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!

Čemu služe prsteni na klipnom kompresoru?

Svaki klip na klipnom kompresoru ima određen broj vodećih klipnih prstena i klipnih prstena za struganje ulja te raznoraznih čestica koje se nerijetko nađu na unutarnjoj strani cilindra klipnog kompresora. U svakodnevnom govoru nazivamo ih prsteni strugači. Na slici 1. prikazan je primjer jednog klipa s 2 vodeća prstena i 6 prstena strugača. Svaki proizvođač klipnog kompresora proračunski određuje konstrukciju klipa te broj potrebnih klipnih prstena.

Slika 1. Klip sa 6 prstena strugača i 2 vodeća prstena

Nema svaki tip kompresora jednak broj prstenova na klipovima, štoviše različiti modeli kompresora proizvedeni kod istog proizvođača imaju različiti broj prstenova. Ono što im je zajedničko je najčešće materijal od kojeg su prsteni izrađeni te promjeri prstena. Tako si proizvođač pojednostavljuje proizvodni proces i smanjuje troškove proizvodnje klipnih prstenova. Danas na tržištu postoje i tvrtke koje proizvode zamjenske klipne prstenove (konstruirane reverzibilnim inženjeringom) i tako izravno konkuriraju originalnom proizvođaču kompresora za svoj dio kolača na tržištu.

Kada vam se predstavi tvrtka za potencijalnu suradnju i isporuku rezervnih dijelova za vaše kompresore, koja nije originalni proizvođač kompresora (OEM – original equipment manufacturer), nemojte se ustručavati postaviti im pitanja: na koji način proizvode rezervne dijelove, čime garantiraju istovjetnost zamjenskih dijelova te koliki je MTBF strojeva gdje su njihovi rezervni dijelovi ugrađeni. Pritom imate potpuno pravo tražiti da vam pokažu konkretne brojke 😊

Sljedeća pozicija gdje se inače koriste prsteni za struganje ulja je uljna brtvenica označena žuto na slici 2. i montirana na stapajici.

Slika 2. Klipnoi kompresor s označenimm uljnim prstenima na uljnoj brtvenici (Izvor)

Prsteni uljne brtvenice prikazani na slici 3. sudjeluju u povećanju pouzdanog rada klipnog kompresora tako da sakupljaju višak ulja za podmazivanje kada se stapajica kreće linearno, ravnomjerno ga raspoređuju duž stapajice i spriječavaju otjecanje prema visokotlačnom dijelu kompresora. Broj prstena također varira od proizvođača do proizvođača, definiran je konstrukcijom uljne brtvenice.

Slika 2. Prsteni uljne brtvenice (Izvor)

Da bi bili efikasni, uljni prsteni moraju ukloniti viškove ulja sa oboda po čitavoj duljini stapajice tijekom njenog gibanja te imati konstrukcijski profil takav da ulje može slobodno otjecati sa njih.

Pravilno montirani prsteni uljne brtvenice smanjuju pretjerano trošenje ulja za podmazivanje čime se smanjuje trošak ulja te spriječavaju istjecanje u okolinu.  Određeni tipovi uljnih prstena imaju dodatnu ulogu brtvljenja u slučaju propuštanja plina.

Na poprečnom presjeku sa desne strane na slici 3. vidimo radijalne utore za ujednačenije raspoređivanje ulja te provrte za dreniranje viška ulja.

Prsteni se izrađuju od metalnih i od nemetalnih materijala. Nematalni materijali su PTFE kompoziti koji omogućavaju fleksibilnost prstena prilikom rada kako bi unutarnjim promjerom kontinuirano prianjao uz stapajicu i tako održavao pravilno raspoređivanje ulja bez propuštanja. Na taj način spriječava se trošenje stapajice. Prema istraživanjima, prsteni od kompozitnih materijala uklanjaju do 11% više ulja sa stapajice i traju 64% vremena dulje u usporedbi s brončanim prstenima.

Pravilno montirani prsteni izrađeni od odgovarajućeg materijala tako doprinose održavanju optimalnih performansi kompresora i povećavaju pouzdanost rada.

Kakve su performanse kompresora koje održavate? U kakvom stanju ste zatekli klipne prstene i prstene uljne brtvenice prilikom zadnjeg servisa? Koliko često mijenjati prstene uljne brtvenice? Podijelite iskustva u komentarima!

12 Pitanja za uvođenje Održavanja usmjerenog na pouzdanost

Nedavno sam naišla na listu pitanja autora Setha Godina Some questions na blogu. Pitanja se odnose na proizvode i usluge, pa sam ih preuzela i analizirala iz aspekta Održavanja usmjerenog na pouzdanost RCM (Reliability centered maintenance) strojeva i strojarske opreme.

Pitanja su zapravo smjernice za uvođenje ovakve vrste održavanja u bilo koje proizvodno postrojenje i daju nam priliku da jednu standardnu strojarsku temu razmotrimo iz drugog kuta.

1. Što je održavanje usmjereno na pouzdanost?

Održavanje usmjereno prema pouzdanosti je skup ciljano usmjerenih aktivnosti kojima se strojarska oprema održava u takvom stanju da u potpunosti ispunjava svoju funkciju u sadašnjim radnim uvjetima. Time se istovremeno smanjuje rizik iznenadne havarije, onečišćenja okoliša ili ozljede djelatnika.

Konkretno, pumpa za dobavu rashladne vode u sustavu hlađenja klipnog kompresora će primjenom održavanja usmjerenog prema pouzdanosti kontinuirano nastaviti pumpati rashladnu vodu bez obzira na promjenu radnih uvjeta kompresora (varijacije kapaciteta, tlaka i temperature u cilindrima).

2. Za koga je namijenjeno održavanje usmjereno prema pouzdanosti?

Održavanje usmjereno prema pouzdanosti je namijenjeno za svu opremu ugrađenu na bilo kojem proizvodnom postrojenju bilo koje tvrtke. ISO 55000 strojarsku i svu drugu opremu definira kao vlasništvo tvrtke koje svojim radom ostvaruje vrijednost za dotičnu tvrtku.

Dokle god oprema pouzdano radi, dotle će tvrtka imati ostvarenu vrijednost.

Tako da je u konačnici održavanje usmjereno na pouzdanost namijenjeno svim vlasnicima proizvodnih tvrtki, djelatnicima proizvodnje i održavanja koji se brinu o ugrađenoj opremi i svima na bilo koji način povezanim s tvrtkom.

3. Koje promjenu planiramo uvođenjem RCMa?

Promjene u sustavu održavanja proizvodnog postrojenja kojima će rezultirati uvođenje održavanja usmjerenog prema pouzdanosti obuhvaćaju:

a) Pravovremeno otkrivanje kvarova i otklanjanje prije nego se dogode
b) Detaljno i kvalitetno poznavanje stanja opreme u svako vrijeme
c) Poboljšanje sveukupnih performansi održavanja
d) Efektivnije raspoređivanje budžeta za održavanje
e) Kultura proaktivnog rada i angažman svih djelatnika u brizi za opremu

4. Koji je najkompleksniji korak prilikom uvođenja RCM?

U praksi se pokazalo da je najteži dio prilikom uvođenja RCM promjena u načinu svakodnevnog izvođenju radova, a ljudi se prirodno odupiru svakoj promjeni koji ih izbacuje iz zone komfora ili izaziva iz dosadašnjeg načina rada i razmišljanja.

