Kako unaprijediti analizu ulja za podmazivanje klipnog kompresora primjenom induktivno spregnute plazme?

Otkrijte nov način analize ulja za podmazivanje u klipnim kompresorima primjenom inovativne tehnike induktivno spregnute plazme.

Jedan od vodećih uzroka preranog otkazivanja strojarske opreme su problemi sa podmazivanjem, konkretnije, čestice nečistoće prisutne u mazivima.

Prema istraživanju kompanije SKF iz 2023., 2% godišnjeg budžeta održavanja otpada na troškove kvarova nastalih zbog problema sa podmazivanjem, 40% troškova održavanja otpada na provođenje aktivnosti podmazivanja, dok 50% preranih otkazivanja ležajeva nasta zbog onečišćenog ulja i neadekvatnog podmazivanja.

Pravilno održavanje sustava podmazivanja i filtracije kod velikih strojeva u naftnoj industriji smanjuje potrebu za zamjenom ulja za 25%, za novim rezervnim dijelovima do 60%, čime izravno doprinosi smanjenju CO2.

Podmazivanje klipnih kompresora u procesnoj industriji se vrši prisilnom cirkulacijom ulja pripremljenog u sustavu pomoćne opreme.

Slika 1.: Klipni kompresor

Kao i brojnu drugu strojarsku opremu, sustav pomoćne opreme za podmazivanje zahtijeva održavanje, servisiranje, redovite analize ulja, nadopune količine ulja prema potrebama rada ili zamjene cjelokupne količine.

U  nekim postrojenjima se kompletna zamjena ulja za podmazivanje manjih kompresora vrši svakih 2000 h, što je uzaludno trošenje resursa. Brojna maziva su visokotehnološka i namijenjena su korištenju više tisuća sati ako se sustav podmazivanja pravilno održava.

Primjena tehnologije induktivno spregnute plazme za analizu ulja za podmazivanje klipnih kompresora omogućava racionalnije upravljanje sustavom podmazivanja, uštede na količinama ulja prilikom zamjene koja se ne vrši prema satima rada ili kalendarskim intervalima već stvarnom fizikalnom i kemijskom stanju maziva te unaprjeđuje korištenje sustava podmazivanja.

Što čini sustav podmazivanja klipnog kompresora?

Sustav podmazivanja klipnog kompresora je poput krvotoka kod ljudi, samo što je glavni element ulje na mineralnoj ili sintetičkoj osnovi.

Norma ISO 10438 pod nazivom Podmazivanje, brtvljenje vratila i kontrola sustava podmazivanja u naftnoj, petrokemijskoj industriji definira zahtjeve za konstrukciju i upravljanje sustavima podmazivanja strojarske opreme.

Norma API 618 pod nazivom Klipni kompresori u naftnoj, kemijskoj i plinskoj industriji objašnjava sve o konstruiranju, upravljanju i ograničenjima sustava podmazivanja ovisno o zahtjevima rada i namjene samog klipnog kompresora.

Klipni kompresori imaju sustava podmazivanja podijeljen u 2 dijela:

1. Sustav podmazivanja kućišta
2. Sustav podmazivanja klipova i cilindara

Za kompresore snage jednake ili veće 150 kW, podmazivanje kućišta mora biti isključivo prisilno. Podmazivanje prskanjem se može primijeniti na kompresore horizontalne konstrukcije koji imaju ležajeve sa kotrljajućim elementima.

Temperatura ulja za podmazivanje koljenastog vratila ne smije prijeći 70ºC pri čemu se u karteru ili spremniku ulja ne smije ugrađivati izmjenjivač topline za hlađenje.

Sustav za podmazivanje klipnih kompresora mora obavezno imati sljedeće elemente:

• Spremnik ulja, obično u karteru kompresora ali često i zasebno izdvojen na skid jedinici
• Glavna pumpa podmazivanja, može biti pokretana koljenastim vratilom ili zasebnim elektromotorom
• Pomoćna uljna pumpa pokretana zasebnim elektromotorom
• Izmjenjivač topline
• Dvojni filter (dupleks folter)
• Grijač, ako je potrebno
• Sigurnosni ventil za zaštitu svake pumpe
• Odvojeni regulacioni element za regulaciju tlaka ulja
• Odvojeni regulacioni element za regulaciju temperature ulja
• Potrebni ventili
• Cijevi i armatura odgovarajućih dimenzija
• Minimalno potrebni instrumenti: 1 indikator tlaka, 2 indikatora temperature, 1 indikator razine ulja na spremniku uli na karteru, 1 transmiter za indikaciju niskog tlaka koji aktivira alarm i pokreće pomoćnu pumpu, 1 transmiter niske razine ulja u spremniku ili u karteru, 1 transmiter diferencijalnog tlaka na filterima, 1 transmiter niskog tlaka koji štiti sustav i obustavlja kompresor

Slika 2.: Strojevi  i oprema u sustavu prisilnog podmazivanja klipnog kompresora (Izvor)

Radni tlak u sustavu podmazivanja kućišta i konstrukcije ne smije biti niži od 10 bar, iako proizvođači često preporučuju nešto niži tlak ulja za podmazivanje ležajeva.

Tlak otvaranja sigurnosnog ventila ne smije biti veći od zbroja svih normalnih tlakova ulja za podmazivanje ležajeva te gubitka tlaka kroz cjevovod, pada tlaka na filterima pri normalnom protoku ulja i minimalnoj temperaturi 27ºC.

Kako bi se spriječila kontaminacija ulja ako dođe do propuštanja na izmjenjivaču, tlak ulja mora biti veći od tlaka vode za hlađenje. Spremnik ulja mora imati nivokazno staklo sa označenom minimalnom i maksimalnom razinom.

Svi kompresori snage > 150kW moraju imati neovisnu pomoćnu pumpu sa automatskim startom koja se pokreće u rad na signal niskog tlaka ulja u sustavu i nastavlja raditi još neko vrijeme nakon što je kompresor stao s radom.

Pumpa treba biti konstruirana tako da može prepumpavati ulje kinematičke viskoznosti veće od 1000 cSt (mm²/s).

Izmjenjivači topline trebaju biti cijevnog tipa i imati površine veće ili jednake 0.5 m² sa mogućnošću izvlačenja cijevnog snopa prema normi TEMA Class C te odušak na najvišoj točki i drenažni priključak na najnižoj točki.

Cijevi moraju imati minimalan vanjski promjer 16 mm i debljinu stijenke minimalno 1.2 mm.

Filteri moraju imati minimalnu efikasnost 90% uklanjanja čestica veličine 10 μm (β10 > 10) i minimalno 99.5% za čestice veličine 15 μm (β15 >200), prema normama ISO 16889 i API 614 te diferencijalnom tlaku 3.5 bar.

Minimalan diferencijalni tlak na filterima mora biti 5 bar.

Podmazivanje cilindara i brtvenica može biti zasebnim strojem tkz. lubrifikatorom ili ubrizgavanjem na određenim mjestima.

Kada se cilindri podmazuju, uljni film mora biti tanak i ravan na stapajici po čitavoj duljini.

Glavna pumpa za podmazivanje povezana sa koljenastim vratilom ili lubrifikator moraju imati 100% povećanje protoka ili 25% smanjenje te se prilagođavati dok je kompresor u radu. Ako dođe do kvara, oglasit će se alarm.

Sustav mora imati predpodmazivanje prije pokretanja kompresora u rad.

Svaki cilindar mora imati svoje zasebno mjesto ubrizgavanja ulja te dvostruki kontrolni ventil od nehrđajućeg čelika ugrađen što bliže mjestu podmazivanja.

Ostala armatura mora biti odabrana tako da može raditi na maksimalnom radnom tlaku lubrifikatora.

Prolazi za ubrizgavanje ulja u cilindar se izvode kroz košuljicu i spajaju sa cjevčicama dovoda ulja od lubrifikatora. Cjevčice su bešavne, izrađene od austenitnog nehrđajućeg čelika i moraju imati vanjski promjer minimalno 6 mm (1/4”)  te minimalnu debljinu stjenke 1.5 mm.

Za podmazivanje se smiju koristiti isključivo sintetička ulja.

Spremnik ulja za podmazivanje mora imati toliki volumen da omogući minimalno 30 sati rada pri normalnim radnim protocima. 

Sustavi blokade rada kompresora i pomoćne opreme su sljedeći: a) sustav koji detektira temperaturu i tlak plina za obradu i b) sustav koji detektira tlak ulja za podmazivanje.

Kako se održava pomoćna oprema u sustavu podmazivanja?

Pregledajte različite dijelove sustava ima li tragova hrđe, posebno ako je kompresor stajao duže vrijeme i nije bio konzerviran.

Uklonite snopove cijevi izmjenjivača ulja i temeljito ih očistite. Ponovo ih sastavite .

Uklonite uloške ili kartuše filtra ulja i zatvorite kućište filtra nakon njegovoga pažljivog čišćenja. Ponovo vratite kartuše ili ih zamijenite novima.

Nakon svakog generalnog servisa ili revizije, a prije pokretanja u rad, potrebno je napraviti cirkulaciju ulja da se ispere čitav sustav. Ulje prvo treba biti zagrijano do maksimalno 80°C.

Tijekom postepenog zagrijavanja obavezno pratite temperaturu na termometru.

Započnite naizmjenično ispirati tako da upotrijebite glavnu i pomoćnu pumpu za ulje ako imaju vlastiti pogon, inače primijenite zasebnu elektromotornu pumpu samo u ovu svrhu.

Kod klipnih kompresora velike snage glavna pumpa je obično povezana direktno sa koljenastim vratilom.

Provjerite da se vrši ispiranje u svim granama sustava podmazivanja prateći indikatore protoka.

Na određena mjesta u sustavu treba montirati 2 do 3 mrežice za sakupljanje većih čestica prljavštine.  Periodično zaustavite ispiranje, pregledajte mrežice i uklonite nečistoću.

Ispiranje je zadovoljavajuće ako nakon najmanje 2 sata cirkulacije ulja nema više od 3 čestice po 1 cm².

Ispustite ulje za ispiranje kroz postojeći drenažni ventil i uklonite montirane mrežice. Očistite izmjenjivač topline, očistite filtere i uloške ili ih zamijenite te kemijski i mehanički očistite unutrašnjost spremnika ulja ili karter, ovisno o konstrukciji sustava podmazivanja.

Čisto ulje također treba dati na analizu. Ulje treba zamijeniti ako kemijsko-fizikalna analiza otkrije prisutnost onečišćenja.

Kada kompresor dostigne nazivnu brzinu vrtnje, zaustavite pomoćnu pumpu za predpodmazivanje ako je pokreće vlastiti motor i ako nije blokirana tlačnom sklopkom. U svakom slučaju, provjerite tlak ulja.

Provjerite temperaturu ulja na ulazu u kućište. Provjerite razinu ulja u karteru ili u spremniku.

Po potrebi dolijte ulje u spremnik dok oznaka na nivokaznom staklu ne pokaže da je razina dosegla maksimum.

Provjerite da ulje nije postalo emulzija i da ne sadržava toliku količinu zraka koja bi loše utjecala na podmazivanje.

Svaki zrak prisutan u sustavu podmazivanja bit će uklonjen kroz otvore za odzračivanje u sustavu.

Prije potpunog opterećenja klipnog kompresora, temperatura ulja u sustavu treba biti na 30°C do 35°C.

Ulje za podmazivanje kućišta ne smije pjeniti, razina na nivokazu mora biti konstantna, u sustavu ne smije biti prisutan zrak ili druge tekućine te pumpa podmazivanja mora raditi ispravno.

Kod klipnih kompresora koji imaju podmazivanje cilindra, stapajice i uljne brtvenice provjerite razinu ulja u spremniku ili karteru, provjerite količinu protoka ulja i ispravan rad svakoga voda za ulje.

Prisutnost strane tekućine poput vode u ulju može dovesti do preopterećenja na klipnjači i ostalim dijelovima (cilindrima, itd.) te može uzrokovati pukotine na dosjedima ventila, prstenima i oprugama.

Čak i kapljice tekućine male veličine prisutne između dosjednih površina imaju isti učinak kao krute čestice uslijed velike brzine sudara na dosjede, i mogu teško oštetiti klipne prstenove.

Ako se plinom kao radnim medijem prenose frakcije tekućih ugljikovodika, ulje za podmazivanje cilindra će se razrijediti, što dovodi do slabog podmazivanja.

Količina ulja prilikom podmazivanja u cilindrima mora biti kao što je odredio proizvođač, ali može doći do promjena podmazivanih dijelova u radu.

Upamtite da prekomjerno podmazivanje u jednakoj mjeri kao i nedovoljno podmazivanje mogu dovesti do problema sa ventilima, klipnim prstenima i brtvama.

Nagla promjena temperature glavnih rukavaca na ležajevima naznaka je problema kao što je odvajanje ili pregrijavanje bijelog metala.

Odvojene čestice bijelog metala će otići dalje kroz sustav podmazivanja zbog turbulentnog strujanja ulja.

Izmjenjivač topline ili hladnjak ulja treba povremeno čistiti s vodene strane, posebno u slučaju otvorenog kruga.

Ulje za podmazivanja treba analizirati najmanje jednom mjesečno, i posebno provjeravati: a) viskoznost, b) korozivnost (dopušteno samo u tragovima), c) čestice bijelog metala (nagli porast), d) voda (dopušteno samo u tragovima).

Svakako spriječite miješanje zraka s uljem i nastanak pjene jer ulje nije šampanjac i neće vas razveseliti mjehurićima.

Pjenjenje dovodi do smanjenja viskoziteta i stvara brojne probleme u radu klipnog kompresora. Povremeno provjerite brtvljenje cijevi koje spajaju spremnik ulja i pumpu u potrazi za tragovima propuštanja.

Koljenasto vratilo izrađeno je od jednog komada i ima protuutege radi smanjenja dinamičkog opterećenja u temeljima. Vratilo se izbuši iznutra da pruži prolaz za distribuciju ulja za podmazivanje. Za dobro podmazivanje, otvori moraju biti uvijek čisti i prohodni.

Klizne površine križne glave (papučice) pokrivene su oblogom bijelog metala.

Papučice imaju posebne kanale za distribuciju ulja za podmazivanje. Podmazivanje se provodi dovođenjem ulja pod tlakom u gornju i donju vodilicu kliznog tijela križne glave.

Za cilindre koji se podmazuju, provjerite poklapa li se geometrija provrta za podmazivanje na cilindru sa provrtima na košuljici.

Kod cilindara koji se ne podmazuju, jedina je razlika u tome što nije potrebno poravnati provrte za ulje za podmazivanje prilikom montaže nove košuljice.

Usisni i tlačni ventili trebaju izgledati čisto, bez naslaga i prisutnih kondenziranih tekućina.

Jedino ventili ugrađeni u cilindre koji se podmazuju trebaju biti prekriveni vrlo tankim, ravnomjernim slojem ulja.

Filter je smješten blizu ulaza razvodnika ulja za podmazivanje kućišta. Kada se rabi dvostruki filter, njegovi dijelovi se mogu spajati naizmjenično pomoću sustava ventila, što osigurava kontinuitet protoka tijekom preklapanja.

Na taj način, uložak filtra jednog dijela se može zamijeniti ili čistiti, dok drugi osigurava normalan rad. Unutar kartera ili spremnika, na ulazu cjevovoda usisa, smješteno je usisno sito ili mrežica.

Sito ili mrežica vrši početno grubo filtriranje ulja, sprječavajući ulaz nečistoća većih dimenzija u sustav i oštećenje pumpe podmazivanja.

Kompresor je opremljen privremenim filterom smještenim na ulaz razvodnika ulja na okviru.

Privremeni filter zadržava svu preostalu prljavštinu u dijelu sustava nizvodno od glavnog filtra. Može se dogoditi da njegovo začepljenje dovede do povećanog pada tlaka ulja. U tom slučaju, zaustavite kompresor i očistite filter.

Treba izvršiti pregled filtera prilikom prve iduće zamjene ulja. Ako je filter čist, obzirom da nije projektiran za stalni rad, uklonite ga.

U protivnom, ugradite ga ponovno nakon što ste ga očistili i ponovno pregledali kod slijedeće promjene ulja. Ako opet bude prljav, preporuča se izvršiti pažljiv pregled sustava radi utvrđivanja i konačnog uklanjanja izvora prljavštine.

Preporuča se ponovno ugraditi filter, kad god se izvode mehanički radovi bilo na cjevovodu i/ili opremi uzvodno od njega, i pridržavati se procedure slične prethodno opisanoj.

Glavna pumpa ulja za podmazivanje je obično zupčasta po konstrukciji i servisira se kada je klipni kompresor na generalnom remontu. Istrošenost i kvarovi dijelova pumpe obično su rezultat promjene izlaznog tlaka i problema u njegovoj regulaciji.

Slika 3.: Položaj zupčaste pumpe podmazivanja na klipnom kompresoru

Ako dođe do propuštanja ulja iz zupčaste pumpe, zamijenite njen brtveni prsten. Nakon demontaže pumpe s kućišta, rastavite različite dijelove, označivši markerom međusobni položaj dva zupčanika kako biste bili sigurni da ćete ih sastaviti u ispravan položaj. Temeljito očistite sve dijelove razrjeđivačem i zamijenite sve brtve.

