Muke po održavanju protupožarnih zrakoplova

Nedavno sam u dnevnim novinama naišla na članak gdje se opisuje problematika nedostatka održavanja hrvatskih protupožarnih zrakoplova Air Tractora (kanadera), koji će u ljetnoj sezoni kada je povećan rizik od nastanka požara, pogotovo u obalnim područjima, ovoga ljeta biti prisutni u manjem broju nego ranijih godina. 

S obzirom da je održavanje strojeva i opreme kroz planiranje, praćenje i realizaciju kruh moj svagdanji, članak me zainteresirao sa tehničkog, organizacijskog i planskog aspekta.  Iščitavajući detaljan opis problema u održavanju protupožarnih zrakoplova, iz teksta su vrištali pojmovi: hitni popravak, pogrešan način popravka, teška oštećenja aviona, popravci zahtijevaju puno vremena, puno radnih sati, varenje oštećenja, osposobljenost djelatnika…

To me navelo na razmatranja da vidimo na koji način su se ove muke po održavanju mogle spriječiti ili barem svesti na najmanju moguću mjeru:

1. Pravovremeno planiranje aktivnosti održavanja zrakoplova

Svi strojevi, pa tako i protupožarni zrakoplovi, imaju svoje intervale održavanja i servisa. Povećan rizik nastanka požara je prisutan svakoga ljeta. S obzirom na to da nakon toga nema većih potreba za ovim zrakoplovima, djelatnici održavanja imaju na raspolaganju cca 9 mjeseci da isplaniraju i izvedu potrebne aktivnosti održavanja ili generalnog servisa, ovisno na što je od navedenog došao red. Pravovremeno planiranje i provođenje aktivnosti održavanja omogućilo bi da protupožarni zrakoplovi sljedeću ljetnu sezonu dočekaju spremni.

2. Planiranje trajanja radova za održavanje i popravke

Članak navodi da je na 4 zrakoplova bilo potrebno izvršiti velike C preglede. Da pojasnim, u održavanju zrakoplova postoje A, B, C i D vrste pregleda.

A Pregled i B Pregled

Svakih 8 do 10 tjedana, zrakoplovi se podvrgavaju A pregledu, pri čemu se mijenjaju filteri te provjeravaju i podmazuju kritični sustavi. Oprema za slučaj nužde prolazi detaljan pregled. A pregled traje od 6 do 24 sata za prosječan putnički zrakoplov.  Također, A pregled se izvodi svakih 400 do 600 sati leta, što bi u prosjeku bilo nakon svakih 300 letova.

B pregled je prije postojao kao zasebna aktivnost, međutim servisni avio centri su ga objedinili sa A pregledom. B pregled se provodio svakih 6 do 8 mjeseci i trajao je od 1 do 3 radna dana u hangaru.

C Pregled i D Pregled

Kompleksni radovi održavanja obuhvaćaju puno veći broj aktivnosti od A i B pregleda. Za odraditi C i D preglede zrakoplov potrebno je nekoliko tjedana. C pregled se provodi svakih 18 mjeseci ili svake 2 godine te traje otprilike 3 tjedna. Zrakoplov mora proći C pregled u trajanju od cca 6 000 sati održavalačkih radova, pri čemu djelatnici naprave detaljan pregled strukture trupa te podmazivanje svi kabela i spojeva.

Zrakoplovi u hangaru tijekom C pregleda (izvor)

D pregled obuhvaća najzahtjevnije radove održavanja od svih pregleda. Provodi se svakih 6 do 10 godina u izvođenje svih inspekcijskih pregleda te popravaka čitavog zrakoplova. Slikovito rečeno, djelatnici održavanja rastave zrakoplova da bi inženjeri i inspektori pregledali sve dijelove, pogotovo metalne konstrukcije, i potom ga ponovno sastave. Pritom se kompletno demontira stajni trap i strojni sustavi zrakoplova koji se potom pregledaju, ispitaju, poprave ili zamijene i na kraju montiraju.
D pregled traje od 3 do 6 tjedana i ima trošak od nekoliko milijuna dolara. Nakon što je dovršen, zrakoplov je zapravo vraćen na tvorničke postavke. Nakon što je zrakoplov prošao 2 do 3 D pregleda, troškovi održavanja premašuju njegovu vrijednost kao knjigovodstvene imovine tvrtke u čijem je vlasništvu.