Usvajanje kulture pouzdanosti na svim razinama organizacije je vraški zahtjevan zadatak, pogotovo uzevši u obzir naš mentalitet i stavove ljudi.

Održavanje će kretati u smjeru pouzdanosti tek kada svaki djelatnik osvijesti da smo svi mi karike u lancu za osiguranje kvalitetnog rada opreme i da svakim danom svjesno donosimo odluku hoćemo li se i na koje načine brinuti o opremi.

Metode koje ćemo provoditi i redoslijed provođenja su isključivo tehnička stvar koja se puno lakše rješava kada smo svi suglasni u kojem smjeru idemo i što time namjeravamo postići.

5. Koje vještine su nam potrebne da bi uveli RCM?

Po meni je najveća vještina za uvođenje bilo kakvog unaprijeđenja rada opreme ovih dana u prvom redu dobra volja, trud i zalaganje pojedinca.

Analiza stanja i definiranje slabih točaka u održavanju su početna točka. Kontinuirana edukacija, definiranje dobrih praksi i procedura, sustavno uvođenje dobrih praksi te poznavanje metodologije i tehnika RCM su nadogradnja.

6. Tko će nam pomoći prilikom uvođenja RCM?

Ima jedna stara izreka: pomozi si i Bog će ti pomoći! Dakle, u prvo redu se mi sami moramo osvijestiti i poraditi na podizanju kvalitete održavanja kako bismo sami sebi pomogli.

Nakon toga slijedi sve ostalo. Izmjena iskustava i dobrih praksi s kolegama iz drugih kompanija koje su već uvele RCM, stručnjaci iz organizacija koje se bave pouzdanošću opreme te vanjski konzultanti također mogu pomoći.

Ovdje bih se ukratko osvrnula na konzultante s obzirom na to da ih spominjem nekoliko puta u članku. Konzultant je osoba koja posjeduje stručno znanje iz usko specijaliziranog područja, u ovom slučaju uvođenja pouzdanosti u vaš sustav održavanja.

Nema tog konzultanta koji će posao odraditi umjesto vas i održavati sustav na život jer jednom kada on/ona ode, prepušteni ste vlastitim snagama.

Prilikom angažmana konzultanata treba biti pažljiv zato što je pogotovo vani ova niša jako zasićena, a kvaliteta je vrlo šarolika. Ako se odlučite ići u smjeru angažiranja konzultanata, prikupite nekoliko ponuda, raspitajte u drugim kompanijama koje su angažirale konzultante za ocjenu njihovog doprinosa te dobro provjerite reference konzultanata.

Također, obvežite ih ugovorom s jasno definiranim i mjerljivim rezultatima koje očekujete od konzultanata kako biste kasnije izbjegli nesporazume i nepotrebne glavobolje.

Ima zaista sjajnih konzultanata koji će vam puno pomoći da unaprijedite procese održavanja, ali ima i puno onih koji prolaze na reklamu i obećanja, a kasnije dobijete upitne rezultate, pa zato budite oprezni.

Vi sami najbolje poznajete svoja postrojenja i stanje opreme.

7. Na koji način ćemo potvrditi da RCM funkcionira u praksi?

Kontinuiranim mjerenjem praćenjem i analizom prethodno definiranih pokazatelja u određenom vremenu poput: broja kvarova u mjesec dana, broja hitnih intervencija, realiziranog budžeta za radove održavanja, broja preventivnih i broja korektivnih radnih naloga, broj ispada postrojenja ili nepravilnosti u radu, troška rezervnih dijelova, broja kvarova kritičnih strojeva…

Svatko sam definira pokazatelje ovisno o kompleksnosti postrojenja i količini opreme. Pokazatelji koji su bitni u održavanju strojeva u prehrambenoj industriji će se poprilično razlikovati od pokazatelja u naftnoj industriji.

8. Bi li RMC imao veći utjecaj ako se odreknete kontrole i zasluga?

Poprilično kompleksno i teško pitanje na koje ne postoji jednoznačan odgovor. Nije zasluga pojedinca nego čitave organizacije kada sustavno i zajednički radi na npr. smanjenju broja kvarova ili povećanju broja preventivnih radova.

Zasluga pojedinca leži u preuzimanju odgovornosti za vlastiti doprinos, pokreatnju i realizaciji inicijativa za poboljšanje, dok organizacijska kultura treba omogućiti okvir u kojem se sve realizira.

9. Koliko vam je važano održavanje usmjereno prema pouzdanosti RCM?

RCM je veliki iskorak u održavalačkoj praksi i po važnosti treba biti pri vrhu liste prioriteta u svakoj proizvodno orijentiranoj kompaniji.

Daje smjernice za unaprijeđenje stanja opreme, što u konačnici dovodi do duljeg radnog vijeka i držanja troškova pod kontrolom.

10. Koliko je zahtjevno uvođenje RCM-a?

Uvođenje održavanja usmjerenog prema pouzdansoti u prvom redu ovisi o kompleksnosti proizvodnog postrojenja, količini opreme i sustava.

Razina zahtjevnosti prilikom uvođenja nije i ne treba biti jednaka za svako proizvodno postrojenje, stoga se okanite iluzije da se to izvodi brzo i jeftino.

Zahtjevnost uvođenja RCM u pogone za preradu i proizvodnju konzerviranog voća i povrća nije jednako zahtjevno kao uvođenje RCM u farmaceutska postrojenja za proizvodnju preparativne kozmetike.

Obično se angažiraju specijalizirani konzultanata koji će analizirati postojeće procese i dati vam preporuke na koji način ćete dosadašnje načine održavanje transformirati u održavanje usmjereno povećanju pouzdanosti.

11. Koje su prepreke za uvođenje RCM-a?

Prepreke za uvođenje RCM-a se trebaju sagledati iz nekoliko kuteva:

a) Tehnički: Kompleksnost postrojenja, stanje i starost postojeće opreme, vrijeme između kvarova (MTBF), vrijeme između popravaka (MTTR), tehnološki proces,
b) Organizacijski: broj i struktura djelatnika, organizacijska kultura, transparentnost dijeljenja informacija, mentalni sklop djelatnika i ukalupljenost u praksu „to se kod nas uvijek tako radilo“,
c) Ekonomski: raspoloživ godišnji budžet održavanja, odnosi s nabavom i dobavljačima, gubitak profita nastao zbog operativne neraspoloživosti opreme, broj hitnih intervencija zbog neočekivanih kvarova, troškovi preventivnog održavanja….

12. U kojoj mjeri se odražava nedostatak održavanja usmjerenog na pouzdanost u vašem postrojenju na profitabilnost tvrtke?

Pogledajte koliko ste imali kvarova u proteklih 5 godine, na kojoj vrsti opreme, kakve su vam postojeće procedure održavanja, koliki su vam troškovi rezervnih dijelova i koliko često ih naručujete, kolika vam je operativna raspoloživost postrojenja….

Jednom kada temeljito analizirate postojeće stanje u svom dvorištu, pogledajte malo kako stoji konkurencija koja je u svoje procese uvela održavanje usmjereno prema pouzdanosti.