Upamtite da podtlak na usisu pumpe ne smije biti niži od 0.2 bara, a tlak u kućištu pumpe treba biti reda veličine nekoliko desetinki bara. Radi nadzora ispravnog rada pumpe i uljnog sustava, treba imati vakuumski mjerač tlaka. Ovaj instrument će biti spojen kroz dva spoja, jedan na usisu a drugi na kućištu pumpe.

Temeljem sati rada kompresora treba preventivno planirati radove pregleda, mehaničkog i kemijskog čišćenja izmjenjivača.

Drugi način je praćenjem temperature rashladne tekućine i/ili temperature ulja za podmazivanje.

Porast temperature, pogotovo ako se događa sve brže i brže ukazuje da je došlo do zaprljanja rashladnih površina izmjenjivača.

Prilikom pregleda izmjenjivača provjerite stanje površina u potrazi za prisustvom pukotina da rashladno sredstvo i ulje podmazivanja ne mogu doći u doticaj.

Ako tijekom rada dođe do propuštanja i ako je tlak ulja veći od onoga rashladnog sredstva, ulje će ući u rashladni sustav i gubiti se.

Ovaj kvar će se pokazati smanjivanjem razine ulja u spremniku ili karteru. Ako je izgubljena značajna količina ulja, tlačna sklopka stavljena u krug ulja podmazivanja će reagirati i dovesti do obustave kompresora.

Ako je nasuprot tome tlak ulja niži od tlaka rashladnog sredstva, ono će ući u ulje, dovodeći do zagađenja i nakon toga oštećenja (čak vrlo teškog) zupčanika.

Iz tog razloga, obavezno treba raditi s tlakom ulja većim od tlaka rashladnog sredstva. Ako postoji grijač ulja s radnim medijem npr. parom, preporuča se da tlak radnog medija za zagrijavanje bude nižim od onoga ulja.

Funkcija glavnog filtera je uklanjanje različitih krutih čestica prljavštine iz ulja za podmazivanje, koje bi mogli oštetiti podmazivane dijelove. Vrijeme u kojem kartuša ili uložak postaje prljav je ono koje prođe od pokretanja u rad do postizanja maksimalno dopuštenog pada tlaka i iznosi približno 2500 sati.

Kažem približno jer će vrijeme potrebno da dođe do zaprljanja filtera ovisiti i o intenzitetu kompresora, radnom opterećenju, parametrima radnog medija, brzini cirkulacije ulja, stanju i starosti samog sustava podmazivanja i pomoćne opreme te kvalitete uložaka ili kartuša.

Broj sati je podložan promjeni, ovisno o količini prisutnih čestica prljavštine u sustavu. U slučaju papirnatih uložaka ovisi i o količini vode sadržanoj u ulju.

Redovito treba provjeravati stanje čistoće filtra, pomoću diferencijalnog mjerača tlaka ili tlačne sklopke. U nedostatku tih instrumenata, provjerite mjerač tlaka smješten na kraju razdjelnika ulja podmazivanja na okviru.

Preniska vrijednost tlaka se događa isključivo uslijed začepljenja uloška.

Kartušu ili uložak treba zamijeniti na pola vremena između zamjena ulja. Ulošci ili kartuše su obično izrađeni od žičanog pletiva ili od papira. Ulošci od žičanog pletiva se mogu reparirati prema specifikaciji proizvođača.

Uzmite u obzir da se svakim čišćenjem smanjuje stvarna površina uloška, tako da se može očekivati skraćenje vremena trajanja. Iz tih razloga, nakon izvjesnog broja reparacija, biti će potrebno zamijeniti kartušu ili uložak, čak i ako vizualno izgleda cjelovit i neoštećen.

U svakom slučaju, čišćenje uranjanjem u petrolej ili perolin treba izbjegavati, jer bi čestice nečistoće mogle doći s petrolejem u unutrašnjost filtra.

Papirnati ulošci se ne mogu reparirati, već se uvijek moraju zamijeniti novim ulošcima. Osjetljivi su na količinu vode sadržane u ulju podmazivanja. Maksimalno dopušteni sadržaj vode je 100 p.p.m. tj. 0.01%.

Porastom prisutne količine vode, pad tlaka kroz novi uložak će biti vrlo brz i mnogo veći od očekivanog. Maksimalna dopuštena vrijednost može se postići nakon samo nekoliko sati rada.

Ulje za podmazivanja klipnog kompresora smanjuje trenje između površina koje uzajamno kližu, uklanja toplinu proizvedenu trenjem i pruža zaštitu unutarnjih površina od djelovanja agresivnih sastojaka sadržanim u radnom mediju kojeg se komprimira.

Svojstva ulja podmazivanja mogu se značajno izmijeniti u prisutnosti čestica prljavštine ili starenjem, što rezultira oksidacijom. Preporuča se zamijeniti ulje nakon prvih 100 sati rada.

Nakon toga ulje se mijenja nakon 1000 sati, a potom nakon svakih 4000 sati. Navedeni vremenski intervali su isključivo preporuka proizvođača, s obzirom na to da su potrošnja, zagađenje i gubitak svojstava ulja rezultat djelovanja različitih čimbenika u različitim situacijama.

Obavezno treba provjeravati: viskozitet i zagađenje plinom, tekućinom, te krutim česticama različitih vrsta. Treba uvijek uzeti u obzir da niski viskozitet slabi svojstvo podmazivanja ulja.

Zagađenje plinom kao radnim medijem može dovesti ne samo do smanjenja viskoziteta, već i do snižavanja točke zapaljenja, s posljedično opasnim situacijama.

Nazočnost tekućina, osim smanjenja viskoziteta, može povećati kemijsko oštećenje na dijelovima kompresora. Nazočnost krutih čestica može dovesti do oštećenja kliznih površina i začepljenja vodova ulja.

Za pravilan program analize (učestalost i raspored rada, kriterij prihvatljivosti), uvijek su odlučujući iskustvo korisnika, preporuke proizvođača kompresora i preporuke proizvođača ili dobavljača ulja podmazivanja.

Kod zamjene ulja, potpuno ispraznite sustav. Tijekom generalnog remonta kompresora, temeljito očistite cijeli sustav. Taj postupak treba izvesti u svakom slučaju kada se uoči ili posumnja u nazočnost taloga u spremniku ili karteru.

Ulje se može mijenjati samo kada je stroj u mirovanju. Pražnjenje se može obaviti brže i temeljitije ako se ulje zagrije na temperaturu od približno 50-60°C.  U nedostatku grijača, možete koristiti izmjenjivač/hladnjak, tako da kroz njega pustite vruću tekućinu. U svakom slučaju, ulje treba cirkulirati pomoću glavne ili pomoćne pumpe.

Prije ispuštanja ulja, isključite električni grijač (ako postoji) radi izbjegavanja prskanja. Kod stavljanja svježeg ulja, pazite da grijač ne bude previše zagrijan, radi izbjegavanja prskanja ulja.

Nakon zamjene ulja  potrebno je odzračiti sustav u najvišoj točki, obzirom na to da je unutra možda ostalo zarobljenog zraka.

Uložak filtra može se oštetiti iznenadnim protokom ulja, ako u sustavu ima zraka stoga treba temeljito odzračivanje.

Punjenje spremnika ulja treba biti do vrha. Provjeravajte razinu ulja u pravilnim vremenskim razmacima. Dobra inženjerska praksa je da, dok stroj radi, razina ne padne više od 15 mm od sredine nivokaza na spremniku.

Manja razina može rezultirati slabijim podmazivanjem, uslijed ulaska zraka u sustav. Ulje se ulijeva kroz čep ili otvor obično smješten na vrhu spremnika.

Prilikom ulijevanja ulja obično treba biti otvoren odušak za odzračivanje da se ispušta zrak. Preporuča se da razina ulja ne premašuje najvišu oznaku na nivokazu za više od 15 mm.

Čak i s prevelikom razinom ulja u karteru može doći do slabog podmazivanja uslijed pjenjenja koje uzrokuje koljenasto vratilo ako udara u površinu ulja.

Što je induktivno spregnuta plazma i kako funkcionira emisijska spektroskopija?

Induktivno spregnuta plazma optičke spektrometrije ICP je laboratorijska analiza koja se koristi kao alat u rutinskoj analizi i kontroli kvalitete maziva.

Norma ASTM D5185 opisuje načine određivanje elemenata aditiva, čestica trošenja metala te kontaminacije u korištenim uljima za podmazivanje i određivanje izabranih elemenata u baznim uljima primjenom induktivno spregnute plazme optičkom emisijskom spektrometrijom (ICP-OES Inductively coupled plasma – optical emission spectrometry).

Maziva sadrže aditive uz osnovnu komponentu baznog ulja ili masti. Svrha aditiva je ili poboljšati željenu karakteristiku baznog ulja ili omogućiti svojstvo koje izvorno nije prisutno u baznom ulju ili kombinacija svega navedenog.

Količine aditiva u novoproizvedenim mazivima moraju imati točno određene minimalne razine kako bi se osiguralo da proizvod ispunjava sve navedene specifikacije performansi podmazivanja.

Iako minimalne razine moraju biti zadovoljene u novoproizvedenim mazivima, količina dodavanih aditiva mora biti pažljivo kontrolirana jer je većina aditiva iznimno skupa u usporedbi s baznim uljem, a prekomjerno dodavanje će se smanjiti profitabilnosti bez stvaranja bilo kakve dodatne koristi.

Po utvrđivanje razine aditiva u rabljenim mazivima, moguće je predvidjeti je li vijek trajanja maziva prekoračen, te je li poželjno produljiti vijek trajanja selektivnim nadopunjavanjem određenog aditiva.

Moguće je ispitati korištena maziva na prisutnost elemenata trošenja koji potječe od opreme u sustavu podmazivanja ili od dijelova klipnog kompresora, a ne od maziva, i analizom trendova procijeniti stanje opreme i potencijalni kvar.

Kada se atomi kemijskih elemenata zagriju do određene temperature, emitiraju svjetlost na frekvencijama koje su karakteristične za taj određeni element.

Svi elementi se sastoje od atoma sa jezgrama okruženim elektronima koji rotiraju oko jezgri u fiksnim orbitama. Ako se na atom primijeni dovoljno energije, neki od elektrona se kreću prema višoj orbiti, apsorbirajući energiju.

Kada se izvor energije ukloni, elektroni koji su podignuti u više orbite se vraćaju u izvornu orbite, emitirajući energiju u obliku svjetlosti tijekom povratka.

Međutim, svjetlost koja se emitira djelovanjem induktivno spregnute plazme nije normalna multifrekventna bijela svjetlost, nego se sastoji od niza fiksnih frekvencija koje su karakteristične za određeni kemijski element.

ICP uređaj konstruiran je za generiranje plazme, odnosno plina u kojem su atomi prisutni u ioniziranom stanju, na temperaturama od nekoliko tisuća stupnjeva °C. U tim intenzivnim uvjetima elektroni svih kemijskih elemenata se podižu u više orbite i emitiraju svjetlost karakterističnih frekvencija kada se vraćaju natrag u njihova izvorna stanja.

Slika 4.: ICP spektrometar proizvođača Perkin Elmer, model NexION^® 2000

Spektar emitiranog zračenja je podijeljen frekvencijama pomoću konvencionalnog spektrometra i ima intenzitet zračenje na različitim frekvencijama koje se mjeri pomoću fotomultiplikatora.

Emisijska jedinica ICP spektrometra sastoji se od tri koncentrične cijevi, najčešće od kvarca. Ove cijevi, nazvane vanjska petlja, srednja petlja i unutarnja petlja zajedno čine baklju ICP-a.

Slika 5.: Baklja za stvaranje induktivno spregnute plazme, Izvor Wikipedia

A – ulaz rashladnog plina, B – vanjski plin, C – srednji i unutarnji plin nosi uzorak za analizu, D – indukcijska zavojnica, E – vektori sile magnetskog polja, F – plazma izlazi u obliku baklje

Baklja je smještena unutar vodeno hlađene zavojnice od radiofrekvencijskog generatora. Kako se plinovi uvode u baklju, radiofrekvencijsko polje se aktivira pa zbog toga plin u području zavojnice postaje električno vodljiv. Ovaj slijed događaja stvara plazmu.

Stvaranje plazme ovisi o jakosti magnetskog polja i uzorku strujanja plina. Plazma se održava induktivnim zagrijavanjem plinova koji struje. Indukcija magnetskog polja stvara prstenastu električnu struju visoke frekvencije unutar vodiča. Vodič se, pak, zagrijava zbog svojeg ohmskog otpora.

Kako bi se spriječio mogući kratki spoj i taljenje, plazma mora biti izolirana od ostatka instrumenta. Izolacija se postiže istodobnim protokom tri vrste plinova kroz sustav: vanjski plin, srednji plin i unutarnji ili nosivi plin. Vanjski plin je obično argon ili dušik.

Dokazano je da vanjski plin služi održavanju postojanosti plazme, stabilizaciji položaja i toplinskoj izolaciji plazme iz vanjske cijevi.

Argon se obično koristi za srednji i unutarnji plin. Namjena srednjeg plina je da prenese analizirani uzorak u plazmu.

ICP spektrometar stoga uključuje sljedeće komponente: sustav za uvođenje uzorka, ICP baklja, generator visoke frekvencije, prijenosna optika i spektrometar, računalno sučelje

Za ICP analizu kemijski elementi koji će se analizirati moraju biti u otopini pa se obično koristi voda.

Budući da su maziva gotovo u potpunosti na bazi ulja, normalno je odrediti razine aditiva izravno u mazivu bez prethodnog izgaranja nakon čega slijedi otapanje pepela u vodi.

Na razinama aditiva koji su tipično prisutni u većini maziva, obično se razrijedi mazivo s nekim otapalom prije mjerenja zbog ekstremne osjetljivost analize. Čvrste čestice se moraju ukloniti jer može doći do začepljenja instrumenata.

Uzorak u tekućem obliku se ubacuje brzinom od 1 ml/min, obično s peristaltičkom pumpom u sustav za uvođenje uzorka, gdje se pretvara u fini aerosol s plinom argonom pri protoku 1 l/min.

Fine kapljice aerosola, koji predstavljaju samo 1%-2% uzorka, odvajaju se od većih kapljica pomoću komore za raspršivanje.

Fini aerosol izlazi iz izlazne cijevi komore za raspršivanje i transportira se u plazma baklju preko injektora uzorka.

Svjetlost koju emitiraju atomi nekog elementa u ICP-u se trebaju pretvoriti u električni signal koji se može kvantitativno mjeriti.

To se postiže razdvajanjem svjetla na njegovu komponentu zračenja pomoću difrakcijske rešetke i zatim se mjeri intenziteta svjetlosti s fotomultiplikatorskom cijevi na specifične valne duljine za svaki elementa.

Svjetlost koju emitira atomi ili ioni u ICP-u se pretvaraju u električne signal pomoću fotomultiplikatora u spektrometru.

Intenzitet signala elektrona se uspoređuje s prethodno izmjerenim intenzitetima poznatih koncentracija elementa i potom se izračunava koncentracija u uzorku.

U sljedećoj tablici prikazane su valne duljine pojedinih kemijskih elemenata koji potječu od različitih strojnih dijelova. Kemijski elementi su se našli u ulju za podmazivanje zbog trošenja strojnih dijelova i otkriveni su laboratorijskom analizom koristeći induktivno spregnutu plazmu u emisijskoj spektrometriji.

Svaki kemijski element ima određenu granicu otkrivanja ovisno o valnoj duljini.

Kako unaprijediti analizu ulja za podmazivanje klipnog kompresora primjenom induktivno spregnute plazme?

Trošak uzrokovan problemima sa podmazivanjem klipnog kompresora i potreba za hitnim održavalačkim radovima je visok u pogledu materijala i resursa te se reflektira kroz gubitak profita i vrijeme stajanja opreme.

Metodom ispitivanja ulja za podmazivanje po normi ASTM D5185 može se odrediti 22 elemenata, što omogućava motrenje stanja opreme korištenjem ulja te definiranjem kada je potreban preventivni rad.

Istraživanje stručnog časopisa Tribology & Lubrication Technology, studeni 2023 pokazuje kakvo je stanje po pitanju upravljanja podmazivanjem u svjetskim kompanijama.

58% ispitanih kompanija je izjavilo da uzima uzorke ulja prema rasporedu, 65% kaže da su otkrili probleme zahvaljujući rezultatima analize ulja.

46% ispitanih tvrdi da je su upravo zahvaljujući rezultatima analize definirali ganice alarma, 35% strojarske opreme je imalo probleme čiji se uzrok razotkrio upravo zbog rezultata analize ulja a rezultati 69% analiziranih uzoraka doveli su do poretanja različitih preventivnih i korektivnih aktivnosti.

Svaka ozbiljna kompanija ima sustav upravljanja podmazivanjem za rotacijske strojeve. Analize ulja doprinose spriječavanju kvarova i smajuju rizik od skupih zastoja proizvodnje.

