczności obniżenia mocy znamionowej.
W przeciwieństwie do samej maszyny papierniczej, urządzenia pomocnicze i elementy BoP są zazwyczaj rozmieszczone w różnych miejscach zakładu. Obejmują one pompy kondensatu, pompy wody białej, pompy wody chłodzącej, pompy wentylatorowe, pompy do transportu odpadów, pompy dozujące środki chemiczne, sprężarki powietrza, turbiny parowe oraz wentylatory ID i FD. Pojedynczo wiele z tych maszyn klasyfikuje się jako o średnim stopniu krytyczności, ale razem decydują one o ogólnej niezawodności zakładu. Z punktu widzenia niezawodności aktywów monitorowanie stanu drgań stanowi praktyczny sposób na zachowanie wglądu w tę rozległą i zróżnicowaną bazę aktywów.
Urządzenia pomocnicze i wyposażenie BoP w papierniach działają w bardzo zmiennych warunkach. Pompy podlegają zmiennym przepływom, ciśnieniu i składowi płynów. Systemy próżniowe i wentylatory wyciągowe nieustannie dostosowują się do wymagań procesu, ustawień okapów i warunków otoczenia. Sprężarki i turbiny parowe pracują przy zmiennym obciążeniu w miarę zmian tempa produkcji i zapotrzebowania na energię.
Warunki te przyspieszają typowe mechanizmy pogorszenia stanu, takie jak zużycie łożysk, niewspółosiowość, niewyważenie, luz oraz drgania o podłożu hydraulicznym w pompach. Często występuje również zanieczyszczenie wirników i łopatek wentylatorów, problemy ze smarowaniem oraz zużycie sprzęgieł. Ponieważ zmiany te rozwijają się stopniowo, często nie są widoczne w pomiarach procesowych, dopóki wydajność nie ulegnie już pogorszeniu.
Praktyczną trudnością jest skala. Papiernie zazwyczaj eksploatują dziesiątki, a nawet setki obiektów infrastruktury rozproszonych po pompowniach, pomieszczeniach wentylatorów i budynkach gospodarczych. Pomiary drgań oparte na trasach są czasochłonne i często niespójne ze względu na zmieniające się warunki pracy. Proste czujniki mogą wskazywać, że coś się zmieniło, ale rzadko dostarczają kontekstu diagnostycznego niezbędnego do podjęcia decyzji o wymaganych działaniach. W rezultacie zespoły konserwacyjne często wykrywają problemy zbyt późno, gdy wystąpiły już szkody wtórne lub zakłócenia w produkcji.
Dlaczego monitorowanie drgań ma znaczenie dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej i aktywów BoP
Monitorowanie drgań jest szczególnie skuteczne w przypadku zakładów energetycznych i urządzeń pomocniczych elektrowni, ponieważ większość krytycznych trybów awarii rozwija się mechanicznie na długo przed wystąpieniem awarii funkcjonalnej. Zmiany w charakterystyce drgań często poprzedzają utratę wydajności, niestabilne poziomy próżni, zmniejszoną wydajność chłodzenia lub zwiększone zużycie energii.
W przypadku pomp użytkowych i procesowych monitorowanie drgań wspiera wczesne wykrywanie zużycia łożysk, niewspółosiowości, luzów oraz problemów hydraulicznych, takich jak kawitacja lub recyrkulacja. W przypadku pomp próżniowych i sprężarek powietrza trendy drgań dostarczają informacji na temat stanu łożysk, zużycia sprzęgieł i niewyważenia, które mogą wpływać na stabilność próżni i dopływ powietrza. W turbinach parowych monitorowanie drgań pomaga wykrywać pojawiające się problemy z łożyskami i wyrównaniem w zmieniających się warunkach obciążenia. W przypadku wentylatorów naciągu i wywiewnych, w tym wentylatorów ID i FD, analiza drgań ujawnia niewyważenie, zanieczyszczenia i luz konstrukcyjny, które wpływają na przepływ powietrza i efektywność energetyczną.
Dzięki ciągłemu monitorowaniu drgań w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych papiernie uzyskują obiektywny wgląd w stan maszyn w ramach systemów zasilających i systemów BoP, co umożliwia konserwację opartą na stanie technicznym i konserwację predykcyjną zamiast interwencji reaktywnych.
Podejście do monitorowania stanu za pomocą systemu VibSys®
VibSys® został zaprojektowany jako kompaktowy system monitorowania stanu drgań i diagnostyki urządzeń obrotowych, z silnym naciskiem na dostępność i skalowalność. 