Da se vratim natrag na muke po održavanju, s obzirom na to da je otprije bilo poznato kako je protupožarnim zrakoplovima bio potreban kompleksan C pregled koji u prosjeku traje 18 do 21 dan, pravovremeno planiranje trajanja popravaka i održavanja prikazano preko gantograma ili primjenom softvera CMMS bi unaprijedilo radove i stvorilo planirano vrijeme za neplanirane radove, tj. sanaciju oštećenja otkrivenih tijekom pregleda. Ujedno bi se efikasno rasporedili radni sati djelatnika.

3. Detaljna defektacija oštećenja i kvarova

Što je stroj kompleksniji, to će biti kompleksnija kontrolna lista (check lista) za njegov pregled i utvrđivanje oštećenja. Detaljna kontrolna lista usmjerava tehničare i inženjere održavanja da detaljno pregledaju sve dijelove, čime se izbjegava preskakanje koraka i ponavljanje zbog bojazni da se na neki dio zaboravilo, što dovodi do dodatnog trošenja vremena. Također, zrakoplovi su strojevi koji sa sobom nose povećani rizik (pogotovo putnički, tko je gledao emisiju o istragama zrakoplovnih nesreća zna o čemu govorim) i svaki previd može rezultirati sa katastrofalni posljedicama. Detaljna kontrolna lista će rezultirati još detaljnijim popisom oštećenja i kvarova koje treba otkloniti te ukazati održavateljima na slabe točke u dijelovima zrakoplova tamo gdje se utvrde ponavljajuća oštećenja.

4. Uključivanje preporuka proizvođača na vrijeme i usuglašavanje metoda popravaka

Prema navodima iz članka, tvrtka proizvođač protupožarnih zrakoplova poslala je upozorenje o potrebama za hitnim popravcima i pregledu spoja krila i trupa, međutim preporuke o načinima popravaka su bile neadekvatne. Usuglašavanje ispravnih načina pregleda i popravaka između tvrtke proizvođača zrakoplova i vlasnika trajalo je od rujna do siječnja (5 mjeseci). Svaki proizvođač redovito šalje korisnicima njegovih proizvoda preporuke i informacije (tkz. Technical service bulletin) o novitetima i skreće pažnju na potencijalne nedostatke. Također, dostupan je za razne upite korisnika i pružanje adekvatnih tehničkih informacija. Pravovremeno uključivanje preporuka proizvođača i usuglašavanje metoda pregleda i popravaka unaprjeđuje održavanje i izbjegava nepotreban gubitak vremena.

5. Pravovremeno naručivanje potrebnih rezervnih dijelova

Idući problem koji se dogodio bio je nedostatak rezervnih dijelova za popravke protupožarnih aviona. Ponovno se vraćam na preporuke proizvođača koji u korisničkim priručnicima obično u zadnjim poglavljima navodi popise neophodnih rezervnih dijelova koji obavezno moraju biti raspoloživi prilikom popravaka. Pravovremeno naručivanje rezervnih dijelova će osigurati njihovu raspoloživost u periodu izvršavanja planiranog pregleda i nepotreban gubitak vremena.

Skidanje rezervnih dijelova s jednog kanadera da bi se osposobio drugi u krajnjem slučaju može poslužiti samo kao vatrogasno rješenje dok ne pristignu novi rezervni dijelovi, ali nikako ne bi smjela biti uobičajena praksa. Također, ugradnja rabljenih rezervnih dijelova koji su bili u upotrebi nepoznati broj sati leta jednog protupožarnog zrakoplova predstavlja mačka u vreći i enormnu prijetnju za sigurnost leta drugog protupožarnog zrakoplova na koji se ugrađuje i razloga što može kod njega doći do pojave kvara taman nakon što je prošao C pregled. Za posljedice ovakve prakse predlaže pogledati jedan nastavak emisije o zrakoplovnim nesrećama.