Analizom maziva je potrebno pratiti prisutnost velikih čestica trošenja materijala jer su prvi znakovi sve većeg trošenja i nadolazećih problema u radu klipnog kompresora u stroju.

Temeljna premisa praćenja stanja stroja prema analizi količine čestica istrošenosti je da ukazuju na probleme u sustavu podmazivanja, probleme sa opremom ili probleme sa dijelovima kompresora u radu.

Količina čestica u ulju se obično analizirala ferografijom. ICP je naprednija metoda za identificirati stvarne promjene u stanju klipnog kompresora i treba je uključiti u aktivnosti upravljanja podmazivanjem klipnih kompresora.

Postoje različiti mehanizmi za uklanjanje čestica kao što su filtracija i taloženje, što znači da će se koncentracija vrlo finih otopljenih čestica trošenja metala nastaviti taložiti sve dok ulje ne bude u potpunosti promijenjeno jer se čestice nikada ne izgube u sustavu podmazivanja.

Ako se redovito uzimaju uzorci ulja iz stroja koji normalno radi, koncentracija i raspodjela veličine čestica trošenja trebala bi biti više ili manje ista tijekom vremena.

Razumijevanje ovog koncepta ključno je za postavljanje pravih razina alarma za praćenje prisutne količine čestica u sustavu podmazivanja.

Ograničenja i nedostaci analize induktivno spregnutom plazmom

Savršena analitička metoda ulja za podmazivanje ne postoji. Analiza spektroskopijom induktivno spregnute plazmen ina određene nedostatke i ograničenja.

Granice detekcije i valne duljine nekih uobičajenih kemijskih elemenata su su one primjenjive na elemente u vodenoj otopini.

Kada se koristi ICP za otkrivanje istrošenih elemenata i razine kontaminacije ulja za podmazivanje treba biti pažljiv, budući da je tehnika prikladna samo za mjerenje elemenata u otopini ili raspršenih u vrlo male čestice, promjera manjeg od 3μ.

Budući da se čestice trošenja obično kreću u rasponu od < 1μ do > 30μ, korištenje ICP-a će otkriti samo mali dio ukupno prisutnih elemenata. Tada je potrebno osigurati da sve čestice nečistoće budu u otopini oksidacijske kiseline prije analize.

Složeni spektrometar za analizu poput onog prikazanog na slici 4. zahtijeva visoko kvalificirane djelatnike za rutinske operacije te za popravke i održavanje uređaja.

Za kvalitetnu analizu potrebna je stroga kontrola temperature i vlažnosti spektrometra.

Spektri emisije su složeni, a moguće su interferencije među elementima ako je valna duljina jednog kemijskog elementa vrlo blizu valne duljine nekog drugog elementa.

Npr. jedan od valnih duljina fosfora upada u intereferenciju jedne valne duljine od bakra i aluminija.

Kao i kod atomske apsorpcijske spektroskopije, ako su prisutan čvrste čestice, uzorak koji se analizira mora se rastaviti prije analize kako bi se otopio element koji želimo analizirati.

Istažujući dostupnost primjene ICP u Hrvatskoj, našla sam samo jednu kompaniju koja komercijalno provodi ovu vrstu analize. Spektrogram sa induktivno spregnutom plazmom dostupan je samo na institutima i na nekolicini fakulteta pa nema mogućnosti komercijalne dostupnosti na tržištu.

Posljednji ograničavajući faktor je vrtoglavo visoka cijena samog uređaja, što dovodi u pitanje isplativost. Nabava i komercijalna isplativost uređaja je moguća samo za laboratorije koji obrađuju preko 1000 uzoraka dnevno i imaju veliku bazu klijenata.

​Prednosti korištenja ICP spektroskopije

S druge strane, inovativna tehnika analize temeljem induktivno spregnute plazme je veliki iskorak u laboratorijskim analizama.

Analizom je moguće identificirati brojne kemijske elemente (u teoriji njih 70) istovremeno u jednom uzorku. Uređaj za ICP je lako podložan automatizaciji, čime se poboljšava točnost, preciznost i propusnost.

Visoka produktivnost uređaja za ICP dopušta vrlo konkurentne cijene analize, dajući značajan povrat.

Primjena ICP-a uvelike je unaprijedila kvalitetu proizvodnje maziva tako da su specifikacije pouzdano ispunjene.

Analize korištenih ulja za podmazivanje, posebno kod rotacijskih strojeva kao što su klipni kompresori omogućavaju pravovremeno otkrivanje prisutnih čestica prljavštine i spriječavanje štete nastale zaribavanjem.

Određivanjem vrste kemijskog elementa u prisutnim česticama ukazuje na probleme s određenim dijelom stroja, poput ležajeva ili cijevi izmjenjivača.

Tako se na vrijeme stignu planirati radovi održavanja i intervali obustave stroja čime se posljedično spriječavaju veliki gubici u proizvodnji.

Koje vrste analize ulja za podmazivanje koristiti? Koje kvarove ste otkrili na taj način? Podijelite iskustva u komentarima!

Znate li pripremiti rotorski sklop za balansiranje?

Istražite kako pravilnim balansiranjem rotorskog sklopa povećati pouzdanost u radu centrifugalne pumpe.

Česti uzrok kvarova kod jednostupanjskih i višestupanjskih centrifugalnih pumpi je pojava povećanih vibracija nastala zbog debalansa rotorskog sklopa.

Debalans ili neuravnoteženost mase rotorskog sklopa dovodi do preranog otkazivanja ležajeva, preuranjenog propuštanja mehaničkih brtvenica i svekupno kraćeg životnog vijeka centrifugalnih pumpi. Balansiranje je uobičajena i česta aktivnost korektivnog održavanja.

Što je debalans rotora i zašto nastaje?

Rotorski sklop čine vratilo, rotor, prednji i zadnji ležajevi, što je prikazano i označeno na slici poprečnog presjeka jedne centrifugalne pumpe.

Debalans ili neuravnoteženje rotora nastaje kada njegova masa više nije u centru već se neravnomjerno raspoređuje, što za direktnu posljedicu ima povećanje vibracija.

Vibracije su rezultat međudjelovanja neuravnotežene mase u sprezi sa radijalnim ubrzanjem nastalim zbog vrtnje rotorskog sklopa što rezultira pojavom centrifugalne sile.

U svakom rotoru postoji početna količina neuravnoteženja, te preostala količina neuravnoteženja je ona preostala nakon završetka balansiranja. Rezultanto neuravnoteženje je vektorska suma svih vektora neuravnoteženja rasprostrtih duž rotora.

Intenzitet nastalih vibracija u radu pumpe je direktno proporcionalan količini debalansa. Udvostručenjem količine debalansa udvostručit će se aplituda vibracija.

Pomak kutne pozicije neuravnotežene mase rezultira jednakim pomakom faznog kuta.

Sva masa u jednoj ravnini se može vektorski zbrojiti u jedan centar debalansa,

Količina debalansa se mjeri u količini mase i udaljenosti od centra rotora tj radijusa rotora i izražava se u g/cm, oz./in. ili g/in. Povećavanjem mase ili radijusa udaljenosti proporcionalno će se povećati intenzitet sile koja uzrokuje debalans.

Najčešći uzročnici pojave debalansa rotorskog sklopa kod centrifugalnih pumpi su: trošenje rotorskog sklopa, nakupine nečistoće na površinama rotora, savijeno vratilo, greška u montaži pumpe, korozija na površinama, neadekvatne tolerancije dijelova pumpe, mehanička ili termička distorzija dijelova, pukotine na površinama dijelova i ekscentričnost dijelova.

Norma API 610 za rotore i ostale pokretne dijelove centrifugalnih pumpi navodi da se obavezno moraju dinamički balansirati prema normi ISO 1940-1 na razred kvalitete balansiranja G 2,5. Potrebno je izvršiti i provjeru preostalog prisutnog debalansa u rotorskom sklopu radi utvrđivanja je li rotor nakon balansiranja u specificiranim granicama debalansa.

Provjera ujedno potvrđuje da je stroj za balansiranje kalibriran i radi li ispravno te da nije bilo ljudske pogreške.

Razredi kvalitete balansiranja G služe za klasifikaciju kvalitete balansiranja za različite vrste rotacijske opreme.

U tablici su navedeni razredi kvalitete balansiranja u krutom stanju za različite strojeve:

Norma API 670 daje minimalne zahtjeve za sustave zaštite za rotacijske strojeve, pri čemu se mjere vibracije na vratilu, na kućištu, aksijalan položaj vratila, brzina vrtnje vratila, progib stapajice na klipu kompresora, fazni otklon, prekoračenje brzine vrtnje te kritične temperature poput temperature metala od kojeg su izrađeni ležajevi i namotaji elektromotora.

Normom su još definirani uređaji i naprave za prikupljanje podataka (sonde), sustavi za praćenje, načini ugradnje, tehnička dokumentacija i ispitivanje.

Što je balansiranje i čemu služi?

Balansiranje ili uravnotežavanje je postupak kojim se provjerava je li distribucija mase rotora jednolika. Ako se ustanovi suprotno, prilagođava se masa rotora kako bi osigurali da je preostali debalans ili neuravnoteženje unutar granica definiranih normom ISO 1925.

Norma ISO 1925 definira pojmove iz područja mehaničkih vibracija i balansiranja te greške nastale prilikom balansiranja. 

Rotori koji se vrte u području ispod prve kritične brzine nazivaju se krutim rotorima. Takve rotore se može balansirati u bilo kojoj od dviju ravnina.

Norma ISO 1940 specificira kriterije kvalitete balansiranja za krute rotore: a) vrijednosti tolerancija prilikom balansiranja, b) potreban broj ravnina korekcije i c) metode za provjeru preostalog debalansa.

Norma daje preporuke za kvalitetu balansiranja u konstantno krutom stanju s obzirom na vrstu stroja u koji je montiran te maksimalnu radnu brzinu vrtnje. Preporuke se temelje na svjetskoj praksi.

Rotori koji se vrte u području iznad svoje prve kritične brzine se nazivaju fleksibilnim rotorima i potrebno ih je balansirati u više od dvije ravnine.

Norma ISO 11342 specificira kriterije balansiranja za fleksibilne rotore.

Statičko balansiranje se odnosi na dodavanje mase na rotor kako bi se postiglo uravnoteženje mase. Obično se izvodi tako da se zavari komad metala odgovarajućeg kemijskog sastava i odgovarajuće mase na specifično mjesto na površini rotora.

Ovaj komad metala predstavlja tkz. kalibracijsku masu. Zavareni komad metala se ponaša kao uteg koji stvara protutežu bilo kojem debalansu prisutnom u rotoru.

Na sljedećoj slici zavaren je komad metala (zaokružen žuto) za uravnoteženje debalansa na rotoru.

Statičko balansiranje rotorskog sklopa bilo kojeg rotacijskog stroja se obavezno provodi u tvornici originalnog proizvođača opreme (OEM) prije isporuke naručitelju. Statičko balansiranje se često provodi u sklopu aktivnosti održavanja stroja.

Dinamičko balansiranje je naprednija metoda za riješiti se debalansa u usporedbi sa statičkim. Orijentira se na mjerenje dinamičkih sila koje stvara rotor svojom vrtnjom.

Rotorski sklop se postavlja na poseban stroj za dinamičko balansiranje tvrtke Probal Dynamic Balancing, LLC poput ovog na sljedećoj slici, koji se vrti na visokoj brzini.

Pomoću senzora se mjeri prisutna sila debalansa te se rade korekcije debalansa tako da se dodaje ili oduzima materijal sa specifičnog mjesta na rotoru, sve dok se sila što uzrokuje debalans ne svede na najmanju moguću vrijednost.

Dinamičko balansiranje se izvodi nakon svakog generalnog servisa ili nakon revizije strojeva koji su inače u kontinuiranom radu.

Kako to izgleda u praksi? Dinamičkim balansiranjem 2 rotora za 2 centrifugalne pumpe različitih snaga, različitih promjera rotora i brzine vrtnje možemo izračunati maksimalno dozvoljenu masu statičkog debalansa u gramima pomoću formule:

Podaci dviju centrifugalnih pumpi i izračunati debalans prikazani su u tablici:

Balansiranje na terenu ili balansiranje u postrojenju se izvodi kada je pumpa u radu. Balans rotorskog sklopa se postiže dodavanjem ili uklanjanjem materijala sa lopatica rotora ili podešavanjem kuta lopatica ako je riječ o ventilatorima.

Balansiranje u postrojenju se obično radi kada je u rotorskom sklopu tijekom vremena prisutna mala količina debalansa zbog trošenja materijala nastalog kavitacijom ili erozijom. Navedeni postupak je posebno pogodan za rješavanje uzroka nastalih povećanih vibracija bez potrebe za rastavljanjem čitave pumpe.

Balansiranje u postrojenju se sastoji od sljedećih osnovnih koraka:

1. Svi djelatnici uključeni u proceduru moraju obavezno nositi osobna zaštitna sredstva i poštivati pravila sigurnosti na radu. Usisni i tlačni ventil na cjevovodima moraju biti 100% zatvoreni i nepropusni. Pumpa se obustavi sa radom, u potpunosti isprazni od radnog medija i drenira. Skine se poklopac kućišta, u potpunosti se očisti unutrašnjost kućišta, rotora i poklopca. Pumpa se pokrene u rad pri čemu se izmjeri početna količina debalansa rotorskog sklopa, na slici je prikazana vektorom V_O
2. Pumpa se zaustavi i na rotor se potom montira komadom metala točno određene mase i udaljenosti od središta. Pumpa se opet pokrene u rad. Konstantno se mjeri prisutan debalans prikazan vektorom V₁ dok je pumpa u stabilnom radu, tj. rotorski sklop se vrti stabilnom brzinom vrtnje.

Debalans prikazan vektorski u ravnini balansiranja, Izvor: GE Oil & Gas

c. Izračuna se utjecaj vektora Vmnastao djelovanjem dodanog komada metala

d. Pumpa se zaustavi s radom, komad metala čijom masom za uravnoteženje rotorskog sklopa se pomakne za kut α u odnosu na vektor Vm

e. Pumpa se ponovno pokrene u rad i mjeri se utjecaj mase za uravnoteženje kada se postigne stabilna brzina vrtnje

f. Još jednom se ponovi korak c) i ako je potrebno, ponove se koraci d) i e)

g. Kada se dovrši balansiranje, ponovno se montira poklopac kućišta i otvori se usisni ventil kako bi se pumpa u potpunosti napunila radnim medijem. Nakon toga ide procedura pokretanja pumpe u rad tako da nastavi sa proizvodnim procesom.

Nakon svakog balansiranja potrebno je napraviti izvještaj i navesti mase, što je napravljeno, na kojem stroju i u kakvim radnim uvjetima.

Posljednji kriterij za odabir vrste balansiranja je dostupna oprema i uređaji za izvođenje ovog postupka. Preporuča se konzultirati proizvođača pumpe za preporuke i mišljenje ako nemate iskustva sa balansiranjem.

Strojevi za balansiranje ili balansirke se koriste za mjerenje statičkog i dinamičkog debalansa. Obično imaju postolje sa ugrađenim kotrljajućim ležajevima na koje se oslanja rotorski sklop koji je potrebno balansirati.

Norma ISO 2953 definira kriterije za izradu strojeva za balansiranje koji mogu biti vertikalne ili horizontalne izvedbe. Preko 80% balansirki na tržištu je horizontalne izvedbe.

Strojevi za balansiranje se dijele u 2 kategorije:

1. Balansirke sa fiksinim krajevima gdje se rotorski sklop fiksira na postolju i ne vibrira tijekom vrtnje. Kod ovakve vrste balansiranja dovoljan je jedan prolaz da se odredi količina debalansa i korekcijska masa. Balansirka tvrtke Probal Dynamic Balancing je prikazana na prethodnoj slici.

Djelovanje sile se mjeri ugrađenim senzorom. Nosači sa ležajevima mjere silu za razliku od mjerenja gibanja kod balansirki sa slobodnim krajem.

Ako su poznati sila i kut djelovanja neuravnotežene mase te masa rotora, korekcijska mase se može izračunati.

Velika prednost je što se balansiranje radi u samo jednom prolazu. S obzirom da balansirke sa fiksnim krajem izravno mjere silu, točnost mjerenja je osjetljiva na brzinu vrtnje.

Ako se udvostruči brzina vrtnje rotorskog sklopa, sila će se povećati 4 puta. Što je veća brzina vrtnje, to će biti veća izmjerena sila te ćemo imati veću točnost balansiranja.

2. Balansirke sa slobodnim krajevima koje omogućavaju slobodno gibanje rotora u horizontalnom smjeru na nosačima. Rotor se može vrtjeti na puno nižim brzinama u odnosu na radnu brzinu.

Djelovanje sile se mjeri preko senzora za mjerenje vibracija je se rotor može slobodno kretati prilikom vrtnje i tada se javljaju vibracije.

Postupak balansiranja je isti kao kod balansiranja na postrojenju kada se koristi komad metala kao kalibracijska masa.

Primjer balansirke sa slobodnim krajevima, Schenck Model, Adams Machinery Company

Balansiranje se provodi u više navrata i uzastopno postavljanje kalibracijske mase sve dok rotor ne postigne prihvatljiv razred kvalitete balansiranja.

