Bardzo ważne jest, aby maszyny/instalacje w fabryce były sprawne, zwłaszcza gdy fabryka musi działać w dzień i w nocy. Nieplanowane przestoje są wysoce niepożądane, ponieważ wiążą się z wysokimi i niepotrzebnymi kosztami. Dlatego tak ważne jest ciągłe monitorowanie każdej maszyny, szczególnie tych najbardziej krytycznych, aby zapobiec ich uszkodzeniom, które prowadzą do (przedłużających się) nieplanowanych przestojów.
Jeśli istnieje obowiązek dostawy, wiąże się to również z dodatkowymi kosztami dla spółki. Jeśli fabryka nie może działać przez dłuższy czas z powodu awarii lub uszkodzenia maszyny, firma nie może wywiązać się ze swoich zobowiązań w zakresie dostaw. Chociaż wymagana jest znaczna inwestycja w system monitorowania, może on stanowić różnicę między zapobieganiem awarii a jej wystąpieniem. Co więcej, w znacznym stopniu przyczynia się do bezpieczeństwa pracowników, fabryki i środowiska. System monitorowania maszyn działa autonomicznie; po zainstalowaniu nikt nie musi w niego ingerować. Dzięki temu system nie jest podatny na potencjalne błędy ludzkie, które są główną przyczyną wypadków przemysłowych.
Przykład
Gdy turbina osiąga nadmierną prędkość z powodu awarii, konsekwencje są katastrofalne, jeśli nie ma systemu monitorowania. Gdy turbina przekroczy maksymalną osiągalną prędkość, system monitorowania musi interweniować, wyłączając turbinę. Dzieje się tak, gdy wyzwolona zostanie wartość alarmowa, powodując wyłączenie turbiny przez system monitorowania. Wyłączenie maszyny jest ostatnią barierą przed wystąpieniem błędu. Często poprzedzają to inne błędy, które powodują nadmierną prędkość turbiny. Przykłady takich błędów obejmują problemy z wałem, generatorem lub sprzęgłem.
Izolowana warstwa ochrony
Odizolowana warstwa ochrony jest ostatnią barierą, zanim coś pójdzie nie tak; system monitorowania wyłącza maszynę. Kontynuując poprzedni przykład: turbina gazowa osiąga nadmierną prędkość i przekracza wstępnie ustawione wartości alarmowe. Przekroczona zostaje maksymalna liczba obrotów na minutę, a maszyna zostaje natychmiast wyłączona. Zanim dojdzie do interwencji odizolowanej warstwy ochrony, zwykle poprzedza ją kilka kroków. Jeden błąd prowadzi do kolejnego, aż do osiągnięcia wartości alarmowych i wyłączenia maszyny. W przypadku nadmiernej prędkości błędy mogą wystąpić tak szybko, że pracownicy nie są w stanie interweniować na czas. Obecność systemu monitorowania, który reaguje w ciągu 40 milisekund(wytyczna API 670) ma zatem ogromne znaczenie. Odizolowana warstwa ochrony nigdy nie jest podłączona do sieci (zewnętrznej), dzięki czemu jest odporna na cyberataki.
Monitorowanie maszyn i monitorowanie stanu
Systemy monitorowania maszyn zostały zaprojektowane w celu zapewnienia, że maszyna zostanie wyłączona w razie potrzeby, jeśli wystąpi niebezpieczna sytuacja. Często jest to wynikiem serii błędów. Opcje pomiarów drgań mogą zapewnić jasny obraz stanu maszyny, często umożliwiając interwencję przed osiągnięciem wartości alarmowych i wyłączeniem systemu monitorowania maszyn.
Przykład
W 2009 roku doszło do poważnego wypadku w elektrowni wodnej w Rosji (Sayano-Shushenskaya). Wibracje spowodowały zmęczenie metalu w śrubach, które utrzymywały zawór turbiny na miejscu. Śruby pękły, powodując poluzowanie zaworu, a duża ilość wody pod wysokim ciśnieniem wystrzeliła do pomieszczenia generatora, powodując rozległe uszkodzenia. 76 osób zginęło, gdy turbina w elektrowni wodnej eksplodowała z powodu wibracji. Oprócz ofiar, elektrownia wodna była odpowiedzialna za produkcję 6400 MW. Dla porównania, największa elektrownia (spalająca węgiel) w Holandii ma moc 1560 MW. Nagłe zatrzymanie całej elektrowni wodnej oznaczało, że okolica była pozbawiona prądu. Koszty naprawy wyniosły ponad 1,5 miliarda euro i zajęły ponad 5 lat.
Zmęczenie metalu spowodowane wibracjami mogło zostać wykryte przez system monitorowania maszyny (monitorowanie wibracji). System monitorowania maszyn (z monitorowaniem stanu) ma zatem ogromne znaczenie. Mimo że prawdopodobieństwo wystąpienia czegoś podobnego jest bardzo małe, konsekwencje są niewyobrażalne.
Monitorowanie maszyn pod kątem bezpieczeństwa
Chociaż nieplanowane przestoje są zawsze niepożądane, system monitorowania maszyn może zapobiec poważnym konsekwencjom, takim jak (śmiertelne) ofiary, szkody dla środowiska i uszkodzenia fabryki (i maszyn). Konsekwencje zbyt podatnej na wibracje turbiny są niewyobrażalne (jak pokazano na rysunku 1). Oprócz możliwości (śmiertelnych) ofiar, fabryka jest tak uszkodzona, że miną miesiące (jeśli nie lata), zanim będzie mogła ponownie działać. Spowoduje to poważne problemy finansowe i możliwe problemy z dostawami. Dotyczy to elektrowni wodnej, w której istnieje obowiązek dostawy.
- Przeczytaj również: Znaczenie konserwacji predykcyjnej