Nakon toga napravite plan i krenite u realizaciju. Sretno!

Jeste li uveli održavanje usmjereno prema pouzdnosti u vašu tvrtku? Kakvi su rezultati? Gdje ste imali najviše izazova? Kako ste ih riješili? Podijelite iskustva u komentarima!

Optimizacija pouzdanosti nove strojarske opreme

Svaka proizvodno orijentirana kompanija nakon određenog vremena nabavlja novu opremu i strojeve, bilo da se radi o zamjeni postojećih zastarjelih strojeva ili o izgradnji novog postrojenja. Nabava, ugradnja i pokretanje u rad novih strojeva postavlja nove izazove pred djelatnike održavanja koji će se brinuti o toj opremi, pogotovo kada se oprema nabavlja preko projekata, pri čemu inženjeri za održavanje često nemaju saznanja o tome što se događa, već budu uključeni u završnoj fazi kada strojevi kreću s radom.

Tada na teži način naučimo da je najbolje čim prije uključiti se u sve aktivnosti povezane s novim strojevima i tako spriječiti kasnije probleme i glavobolje povezane s visokim troškovima održavanja, nepouzdanim radom, utjecajem na sigurnost i okoliš te kratkim životnim vijekom.

Put prema pouzdanosti opreme započinje već tijekom izrade tehničke specifikacije za nabavu nove opreme jer treba detaljno navesti procesne i tehnološke uvjete u kojima bi prema trebala raditi. Potom, priložiti detaljan popis fizikalnih i kemijskih svojstava radnog medija koji će oprema koristiti te proučiti dijagram tijeka procesa (process flow diagram) i P&I dijela postrojenja gdje se predviđa montaža nove opreme. Treba (pred)vidjeti na koji način će nova oprema utjecati na postojeći proces i na postojeću opremu koja radi u tom dijelu tehnološkog procesa te buduće zahtjeve. Stoga ćemo sada razmotriti korake za optimizaciju pouzdanosti u održavanju nove strojarske opreme.

• Aktivnosti za praćenje stanja opreme:

Ovisno o kritičnosti određene proizvodne opreme i sustava u kojem radi, praćenje pouzdanosti treba uključivati stalno motrenje temperature, tlakova i protoka, stanje maziva, radnog medija i rashladne tekućine, brzinu vibracija rotacijske opreme te standarde centriranja. Najbolje bi bilo ako se motrenje stanja vrši online/u realnom vremenu i može se trendirati nakon određenog broja dana ili tjedana.

Najbolja praksa je kada se sva raspoloživa tehnologija za motrenje stanja opreme može koristiti od prvog puštanja stroja u rad. Time se uspostavlja početno praćenje i referentne vrijednosti. Nakon toga mogu se prestati pratiti oni radni parametri za koje se ustanovi da tijekom vremena ne dodaju vrijednost. Prikupljanje svih relevantnih informacija na početku životnog vijeka stroja, edukacija i obuka operatera i inženjera održavanja dugoročno dodaju vrijednost održavanju stroja.

• Procedure za pregled i puštanje u rad nove opreme

Kompanija koja je vlasnik nove strojarske oprem treba imati jasno definirane procedure za određivanje razine prihvatljivosti svih preporuka proizvođača radi ostvarivanja uvjeta jamstva, kada su u pitanju ugradnja na temelje, spajanje novog stroja sa postojećim sustavima (cjevovodi, instrumentacija, elektrika), čistoća površina, procedura za centriranje, pravilan izbor maziva i potrebne količine, prihvatljiva veličina filtera te ostali potrebni uvjeti ovisno o specifičnostima postrojenja uz detaljno pisane procedure za pregled prije puštanja u rad, postupak puštanja u rad i potrebne provjere tijekom rada.

• Određivanje prihvatljive razine rada nakon prvog pokretanja nove opreme

Industrijski standard je da proizvođač stroja daje podatke o normalnom radu stroja, rutinskim aktivnostima održavanja i preporuke o podmazivanju. Negdje je uobičajeni interval kompletne izmjene ulja 3 000 sati rada, dok je drugdje 6 000 sati rada. Pritom, redovite analize ulja i dreniranje kućišta omogućavaju da se taj interval produži za barem još 1 000 sati rada.

Pojedini kompresor može raditi 25 000 sati između 2 generalna servisa, dok će kompresor drugog proizvođača prema preporuci raditi 18 000 sati, a servisni interval će se produljiti ovisno o stanju vibracija i kretanju radnih parametra kroz godinu.

• Upravljanje modifikacijama na novoj opremi

Ima i takvih slučajeva da je nedugo nakon ugradnje opreme na vidjelo izašla potreba za modifikacijama kako bi nova oprema mogla ispunjavati svoju funkciju. Takve situacije su najčešće posljedica previda u fazi konstrukcije ili nedovoljne količine informacija za konstruktora. Svaka modifikacija mora biti konstrukcijski izvedena isključivo od strane originalnog proizvođača opreme ili uz njegovu pismenu suglasnost i detaljno dokumentirana.

Često nova oprema radi pri većoj brzini ili pri većem radno opterećenju kako bi  se zadovoljili zahtjevi povećanog proizvodnog procesa. Ako modifikacija nije kvalitetno izvedena, dovesti će do prijevremenog kvara, stroj će imati kraću operativnu raspoloživost i trošak održavanja će nepotrebno porasti. Prema nekim istraživanjima, povećanje brzine vrtnje će skratiti životni vijek kugličnog ležaja do 50%. Dvostruko povećanje opterećenja na kuglice/nosive elemente će skratiti životni vijek ležaja do 80%.

• Ispitivanje uzroka kvarova

U slučaju jedne višestupanjske centrifugalne pumpe, kvarovi na unutarnjoj mehaničkoj brtvenici (do spojke) i na vanjskoj mehaničkoj brtvenici (nasuprot spojke) su se događali toliko često da ih djelatnici postrojenja smatraju uobičajenom pojavom. Prevelika učestalost kvarova na istom stroju ni u kom slučaju nije uobičajena pojava jer svaki kvar koji dovodi do značajnog gubitka proizvodnje treba biti detaljno istražen radi uklanjanja uzroka ili barem produljenja vremena između 2 kvara (MTBF).

Treba ispitati koji dio stroja se pokvario? Koliko često dolazi do kvara? Koji su bili radni uvjeti u vrijeme kvara? Zašto se to desilo? Je li bilo problema sa podmazivanjem? Koje metode prevencije će se implementirati da se spriječi ponavljanje istog kvara?  Koje su se preventivne aktivnosti provodile i koliko često? Kakav je utjecaj ljudskog faktora? Jesu li trendovi motrenje stanja opreme ukazivali na potencijalni kvar?

• Određivanje potrebne razine održavanja za novu opremu

Prvo treba uzeti u obzir trošak životnog vijeka stroja koji će biti zamijenjen te napraviti kompletnu reviziju povijesti održavanja. Ovi podaci pomažu u usporedbi i provjeri konstrukcije novog stroja. Provjerava se radno opterećenje, rasponi brzine vrtnje, radne temperature, potrebna ili očekivana razina održavanja, rezervni dijelovi (poput ležajeva, brtvi i filtera) te tolerancija na radne uvjete poput prihvatljive razine vibracija, čistoće maziva te centriranosti.