6. Planiranje budžeta za potrebe održavanja

Veliki broj proizvođača strojeva zahtijeva da preglede i servise izvode samo njihovi djelatnici ili tvrtke koje su oni certificirali i ovlastili da izvode radove održavanja. U ovom slučaju servisni centar za održavanje određenih vrsta letjelica nema potrebne certifikate za održavanje zato što su a) certifikati skupi i b) takvih letjelica je premalo.

Planiranje budžeta za potrebe održavanja uz rezervne dijelove, materijal, troškove radova, pregleda i ispitivanje treba obavezno uključiti i obnovu certifikata. Tako će se a) omogućiti neometano izvođenje radova b) tvrtka koja posjeduje certifikat za servisiranje i održavanje specifičnog stroja time podiže svoju vrijednost i postaje usko specijalizirana pa može svoje usluge ponuditi i na tržištima susjednih zemalja i EU, čime otvara prostor za ostvarivanje dodatne zarade.

7. Redovita obuka i obnavljanje znanja djelatnika

Zadnji problem u održavanju zrakoplova je nedostatak obuke djelatnika u održavanju zrakoplova da popravljaju strukturu određenih letjelica prilikom C pregleda. Redovita obuka i osposobljavanje djelatnika povećavaju vrijednost tvrtke i čine ju konkurentnijom na tržištu. Slično kao kod posjedovanja certifikata, tvrtka ima mogućnost svoje specijalizirane djelatnike angažirati da popravljaju zrakoplove drugih zemalja i time ostvariti dodatan prihod.

Prve 3 godine, ili dok traje jamstveni period, ovisno kako je ugovoreno, proizvođač vrši servise i održavanje isporučenog stroja. Nakon toga, održavanje preuzima tvrtka koja je vlasnik stroja. Redovitim obnavljanjem znanja djelatnika podiže se kvaliteta održavanja, smanjuje se mogućnost pogreške i povećava se efikasnost prilikom izvođenja radova.

Kakva su vaša iskustva sa planiranjem radova na održavanju strojeva? Kako biste vi riješili probleme sa održavanjem zrakoplova? Podijelite svoja iskustvau komentarima!

Zašto je podmazivanje zakazalo?

(Ne)uspješnost podmazivanja rotacijske opreme se često dokazuje brojnim statistikama o zabilježenim kvarovima, npr. 60% – 80% otkazivanja ležajeva na pumpama je direktna posljedica nepravilnog podmazivanja, primjene pogrešnog maziva, miješanja nekompatibilnih maziva ili korištenja onečišćenog maziva. Danas ćemo vidjeti koji koraci spriječavaju situacije zbog kojih podmazivanje zakaže i ujedno doprionose povećanju pouzdanosti rotacijskih strojeva kada je podmazivanje u pitanju.

Kod podmazivanja ključna je preciznost i dosljednost. Mazivo je sredstvo kojim održavamo strojeve, dakle kompanijsku imovinu, u ispravnom i produktivnom stanju a ne dosadan i ponavljajući radni zadatak. Ako usvojimo naviku da je podmazivanje sastavni dio održavanja opreme, onda će uspješnost prilikom svakodnevnog rada biti veća. Ako koristimo mazivo koje je od početka onečišćeno česticama prljavštine, kakve šanse ima stroja za postizanje uspješnog i kontinuiranog rada? Što ćemo učiniti da se koriste maziva u najboljem stanju za osigurati dobre performanse rada strojeva? Na ova pitanja će nam odgovore dati sljedeći koraci.