Dok god je brzina vrtnje iznad brzine na kojoj se javlja rezonancija balansirke i ispod kritične brzine vrtnje rotora, odziv će biti linearan i poprilično točan. Ova vrsta balansirki se koristi za balansiranje rotorskih sklopova velikih dimenzija poput centrifugalnih kompresora ili ventilatora.

Kako pripremiti rotorski sklop za dinamičko balansiranje?

Dijagnostičkim postupkom mjerenja vibracija na centrifugalnoj pumpi utvrđeno je da se vibracije uzrokovane debalansom događaju pri 1× RPM rotorskog sklopa u debalansu.

Priprema se izvodi za dinamičko balansiranje rotorskog sklopa u servisnoj radioni na balansirki.

Pripreme za balansiranje rotorskog sklopa uključuju i nisu nužno ograničene na:

• Temeljito čišćenje. Ako su na površinama rotora i vratila prisutne naslage nečistoće, kamenca, taloga ili ostataka radnog medija, potrebno je temeljito kemijsko i mehaničko čišćenje.

Samo besprijekorno čist rotorski sklop može ići na balansiranje zato što naslage uzrokuju neopravdano povećanje mase rotora a time i prisutan debalans u radu.

• Provjera pritegnutosti vijka i matice koji drže rotor pričvršćen za vratilo. Labavo pričvršćen rotor onemogućava postizanje tlaka i visine dobave tijekom rada pumpe. Navoj na matici i na vratilu rotora mora biti bez oštećenja i bez prisutnih tragova korozije.

• Montaža novih ležajeva na vratilo prije balansiranja. Ležajevi koji su demontirani sa vratilom mogu biti oštećeni imati oštećene elemente pa ih je potrebno zamijeniti novima.

• Pravilna montaža rotorskog sklopa na stroj za balansiranje. Potrebno je pravilno pričvrstiti uređaje za očitavanje položaja na ležajeve. Transduceri moraju biti kruto nepomično pričvršćeni za ležajeve i ne smije ih se pridržavati tijekom postupka balansiranja i nipošto ne pomicati jer dobivena očitanja neće biti točna i tada nam je sav posao balansiranja uzaludan

• Mogućnost očitavanja kuta otklona unutar 5°. Očitanje prvo treba napraviti na jednoj ravnini tijekom balansiranja, bez obzira na to što ćemo možda trebati balansirati rotorski sklop u nekoliko ravnina.

Potrebno je koristiti kruto pričvršćen pretvarač kao što je laserski tahometar ili magnetski proximity senzor radi pouzdanijeg mjerenja. Zastarjeli način je korištenjem stroboskopa što se ne preporuča jer postoje brojni sofisticiraniji uređaji. Ako zaista nema drugog izbora onda će i stroboskop biti prihvatljiv.

• Treba osigurati da su vibracije i podaci o faznom očitanju ponovljivi. Ako se faza i amplituda postignuti tijekom balansiranja ne mogu ponoviti sa istim rezultatima minimalno 3 puta uzastopno, nešto nije u redu sa rotorskim sklopom i/ili načinom balansiranja pa treba ponoviti prethodne korake (čišćenje, provjeru pritegnutosti, montažu na balansirku i balansiranje nanovo) sve dok se ne postignu ponovljivi rezultati.

• Materijal koji će poslužiti kao kalibracijska masa za korekciju debalansa mora biti dostupan i kompatibilan sa materijalom rotora. Određivanje kalibracijske mase mora biti ponovljivo i podložno provjeri (tj. imajte spremnu kalibiranu i atestiranu vagu).

Zaključno, balansiranje rotorskog sklopa za rotacijske strojeve je obavezno da bi smanjili vibracije na prihvatljivu razinu, smanjili trošenje dijelova pumpe i povećali pouzdanost rada.

Adekvatno proveden postupak balansiranja rotorskog sklopa će osigurati poboljšati servisne radove i unaprijediti kvalitetu.

Koju vrstu balansiranja ćemo koristiti najviše ovisi o tome kojeg je tipa pumpa prema normi API 610 ili kompresor prema normi API 618, o promjeru samog rotora i o veličini rotorskog sklopa te o zahtjevima za balansiranje prema normi ISO 1925.

Kako pripremate rotorski sklop za balansiranje? S kojim problemima ste se susretali prilikom balansiranja? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Modernizirajte Održavanje proizvodne opreme uz CMMS u doba 4. Industrijske Revolucije

Otkrijte mogućnosti unaprijeđenja održavanja primjenom CMMSa. Primjenom softvera Metrikon podignite održavanje opreme na višu razinu. 

Glasovita 4.ta Industrijska revolucija je već naveliko prisutna među svim industrijskim segmentima. Pritisak na konkurentnost i efikasnost poslovanja nikada nije bio veći, a proizvodno orijentirane kompanije se moraju ubrzano prilagoditi zahtjevima tržišta žele li ostati na tržištu.

Jedan od načina kako unaprijediti poslovanje je uspostavom kvalitetnog sustava upravljanja opremom i strojevima, primjenom modernih tehnologija i digitalnih alata.

Održavanje imovine ima veliki potencijal za ostvariti uštede primjenom različitih računalnih sustava u kombinaciji sa strojnim učenjem, proaktivnim planiranjem radova i angažiranim sudjelovanjem svih uključenih djelatnika.

Računalni sustavi za upravljanje održavanje, skraćeno CMMS od engleskog Computerized Maintenance Management System vode poslovne procese i objedinjavaju sve potrebne podatke o održavanju. 

Na primjeru softvera Metrikon za upravljanje održavanjem vidjet ćemo kako povećati efikasnost strojarskog održavanja te uhvatiti korak sa 4.tom industrijskom revolucijom.

Prilagodimo održavanje 4. Industrijskoj revoluciji

4. Industrijska revolucija nam je donijela spoj umjetne inteligencija (AI – artificial intelligence) i mehaničkih strojeva te zauvijek izmijenila način na koji strojevi prikupljaju i tumače podatke.

Proizvodni procesi premreženi su tako da omoguće strojno učenje i minimalan angažman ljudi, dok se podaci izmjenjuju u komunikaciji ljudi i robota u realnom vremenu.

Strojevi u proizvodnim pogonima bili su i ostat će uvijek podložni trošenju i imati potrebu za održavanjem.

Dosadašnje korektivno održavanje prakticira čekanje dok stroj stane ili se pokvari prije dijagnostičkog procesa otkrivanja koji dijelovi su potencijalno defektni i onda ih zamijeni.

Postavlja se pitanje: koliko je takva strategija održavanja dugoročno efikasna s obzirom na posljedice za okoliš, ljude, imovinu i profit?

Brojni strojni dijelovi su potrošni i imaju prirodnu tendenciju trošenju djelovanjem uzročnika iz okoline.

Zbog toga, intenzivnim praćenjem i bilježenjem moguće je predvidjeti koliko će ovi dijelovi trajati i uvesti fiksne intervale održavanja.Proizvodnja uvelike ovisi o isporučivanju proizvoda na vrijeme pa je glavni zahtjev da se strojevi što manje kvare, dakle da imamo što manje zastoja.

Obilježja dosadašnjih industrijskih revolucija

U isto vrijeme, povećane potrebe za održavanjem predstavljaju povećanje troškova, veći angažman resursa i više gubitaka u proizvodnji. Posljednjih godina cilj je uvesti strategije održavanja koje mogu unaprijed izračunati potrebe za održavanjem prije nego se dogodi kvar.

Održavanje temeljeno na motrenju stanja je jedna od takvih metoda, temelji se na mjerenju radnih parametara strojeva pomoću naprednih tehnologija, npr. inspekcija strojeva termo kamerom kako bi se utvrdilo ima li toplinskih gubitaka ili propuštanja radnog medija.

Računalni sustav upravljanja održavanjem ili CMMS je postao standardni alat za planiranje radova održavanja i praćenje troškova.

Jedan od takvih digitalnih alata je Metrikon. Ovaj računalni sustav za upravljanja održavanjem pruža robusnu funkcionalnost za upravljanje imovinom objekta, praćenje imovine i upravljanje radnim nalozima za pojednostavljenje performansi održavanja.

Računalni sustav Metrikon obuhvaća sljedeće funkcionalnosti:

• Imovina: objedinjava različite kategorije kao što su strojevi i oprema, sekcije postrojenja i prostori, a načini unosa podataka uključuju integraciju iz ERP sustava ili putem Excel tablica te prilaganje dokumentacije uz imovinu.

• Radni nalog: praćenje izvršenja radnog naloga u stvarnom vremenu, dodjela zadataka po radnom nalogu, obavijesti u stvarnom vremenu o aktivnim radnim nalozima, artiklima na skladištu i imovini koja se održava

• Metrike i indikatori: Ukupni troškovi radnih naloga, Troškovi rada na radnim nalozima, materijalni troškovi inventara, Ukupna količina i vrijednost potrošene, kupljene ili osnovne zalihe, Ukupan broj uspješnih/neuspješnih radnih naloga, Broj zastoja i vrijeme trajanja zastoja imovine,

• Inventar: povijest kretanja materijala i rezervnih dijelova, osiguranje minimalnih zaliha i kritičnih dijelova za ugradnju, mogućnost više skladišta, pregled ukupne i prosječne vrijednosti po artiklu, povijest unosa/utroška, dodavanje pratećih dokumenata poput videozapisa, slika, atesta i certifikata uz artikl   

Primjenom CMMSa u poslovnim procesima održavanja podižete postojeću razinu učinkovitosti održavanja jer dobijete direktan uvid u radove održavanja kompanije i smjernice u kojim područjima imate prostora za optimizaciju aktivnosti održavanja.

Konfiguracija softvera se odvija brzo jer se radi o sustavu u oblaku kojem se pristupa putem interneta koristeći se računalom ili mobilnim uređajem sa bilo koje lokacije i u kojem god trenutku želite.

Podatke koji su važni za provođenje aktivnosti održavanja je moguće automatski uvesti u aplikaciju što isključuje potrebu da se oni ručno prenose kod inicijalne konfiguracije sustava.

CMMS je moguće integrirati sa postojećim informatičkim sustavima kompanije kao što je ERP.

Metrikon je razvijen na publish-subscribe tehnologiji koristeći MQTT protokol, čime podržava uspostavu IIoT infrastrukture za razmjenu podataka među različitim hardversko-softverskim sustavima.

Klasičan primjer rada u uvjetima IIoT infrastrukture bi bio primanje podataka o greškama u radu sa PLC-a proizvodne linije i na osnovu tih podataka automatsko kreiranje radnog naloga u Metrikonu.

Računalni sustav za upravljanje imovinom pruža mogućnost sveobuhvatnog planiranja, praćenja i optimizacije aktivnosti održavanja imovine, što će rezultirati poboljšanjem učinkovitosti, smanjenjem troškova i minimiziranjem zastoja u radu imovine.

Smanjenje troškova održavanja se postiže uštedom vremena u provođenju aktivnosti održavanja na način da se komunikacija među svim djelatnicima ubrzava, podaci potrebni za analizu stanja u održavanju se automatski prikupljaju i sve informacije o održavanju i servisna dokumentacija su dostupni na jednom mjestu.

Unaprjeđenje poslovanja korištenjem CMMSa se realizira kroz organizaciju preventivnog održavanja tako što se unaprijed definira koliki će biti troškovi materijala i rada te na osnovu toga će se vršiti korekcije za optimizaciju troškova.

Pored ovoga smanjenje troškova se može postići kvalitetnim upravljanjem skladištem rezervnih dijelova na način da ne dođe do nestanka rezervnog dijela kojeg bi trebalo biti na skladištu i da ne dođe do prekomjerne količine rezervnog dijela kojeg ne treba imati na skladištu u velikim količinama.

Prediktivno održavanje se temelji upravo na predviđanju kvarova analizom prikupljenih podataka i primjenom prediktivnih modela.

Upotreba novih tehnologija sada daje prednost motrenju stanja opreme jer kontinuirano prati stanje potrošnih dijelova kao što su remeni ili ležajevi.

Praćenje stanja je proces motrenja radnih parametara stroja (vibracije, temperatura, tlak…) kako bi se identificirale značajne promjene koje mogu biti protumačene kao znak početnog stadija kvara.

Ako kombiniramo motrenje stanja i CMMS, omogućavamo računalu primanje veće količine podataka za izradu točnijeg plana održavanja.

Jedan od novih koncepata koje uvodi 4. Industrijska revolucija je kibernetičko fizički sustav održavanja (Cyber Physical Maintenance Systems).

Ima istu namjenu kao i CMMS (planiranje radova održavanja), ali je istovremeno kibernetički spojen sa strojevima kako bi mogao prikupljati podatke pomoću senzora tijekom proizvodnje i osjetiti potrebu za održavanjem te planirati aktivnosti održavanja.

Unatoč opravdanim razlozima za uranjeno održavanje, često su radovi održavanja odgođeni ovisno o točnosti podataka koji odražavaju stanje dijelova proizvodnog stroja.

Uz brojna tehnološka unaprijeđenja, tvornica budućnosti će zahtijevati ažuriranje koncepta održavanja.

Velika količina prikupljenih podataka putem senzora bez prethodnog sortiranja ovisi o važnosti ili korisnosti.

Primjer je procesno postrojenje koje prikuplja podatke svake sekunde kako bi kontroliralo proizvodni proces i stvara oko 31.536.000 podataka iz samo jednog senzora tijekom cijele godine.

Promatranjem svakog podatka zasebno neće se stvoriti temelj za pokretanje aktivnosti održavanja, međutim analizom podataka mogu se utvrditi uzorci i trendovi koji se koriste u unaprijeđivanju radova održavanja, donošenju odluka ili kreiranju kapitalnih projekata.

Proizvodni sustavi već sada kontinuirano prikupljaju podatke od proizvodnih strojeva i povratnom vezom kontroliraju proizvodne procese.

Ovi podaci mogu biti korišteni u realnom vremenu i potom arhivirani. Rudarenjem podataka i primjenom analitičkih metoda za analizu može se pristupiti ovim podacima i koristiti ih za razvoj softvera za održavanje ili omogućiti kvalitetne povratne informacije djelatnicima u održavanju i proizvodnji.

Potencijal IoT (Internet of Things) i pristup većoj količini podataka iz sustava proizvodnje daju mogućnost za kvalitetno planiranje održavalačkih radova u kombinaciji s proizvodnjom bez škarta, čime se podiže konkurentnost i produktivnost.

Koje navike prakticiraju kompanije za efikasno održavanje strojarske opreme?

Svaka proizvodna kompanija, bez obzira na veličinu i proizvodne kapacitete, ima potrebu za održavanjem opreme i strojeva te za upravljanjem fizičkom imovinom.

Efikasno strojarsko održavanje doprinosi produktivnosti kompanije uz stalan trud da se odradi u zadanim rokovima, uz optimalno raspoređene resurse i uz što niže troškove.

Sada ćemo razmotriti koje navike u upravljanju održavanjem strojeva i opreme prakticiraju svjetske kompanije – lideri u strojarskom održavanju da bi ostale konkurentne i napredovale na tržištu.

Unaprijed moram upozoriti da niti jedna od navedenih navika nije apsolutna i 100% primjenjiva u svim industrijama, već služi kao skupina smjernica i ideja u kojim područjima imamo priliku poboljšati svakodnevno održavanje proizvodne opreme.

Krenimo redom:

Proaktivnost održavanja strojeva  je prva navika koju praktciraju uspješne kompanije i podrazumijeva unaprijed definirati koje radove održavanja ćemo odrađivati i u kojem roku, obuhvaća planiranje resursa, materijala i rokova izvođenja radova.

Reaktivno održavanje poput vatrogasne postrojbe hitno reagira kada se određeni stroj pokvari, pogotovo ako je kritičan.

Suprotno tome, proaktivne tvrtke imaju uspostavljene programe preventivnog održavanja te planiraju radove temeljem kontinuiranog praćenja stanja opreme, čime se povećava pouzdanost strojeva a time i čitavog proizvodnog procesa.

Kada se dosljedno primjenjuju programi održavanja usmjerenog pouzdanosti tada kompanija upravlja stanjem opreme, za razliku od reaktivnog održavanja kod kojeg oprema diktira načine održavanja kompaniji.

Uspješne tvrtke su otkrile da se moraju pomaknuti na području smanjenja ili potpunog eliminiranja kvarova i to primjenom prediktivnog održavanja u kombinaciji s dosljednim planiranjem i raspoređivanjem radova.

Odjeli održavanja imaju planirane radove i dosljedno ih slijede.

Prema istraživanju europske federacije nacionalnih društva održavanja, 76% ispitanika smatra da njihove kompanije kontinuirano nastoje ulagati i unaprijeđivati održavanje, 19% ispitanika smatra sasvim suprotno dok 5% ispitanika nema mišljenje po pitanju stanja opreme i primjene naprednih tehnika održavanja.

Kompanije koje napreduju na ljestvici konkurentnosti zahvaljujući unaprjeđenju strojnog održavanja shvaćaju da se moraju mijenjati i proaktivno ulagati u razvoj održavanja kako bi napredovale i povećale profite na tržištu.