Konstruktor stroja ne mora uvijek biti 100% precizan pri inicijalnoj konstrukciji, stoga treba sve ispitati i provjeriti sukladnost sa standardima. Imajte na umu da nema te količine održavanja koje će ispraviti neadekvatno konstruiran stroj.

• Razvijen sustav pohrane podataka o održavanju nove opreme

Nakon što se nova strojarska oprema pusti u rad, operateri i održavatelji moraju biti svjesni promjena u radu i specifičnim zahtjevima održavanja te načina na koji kvaliteta dokumentacije utječe na svakodnevne aktivnosti održavanja. Bitno je voditi točnu evidenciju o svakom stroju, radnim parametrima, analizama medija i maziva te poremećajima u radu, zamjenama ulja, redovitim čišćenjima ili zamjenama filtera te uzrocima promjene ponašanja ili kvarovima.

………………………

Svaka nova strojarska oprema donosi sa sobom hrpu nepoznanica i novih problema. Dobra inženjerska praksa je održavati novu opremu na najbolji mogući način i uklopiti je u postojeće prakse održavanja uz potrebne prilagodbe. Također, treba redovito obavještavati proizvođača opreme o svim promjenama koje se jave, pogotovo u prvih nekoliko godina eksploatacije.

Na koje načine osiguravate buduću pouzdanost novih strojeva? Na koji način održavate novu strojarsku opremu? Na koje prepreke i kvarove ste nailazili? Kakva su vaša iskustva s nabavom i korištenjem novi strojeva? Podijelite u komentarima!

Neobična pitanja čitatelja bloga… i moji odgovori

Svaki blog svojim čitateljima omogućava ostavljanje komentara ispod objavljenih članaka ili direktnu mogućnost slanja pitanja autoru(ici) preko formulara za kontakt. Tijekom godina nakupi se poprilično pitanja i komentara. U slučaju mojeg bloga rijetko ćete naći komentare ispod objavljenih članaka, iz nekog razloga moji čitatelji preferiraju slati mi pitanja direktno mailom. Meni je također ovakav pristup bolji samo zato što mi omogućava direktnu komunikaciju sa čitateljem i davanje opširnijih odgovora. S druge strane, nedostatak je što svi ostali nemaju mogućnost vidjeti pitanja i odgovore.

Razmjena mišljenja, ideja i komentara je uvijek dobrodošla, omogućava nam svima priliku da vidimo barem na tren kako je biti u cipelama druge strane i čujemo zlata vrijedne priče iz rovovskog posla održavanja. Ako pritom naučeno imamo priliku primijeniti u vlastitoj svakodnevnoj borbi sa vjetrenjačama (kolege održavatelji znaju jako dobro o čemu govorim) tek tada vidimo koliko smo dobili prilikom zajedničkog dijaloga.

Međutim, s vremena na vrijeme se dogodi da netko na blog zaluta navođen Google-om u potrazi za rješenjem svojeg specifičnog problema i tada mi pristigne neobično pitanje ili komentar. Zaista se trudim kvalitetno pomoći čitatelju koji pošalje pitanje, ali na određena pitanja mi je zaista teško dati suvisao odgovor. Zato sam u ovom članku sam na jednom mjestu izdvojila najneuobičajenija/najčudnija pitanja koja su mi postavljali čitatelji i moje odgovore, napisane kurzivom. Naravno, sva pitanja su ovdje iznesena anonimno.

1. P: Pozdrav, student sam strojarskog fakulteta, čitao sam Vaš zanimljiv sajt, pišem završni rad a zanima me da li imate neku obrađenu temu o lančanicima, zanima me točnije životni vijek lančanika ili nešto tome slično.

O: Poštovani, šaljem neke linkove za početak pa pogledajte malo detaljnije kako je obrađena tema održavanja lančanika i procjene životnog vijeka:

www.renoldjeffrey.com/media/1544778/rj_inst-maint_09.pdf;

https://tsubaki.eu/catalogs/Tsubaki-CATM-EN-2016.pdf

Sretno s diplomskim 🙂

2. P: Poštovana, imam elektromotor kojem je potrebno ispitivanje i premotavanje. Kada vam ga mogu isporučiti DHLom da mi riješite kvar?

O: Poštovani, nemam ovlaštenu servisnu radionu za vršenje ispitivanja i premotavanja. Predlažem da se obratite nekoj od ovlaštenih tvrtki iz Hrvatske, dosta njih ima službene stranice na internetu.

3. P: Poštovani, Molim ponudu: GRMP (KTR) spojka rupa na jednoj strani 44mm, pero 18mm na drugoj strani 48 mm, pero 14mm ukupna dužina spojke 260 mm (sa uložnim perima)

O: Poštovani, ne bavim se distribucijom spojki već strojarskim održavanjem. Za ponudu molim obratite se nekoj od ovlaštenih zastupnika inozemnih proizvođača. Ako imate detaljnijih pitanja o načinu ugrađivanja i održavanja, rado ću vam odgovoriti. Lp,

4. P: Poštovana, radim na jednoj tehnološkoj inovaciji za objedinjavanje inovativnog procesnog modula u koncept integrirane biorafinerije za šaržnu proizvodnju craft piva, tekućeg sapuna, biodizela, glicerina, uzgoju slatkovodne ribe u zatvorenom recirkulacijskom sustavu i mikro-bioplinsko postrojenje. Bio bih veoma zahvalan na tehničkoj suradnji oko inovativnog projekta.

O: Poštovani, zaista ste naveli jako široko područje u projektu. Moja stručnost pokriva uski pojas strojnog održavanja isključivo u procesnoj industriji i preradi nafte, stoga Vam nažalost ne mogu pomoći. Sretno sa projektom!

5. P: Poštovana, Molim Vas da nam se javite vezano za savjet oko uporabe laserskog stroja za čišćenje.
Naime uskoro nam stiže naručeni stroj a nemamo iskustva sa uporabom.

O: Poštovani, preporučujem da prvo provjerite sa dobavljačem od kojeg kupujete uređaj nudi li besplatno ili uz doplatu temeljnu obuku korisnika te dogovorite detalje uz provjeru kakva je korisnička podrška/besplatni telefon za pomoć kupcima. Drugo, molim detaljno proučite tehničku dokumentaciju koju dobivate uz uređaj, posebno poglavlje o kvarovima i načinima njihovog otklanjanja i uvjete jamstva. Treće, raspitajte se kod dobavljača je li predviđen servis i/ili godišnja kalibracija uređaja za lasersko čišćenje te kojih sve uvjeta se obavezno treba pridržavati prilikom rukovanja laserskim strojem. Lp

6. P: Poštovana, Pročitao sam nekoliko Vaših članaka i vidi se da vrlo stručno sve objašnjavate. Za svaku pohvalu! Zamolio bih Vas za jedan savjet. Naime, u fazi sam servisiranja eliptičkog trenažera (orbitrek – sprava za vježbanje). Star je oko 13 godina ali vrlo funkcionalan i ispravan. Zanima me da li se kanalni remen mora, tj. može podmazivati i s kojim sredstvom? Biti ću Vam zahvalan na odgovoru.