Dzięki temu doskonale nadaje się do zastosowań w instalacjach pomocniczych papierni oraz w pozostałych częściach zakładu, gdzie wiele aktywów o średnim stopniu krytyczności wymaga monitorowania bez wprowadzania nadmiernej złożoności lub obciążenia infrastruktury.
VibSys® rejestruje wysokiej jakości dane dotyczące drgań i przetwarza kluczowe wskaźniki lokalnie, bezpośrednio na maszynie. To lokalne przetwarzanie sygnałów jest szczególnie cenne w przypadku zakładów energetycznych, gdzie prędkość, obciążenie i warunki procesowe ulegają częstym zmianom. Dzięki pozyskiwaniu stabilnych wskaźników stanu maszyny w pobliżu urządzenia, VibSys® umożliwia spójną analizę trendów dotyczących stanu łożysk, niewspółosiowości, niewyważenia, luzów oraz drgań związanych z układem hydraulicznym, zachowując jednocześnie dogłębną diagnostykę w przypadku wystąpienia nieprawidłowości.
System można wdrożyć w systemach próżniowych, pompach użytkowych i procesowych, sprężarkach, turbinach parowych oraz wentylatorach ID i FD, skalując go od niewielkiej liczby kluczowych aktywów do szerokiego zasięgu w całym zakładzie. Otwarte interfejsy danych umożliwiają integrację wskaźników stanu oraz, w razie potrzeby, danych sygnałów czasowych drgań z istniejącymi systemami CMMS, rejestratorami danych historycznych lub platformami analitycznymi. VibSys® służy wyłącznie do monitorowania stanu i diagnostyki w celu wsparcia procesu podejmowania decyzji dotyczących konserwacji i nie jest przeznaczony do funkcji zabezpieczających ani wyłączających.
Kluczowe zalety dla instalacji pomocniczych papierni i pozostałych elementów zakładu
- Ciągłe monitorowanie stanu drgań w pompach, wentylatorach, sprężarkach i turbinach
- Wczesne wykrywanie usterek związanych ze zużyciem łożysk, niewspółosiowością, niewyważeniem oraz drganiami o podłożu hydraulicznym
- Wskaźniki stabilnego stanu w zmiennych warunkach eksploatacyjnych i procesowych
- Skalowalne monitorowanie dostosowane do dużych flot obiektów infrastruktury o średnim poziomie krytyczności
- Instalacja po stronie maszyny, dostosowana do rozproszonych budynków gospodarczych i pompowni
- Otwarta integracja wspierająca procesy konserwacji opartej na stanie technicznym oraz konserwacji predykcyjnej
Wpływ na konserwację i niezawodność zakładu
Zastosowanie monitorowania stanu drgań za pomocą systemu VibSys® w instalacjach pomocniczych papierni oraz systemach balance-of-plant wspiera przejście od konserwacji reaktywnej do bardziej przewidywalnego podejścia opartego na stanie technicznym. Zamiast reagować na awarie lub utratę wydajności w późnym stadium, zespoły konserwacyjne zyskują wczesny wgląd w postępujące pogorszenie stanu pomp, sprężarek, wentylatorów i turbin.
Poprawia to ustalanie priorytetów konserwacji, zmniejsza ryzyko szkód wtórnych i nieplanowanych przestojów oraz wspiera lepsze planowanie zapasów części zamiennych i zakresu przestojów. Rozszerzając monitorowanie drgań poza maszynę papierniczą na instalacje pomocnicze i systemy BoP, zakłady wzmacniają ogólną niezawodność aktywów i zyskują lepszą kontrolę nad systemami, które w sposób dyskretny, ale krytyczny wspierają stabilną produkcję papieru.
Bezpłatne szkolenie online dotyczące drgań
Jeśli Twój zespół odpowiada za konserwację i niezawodność urządzeń wirujących w przemyśle celulozowo-papierniczym, podstawowa wiedza na temat drgań ułatwia podejmowanie działań w oparciu o wyniki monitorowania stanu technicznego. Istec zapewnia bezpłatne szkolenie online z zakresu drgań kategorii 1 za pośrednictwem Istec Academy dla specjalistów, którzy chcą uzyskać praktyczne wprowadzenie do podstaw drgań i typowych wzorców usterek maszyn.
Dowiedz się więcej »