Određivanje ciljeva i redovita revizija postojećih ciljeva je druga navika koju prakticiraju kompanije uspješne na području strojarskog održavanja.

Efikasna kompanija ima razvijene strateške planove za različite odjele u koje su uključeni svi djelatnici.

Planovi postoje u digitalnom obliku i dostupni su svima. 

Planovi se odnose na strategiju održavanja — koji pristup održavanju je prioritetan?

Koji radovi se unaprijed planiraju i raspoređuju?

Tko i temeljem kojih kriterija određuje koji strojevi će se popraviti prvi?

Provjerava se strategija pouzdanosti – primjenjujete li prediktivne tehnike održavanja na svu opremu koju imate ugrađenu u postrojenjima ili samo na određene strojne sustave?

Hoćete li koristit praćenje stanja u realnom vremenu ili praćenje na bazi tjednih ruta obilaska opreme?

Koristite li rezultate analize podataka preventivnog održavanja za unaprijediti postojeću situaciju?

Imate li obučene djelatnike za razvoj i primjenu metodologija održavanja usmjerenog pouzdanosti?

Strategija upravljanja materijalom – imate li skladište ispunjeno rezervnim dijelovima prema potrebama ili je skladište stalno prepunjeno bez obzira na stvarne potrebe?

Na kojim kriterijima se temelje odluke o količini materijala na skladištu?

Imate li definirane liste rezervnih dijelova u računalnom sustavu upravljanja održavanjem CMMS? Tko unosi i prati podatke?

Strategija obuke zaposlenika – imate li definirane planove stručnog razvoja zaposlenika zaduženih za održavanje strojeva?

Imate li dovoljan broj specijaliziranih djelatnika, podizvoditelja, alata i uređaja za provođenje definiranih strategija održavanja?

Odgovori na ovakva i slična pitanja ukazuju na stanje održavanja u kompaniji tako što identificiraju uspješna područja i ne tako uspješna područja gdje je potrebno poraditi ubuduće i unaprijediti razvoj kompanije. Uz ovu strategiju povezuje se navika kontinuiranog unaprjeđivanja kompetencija djelatnika.

Efikasne kompanije su prepoznale potrebu za ulaganjem u znanja i vještine djelatnika kako bi ostale konkurentne i napredovale na tržištu.

Kada kompanije proaktivno educiraju i treniraju djelatnike, trebaju to raditi ovisno o krajnjem cilju koji žele postići, npr. edukacija iz održavanja prema pouzdanosti nema puno smisla ako djelatnici još nisu savladali osnove preventivnog održavanja.

Prvo se određuje koju razinu znanja i vještina djelatnici posjeduju u ovisnosti o strategiji razvoja kompanije, protom se određuje koje edukacije i treninzi su potrebni, kojem broju djelatnika i koje razine kompleksnosti.

Razvoj novih vještina je dvostruko koristan, u prvom redu djelatnicima raste razina kompetencija i drugo, kompanija ima koristi jer zapošljava educirane djelatnike koji doprinose njenoj konkurentnosti.

Kompanije koje nemaju jasno definirane ciljeve i  posvećenost njihovom ostvarenju usvajaju alate i metode za povećanje pouzdanosti stihijski i bez prethodnog planiranja i kasnije analize, bez da iskoriste sve prednosti kvalitetnog programa pouzdanosti.

Stihijska implementacija bilo kakvog program održavanja bez osnovnog razumijevanja i analize je dugoročno uzaludan posao.

Imajući krajnje željene ciljeve na umu, posvećenost razvoju efikasne tvrtke, korištenje svih pogodnosti CMMS-a, planiranje i raspoređivanje radova održavanja unaprijed te redovito provođenje analiza o uzrocima i posljedicama kvarova dugoročno donose rezultate i vraćaju uloženo u obliku pouzdanog rada postrojenja, minimalnog broja kvarova i neplaniranih zastoja te većih profita.

Paradoksalno, glavni cilj učinkovitog održavanja trebao bi biti što manje aktivnosti održavanja uz predvidljivu svakodnevicu.

Usmjerenost prema ciljevima temeljem preventivnih planova održavanja je navika profesionalnog upravljanja.

Potrebno je organizirati i rasporediti radove tako da su u skladu s prethodno definiranim ciljevima.

Ako su ciljevi na prvom mjestu (ili mentalna vizija što želimo postići održavanjem) onda se ciljevi u fizičkom svijetu manifestiraju kroz organizirani plan primjene.

Dokumentirani planovi održavanja omogućavaju pravodobno određivanje redoslijeda radova ovisno o prioritetima.

Koraci u uspješnoj primjeni planova održavanja se određuju ovisno o procjeni postojećih praksi održavanja i postojećoj razini pouzdanosti opreme (ili njenom nedostatku).

Obično se najbolji rezultati dobiju kada nakon određenog vremena napravite neovisnu analizu i procjenu.

Koraci za poboljšanje koje dobijte kao rezultat uključuju, ali nisu isključivo ograničeni na područja:

• poslovnih procesa (uspostava organizacijske kulture usmjerene na pouzdanost, razvoj ključnih pokazatelja uspješnosti KPI, razvoj toka aktivnosti za sve važne radove),
• osnovnih strojarskih elemenata (uspostavu listi rezervnih dijelova, prioriteti opreme prema kritičnosti),
• strategiju upravljanja zalihama (standardizaciju sadržaja rezervnih dijelova u skladištu, razvoj listi rezervnih dijelova, integraciju skladišnog poslovanja u poslove procese, optimizaciju raspoloživih zaliha),
• pouzdanost (određivanje osnovnih zahtjeva za prediktivnim održavanjem, redovite analize FMEA, analize uzroka i posljedica kvarova RCMA, primjenu odgovarajućih metoda prediktivnog održavanja, razvoj i optimizaciju preventivnog održavanja),
• obuku djelatnika (procjenu postojećih vještina, razvoj novih vještina održavanja, plan obuke prema potrebama).

Svaki korak u planu treba pratiti, mjeriti rezultate, prilagođavati po potrebi i pridržavati se redoslijeda.

Kada se dogodi istovremeni kvar dvaju jednako važnih strojeva, djelatnici trebaju započeti s popravkom prema kritičnosti stroja za rad proizvodnog procesa i prema prioritetu.

Radi pojednostavljenja, preporučuje se koristiti matricu prioriteta Hitno/Bitno, tkz. Eisenhowerovu matricu.

U I kvadrantu se nalaze kompanije koje većinu vremena odrađuju reaktivno održavanje, pri čemu je otklanjanje svakog novog prijavljenog kvara hitno i bitno.

Nitko ne vrši određivanje prioriteta, nema kritičkog pristupa održavanju i sve mora biti čim prije odrađeno.

Ovakav pristup ne samo da je stresan i iscrpljujući, već dugoročno ne donosi nikakve rezultate i u potpunosti se gube iz vida bilo kakvi ciljevi i planiranje kojim bi se povećala pouzdanost rada i konkurentnost kompanije.

Drugim riječima, put do pakla popločen je jurnjavom za hitnim otklanjanjem kvarova.

U II kvadrantu se nalaze bitne aktivnosti koje ne zahtijevaju hitnu reakciju, poput pregleda opreme, primjene prediktivnog održavanja, otvaranja radnih naloga za predstojeće radove te unos podataka u CMMS.

Dugoročni cilj bi treba biti prijelaz iz I u II kvadrant i proaktivna usmjerenost na planirane radove koji su u konačnici jeftiniji od reaktivnih popravaka.

Što se više zadržavamo u II kvadrantu, to ćemo postići bolje rezultate u strojnom održavanju.

U III kvadrantu su nebitni radovi koji dobiju prioritet hitnih, većinom iz nesigurnosti uključenih sudionika i nedovoljnog poznavanja stanja opreme ili proizvodnog procesa.

Radovi donose kratkotrajnu korist ili mentalnu sigurnost ali na štetu planiranih radova i rušenja čitave koncepcije učinkovitog raspoređivanja resursa uz narušavanje međuljudskih odnosa, zbrku u svakodnevnom radu i prebacivanje/izbjegavanje odgovornosti.

U IV kvadrantu su nebitni radovi koji nemaju hitan prioritet. Svjesni smo da se takvi radovi moraju odraditi u nekom periodu tijekom godine, ali nema pritiska niti strogo definiranih rokova npr. godišnje uređivanje raslinja uz prometnice, sanacija manjih pukotina u asfaltu, zamjena oštećene ograde uz granice postrojenja i sl.

Uspješne kompanije u traženju rješenja za probleme održavanja polaze od pitanja kako će neka aktivnost utjecati na postojeće procese?

Ako će poboljšati jedan proces a nanijeti štetu drugim procesima, dugoročno znači da predložena aktivnost ne donosi korist.

Sva rješenja moraju poboljšati situaciju svih sudionika uključenih u proces je smo svi dio istog procesa/kompanije.

Stalna i konkretna komunikacija pomaže u raspoređivanju radnih planova održavanja unutar razumnog vremenskog okvira i dozvoljava efikasno korištenje resursa.

Također, komunikacija je u aktivnom slušanju djelatnika održavanja, operatera proizvodnog procesa i izvođača radova – ustanovite o čemu se zaista radi prije nego krenete u akciju kako biste razvili pozitivne odnose među ljudima.

Što znači kada netko kaže Ne?

Što znači kada netko inzistira da se stroj snage preko 100 kW mora vratiti s popravka za 12 sati? Je li razumljivo objašnjeno kako kvalitetni popravci kompleksnih kvarova traju dulje vrijeme, pogotovo kada je u pitanju reaktivno održavanje jer je stroj doživio neplaniranu havariju?

Dok zaista nismo svjesni zašto su zabrinuti uključeni sudionici, nismo u mogućnosti naći rješenje koje će biti obostrano korisno.

Efikasne kompanije se pobrinu da svi sudionici iznesu svoje brige o potencijalnim posljedicama prije nego krenu poduzimati određene korake.

Sinergija je navika stalne međusobne suradnje, podsjeća nas da je cjelina veća od zbroja pojedinačnih dijelova, što znači da trebamo tražiti i uključiti  zajednički doprinos.

Kako bismo dobili pobjedničko rješenje za sve uključene strane, potrebno je proaktivno sudjelovati i ustanoviti što je zaista potrebno postići održavanjem strojeva u proizvodnom procesu.

Možda popravak nekog stroja dulje traje jer je potrebno izraditi nove dijelove koji trenutno nisu raspoloživi na skladištu i čija isporuka traje nekoliko mjeseci, a stroj mora biti u funkciji unutar 24 sata ili nije bilo raspoloživih zavarivača koji bi pokrpali oštećeno spiralno kućište i sl.

Na ovakav način jasno se i jednoznačno prenose informacije o postojećim problemima, načinima njihova otklanjanja i uloženom trudu u traženje rješenja.

Zajedničke aktivnosti kojima se ostvaruje sinergija su održavanje usmjereno pouzdanosti, analiza uzroka i posljedica kvarova (RCFA), rangiranje opreme prema kritičnosti za proizvodni proces te analiza povratnih informacija o prethodno planiranim radnim nalozima i po njima odrađenim radovima.

Da rezimiramo, navike kompanija koje provode efikasno strojarsko održavanje su zajedničko djelovanje, stalna komunikacija, suradnja, određivanje ciljeva i usmjereno djelovanje prema postizanju tih ciljeva te neprekidna proaktivnost.

Tekst je nastao temeljem prezentacije tvrtke Neuros.

Koje navike u održavanju prakticira vaša kompanija? Kakve rezultate postiže? Koje navike planirate usvojiti ubuduće?  Jeste li već prilagodili vaš sustav održavanja 4.Industrijskoj revoluciji? Podijelite svoja iskustva sa mnom u komentarima!

Trendovi u održavanju imovine 2023.

Europska federacija nacionalnih društava održavanja, krovna europska institucija za održavanje (EFNMS European Federation of National Maintenance Societies), je početkom lipnja 2023. objavila rezultate istraživanja na temu održavanja i upravljanja imovinom provedenog tijekom proljeća 2023. Sudjelovanje u istraživanju je bilo dobrovoljno i napravljeno je na uzorku od 179 ispitanika iz 29 zemalja.

Istraživanje je obuhvaćalo pitanja iz područja:

• Opći dio gdje se prezentiraju se podaci o tipu i veličini kompanije, branša, struktura zaposlenih prema području rada, budžet za održavanje, angažman podizvoditelja, pouzdanost opreme, procjena budućih ulaganja, nivo digitaliziranosti, perspektiva razvoja u budućnosti
• Edukacija i trening ukazuju na nivo kompetencija djelatnika, planove budućeg razvoja i ulaganja u razvoj zaposlenika
• Procjena postojećeg stanja u održavanju imovine donosi podatke o pouzdanosti i raspoloživosti imovine, utilizaciji, procjeni rizika, prioritetima u održavanju, zaštiti na radu)
• Digitalizacija, ICT i Industrija 4.0. prikazuju planove razvoja digitalizacije u budućnosti, primjenu ICT alata, procjenu razine budućih ulaganja u razvoj, planove razvoja kompetencija
• Upravljanje imovinom donosi podatke o utjecaju na izbor imovine, zahtjevima za tehničke karakteristike, planove budućih ulaganja u nabavu nove opreme, planiranje aktivnosti održavanja, ključne pokazatelji održavanja tj. KPI, pokretače razvoja)
• Zdravlje i sigurnost navode najveće izvore opasnosti za djelatnike održavanja, najčešće uzroke nesreća, treninge i edukacije za prepoznavanje potencijalno opasnih situacija i za identificiranje uzroka

Opći dio

Struktura ispitanika po branšama je poprilično šarolika, od kojih najveći dio obuhvaća sektor energetike sa 13%, metaloprerađivačke industrije sa 10% i usluge održavanja sa 8%. Najzastupljenije su kompanije od 100 do 1000 djelatnika sa 34%, pri čemu je prisutna dugoročna perspektiva povećanja ulaganja u kompanije od 57%, što je dobra vijest za djelatnike i dioničare.

49% ispitanika su djelatnici održavanja, 28% su menadžeri a ostali ispitanici su pripadnici raznih drugih ogranaka zastupljeni u vrlo malim postocima.

Edukacija i trening

Područje edukacije i treninga pokriva planove kompanija za budućim zapošljavanjima iskusnih djelatnika u području strojarstva, elektrotehnike, automatizacije i ICT-a, pri čemu prednjače strojarstvo i elektrotehnika. Redovite treninge osnovnih vještina treba 26% kompanija, automatizacije 23%, a digitalizacije i CMMS sustava računalnog upravljanja održavanjem treba 21% kompanija.

Ovakva struktura zahtjeva za treninzima upućuje koje će potrebe biti na području pružanja usluga profesionalnih edukacija i HR potreba u nadolazećem periodu. Uznemirujući rezultat je da se 55% ispitanika izjasnilo kako njihove kompanije trenutno ne zapošljavaju certificirane stručnjake za upravljanje održavanjem niti to planiraju u skorije vrijeme.

Procjena postojećeg stanja

Procjena postojećeg stanja u održavanju fizičke imovine mi je posebno zanimljivo područje provedenog istraživanja.

Dostupnost opreme i postizanje ciljeva vezanih uz servisiranje, inspekcijske aktivnosti uz poštivanje zahtjeva za sigurnost i očuvanje okoliša se kreće u rasponu od 80% do 100% za polovinu ispitanika, što ukazuje kako je još dug put u povećanju dostupnosti opreme.

U usporedbi sa prethodnim godinama, 67% ispitanika se izjasnio da je količina i opseg održavanja isti kao i u ranije.

Planirana utilizacija postrojenja u odnosu na projektne kapacitete se za 51% ispitanika kreće u rasponu 80%-100%, što je dobar rezultat jer ukazuje da se planira veliki obujam proizvodnje u nadolazećem periodu.

Pri tome 64% ispitanika smatra da će u tom periodu dostupnost opreme biti u istom rasponu, iako ovdje nisu uzeti u obzir planovi i troškovi održavanja. Rizik je ostao isti za 65% ispitanika.

Preko 60% ispitanika smatra da su aktivnosti održavanja u usporedbi sa prethodnim periodom ostale na istoj razini, što je pomalo zabrinjavajuće jer ne ukazuje na značajnije pomake, bez čega nema niti većih koristi za kompanije.

Unaprjeđenje planiranja vezanog za aktivnosti održavanja je poprilično šaroliko, pri čemu je pohvalno da određene kompanije nastoje poboljšati aktivnosti poput preventivnih radova te kupnje rezervnih dijelova i materijala, dok se korektivno održavanje još uvijek kreće na 38% za udio ispitanika u rasponu 50% do 80%.

To je još poprilično visok udio korektivnog održavanja koji definitivno treba nastojati smanjiti jer je za svaku kompaniju izvor gubitaka u proizvodnji, uzrok zastoja i neplanirano visokih troškova odražavanja. Pregled aktivnosti i planova za unaprjeđenje prikazan je na slici 1.

Slika 1. Rezultati istraživanja za planiranje aktivnosti održavanja (izvor; EFNMS)

Digitalizacija, ICT i Industrija 4.0.