O: Poštovani, hvala na komentarima. Predlažem da prvo pogledate je li kakvo mazivo navedeno u priručniku za uporabu i kupite ga. Druga opcija je da pogledate online kataloge maziva jer postoje određena maziva koja su namijenjena podmazivanju kućanskih strojeva i izaberete nešto od toga. Imate podatke od kojeg materijala su izrađeni kanali remena ili od kojeg materijala su izrađeni remeni? Vrsta maziva ovisi o materijalu od kojih su izrađeni dijelovi stroja ili uređaja koji dolaze u kontakt, o radnom opterećenju i o brojnim drugim faktorima pa mi je mało teško dati preporuku bez tih podataka.

7. P: Pozdrav, Vidim da se bavite strojevima za lasersko čišćenje. Dali biste mi rekli kamo da nađem tvornicu  ili radionicu koja radi lasersko čišćenje, gdje bi uzeo neku ponudu? Hvala vam, pozdrav

O: Poštovani, bavim se održavanjem strojeva u preradi nafte. Molim obratite se direktno proizvođaču laserskih strojeva za čišćenje da vam javi koji je najbliži zastupnik u Hrvatskoj, kontakt podatke ćete naći na njegovim internet stranicama. LP.

8. P: Pozdrav. Monofazni motor prilikom ukljucenja kratko krene i stane. Provjeren je kondenzator i isti je ispravan. Namotaji izmjereni i iznose 2 oma, 5 oma i zajedno 7 oma. Ako moze pomoc. Hvala

O: Hvala na pitanju. Niste naveli koliko dugo radi motor, koji stroj pokreće i kakvu zaštitu ima od preopterećenja. Ako vam je motor spojen na npr. uređaj koji je pod velikim opterećenjem, onda će zaštita izbacivati motor iz rada da spriječi pregaranje. Jeste probali podići razinu zaštite? Je li motor prethodno radio bez problema ili ste imali izbacivanje? Probajte također rasteretiti stroj koji motor pokreće pa zavrtiti motor samostalno “u prazno” i vidjeti da li će zaštita izbacivati u tom slučaju. Molim pošaljite mi više podataka, ovako nažalost nemam cijelu sliku pa ne mogu dati konkretniji odgovor.

9. P: Pozdrav, vidim da se bavite cijevima. Potrebna bi mi bila usluga bušenja i spajanja cijevi, odnosno veldolet, kolčak, prirubnicu i ventil ili zasun bi ugradio ja. Molim ponudu čim prije!

O: Dobar dan, bavim se strojarskim održavanjem međutim nisam specijalizirana za navedene radove na cijevima. Predlažem da provjerite koje kompanije se na području RH bave takvim poslovima pa im se javite sa upitom.

Namjerno nisam pisala nikakve komentare jer smatram da postavljena pitanja dovoljno govore sama za sebe. Dakako, bilo je puno, puno više konkretnijih i ozbiljnijih pitanja. I za kraj, znam da je strojarsko održavanje interesantna tema za vrlo usku nišu i manji broj ljudi (barem u Hrvatskoj u usporedbi sa npr. lifestyle nišom) stoga me jako veseli porast broja čitatelja iz godine u godinu. Također, upoznala sam brojne sjajne kolege koji su se prepoznali u nekim od mojih članaka i potom nesebično podijelili svoje uspone, padove i naučene lekcije 🙂 🙂 🙂

Kako biste vi odgovorili na ovakva pitanja? Kao i do sada, podijelite svoja iskustva u komentarima… ili mi pošaljite pitanja direktno na mail!

Osnove preventivnog održavanja zračnih hladnjaka

Zračni hladnjaci su vrsta strojarske opreme namijenjena pothlađivanju vršnih produkata koji izlaze iz kolona ili posuda i usmjeravaju se u druge etape procesa prerade. U procesnoj industriji se najčešće koristi tip zračnih hladnjaka sa prisilnim strujanjem.

Najveća prednost ovakvih izmjenjivača topline je što nema potrebe za rashladnom vodom jer se izmjena topline vrši direktno sa zrakom iz okoline. Druga prednost je sama veličina izmjenjivača koja može varirati od malih izmjenjivača ugrađenih u osobne automobile do izmjenjivača koji se koriste za hlađenje kondenzata parne turbine snage 1,2 MW. Na slici 1. prikazani su sastavni dijelovi jednog izmjenjivača zračnog hladnjaka.

Slika 1. Izmjenjivač zračnog hladnjaka sa prisilnim strujanjem zraka (Izvor)

1. Ventilator  2. Zaštitni prsten  3. Nosiva konstrukcija 4. Mlaznica 5. Distributor radnog medija 6. Cijevni snop  7. Pogonski stroj-elektromotor   8. Nosač  9. Kanal za usmjeravanje strujanja zraka

Ventilator je pokretan elektromotorom pa uzrokuje prisilno strujanje zraka među cijevima cijevnog snopa i na taj način dovodi do izmjene topline. Radi redundancije obično se ugrađuju po 2 ventilatora sa elektromotorima. Jednolika distribucija zraka među cijevima je važna za kontinuiranu i predvidljivu izmjenu topline. To se postiže gubitkom statičkog tlaka duž cijevnog snopa. Dobra inženjerska praksa je ostvariti minimalno 40% pokrivenosti cijevnog snopa sa površinom koju „prebrišu“ lopatice prilikom vrtnje ventilatora jer je tada gubitak statičkog tlaka jednak do 3.5 puta brzini strujanja zraka kroz zaštitni prsten. Ako imamo 2 ventilatora, tada omjer duljine cijevi u cijevnom snopu i širine snopa treba biti 3 do 3.5, pri čemu cijevi moraju biti položene u 4 reda po visini konstrukcije. Na slici 2. su prikazani sastavni dijelovi sklopa ventilatora.

Slika 2. Sastavni dijelovi ventilatorskog sklopa (Izvor)
1. Prirubnica na glavčini,  2. Stezaljke za montažu lopatice na glavčinu,  3. Vijci za pričvršćivanje,  4. Matice,  5. Lopatica,  6. Glavčina

Promjer lopatica može varirati od 900 mm do 8000 mm, dok se broj lopatica kreće od 2 do 20 i uvijek su prisutne u parnom broju radi postizanja dinamičke ravnoteže prilikom vrtnje. U procesu prerade nafte ventilatori  obično imaju 4 do 6 lopatica, nešto rijeđe ih imaju po 8. Lopatice se izrađuju od čelika, aluminija ili ojačanog fiberglasa, pri čemu poprečni presjek može biti pun ili šuplji.

Lopatice su fiksne ili podesive, tada se podešavanje vrši ručno kada je ventilator obustavljen ili automatski dok je ventilator u radu. Automatsko podešavanje vrši se primjenom pneumatske dijafragme koja se oslanja na oprugu smještenu u glavčini ventilatora, pritom je potreno imati dotok tehničkog zraka.