Krenimo redom od trena kada zaprimamo maziva:
1. Kada zaprimamo ulje za podmazivanje, potrebno je prvo uzeti uzorak radi provjere je li isporučeno odgovarajuće ulje (npr. hidraulično, za turbine, za sporohodne motore i sl.) i ima li potrebnu viskoznost. Potom se provjerava čistoća (broj čestica prema ISO standardu 4406 i NAS 1638 za čistoću maziva) i ulje se (ne)može koristiti sve dok ne stignu rezultati analize.

2. Kada smo dobili rezultate analize koji zadovoljavaju potrebne uvjete, potrebno je filtrirati ulje cirkulirajući ga u zatvorenom sustavu.

3. Prilikom punjenja spremnika ulja za podmazivanje kod određenog rotacijskog stroja istovremeno treba paziti da ne dođe do onečišćenja česticama prljavštine koje se nalaze na samom stroju. Dobra praksa je puniti spremnik ulje preko priključka s adapterom koji se direktno spaja s otvorom na spremniku nakon uklanjanja čepa, bez potrebe za otvaranjem poklopca. Kada nema mogućnosti za spajanje priključka, ulje treba transportirati do spremnika u odgovarajuće označenim i zabrtvljenim/zatvorenim bačvama ili kanisterima. Nemojte koristiti otvorene kanistere.

4. Ako rotacijski stroj ima spremnik ulja velike zapremnine, spremnik je potrebno u potpunosti isprazniti od postojećeg starog ulja, drenirati te očistiti kemijski i mehanički i dobro posušiti. Priključak za dreniranje s ventilom treba biti na najnižoj točki na spremniku kako bi se voda i nataložene čestice nečistoće uklonile brzo i efikasno.

5. Na spremniku stroja treba biti naljepnica s oznakom ulja koja treba odgovarati oznaci na bačvi ili kanisteru ulja u spremištu.

6. Održavanje usmjereno prema pouzdanosti uvođenjem programa redovitog analiziranja uzoraka ulja poboljšava pouzdanost rada rotacijskog stroja. Ako se uzorci nakon analize pokažu kvalitetnima po kriteriju viskoznosti i kemijskog sastava, međutim analiza zabilježi prisutnost čestica prljavštine, tada je potrebno ulje višestruko filtrirati u zatvorenom sustavu prije upotrebe, uz nekoliko izmjena filtera. Treba otkriti odakle dolaze čestice i spriječiti njihovo nastajanje ubuduće.

Postoje brojni jednostavni koraci koje imamo priliku poduzeti da bismo održali sustav podmazivanja, mazivo i rotacijski stroj u izvrsnom stanju, a potreban je isključivo konstantan trud i praćenje. Zamislite samo koliko bi porasla produktivnost i pouzdanost strojeva kada bi 60% – 80% kvarova pretvorili u pozitivne rezultate. U tom smjeru svakako doprinosi redovita briga o čistom mazivu i precizna primjena prilikom podmazivanja.

Koje kvarove ste imali zbog nedostatka podmazivanja? Kako ste riješili probleme podmazivanja? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

22 preporuke za održavanje parnih kotlova

Svako postrojenje za proizvodnju pare zahtijeva redovito održavanje parnog kotla. Danas razmatramo preporuke za osnovno održavanje parnih kotlova. Pravilnim preventivnim održavanjem povećavamo pouzdanost i raspoloživost parnog kotla te postižemo financijske uštede zbog smanjene potrošnje goriva te efikasnu proizvodnju pare. Ispitivanja, podešavanja i popravke treba izvoditi prilikom planske obustave parnog postrojenja a radove planirati i materijal i naručiti unaprijed. Preporuke prilagodite specifičnostima parnog postrojenja koje održavate.

1. Potrebno je dnevno uzimati uzorke napojne vode i slati je u laboratorij na analizu. Analize kemijskog sastava služe za usporedbu i ukazuju je li potrebno promijeniti ili poboljšati kemijsko tretiranje vode. Proizvođači kemikalija također daju preporuke i pojašnjenja kada im pošaljete upit vezano za unaprijeđenje tretmana napojne vode temeljem laboratorijskih analiza.