Digitalizacija, ICT i Industrija 4.0. predstavljaju područje najvećeg potencijala za ulaganja jer se ovdje preko 65% ispitanika izjasnilo kako su ulaganja u kontinuiranom porastu i nastavit će se u bližoj budućnosti.

Velika većina kompanija pri tome planira usvojiti i koristiti nove tehnologije, poput cobots-a, virtualne stvarnosti, digitalnih blizanaca te strojnog učenja. 3D printanje je za sada nisko na razini prioriteta.

Povrat ulaganja u ICT za 78% ispitanika rezultirati će većom operativnom raspoloživošću fizičke imovine u svrhu povećanja utiliziranosti proizvodnih kapaciteta, dok je za 62% ispitanika očekivani doprinos u povećanju kvalitete proizvoda i dostupnosti proizvodne opreme.

Smanjenje troškova očekuje 51% ispitanika. Ubrzanje u primjeni novih digitalnih tehnologija i ICT alata prema mišljenju 59% ispitanika u prvom redu ovisi o posvećenosti menadžmenta, dok je za 56% potrebna jasna vizija i konkretan plan održavanja potreban za postizanje rezultata.

Podizanje kompetencija djelatnika održavanja je na trećem mjestu po važnosti za 54% ispitanika.

Prema mišljenju trećine ispitanika, menadžment je također odgovoran za tranziciju prema Industriji 4.0. i intenzivnu digitalizaciju procesa održavanja. Za 32% ispitanika najvažnija kompetencija će biti analiza podataka i leadership u timskom radu.

Upravljanje imovinom

Upravljanje održavanjem imovine mi je također bilo vrlo zanimljivo za proučiti jer ukazuje na postojeće stanje i po meni optimistične nade održavatelja što žele u budućnosti.

Ovdje 51% ispitanika vjeruje da su za budžet održavanja odgovorni isključivo djelatnici koji se bave održavanjem a nakon njih za 16% odgovorni su članovi timova za upravljanje imovinom.

Članovi održavanja u timu prema mišljenju 54% ispitanika snose i najveću odgovornost za definiranje tehničkih kriterija prilikom investicija u novu opremu, pri čemu 41% smatra da u fazi nabave opreme svi zahtjevi moraju biti dokumentirani i sistematski povezani sa kritičnim faktorima uspjeha kompanije te jasno komunicirani svim sudionicima u procesu.

43% ispitanika smatra da inicijalne planove održavanja fizičke opreme obavezno treba povezati sa ciljevima kompanije i sve detaljno dokumentirati. (Mala digresija: zastanimo na trenutak i razmislimo koliko detaljno i sistematično se kod svakog od nas dokumentiraju procesi i svi relevantni podaci na način da su jednoznačni, konkretni, smisleni i dostupni svim uključenim u svakom trenutku? Ovo područje je također veliki potencijal za unaprijeđenje)

Kriteriji za kupovinu nove opreme prema  37% ispitanika temelje se na troškovima životnog ciklusa (LCC), a za 25% ispitanika na svim investicijskim troškovima prije nego oprema postigne svoj puni proizvodni potencijal.

45% ispitanika smatra da se zahtjevi iz tehničkih specifikacija slijede i poštuju, ali se rijetko reagira na nesukladnosti i nema sistematičnog dokumentiranja.

Samo 29% ispitanika za ključne indikatore uspješnosti u upravljanju održavanjem koristi zbroj troškova nedostupnosti, troškova održavanja i troškova zamjene, dok 25% ispitanika razmatra sve troškove kao zasebne indikatore uspješnosti održavanja.

Koliko je potonji pristup praktičan prepuštam vama za razmišljanje.

Glavni pokretači održavalačkih aktivnosti su HSE  zahtjevi, zakonska regulativa, sveukupna učinkovitost opreme (OEE), pouzdanost proizvodnje,  dugoročna optimizacija proizvodnih kapaciteta te dugoročni povrat investicije od imovine.

Sekundarnu skupinu pokretača aktivnosti održavanja čine dostupnost opreme tijekom vremena, lanac dobavljača i servisera, profit ostvaren tijekom životnog ciklusa opreme uzevši u obzir promjene u poslovnom okruženju te upravljanje poslovnim rizicima.

Sveukupno gledano, istraživanje ne donosi dublje analize dobivenih rezultata niti komentare stručnjaka i predstavnika Europske federacija nacionalnih društava održavanja. Nema dostupnih razmatranja niti spominjanja posljedica koje su prethodne 3 godine i različiti prekidi u proizvodnji i lancima sirovina/opskrbe ostavile na područje industrijskog održavanja i na koji način su riješene.

Za svaku pohvalu je da se istraživanja o stanju održavanja kao industrijske branše provode na europskoj razini i u plan je istraživanje za 2024 godinu.

Na razini Hrvatske se ovaj tip istraživanja za sada ne provodi pa je korisno da imamo dostupne podatke i uvid u stanje održavanja na razini EU. Trendovi na koje istraživanje ukazuje u nadolazećem periodu usmjereni su na povećane aktivnosti digitalizacije, povećanje ulaganja u imovinu i edukacije djelatnika te povećanje učinkovitosti održavanja.

Koji su nadolazeći trendovi u održavanju u vašoj grani industrije? U kojima od spomenutih područja već primjenjujete unaprijeđenja? Koliko ste zadovoljni postojećim stanjem? Podijelite svoje mišljenje u komentarima!

Utjecaj necentriranosti pumpe na naprezanje usisnog i tlačnog cjevovoda

Nakon montaže pumpe i elektromotora, a prije pokretanja u rad, obavezno je izvršiti centriranje ili poravnavanje čitavog pumpnog agregata. Necentriranost pumpnog agregata dovodi do naprezanja usisnog i tlačnog cjevovoda na prirubničkim spojevima, što rezultira unutarnjim naprezanjem ležajeva pumpe, pretjeranim trošenjem mehaničke brtvenice, ležajeva elektromotora i kraćim radnim vijekom spojke. Nije isključeno i da će pumpa slabije postizati potrebne radne parametre.

Na slici 1. prikazan je pumpni agregat za prepumpavanje radnog medija iz spremnika prema izmjenjivaču u tehnološkom procesu. Pumpni agregat se sastoji od elektromotora, spojke i jednostupanjske centrifugalne pumpe smještenih na zajednički temelj. Na usisnu i tlačnu prirubnicu pumpe spojene su prirubnice usisnog i tlačnog cjevovoda gdje su potencijalna mjesta koncentracije najvećeg naprezanja ako pumpni agregat nije ispravno centriran. Prirubnički spojevi označeni su žuto na slici.

Slika 1. Pumpni agregat spojen na usisni i tlačni cjevovod

Da bi izbjegli štetnu pojavu naprezanja, potrebno je pridržavati se nekih općih smjernica prilikom montaže pumpnog agregata i spajanja usisnog i tlačnog cjevovoda:

1. Prirubnice cjevovoda koje se spajanju s prirubnicama pumpe moraju biti međusobno poravnate tako da razmak među njima ne prelazi debljinu 2 brtve ili da razmak među prirubnicama ne prelazi dimenzije za montažu preporučene od strane poizvođača pumpe poput spoja prikazanog na slici 2.

Slika 2. Pravilno montiran prirubnički spoj

2. Vijci i matice montirani na prirubnice moraju se montirati bez zapinjanja ili prisilnog namještavanja.

3. Prilikom poravnavanja prirubnice cjevovoda i prirubnice pumpe ne smiju se koristiti pajseri, šipke i ručne dizalice.

4. Bitno je da svi izvođači radova slijede kompanijske procedure (ako postoje) prilikom montaže prirubničkih spojeva da bi se izbjeglo naprezanje cjevovoda.

5. Obavezno treba napraviti lasersko centriranje vratila pumpe i vratila elektromotora prema navedenim granicama proizvođač, kompanijskih standarda i dobre inženjerske prakse.

6. Potom odspojiti prirubnice usisnog i tlačnog cjevovoda od usisne i tlačne prirubnice na pumpi, ukloniti brtve i vijke.

7. Ponovno laserski provjeriti centriranost vratila pumpe i elektromotora. Sada ćete imati jednu od 2 situacije:

1) nema promjene što se tiče centriranosti pumpnog agregata. To je sjajna vijest jer znači da nema prisutnog naprezanja cjevovoda.

2) došlo je do promjene u centriranosti pumpnog agregata što je loša vijest jer imate naprezanje cjevovoda i treba otkriti što je uzrokovalo naprezanje cjevovoda te ga otkloniti. Nako toga ponovno centrirati pumpni agregat.

8. Napraviti protokol o centriranju koji potvrđuje da su pogonski i pogonjeni stroj ispravno centrirani i potpisati se.

Naprezanje usisnog i tlačnog cjevovoda nije nimalo bezopasno i za sobom povlači brojne negativne utjecaje za stroj. Npr. kvarovi ležajeva na pumpi i elektromotoru nastali kao posljedica naprezanja cjevovoda mogu biti:
• Trošenje materijala uzrokovano propuštanjem na brtvama
• Trošenje uzrokovano vibracijama
• Preopterećenje u stanju mirovanja
• Korozija uzrokovana neadekvatnim podmazivanjem zbog nedozvoljenog opterećenja i propuštanja na brtvama
• Ljuštenje materijala na površinama, uzrokovano necentriranosti i pretjeranim opterećenjem

Na koji način provjeravate naprezanje u cjevovodima? Koji dijagnostički sustav primjenjujete? Koliko kvarova ste imali kao posljedicu naprezanaj cjevovoda? Podijelite iskustva u komentarima!

Koristite li matricu za rješavanje kvarova?

Otkrivanje kvarova je sistematičan pristup rješavanju problema u radu strojeva i opreme. Prvi korak je obično prikupljanje informacija o tome što se dogodilo, odnosno što je bilo neuobičajeno u radu stroja ili zašto stroj ne ispunjava svoju funkciju.

Svaki proizvođač strojarske opreme uz stroj obavezno mora isporučiti korisnički priručnik ili priručnik za ugradnju, rad i održavanje opreme. Sastavni dio korisničkog priručnika je poglavlje često naslovljeno “otkrivanje i uklanjanje kvarova”, “rješavanje kvarova i otklanjanje uzroka”, “troubleshooting” i sl.

Otklanjanje kvarova ili problema u radu određenog stroja je kompleksan zadatak i zahtijeva puno truda u početku, no s vremenom postane lakše i brže, kako raste vaše iskustvo i poznavanje stroja, procesa i radnih parametara. Jednom kada izdvojite problem, istražite ga i otkrijete u čemu je problem, sljedeći korak je (trajna) eliminacija. U korisničkim priručnicima često nalazimo popise potencijalnih kvarova, načina otklanjanja i mogućih uzroka u obliku tkz. matrice kvarova.

Matrica kvarova je tablični prikaz i dolazi u različitim oblicima. U prvoj tablici dan je primjer matrice kvarova ili problema u radu jednog klipnog kompresora. Uzroci i korektivni postupci za otklanjanje kvarova su navedeni pod brojevima 1, 2, 3 ,4,… i povezani zvjezdicama sa svakim kvarom. Tako za kvar “Kapacitet nije na zahtijevanom stupnju” mogući uzroci se navode pod brojevima 7, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 20.

Kada pogledamo sljedeću matricu potencijalnih uzroka kvarova, u prvom stupcu je naveden redni broj iz prve matrice, u drugom stupcu je naveden potencijalni uzrok dok su u trećem stupcu opisani načini otklanjanja.

Tako za navedeni kvar pod brojem 7 imamo uzrok “usisni vod je premalen, predugačak ili ima opremu s prejakim padom tlaka”. Predložena korekcija glasi “reducirati gubitke tlaka na normalne vrijednosti djelovanjem na vod ili na opremu”. Ova matrica je prijevod na hrvatski jezik originalnog priručnika na engleskom jeziku i nažalost nije u potpunosti prevedena u duhu strojarske terminologije na hrvatskom jeziku, ali vjerujem da ste shvatili poantu.
Sljedeći uzrok pod brojem 8 navodi: „ usisni filtar plina začepljen”, uz predložene načine otklanjanja ili provjere: “očistiti filter”, itd.

Drugi stariji primjer matrice kvarova je iduća tablica za detektiranje kvarova u radu jednostupanjske centrifugalne pumpe gdje su u prvom i trećem stupcu navedeni kvarovi “trouble”, te paralelno uz njih, u drugom i u četvrtom stupcu potencijalni uzroci “causes”. Matricu kvarova sam preuzela direktno na engleskom jeziku tako da vidite strojarsku terminologiju na engleskom jeziku.

Koje su prednosti korištenja matrice za rješavanje kvarova?
Matrice za rješavanje kvarova imaju brojne prednosti. Pregledne su i sažete te slijede isti logički princip, iako dolaze u različitim oblicima. Sjajan su alat za učenje, pogotovo za početnike u detektiranju kvarova, za novake u području strojarskog održavanja ili za operatere na obuci. Ako u postrojenju imate 10 istih ili sličnih jednostupanjskih centrifugalnih pumpi, matricu kvarova po potrebi isprintate i zalijepite na vidljivo mjesto, npr. u sali za operatere gdje je svima dostupna u svako vrijeme.

Poslužit će i kao kontrolna lista (tkz. check lista) kojom provjeravate jeste li uzeli u obzir sve moguće uzroke kvara i načine njegova otklanjanja. Matrice kvarova omogućavaju da lako i brzo naučite najčešće smetnje u radu strojeva instaliranih na vašim pogonima i usmjeravaju vas na istraživanje najčešćih razloga zašto se određeni problem dogodio te osiguravaju brzu eliminaciju “krivaca”.
Navode sve standardne i uobičajene kvarove koji se događaju, mogu se koristiti prilikom različitih analiza pouzdanosti opreme za definiranje kriterija koje istražujemo, npr. pregrijavanje, nedostatak protoka ili tlaka na tlačnoj strani, te za programiranje praćenja stanja u računalno podržanom sustavu upravljanja održavanjem.

Koji su nedostaci korištenja matrice za detektiranje i otklanjanje kvarova?
Kao što smo vidjeli u prve dvije matrice za detektiranje kvarova na kompresoru, prijevod matrice na hrvatski jezik ponekad može biti neadekvatan, problematičan i teško razumljiv, kada prevoditelj ne koristi strojarsku terminologiju nego doslovne izraze iz rječnika ili u još gorem slučaju, napravi “copy-paste” s Google translate stranice.

Sljedeći nedostatak je što su kvarovi izlistani u tablicama na nekoliko stranica za redom, dok su uzroci navedeni još nekoliko stranica poslije tablice s popisom kvarova. Tada je teže povezivati i pratiti ako morate stalno listati stranice naprijed-natrag. Osim toga, nisu sve matrice kvarova svim djelatnicima jednako čitljive i razumljive, pogotovo kada ih koriste početnici na obuci.

Često se dogodi da pojedini proizvođači strojeva naštancaju generičke matrice kvarova, pogotovo kada imaju proizvodni program sličnih tipova strojeva, pa tada trebate pripaziti je li nešto izostavljeno, što opet zahtijeva više iskustva u detektiranju kvarova. Međunarodni standardi za svaki tip opreme (npr. standard za centrifugalne pumpe API 610) definiraju osnovne zahtjeve za popisom kvarova, uzroka i načina otklanjanja kao obavezni dio tehničke dokumentacije koju proizvođač treba isporučiti naručitelju, međutim ne zadaju standardni oblik matrice kvarova.

Koristite li matrice za otklanjanje kvarova? Koje su prednosti i nedostaci po vašem mišljenju? Podijelite ih u komentarima!

Osvrt na radionicu Certificirani lider za Pouzdanost u upravljanju održavanjem opreme

U ovom članku prenosim svoje dojmove, iskustva i zaključke sa svojeg sudjelovanja na radionici za Certificiranog Lidera za pouzdanost CRL – Certified Reliability Leader. U svijetu ima više organizacija koje pružaju edukaciju i certifikaicju iz područja pouzdanosti poput Reliabilityweb, Society of Maintenance and Reliability Professionals (SMRP), Mobius Institute i The Association of Asset Management Professionals.

Radionica se održavala 3 dana za redom online preko Zoom-a, svakog dana u trajanju po 5 sati, od čega smo imali 45 minuta edukacije + 15 min pauze. 2 trenera sa preko 40 godina iskustva u industrijskom održavanju su naizmjenično pokrivala različita područja.

Kome je radionica namijenjena?
Radionica je namijenjena svim tehničkim stručnjacima u području dugogodišnjeg održavanja opreme različitih proizvodnih postrojenja, djelatnicima u održavanju da bi usavršili postojeća znanja i stekli nova te svima koji se na bilo koji način aktivno bave različitim aspektima održavanja opreme. Radionica je priprema sudionika za kasniji ispit i dobivanje certifikata.

Radionica se plaća. Edukacijske materijale i knjige (Complete Body of knowledge) morate platiti i naručiti odvojeno i povrh svega, ispit se plaća zasebno. Na kraju vam ukupan trošak obuhvaća: radionicu + edukacijski materijal + ispit. U Hrvatskoj je trošak edukacije porezna olakšica za poslodavca pa prije nego se upustite u sve troškove, provjerite da li možete dobiti kakvu olakšicu.