Cijevni snop se sastoji od točno određenog broja cijevi montiranih unutar zajedničkog okvira. Površina cijevi izložena je strujanju zraka i prekrivena tankim pločicama što omogućava povećanje površine podložne hlađenju i kompenzira nisku razinu izmjene topline sa okolnim zrakom pri atmosferskom tlaku i pri nižoj brzini vrtnje ventilatora da bi se postigla razumna potrošnja električne energije za pokretanje elektromotora. Cijevni snopovi se izrađuju od konstrukcijskih materijala prikladnih za primjenu u naftnoj industriji tj. materijala otpornih na koroziju uz ograničenje tlaka i temperature. Pločice se na cijevi montiraju okomito ili helikoidalno, što je prikazano na slici 3., najčešće se izrađuju od aluminija zbog niske cijene i dobre termičke vodljivosti.

Slika 3. Pločice montirane na cijevi

Pouzdanost i termička efikasnost zračnih hladnjaka ovisi o konstrukciji i o načinu održavanja mehaničkih dijelova. Svaki zračni hladnjak ima do 3 ventilatora pokretana elektromotorima. Ventilator i elektromotor mogu biti povezani remenskim prijenosom (zupčastim ili klinastim remenom) ili preko reduktora. Remenski  prijenos ima po 2 ležaja na strani elektromotora i još 2 ležaja na strani ventilatora koje treba redovito podmazivati mašću, po preporuci većine proizvođača interval podmazivanja je jednom mjesečno ako su ventilatori u kontinuiranom radu 24/7. Kada se uklanja stara mast, ostatke treba pregledati u potrazi za prisutnošću metalnih čestica. Ako se nađu metalne čestice, to može ukazivati na pojačano trošenje.  Zategnutost remenskog prijenosa treba redovito provjeravati, najčešće svakih 6 tjedana te pritom detaljno vizualno pregledati remene u potrazi za tragovima trošenja.

Kada je ventilator u radu, prilikom dnevnih obilazaka opreme u postrojenju, treba obratiti pažnju na zvuk. Nepravilan i/ili lupajući zvuk ukazuje da je došlo do problema sa ležajevima pa je potrebno isključiti ventilator iz rada. Zvuk cviljenja ukazuje na proklizavanje i istrošenost remena pa ih je potrebno čim prije zamijeniti. Redovita vizualna kontrola dijelova ventilatora kada je isključen iz rada te provjera ima li prisutnih tragova maziva i prljavštine omogućava pravovremeno otkrivanje i spriječavanje potencijalnih problema sa podmazivanjem.

Praćenje temperature radnog medija pomoću termometara ugrađenih prije i nakon izmjenjivača pokazuje učinkovitost hlađenja te ispravnost rada ventilatorskog agregata. U slučaju aktivacije alarma zbog premale razlike u temperaturi, potrebno je obustaviti stroj i napraviti provjere. Također, potrebno je periodički napraviti termovizijsko snimanje elektromotora i reduktora, ukoliko ventilator ima takvu vrstu prijenosa. Na slici 4. prikazan je termovizijski snimak reduktora i elektromotora jednog procesnog izmjenjivača topline.

Slika 4. Termovizijska snimka elektromotora (lijevo) i reduktora (desno) koji pokreću ventilator zračnog hladnjaka

Jednom godišnje potrebno je pregledati ventilator tako da se detaljno pregledaju lopatice po čitavoj dužini te spojevi sa glavčinom za slučaj da ima prisutnih pukotina, tragova trošenja ili pojačanog trenja. Kod vijaka koji spajaju lopaticu sa glavčinom potrebno je provjeriti moment dotezanja, ako nije u skladu sa momentima preporučenim od strane proizvođača treba ponovno izvršiti dotezanje. U tablici su prikazani momenti dotezanja ovisno o veličini vijaka i matica koji se koriste za pričvršćivanje lopatice na glavčinu preporučeni od strane proizvođača ventilatora (Izvor).

Nakon toga slijedi provjera kuta nagiba lopatica i po potrebi podešavanje. Ventilator koji radi sa samo jednom od lopatica pod neodgovarajućim kutem nagiba, uzrokovat će smanjenje efikasnosti pothlađivanja radnog medija u izmjenjivaču do 3%. Kut nagiba treba podesiti prema vrijednostima navedenim u korisničkom priručniku, zato što se vrijednosti razlikuju od proizvođača do proizvođača.

Prilikom zamjene lopatica novima ili prilikom demontaže postojećih lopatica, potrebno je izvršiti vaganje svake lopatice. Sve lopatice moraju imati jednaku masu radi postizanja dinamičke ravnoteže prilikom vrtnje te ravnomjernog opterećenja glavčine i posljedično tome, remenica i remenskog prijenosa.

Sljedeća provjera je kreću li se sve lopatice u istoj ravnini unutar zaštitnog prstena, na slici 1. prikazani su pod pozicijama 1 i 2. Tada također treba ispitati jesu li svi rubovi lopatica jednako udaljeni od unutrašnjeg promjera zaštitnog prstena. Ventilatori novijeg datuma proizvodnje također imaju ugrađenu kočnicu za sprječavanje oštećenja remenskog spoja koja ujedno predstavlja sigurnosnu mjeru od neovlaštenog pokretanja ventilatora u rad dok djelatnici vrše održavanje.

Jednom godišnje također treba dobro oprati cijevni snop kako bi se otklonile nakupljene naslage prašine i prljavštine koje djeluju kao izolator na cijevima i na pločicama, čime se smanjuje dostupna površina za izmjenu topline a time i efikasnost hlađenja.

Koje metode preventivnog održavanja primjenjujete za zračne hladnjake? Koliko ste zadovoljni postojećim stanjem? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Najčešći kvarovi klipnih kompresora

Klipni kompresori poput kompresora na slici 1. su rotacijski strojevi koji komprimiraju zrak, vodik ili mješavinu različitih plinova u procesnim postrojenjima. Danas ćemo razmotriti koji su najčešći uzroci kvarova ili nepravilnosti nastalih u radu kompresora i načine uklanjanja. Prije bilo kakvih popravaka potrebno je procesni kompresor zaustaviti, rasteretiti, potpuno isprazniti od radnog medija, dobro isprati dušikom (inertirati), izbaciti iz uklopa te blindirati usisni i tlačni cjevovod.

Slika 1. Klipni kompresor (izvor)

Kada elektromotor nema napajanja ili su aktivne logike blokada na centralnom sustavu upravljanja poput niskog tlaka ulja u sustavu podmazivanja, nedostatka plina na strani usisa i visoke temperature rashladne vode, tada se kompresor neće pokrenuti u rad. Potrebno je provjeriti ima li elektromotor napajanje, provjeriti tlak, količinu i viskoznost ulja u sustavu podmazivanja te očistiti ili zamijeniti filter. Redovito kontrolirati količinu i čistoću rashladne vode ili drugog rashladnog sredstva koje se koristi. Pregrijavanje elektromotora se desi kada su nastali problemi s napajanjem, radno opterećenje premašilo dozvoljene vrijednosti ili agregat nije pravilno centriran. Svakako treba barem jednom godišnje provjeriti vrijednosti na koje s podešene zaštite elektromotora, stabilnost izvora opskrbe električnom energijom te bilo kakve neočekivane promjene u kemijskim ili fizikalnim svojstvima procesnog plina. Provjera centriranosti agregata i vizualna provjera stanja spojke su obavezni prilikom svakog servisa kompresora ili radova koji uključuju otpajanje spojke.