2. Ugradnja automatskog sustava čišćenja cijevi napojne vode omogućava lakše upravljanje doziranjem kemikalija radi postizanja odgovarajuće kvalitete napojne vode.

3. Svaki dan se trebaju bilježiti radni parametri otplinjača radi provjere funkcionalnosti.

4. Svaki dan treba bilježiti temperature dimnih plinova u dimovodnim kanalima u vidu trendiranja i dobivene trendove koristiti u svrhu dijagnostike učinkovitosti prijenosa topline. Povećanje temperature izravno ukazuje na smanjenu učinkovitost prijenosa topline.

5. Efikasno upravljanje radom parnog kotla poput rada na ložišta na visokim temperaturama radi postizanja potpunog izgaranja goriva ili ugradnjom kotla odgovarajućeg kapaciteta moguće je postići do 8% uštede energije uz isplatu investicije unutar 2 do 3 godine. Prema nekim studijama, optimizacija veličine kotla u odnosu na radno opterećenje dovodi do 50% ušteda u potrošnji goriva.

6. Ložište treba čistiti jednom godišnje.

7. Uspostava programa održavanja parnog kotla uključujući redovite revizije omjera količine zraka i goriva u ložištu, održavanje gorionika i redovito čišćenje cijevi prilikom svake obustave postrojenja dovodi do uštede 4% energije uz smanjenje troškova unutar 5 mjeseci.

8. Smanjenje količine kisika od 3% u dimnim plinovima također omogućava “% do 3% uštede na gorivu.

9. Snižavanje temperature u dimovodnim kanalima za 5°C (razlika u temperaturi na izlazu u odnosu na temperaturu zraka koji ulazi u komoru izgaranja) će uštedjeti 1% do 2% potrošnje goriva.

10. Uklanjanje naslaga debljine 0,5 mm s površina smanjuje potrošnju goriva za 3%, uklanjanje naslaga debljine 2 mm smanjuje potrošnju goriva preko 8%

11. Povećanje temperature napojne vode za 10°C smanjuje potrošnju goriva za 1%.

12. Ugradnja mjerača protoka na cjevovodima dovoda napojne vode i cijevima recirkulacije omogućava brzo otkrivanje koliko se troši vode i je li u sustavu došlo do propuštanja

13. Periodičko uklanjanje naslaga u cijevima za napojnu vodu pospješuje prijenos topline. Prečesto uklanjanje naslaga je nepotreban trošak vremena, energije i kemikalija.

14. Svake godine treba revidirati količinu kemikalija za tretiranje vode i način doziranja temeljem rezultata laboratorijskih analiza.

15. Dobra praksa je uvođenje programa rutinskog ispitivanja i održavanja odvajača kondenzata i cjevovoda pare radi pravovremenog otkrivanja propuštanja i otklanjanja kvara što je prije moguće.

16. Uvođenje periodičkog godišnjeg podešavanja sustava gorionika dovodi do uštede goriva 5%.

17. Preporučuje se godišnje ispitivanje stanja izolacije cijevi i postavljanje nove izolacije na mjestima gdje se otkriju stanjenja i/ili oštećenja.

18. Pumpe kondenzata treba rutinski provjeravati.

19. Redovito čistiti i provjeravati stanje kotla i dimovodnih kanala. Čišćenje naslaga poboljšava prijelaz topline i energetsku učinkovitost parnog postrojenja.

20. Ugradnja i korištenje ekspanzijske posude je energetski učinkovitije rješenje za prikupljanje drenirane vode u usporedbi s direktnim dovodom i mješanjem hladne vode.

21. Održavanje sustava kondenzata i recirkulacijom kondenzirane vode smanjuje se trošak kemikalija i vode do 70%. Sustav kondenzata štedi energiju jer je kondenzirana voda već zagrijana i brže isparava u odnosu na svježu vodu koja se uvodi u sustav napajanja parnog bubnja i treba ju zagrijavati.