Sadržaj Radionice za Certificirane Lidere pouzdanosti (CRL)
Glavni ciljevi radionice su naučiti polaznike sve elemente Uptime sustava unaprijeđenja stanja proizvodne opreme prikazanog na slici 1., terminologiju, pojmove, ideje i koncepte da bi podigli razinu vlastitog znanja te uspješno položili ispit za dobivanje Certifikata. Svatko zasebno otkrije i primjenjuje u svakodnevnom radu što znači biti Lider za pouzdanost opreme, strojeva i strojnih sustava.

Slika 1. Uptime sustav elemenata za uneprijeđenje pouzdanosti

Istraživanje koje je proveo portal za zapošljavanje navodi da je certifikacija iż područja pouzdanosti pomogla 60% zaposlenika da postignu napredovanje u karijeri, 13% ispitanika je ostvarilo povećanje plaće, dok je 7% dobilo bolji posao zahvaljujući posjedovanju certifikata.

Edukacijski materijali za radionicu (Complete Body of knowledge) obuhvaćaju 5 priručnika tkz. Putovnica/Passports u bojama za svako područje Uptime tablice elemenata te 3 knjige – rječnik pojmova, priču o putu prema pouzdanosti „ The journey” te priručnik „Nemojte samo popraviti, unparijedite! / Don’t just fix it, Improve it!”

Slika 2. Edukacijski materijali za radionicu, 5 Putovnica, knjiga o unaprijeđenju, priča o putu prema pouzdanosti i rječnik

Priručnici ili Putovnice su za područja:

• Inženjering pouzdanosti u održavanju/Reliability engineering (narančasti priručnik) s temama: analiza kritičnosti opreme, razvoj strategija za ostvarivanje i povećanje pouzdanosti, inženjering pouzdanosti, analiza uzroka kvara, upravljanje kapitalnim projektima te konstrukcija usmjerena prema pouzdanosti
• Upravljanje stanjem opreme/Asset condition Management (zeleni priručnik) obuhvaća područja dijagnostičkih metoda: prikupljanje informacija o stanju opreme, analiza vibracija, analiza radnih medija, ultrazvučno ispitivanje, infracrvena termografija, ispitivanje elektromotora, centriranje i balansiranje, NDT i podmazivanje strojeva
• Upravljanje izvođenjem radova/Work execution management (plavi priručnik) pokriva teme: preventivno održavanje, planiranje i raspoređivanje/scheduling, pouzdanost radom operatera, MRO upravljanje rezervnim dijelovima, uklanjanje defekata i računalni sustav upravljanja održavanjem CMMS.
• Leadership u pouzdanosti/Leadership for reliability (crveni priručnik) obuhvaća teme: integritet, operativna izvrsnost, pokroviteljstvo izvršnog menadžmenta, upravljanje ljudskim resursima, učenje usmjereno na razvoj kompetencija djelatnika te putovanje u razvoju pouzdanosti
• Upravljanje imovinom/Asset management (žuti priručnik) se odnosi na poslovni aspekt razvoja pouzdanosti i obrađuje teme: strategije i planovi, korporativna odgovornost, plan upravljanja strateškom opremom, upravljanje rizicima, baza znanja o opremi, upravljanje životnim ciklusom opreme, donošenje odluka, pokazatelji performansi te kontinuirano unaprijeđenje.

Slika 3. Priručnici za svako područje Uptime tablice

Da dodatno pojasnim, svaka od nabrojanih tema iz određenog priručnika sama za sebe predstavlja beskrajno znanstveno i stručno područje u kojem imate mogućnosti samostalnog istraživanja i razvoja vlastitog znanja i stručnosti. Na radionici smo dobili sveobuhvatan pregled svih sastavnica pouzdanosti u službi maksimalnog produljenja radnog vijeka opreme. Ako se odlučite na samostalno proučavanje i istraživanje, na blogu i na Internetu imate obilje izvora i digitalnih materijala.

Glavne poruke radionice

Kroz svih 15 sati trajanja radionice stalno se ponavljaju određene poruke s ciljem skretanja pažnje sudionicima na situaciju u kojoj se nalaze i gdje bi željeli biti, odnosno na dostizanje najbilje svejtske prakse. Tako smo čuli:

“Pouzdanost rada strojeva i opreme u jednom proizvodnom postrojenju je zadatak i cilj svakog djelatnika.”

“Svi posjedujete pouzdanost.“

“Ideje su dobre, ideje pretvorene u konkretne akcije su još bolje!”

“Integritet i dosljednost su početak i kraj unaprijeđenja pouzdanosti.”

“Mijenjajmo svoj način održavanja (sebe) da bi promijenili svijet oko sebe!“

Kakva je situcija u Hrvatskoj po pitanju pouzdanosti opreme?

Slušajući komentare sudionika radionice na stanje i situaciju u njihovim zemljama, prirodno je da se osvrnemo na stanje u Hrvatskoj po pitanju pouzdanosti u održavanju i najbolje prakse u svijetu. Nažalost, nisam našla konkretne kvantitativne podatke koliko se Uptime Elementi i Održavanje usmjereno prema pouzdanosti prakticira po pojedinim industrijama u Hrvatskoj pa nemam konkretne mogućnosti komentiranja. Eto prijedloga za temu istraživanja nekog budućeg stručnog članka, diplomskog ili magistarskog rada 😊

Ono što mogu reći temeljem informacija dobivenih iz neformalnih razgovora sa kolegama strojarima iz različitih branši te medijskih članaka, situacija je poprilično šarolika. Sve ovisi o velični tvrtke, raspoloživom godišnjem budžetu za održavanje, kompleksnosti proizvodnog procesa, godišnjoj količini proizvodnje, zakonskoj regulativi, zahtjevima tržišta i sl.

S obzirom da nemamo veliki proizvodni sektor u niti jednoj industriji, teško je uopće napraviti bilo kakvo kvalitetno prikupljanje podataka i adekvatnu analizu. Neke kompanije stoje poprilično dobro i trude se održavati korak sa svjetskom praksom, dok su druge tek na početnoj razini gdje caruje samo korektivno održavanje. U brojnim kompanijama održavanje i pouzdanost opreme nisu vidljivi kao sastavnice koje dodaju vrijednost poslovanju jer se utope u svakodnevnim zahtjevima proizvodnje i zadovoljavanja potreba tržišta. Npr. farmaceutska industrija stoji dosta dobro s obzirom na brojne zakonske zahtjeve koje mora ispunjavati, da ne spominjemo zdravstvene zahtjeve.

Zašto biste trebali sudjelovati na radionici za certificiranog lidera?

Prednosti sudjelovanja na specijaliziranim radionicama su višestruke. Na jednom mjestu ćete dobiti pregled cjelokupne tematike iz područja pouzdanosti, čuti različita iskustva i dobiti nove ideje za eksperimentiranje u praksi (čitaj: svakodnevnom radu). Detaljno ćete proučiti i neke segmente kojima se inače ne bavite ili se baite jako rijetko, u mom slučaju to je bilo upravljanje kapitalnim projektima i njihov utjecaj napouzdanost te ispitivanje elektromotora.

Na vođen i strukturiran način ćete proći sve glavne dijelove sustava za produljenje vijeka opreme bez obzira na industriju, vidjeti koje su vam jake i slabe točke u održavanju kroz upitnike o pojedinom elementu i vidjeti gdje se nalazi prostor za poboljšanje koje želite imati.

Treneri su u uvodnom dijelu za svaki element (Inženjering pouzdanosti, Upravljanje stanjem opreme, Upravljanje izvođenjem radova, Leadership pouzdanosti i Upravljanje imovinom) uporno postavljali pitanje: Gdje se vi nalazite i gdje se nalazi vaša organizacija? To je razina sa koje krećete i koju trebate unaprijediti jer uvijek ima prostora za bolje i kvalitetno.

Zašto vam ova radionica nije potrebna?

Svaka priča ima svoje nedostatke pa tako i ova radionica. S obzirom na to da pokriva specijalizirano područje industrijskog održavanja, budite sigurni da ćete zaista koristiti dobiveno znanje u poslu kojim se bavite ili branši gdje radite prije nego se prijavite i platite kotizaciju, inače je bačen novac. Cijena je veliki izdatak i predstavljat će udarac na budžet poslovanja ako niste trošak predvidjeli unaprijed.

Na radionici je bio prisutan veliki broj sudionika (>100 iz različitih dijelova svijeta), diskusija se odvijala isključivo preko chat-a i imali smo jako kratko vrijeme za bilo kakavu diskusiju uživo. Za sudjelovanje i praćenje trenera potrebno je napredno znanje engleskog, pogotovo iz strojarstva.

Od ostalih nedostataka, smatram da nije bilo dovoljno primjera iż prakse, svi prezentirani praktični primjeri su bili iż branši odakle dolaze treneri, uglavnom automobilska i energetska industrija. Meni je isto tako nedostajala mogućnost da imamo vremena za prikaz barem 2 ili 3 situacije koje susrećemo u svojoj svakodnevnoj praksi i načina rješavanja primjenom elementa pouzdanosti koji smo upravo razrađivali, npr. (ne)kvaliteta podataka iz CMMS-a, manjak scheduling i sl. Na online radionicama smo također zakinuti za rad u manjim grupama i druženje u pauzama za avu, jer često se puno dobrih ideja čuje baš na pauzama u neformalnom razgovoru i izmjenama

Za kraj, u Hrvatskoj nemamo zastupljen ovakav tip radionica, barem koliko mi je poznato ne postoji specijalizirana ustanova ili tvrtka koja se bavi pružanjem edukacija iz povećanja pouzdanosti strojeva i opreme. Naše tržište rada za sada još ne poznaje certifikaciju za stručnjak u području pouzdanosti održavanja, već samo pojedine proizvodno ili servisno orijentirane tvrtke.

Gdje vi stojite u elementima sa slike 1.? Na kojoj radionici ste prisustvovali u zadnjih 6 mjeseci? Koliko ste zadovoljni dobivenom edukacijom? Što ste od naučenog primijenili u praksi?

Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Kako odabrati elastičnu spojku?

Kod pumpnih agregata starijeg datuma proizvodnje (>30 godina) nekada se dogodi nepovratno oštećenje spojke iz različitih uzroka. Jedino rješenje je tada izabrati novu elastičnu spojku.
Danas ću na praktičnom primjeru pokazati kako se odabire odgovarajuća spojka poput ove na slici 1.

Slika 1. Elastična spojka i dijelovi:
A) vanjski fiksni prsten, B) elastomerni umetak, C) glavčine pogonskog i pogonjenog stroja (s ili bez provrta), D) antikorozivno obrađena vanjska površina (Izvor)

Za jednostupanjsku centrifugalnu pumpu pokretanu elektromotorom, prvi korak prema odabiru spojke je odrediti faktor opterećenja. Svaki proizvođač spojki daje faktore opterećenja ovisno o vrsti pogonskog i pogonjenog stroja koje će spojka spajati. Za našu pumpu pokretanu elektromotorom faktor opterećenja iznosi f=1.00. Servisni faktor je u ovom slučaju jednak faktoru opterećenja. Brzina vrtnje elektromotora je n = 1450 rpm pri čemu stroj ima <25 pokretanja tijekom sat vremena, a snaga elektromotora iznosi P = 65 kW.

Razred spojke se vrši prema formuli:

Razred spojke je R = 45,61 kW/1000 rpm.

Sada s ovom vrijednosti idemo u tablicu spojki određenih po veličini i biramo prvu veću, u našem slučaju to je A03C/S, razred R = 60 kW/1000 rpm, označenu zelenom bojom u tablici:

Sljedeći korak je provjera unutarnjeg promjera glavčina, što ovisi o poprečnom presjeku vratila pumpe i elektromotora. Kada se naručuje nova spojka, proizvođač će vas pitati za dimenzije provrta na glavčinama i tada imate 2 opcije: 1) poslati mu vrijednost koliki je φ u mm (promjer unutarnjeg provrta) ili 2) javiti mu da vam pošalje nove glavčine punog poprečnog presjeka pa tokariti provrte na potreban promjer.

Nakon toga slijedi provjera vrijednosti maksimalnog momenta, što za odabranu spojku i standardni elastomerni umetak u prethodnoj tablici iznosi 569 Nm i u skladu je s vrijednostima momenata u dokumentaciji pumpe i elektromotora. Maksimalna dozvoljena brzina vrtnje je 4400 rpm. Prilikom centriranja pogonskog i pogonjenog stroja, aksijalni pomak može ići do 1.5 mm, paralelni pomak ide do 1.0 mm a kutno odstupanje do 2°. Navedene tolerancije odstupanja spojke prilikom centriranja treba uzeti u obzir ovisno o dozvoljenim odstupanjima za pumpni agregat u cjelini.

Na slici 2 je poprečni presjek spojke s umetkom, pri čemu su u tablici navedene vrijednosti dimenzija za odabrani tip spojke.

Slika 2. Poprečni presjek i glavne dimenzije

Za spojku tipa A03S nam udaljenost između krajeva dvaju vratila DBSE (distance between shaft ends) iznosi od 100 mm do 180 mm, pri čemu su unutarnji promjeri glavčina 85 mm i 112 mm.
Zadnji korak je provjera temperature okoline u kojoj stroj radi. Odabrana spojka je prikladna za uvjete okoline od -40°C do 80°C. S obzirom na to da je naša pumpa smještena vani na otvorenom, navedeni raspon temperatura zadovoljava uvjete za rad spojke. Elastične spojke su jednostavne za ugradnju, nisu zahtjeve za održavanje niti trebaju podmazivanje te se mogu ugrađivati u vertikalnom i u horizontalnom položaju.

Kako odabirete spojke? Podijelite vaša iskustva u komentarima! Javite mi se ako trebate savjet oko odabira spojke!

Vrijedi li plaćati produženo jamstvo za postojeću/nadograđenu strojarsku opremu?

Neki dan sam dobila mailom od jednog hrvatskog predstavnika, koji zastupa stranog proizvođača opreme, komercijalni letak koji je glasio:

„ Tvrtka ABCD najavljuje produženo jamstvo za reduktore uz servis/nadogradnju, 6 dodatnih mjeseci!”

Tko god da se bavi održavanjem opreme s vremena na vrijeme dobiva ovakve mailove od prodavača ili distributera opreme. Krenimo sada analizirati koliko je ovakva ponuda zaista korisna. Za početak, kada je riječ o strojarskoj opremi, prema čl. 423 Zakona o obveznim odnosima, komercijalno jamstvo

je svaka obveza kojom se prodavatelj ili proizvođač (davatelj jamstva), povrh zakonske obveze prodavatelja koja se odnosi na odgovornost za materijalne nedostatke stvari, obvezuje kupcu vratiti plaćenu cijenu ili zamijeniti, popraviti ili servisirati stvar ako ona ne zadovoljava specifikacije ili druge zahtjeve koji su navedeni u jamstvu ili u relevantnom reklamnom materijalu koji je dostupan u trenutku ili prije sklapanja ugovora.  

Kako to izgleda u praksi kada govorimo o održavanju strojeva? Najčešće jamstvo traje 18 mjeseci od datuma isporuke opreme ili 12 mjeseci od datuma ugradnje, ovisno koji rok nastupi prvi i koji su uvjeti navedeni u ugovornoj obvezi isporučitelju od strane naručitelja. Nakon toga prestaje bilo kakva obaveza isporučitelja prema naručitelju. Isporučitelj podrazumijeva proizvođača ili ovlaštenog zastupnika/  isporučitelja/ dobavljača opreme, dok je naručitelj kompanija koja naručuje, ugrađuje i koristi opremu u svojem proizvodnom procesu ili u sustavu poslovanja. Prema čl. 376 Zakona o obveznim odnosima, ugovorom o kupoprodaji, prodavatelj se obvezuje predati kupcu stvar u vlasništvo, a kupac se obvezuje platiti mu cijenu. 

Nakon isporuke, ugradnje i puštanja opreme u rad počinje teći jamstveni rok. Po isteku jamstvenog roka, isporučitelj nema više nikakvih obaveza prema naručitelju, osim ako nije drugačije ugovoreno, što se i dodatno plaća. Naručitelj ima 2 mogućnosti nakon isteka jamstva: 1) ugovoriti održavanje i servise sa isporučiteljem/ovlaštenim zastupnikom ili 2) sam održavati i popravljati opremu. Velike kompanije u > 80% slučajeva provode opciju br. 2).

Ponuda koju sam primila mailom je nadalje opisivala:

„Tijekom svakog servisa, postoji mogućnost da napravimo evaluaciju ili nadogradnju vaše opreme u skladu sa posljednjim konstrukcijskim poboljšanjima. Prije nego li se odlučite za popravak, upitajte naš stručni tim da napravi procjenu sadašnjih uvjeta rada kako bi osigurali najbolju efikasnost i povećali pouzdanost. Izaberete li nadogradnju, dobit ćete dodatnih 6 mjeseci jamstva uz poboljšane performanse.“

Pogledajmo sada ovu izjavu detaljnije. Reduktor koji promatramo je u kontinuiramo radu preko 9 godina i jamstvo mu je davno isteklo. Svake godine se redovito servisira uz obaveznu zamjenu potrošnih rezervnih dijelova poput brtvi i semeringa. Doživio je 2 havarije i po mojem mišljenju već u startu su neki dijelovi mogli biti konstruirani na praktičniji način, što bi ujedno skratilo vrijeme rastavljanja prilikom popravka. Tako dolazim do zaključka br. 1) proizvođač je i sam postao svjestan nedostataka u postojećoj konstrukciji pa se sada nastoji iskupiti ponudivši nadogradnju praćenu konstrukcijskim poboljšanjima. Naravno, na trošak naručitelja/vlasnika opreme.