Nedovoljan kapacitet je posljedica prekomjernog pulsiranja tlaka plina na liniji tlačnog cjevovoda, labavih ili oštećenih usisnih i/ili tlačnih ventila te propuštanja plina radi oštećenih brtvenih prstenova u plinskoj brtvenici. Drugi najčešći uzrok nedovoljnog kapaciteta na tlačnoj strani, posebno tijekom ljetnih mjeseci, je nedostatak hlađenja cilindara. Za otklanjanje ovih kvarova obavezno je provjeriti ispravnost manometar na tlačnom cjevovodu, termovizijskim snimanjem provjeriti temperature usisnih i tlačnih ventila dok je kompresor u radu te protok i količinu rashladne vode. Pokaže li se da su manometri neispravni, treba ih zamijeniti. Zaustaviti kompresor a potom provjeriti prigušivače pulsiranja ili pulsacijske posude, Ako su usisni i/ili tlačni ventili oštećeni i na termovizijskim snimkama uočite pregrijavanje, potrebno ih je zamijeniti. Otvoriti poklopac cilindra, otpojiti stapajicu od križne glave, izvući stapajicu te zamijeniti oštećenu plinsku brtvenicu i klipne prstenove. Ako prilikom pregleda unutrašnjih stijenki cilindra uočite prisustvo korozije na površinama stijenki, obavezno treba analizirati sastav plina i vidjeti postoje li problemi u procesnim uvjetima. Također, treba analizirati ulje za podmazivanje i ovisno o rezultatima analize zamijeniti cjelokupnu količinu ulja.

Prejaka buka i vibracije nastali tijekom rada kompresora se javljaju uslijed otpuštenih vijaka na temeljnoj ploči, prisustvu prekomjerne količine kondenzata ili krutih čestica u procesnom plinu ili labavog spoja klipnjače s križnom glavom. Drugi potencijalni uzroci su necentriran agregat, otpuštanje klina ili papučica križne glave te neadekvatno brtvljenje klipnih prstenova. Nakon zaustavljanja kompresora provjeriti dotegnutost vijka na temeljnoj ploči prema vrijednostima navedenim u korisničkom priručniku kompresora, napraviti analizu sastava procesnog plina te izdrenirati cjevovod dovoda plina. Treba još provjeriti filter na usisnom cjevovodu i po potrebi ga očistiti. Pravilno zategnuti zamašnjak uz koljenasto vratilo i zamijeniti ležajeve. Centrirati agregat. Pregledati i zamijeniti usisne i tlačne ventile i njihove brtve. Izvesti preciznu provjeru klipnih prstenova te zamijeniti istrošene klipne prstenove.

Pregrijavanje dijelova kompresora također nastaje kada su prisutne krute čestice u procesnom plinu, nema dovoljnog rashladnog medija, došlo je do problema s podmazivanjem, plinska brtvenica propušta ili su se oštetili klipni prsteni. Potrebno je podesiti kapaljke lubrifikatora da doziraju točno određenu količinu ulja, očistiti filter ulja ili po potrebi zamijeniti klipne prstenove i kompletan paket brtvenih prstenova plinske brtvenice. Zamijeniti brtve uljne brtvenice i pregledati sustav dovoda podmazivanja Detaljno pregledati i provjeriti sustav hlađenja da se nisu začepili dovodi, napraviti cirkulaciju rashladnog medija uz provjeru tlakova i protoka.

Koje najčešće kvarove ste imali kod klipnih kompresora? Na koje načine ste ih otklonili? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

Osnovni koraci za povećanje pouzdanosti opreme i strojeva

Pouzdano postrojenje je sigurno postrojenje i operativno raspoloživo postrojenje koje u potpunosti ispunjava svoju funkciju i izravno doprinosi kompanijskom profitu.

Danas ćemo proći osnovne korake koji osiguravaju povećanje pouzdanosti proizvodne opreme i strojeva. Ponavljanje je majka mudrosti a praksa svakodnevnog održavatelj kog života je pokazala da ponavljanja nikad dosta.

1. Održavanje strojeva čistim, suhim i podmazanim. Svakodnevna provjera i pregled stroja je li čist, ima li kakvih propuštanja i kolika je razina ulja na nivokaznom staklu su temelj dobre prakse svakodnevnog održavanja stroja.

2.  Definiranje, komuniciranje i unaprijeđivanje radnih procedura. Djelatnici u proizvodnji i djelatnici održavanja trebaju raditi zajedno kao tim čiji je glavni cilj imati strojeve i opremu u ispravnom radnom stanju. Zajedno definiraju prioritete u održavanju strojeva prema matrici rizika (posljedicama za zdravlje, sigurnost, okoliš i reputaciju kompanije). Radne procedure se na godišnjoj razini trebaju revidirati gdje se uoče nedostaci, prazni hod, neadekvatne aktivnosti i sl.

3. Identificiranje i implementiranje potrebnih strategija održavanja kao što su Održavanje usmjereno prema pouzdanosti ili Inspekcija opreme temeljem rizika.

4. Redoviti treninzi djelatnika za poboljšanje profesionalnih znanja i vještina. Redovite evaluacije i razvoj kompetencija djelatnika su dugoročan doprinos pouzdanoj opremi jer samo educiran i redovito uvježban djelatnik svojim radom omogućava besprijekorno funkcioniranje proizvodnog procesa.

5. Definirane i praćenje performansi preko indikatora kao što su mjesečni broj hitnih kvarova, broj preventivnih radova, broj planiranih radova, broj inspekcijskih pregleda, troškovi po svakoj kategoriji i sl.

6. Primjena računalnog sustava za planiranje, raspoređivanje prema prioritetima, praćenje i naplatu radova održavanja. Računalni sustavi za upravljanje održavanjem poput Maximo, SAPa,  CloudApper podiže efikasnost jer na jednom mjestu objedinjava sve potrebne podatke o performansama održavanja.

7. Ažurna tehnička dokumentacija je obavezan alat za svakodnevni rad. Nacrti, P&I, PFD, liste materijala, liste rezervnih dijelova, tehnološki priručnici, upute za rad i brojni drugi dokumenti omogućavaju kvalitetno planiranje radova i izradu planova održavanja.

8. Kvalitetno izvršavanje radova održavanja. Izvršavanje radova bi trebalo biti >90% pravovremeno prema definiranim prioritetima, u financijski realnim okvirima i imati <5% reklamacija na radove.

9. Stalno unaprjeđivanje procesa održavanja. Održavanje je živi organizam u službi procesnih strojeva i opreme, kao takvo neprestano treba biti analizirano radi poboljšanja slabih karika i podizanja razine sveopće efikasnosti. Također, treba periodički revidirati procedure ili aktivnosti koje su zastarjele i više nisu u korak sa svjetskom praksom.

Koje korake primjenjujete da bi podigli pouzdanost opreme? Koliko ste zadovoljni postojećim procedurama održavanja? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

10 preporuka za ispravno korištenje moment ključa

Ispravno korištenje alata ima veliku važnost u popravcima strojeva i opreme. Pogrešna upotreba alata prilikom sastavljanja stroja uzrokuje kraći radni vijek stroja i predstavlja opasnost za sigurnost djelatnika i okoliša jer je stalno prisutan rizik od neočekivane havarije. U ekstremnim slučajevima, stroj može zaribati, eksplodirati ili se razletjeti. Najčešći kvarovi nastali kao posljedica pogrešne upotrebe alata su otkazivanje ležajeva zbog smanjene zračnosti, pojava inicijalnih pukotina na kućištu zbog prejake zategnutosti vijaka, labavost dijelova zbog neodgovarajućeg momenta dotezanja te prenapregnutost vijčanih spojeva na prirubnicama.

Glavni način sprječavanja ovakvih kvarova je pravilna upotreba moment ključa, preciznog alata konstruiranog tako da se primjeni odgovarajuća sila dotezanja na spoj. Na tržištu postoje mehanički i električni/pneumatski moment ključevi, pri čemu ćemo u današnjem članku razmatrati pravilnu upotrebi mehaničkog tipa. Neovisno o tome dotežu li se matice na vijcima na kućištu centrifugalne pumpe ili matice na vijcima bloka dizel motora s 8 cilindara, važno je pravilno koristiti moment ključ. Svaki proizvođač strojeva i opreme u korisničkom priručniku s uputama za rad i održavanje daje raspon dozvoljenih momenata, definira redoslijed dotezanja i kazuje koliko puta treba dotegnuti ili olabaviti maticu da bi djelovanje sile na površine bilo jednoliko raspoređeno. Tablica prikazuje primjere vrijednosti momenata dotezanja za vijčane spojeve na brodskom dizel motoru.

Treba voditi računa o podmazivanju navoja te starosti korištenih vijaka i matica, s obzirom na to da utječu na moment dotezanja. Npr. kada se radi o dotezanju vijčanih spojeva na opremi koja radi pod visokim temperaturama i tlakovima, pravilo struke je da se svaki put koriste potpuno novi vijci i matice preuzeti sa skladišta te posebna vrsta masti.

Preporuke za ispravno korištenje moment ključa:

1. Pridržavajte se uputa proizvođača moment ključa za smjer dotezanja, odgovarajuće sile, redoslijeda dotezanja, korištenja maziva ili Molykote paste na navojima te ciklusa stezanja/otpuštanja.
2. Koristite moment ključ za primjenu određenog momenta na vijčane spojeve prilikom završne faze sastavljanja strojeva ili opreme. Nemojte koristiti moment ključa kao primarni i jedini alat za dotezanje i otpuštanje vijčanih spojeva.
3. Nemojte prijeći raspon ograničenja moment ključa. Pouzdanost mjerenja se temelji na postotku radnog raspona pri čemu većina mehaničkih ključeva ima radni raspon od 20% do 100%. Električni moment ključevi imaju raspon od 10% do 100%.
4. Nemojte koristiti produžetak ručke ili dodatne poluge prilikom dotezanja, osim ako to nije propisao proizvođač moment ključa. Svaki moment ključ ima specifičnu duljinu pa ga je potrebno obuhvatiti na sredini ručke. Ako se koriste obje ruke, tada obuhvatite sredinu ručke jednom rukom preko druge.
5. Okrećite moment ključ polagano i ujednačeno. Nemojte raditi nagle pokrete, tresti ključ ili naglo povlačiti.
6. Kada moment ključ prilikom dotezanja napravi “klik” ili kada se oglasi signalom (ako radite sa električnim moment ključem) znači da ste dotegli vijčani spoj traženim momentom i da trebate prestati s dotezanjem.
7. Redovito pregledavajte alat u potrazi za prisutnostima znakova oštećenja ili trošenja. Zamijenite nastavke/gedore koji su oštećeni.
8. Izbjegavajte bacanje ili ispadanje moment ključa na tvrde površine jer udarci mogu uzrokovati poremećaj kalibracije. Ako sumnjate u ispravnost kalibracije zbog pada ključa, pošaljite ga na ispitivanje ovlaštenom servisu ili proizvođaču.
9. Moment ključ uvijek čuvajte u kutiji zaštićen od vlage, utjecaja topline, korozivne atmosfere i prašine kada nije u upotrebi. Ako imate tip“klik”moment ključa , spremite ga tako da ste prethodno radni raspon podesili na najnižu vrijednost.
10. Jednom godišnje ili nakon svakih 5 000 ciklusa (ovisno što nastupi prvo) kalibrirajte moment ključ kod ovlaštenog servisera. Vodite evidenciju kada je moment ključ bio kalibriran. Ako ste i sami ovlaštena servisna radiona i želite dobiti npr. ISO certifikat, ovlaštene certifikacijske kuće će prilikom pregleda radione između ostaloga tražiti na uvid certifikate o umjeravanju preciznog alata pa je neophodno da imate ažurne sve potvrde o kalibriranju.

Ispravna upotreba alata i održavanje alata u ispravnom stanju doprinose bržem popravku, pouzdanom radu i produžavanju radnog vijeka strojeva i opreme nakon popravka te nižim troškovima održavanja. Korake opisane u ovom članku pogledajte i u kratkom videu.

Koliko često održavate alate koje svakodnevno koristite? Koliko često koristite moment ključeve? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Brzi test ravnalom za procjenu količine vode u uzorku ulja

Kada stroj radi nepravilno, često se sumnja na problematično podmazivanje. Nivokazna stakla na spremnicima ulja ili na ležajnim kućištima nisu uvijek lako dostupna, analiza ulja zahtijeva više vremena, a želimo napraviti vizualnu kontrolu ulja, pogotovo radi provjere je li u prisutna voda. Jednostavna metoda provjere prisutnosti i količine vode (%) u ulju je tkz.”test ravnalom”.

Iz spremnika ulja ili iz ležajnog kućišta se u valjkastu prozirnu posudu izdrenira količina uzorka maziva u rasponu 0,3 l do 0,5 l, ovisno o ukupnom volumenu spremnika (često se koriste teglice ili prazne boce op.a.). Za spremnike velikih turbostrojeve dozvoljeno je uzeti uzorak do 1 l. Potom se posuda postavi na ravnu površinu i pričeka 15 min da se izdrenirana količina maziva stabilizira kako bi se ulje i voda razdvojili. Kada je stabilizacija završena, uz posudu se prisloni ravnalo ili se vertikalno razvuče mjerna traka (metar). Na ravnalu se očita visina vode (V) te ukupna visina maziva (H). Zabilježiti izmjerene visine i te % prisutne količine vode izračunati prema:

% količine vode = (V/H) X 100%

Sada ćemo vidjeti kako test ravnalom izgleda u praksi. U stabiliziranom uzorku izmjerena visina vode je V = 40 mm. Izmjerena ukupna visina tekućine iznosi H = 97 mm.

Postotak prisutne vode u uzorku iznosi:

% vode = (V/H) X 100% = (40/97) X 100% = 41,24%

Brzi test ravnalom je gruba procjena prisutne količine vode i koristi se isključivo terenski. Za detaljnu procjenu onečišćenosti ulja i točne podatke, pogotovo po pitanju kvalitativnog i kvantitativnog sadržaja čestica nečistoće, potrebno je napraviti laboratorijsku analizu.

Koje vrste analiza ulja za podmazivanje provodite? Koliko ste zadovoljni rezultatima? Podijelite iskustva u komentarima!