Potom, koliko je realno da ćemo dobiti 6 mjeseci jamstva za reduktor star 9 godina uz izvedena poboljšanja? Nije definirano pokriva li jamstvo čitav reduktor ili samo poboljšanja koja bi proizvođač na njemu ugradio. Nadalje, ako smo sami sve do sada servisirali stroj, hoće li proizvođač to priznati i prihvatiti da napravi servis uz pružanje jamstva na izvedene radove?

Idemo razmatrati ponudu dalje. Reduktor radi u uvjetima rada koji u potpunosti ovise o proizvodnom procesu. Sama efikasnost reduktora ovisi o velikom broju faktora, posebno o opterećenju koje varira ovisno o opterećenju elektromotora i pogonjenog stroja. Većina proizvođača reduktora ne daje tablicu dozvoljenih tolerancija niti bilo kakve druge podatke o razlikama o postizanju efikasnosti kada reduktor radi pri punom opterećenju u odnosu na rad pri normalnom opterećenju.

S druge strane, pitam se koliko stručni tim proizvođača zaista može pružiti kvalitetne zaključke procjenjujući uvjete rada ovog reduktora naprosto zato što ne poznaju detaljno zahtjeve procesa i radnih parametara unutar kojih stroj radi, specifičnosti u održavanju, poremećaje u radu zbog različitih situacija, ugrađene rezervne dijelove i mjerne protokole koje smo zabilježili prilikom rastavljanja.

U osnovi, kada bih zatražila od njih evaluaciju, prvo bih morala dati hrpu informacija koje će negdje netko iščitavati i procjenjivati gledajući iz perspektive proizvođača. Pri tome je upitno koliko će/hoće li uopće uzeti u obzir mišljenje i zaključke inženjera održavanja i djelatnika koji doslovno svaki dan žive i rade uz taj stroj.

Zaključak br.2) Kolika je vjerodostojnost analize uvjeta rada i preporuka koje će nam plasirati proizvođač opreme? On sjajno zna konstrukciju i ponašanje opreme u testnim uvjetima, međutim njegovo poznavanje ponašanja stroja u stvarnim uvjetima rada koji ponekad mogu biti itekako brutalni i zaključci koje će nam dostaviti bi po meni trebali biti uzeti sa rezervom.

Svaki stroj generira trošak tijekom svog životnog vijeka (LCC), npr. trošak servisa, rezervnih dijelova, preventivnog i korektivnog održavanja i sl. Svaki stroj također stvara novu vrijednost u vidu količine kvalitetno proizvedenih proizvoda. Bitna stavka je da zarada na proizvodima uvelike nadmašuje troškove životnog vijeka stroja kako bi on za svog vlasnika bio isplativ.

Zaključak br. 3): Hoće li trošak servisa i nadogradnje od strane proizvođača dugoročno održati trošak životnog vijeka stroja niskim? Često se desi da nadograđeni/poboljšani strojevi sa sobom donesu i čitav set novih problema i kvarova koje do sada nismo imali jednostavno zato što su poboljšanja razmatrana kroz tvornička ispitivanja ili u češćem slučaju, kroz računalne simulacije i ne predviđaju 100% ponašanje stroja u realnim procesnim uvjetima (i ljudsko ponašanje prema njima 😉 ).

Kako se stroj sa nadogradnjama uklapa u postojeću strategiju i godišnji budžet održavanja? Troškovi nadogradnji često nisu mala stavka, a budžet održavanja se planira sredinom tekuće godine za nadolazeću godinu. Prilikom planiranja budžeta vrlo mali % održavatelja planira potencijalne troškove budućih nadogradnji opreme, tako da je vrlo upitno koliko će biti prostora za ovakve stavke. Drugo pitanje koje se nameće – koliki je udio troška produljenja jamstva u odnosu LCC?

Svaki stroj treba godišnje analizirati po pitanju pouzdanosti. Pouzdanost se također ostvaruje kroz ispravno rukovanje opremom, redovitu brigu, provođenje kvalitetnih aktivnost održavanje, rad unutar dozvoljenih parametara i sl. Proizvođač u svom letku spominje povećanje pouzdanosti, međutim nije jasno na što se konkretno ta pouzdanost odnosi.

Zaključak br. 4): pouzdanost opreme je vrlo ozbiljna stavka i manjak pouzdanosti kod određenog stroja predstavlja svakodnevni izvor stresa za inženjera održavanja. Svaka ponuda koja spominje magično povećanje pouzdanosti bi trebala objasniti na koji način će se to i ostvariti.

I za kraj, da odgovorim na pitanje postavljeno u naslovu, korist od plaćanja produljenog jamstva na strojarsku opremu temeljem nadogradnje je dvosjekli mač. S jedne strane, proizvođač opreme želi imati partnerski odnos sa korisnikom/vlasnikom opreme i zato nudi različite usluge za već prodanu opremu čime bi ujedno nastavio zarađivati na toj opremi. Tako od korisnika direktno dobiva vrijedne informacije kako se njegov stroj ponaša u stvarnim uvjetima eksploatacije i koje su mu slabe točke, čime ne mora nužno ulagati u skupa istraživanja, već prikupljene informacije analizira i iskoristi za poboljšanje postojeće konstrukcije.

S druge strane, kompanija koja u vlasništvu ima navedeni stroj dobiva ažurne informacije o razvoju strojarske tehnologije i informaciju o tome koje mogućnosti ima na raspolaganju kada je u pitanju poboljšanje stanja postojeće opreme. Stoga treba:

1. Detaljno analizirati koristi ponude u odnosu na nedostatke (sa gledišta rizika, sigurnosti, tehnološkog procesa, profitabilnosti i sl.)
2. Kvantitativno izračunati korist koju bi donijeli trošak nadogradnje i trošak produljenog jamstva (pitanja koja sam razmatrala u ovom članku daju poprilično dobar smjer za neku buduću analizu)
3. Donijeti zaključak argumentiran rezultatima stavki a) i b) te postupiti u skladu s njim

Što mislite o produženom jamstvu? Jeste li imali koristi od takve prakse? Koliko ste bili zadovoljni?

Podijelite vaša iskustva u komentarima!

Održavanje glavu čuva

Na današnji članak potaknuo me događaj koji se zbio jednog sunčanog subotnjeg poslijepodneva kada sam vidjela kupce u jednom velikom trgovačkom centru kako se spuštaju po stepenicama i u rukama tegle vrećice sa kupljenom robom. Automatska pokretna traka za spuštanje je očigledno bila zaustavljen zbog nekakvog kvara. Na vrhu sam primijetila 2 (pretpostavljam) tehničara kako nešto “petljaju” ispod podignutog poklopca. Potaknuta profesionalnom znatiželjom, popela sam se po stepenicama i upitala bližeg od njih dvojice što se dogodilo.

Tehničar mi je odgovorio da su ih zvali na hitnu intervenciju jer je pokretna traka u jednom trenu “odbila poslušnost” i u potpunosti blokirala s radom. Djelatnica trgovačkog centra je pokušala resetirati sustav kretanja trake po principu uzastopnog pritiskanja tipke za uključivanje/isključivanje, što nije donijelo rezultata. Tada je drugi tehničar viknuo “Vuci!” ovome koji je razgovarao sa mnom pa su zajedničkim trudom pomoću ručne dizalice izvukli elektromotor iz utrobe pokretne trake. Očigledno, dok smo mi razmijenili nekoliko rečenica, drugi tehničar je završio sa otpajanjem elektromotora i pričvršćivanjem na kuke na kraju lanaca ručne dizalice ovješene iznad utrobe trake.

Odmaknula sam se da ne smetam i privremeno prestala postavljati pitanja dok sam promatrala izvlačenje elektromotora snage cca 20 kW. Izvučeni elektromotor tehničari su postavili na paletu i odmah se bacili na rastavljanje, tj. izvlačenje rotora iz statora i kućišta, što vidite ga na slici:

Prema službenoj definiciji, pokretna traka je transportno sredstvo koje omogućava transport osoba i stvari u horizontalnoj ravnini ili pod kutem uspinjanja do maksimalnih 12°. Sastoji se od metalne staze koja se pomiče po velikom broju uzastopno položenih metalnih valjaka. Paralelno ima ogradu sa pokretnim osloncem/rukohvatom koji se pomiče jednakom brzinom. Mehanizam pokreće elektromotor spojen preko reduktora sa sustavom zupčastog prijenosa koji simultano okreće metalne valjke a time i traku.

Upitala sam tehničare što je po njima uzrok kvara elektromotora i rekli su mi da se elektromotor po svemu sudeći počeo pregrijavati pa ga je sigurnosni sustav blokirao za daljnji rad, ali nisu u potpunosti sigurni. Moje daljnje pitanje odnosilo se na preventivne aktivnosti koje provode i u kojim intervalima, na što sam dobila odgovor u obliku kolutanja očima i umornog uzdaha. Tada je pomalo bilo vrijeme da prestanem s pitanjima i lagano se udaljim, jer su ljudi počeli pokazivati znakove nervoze, svjesni da njihov posao nije niti izbliza gotov, a ionako sam već provela dosta vremena u promatranju pa mi se žurilo obaviti druge stvari.

Moja gruba procjena bi uzela u obzir da elekromotor i reduktor rade koliko je vrijeme trgovačkog centra, 7 dana tjedno od 8 ujutro do 8 navečer, dakle 12 sati u prosjeku (ovdje zanemarujem praznike, ograničenja radnog vremena i sl.). U tom istom prosjeku, broj sati rada bi bio:

12 sati dnevno x 6 mjeseci x 30 dana = 2 160 sati

Prema uputama proizvođača opreme, > 2 000 sati rada za opremu koju pritom stalno koriste ljudi, je definitivno interval nakon kojeg treba pregledati opremu, napraviti potrebna ispitivanja i aktivnosti preventivnog održavanja. Očito u ovom slučaju o tome nitko nije vodio računa.

Zaključak ove zgode je sljedeći – nedostatak preventivnog održavanja, nepoznavanje stanja opreme, zastoj pokretne trake na nekoliko dana dok se ne otkloni kvar na elektromotoru (ako uzmemo u obzir premotavanje, zamjenu ležaja, montažu i ponovo puštanje u rad) te gomila nezadovoljnih kupaca koji moraju sami tegliti teške vrećice i negativna reklama za trgovački centar.

Sljedeći primjer u kojem optet održavanje (ni)je svemu krivo odnosi se na lokalne autobuse. U protekle 4 godine se po lokalim novinama i portalima učestalo javljalo o požarima na nekoliko autobusa mjesnog riječkog javnog prijevoznika. Tvrtka je i službeno potvrdila informaciju o nastalim požarima gdje nasreću nije došlo do ozljeda, ali je nastala velika materijalna šteta. Prema informacijama koje sam pronašla iščitavajući novinske izvještaje (jer na službenoj stranici prijevoznika nisu dostupna nikakva službena priopćenja), požar je nastao u samom stražnjem dijelu autobusa gdje je pozicioniran motor.

Nakon toga, autobusi istih karakteristika preventivno su povučeni iz prometa i upućeni na dodatni pregled. S obzirom da je starost vozila u prosjeku 10-tak godina, baš me zanima vidjeti izvještaje o tehničkim pregledima, tehničke karakteristike vozila, upute proizvođača o održavanju i potrebnim ispitivanjima te evidenciju broja odrađenih sati rada. U kasnijim novinarskim izvještajima nije bilo detaljnijih informacija o uzrocima kvarova koji su doveli do požara, niti ih je prijevoznik objavio na svojim stranicama. Financijska izvješća tvrtke nisu javno dostupna i navodno tvrtka dugi niz godina posluje sa gubicima, jer bi bilo zanimljivo vidjeti koliki su im bili rashodi za održavanje. O dostupnosti tehničkih izvještaja i odgovoru zašto autobusi nisu pregledani prije puštanja u promet neću niti govoriti.

Zaključak koji proizlazi iz ove situacije je da se svaka kuna/cent uloženi u održavanje višestruko vrate u vidu osiguravanje pouzdanog rada, smanjenja rizika od pojave situacija koje su opasne za ljude i kroz produljenje radnog vijeka opreme, odnosno prijevoznog sredstva.

Treći i ujedno najgori primjer nedovoljnog i katastrofalnog pristupa održavanju je nesreća koja se dogodila 2021. u talijanskoj regiji Piemonte kada je pukao kabel na žičari i pala je kabina dok se žičara penjala prema planinskom vrhu Mottarone, pri čemu je nažalost tragično stradalo 15 osoba.

Ovdje prenosim dio detaljnog novinarskog izvještaja koji je izašao na jednom portalu:

“Dvostruki kabelski sustav žičare podijeljen je u dva dijela. Prvi se nalazi na nešto više od dva kilometra između Stresa i sela Alpina, a drugi tri kilometra između Alpina i Mottaronea. Sastoji se od dviju kabina koje voze alternativnim smjerovima, a svaka kabina može primiti do 40 putnika.

Istraga se usredotočila na dva pitanja: zašto je puklo vučno uže i zašto nije odmah aktivirana sigurnosna kočnica na kotačima po kojima kabine žičare voze po nosivom užetu.

Već su prvi novinari prispjeli na mjesto nesreće uočili da je u sigurnosnoj kočnici srušene i zgužvane kabine ostavljena „vilica“, koja služi za mehaničko deaktiviranje sigurnosne kočnice. Posrijedi je naime uvlakač koji drži kočne papuče na odstojanju. Kako nam je objašnjeno, tom spravom se kočnica deaktivira uvečer, po završetku vožnji, kako bi kabinu bilo moguće fizički pogurnuti i općenito njome manevrirati bez motornog pogona. „Vilica“ mora biti izvađena prije puštanja žičare u pogon, kako bi sigurnosna kočnica u slučaju potrebe mogla stisnuti svoje otpornike oko nosivog užeta i tako blokirati kretanje kabine. Zakon određuje da ta „vilica“ bude crvene boje, kako bi bila jasno vidljiva. Tužiteljica je zaključila da je „vilica“ ostavljena namjerno, kako se ne bi prekidao ciklus vožnji u nedjelju, sunčani dan s brojnim izletnicima, koji je obećavao dobar promet.

Prethodnih dana učestali su zastoji u radu žičare uslijed aktiviranja sigurnosnih kočnica. Zastoji su počeli već od ponovnog pokretanja žičare. Uvjereni da se vučno uže – posljednji put magnetoskopski pregledano prije šest mjeseci – neće prekinuti, direktor i tehnički nadzornik su, uz suglasnost vlasnika, preuzeli rizik koji je, kažu istražitelji, na žalost uvjetovao višestruku pogibiju. Pucanje vučnog užeta je veoma rijedak incident: ovo u Stresi je treći takav slučaj u šezdeset godina uzevši u obzir sve 1744 žičare, koliko ih trenutno funkcionira u Italiji.

Nestručni pogled na fotografski snimak puknutoga vučnog užeta pokazuje da su čelične niti korodirane u sredini, što se izvana nije moglo uočiti prostim okom. Zašto to nije uočeno magnetoskopskim pregledom, kojim se provjerava nepropusnost i izdržljivost kablova? Uzrok korozije se čini jasnim: vlaga iz planinskog zraka koja se kondenzirala u sredini (toliko o nepropusnosti) i omogućila oksidiranje koje je čelik postupno pretvaralo u hrđu. I onda je uže, oslabljeno (toliko o izdržljivosti), puklo na točki najvećeg naprezanja, nedaleko od prednje strane kabine. U nedjelju se spominjalo da je uže promijenjeno za generalne revizije koja je provođena 2014-2016. Danas, naprotiv, Rai kaže da vučno uže nije mijenjano 30 godina. I to je točka koju treba provjeriti.

Uobičajeno je računati da postrojenja žičara traju 20 godina, a čelična užad i kraće, pa ih se mijenja češće, ovisno o habanju. Nije vrag da se na tome štedjelo? Je li promjena u napetosti načetoga vučnog užeta aktivirala sigurnosne kočnice i time uzročila dosadne zastoje koji su smanjivali zaradu? I to je predmet daljnje istrage.“

Nažalost, ovakvi tragični događaji ukazuju koliko je održavanje bitno, da ne kažem presudno u svakodnevnom životu. Govorim isključivo iz pozicije inženjera koji dugi niz godina održava strojarsku opremu i smatram kako je žalosno da se navedeni događaji uopće i dogode, posebno u današnje vrijeme naprednih dijagnostičkih tehnika, IoT i širokog spektra metoda za podizanje pouzdanosti.

Što vi mislite o opisanim događajima i o nedostaku održavanja u svakodnevnom životu? Javite mi u komentarima!