22. Precizno podešavanje sustava gorionika uz korekciju ili uklanjanje prevelikih gubitaka dobave zraka, smanjenja količine plinova izgaranja uz snižavanje temperature, smanjenje gubitaka radi neizgaranja goriva i smanjenje nepotrebnih količina čađe omogućava uštedu na gorivu od 4% do 18%.

Kako održavate parne kotlove? Podijelite vaša iskustva i dobru praksu u komentarima!

 

Dobra praksa za popravak centrifugalne pumpe

Otklanjanje kvarova centrifugalnih pumpi je svakodnevan održavateljski posao. Svaki tehnički nepravilan popravak, svaki popravak odrađen u žurbi ili bez poštivanja pravila struke se pokaže s vremenom u vidu ponavljajućih kvarova i kratkog radnog vijeka pumpe. Za razliku od popravaka električnih strojeva gdje manjkavost popravka brzo izađe na vidjelo čim pokušate pokrenuti stroj u rad (pojave se iskre, ispadnu osigurači ili u najgorem slučaju dođe do požara), greške u mehaničkom popravku su na prvu manje očite.

Npr. zanemarite jednu dimenzionalnu provjeru potrošnih prstena, preskočite jedan korak prilikom centriranja, ignorirajte dozvoljena odstupanja za ležajeve ili nebalansirano vratilo i pumpa će nastaviti raditi, međutim pitanje je koliko dugo vremena. Nekada kontinuirani rad potraje godinu ili dvije prije novog kvara ili havarije u usporedbi s tehnički ispravnom pumpom koja bi radila 5 do 7 godina prije pojave kvara. Nakon godine dana kada se ponovi kvar zbog tehničke neispravnosti pumpe djelatnici postrojenja mogu pomisliti da je jednogodišnji rad pumpe očekivani radni vijek. Takav pristup dovodi do povećanih troškova, manje pouzdanosti u radu postrojenja te gubitku vremena i proizvoda zbog neplaniranog zastoja (uz gubljenje živaca i nepotreban stres svih sudionika).

Kada pumpa doživi veći kvar ili havariju, potreban je generalni servis. Sveobuhvatni servis zahtijeva stručnost, znanje, određeno vrijeme i fokusiranost na detalje. Tada treba napraviti sve tehnički korektne aktivnosti i dobru praksu kako bi se pumpa popravila i bila tehnički ispravna. Danas razmatramo preporuke dobre prakse za popravke centrifugalnih pumpi bez obzira na vrstu radnog medija koju prepumpavaju i tip postrojenja.

Prilikom montaže novih ležajeva potrebna su mjerenja. Ležaj je koncentričan kada se izvadi iz originalnog pakiranja i ima propisane unutarnje tolerancije koje omogućavaju neometano kretanje elemenata prilikom vrtnje vratila. Ako je vratilo predimenzionirano ili pomalo konično na mjestu ugradnje ležajeva (sjedištu) ili ako je ležajno kućište prošireno s unutarnje strane na mjestu ugradnje ležajeva, ležajevi neće zadržati oblik tijekom rada. Mogućnost ležaja da zadrži koncentričan oblik tijekom rada određuje između ostalog radni vijek.

Provjerite dimenzije ležajnog kućišta i sjedišta na vratilu kako bi osigurali pravilnu montažu tijekom servisa. Dozvoljena odstupanja su obično navedena u korisničkom priručniku pumpe ili u priručniku proizvođača ležaja. Po potrebi možete ih oboje konzultirati radi potvrde odgovarajućih dimenzija.

Ako vratilo nije istokareno tehnički ispravno, često će biti malo predimenzionirano na sjedištu ležajeva, dok će ležajno kućište s unutarnje strane biti poddimenzionirano. Takav pristup se primjenjuje zato što je lakše po potrebi dodatno potokariti metal nego ga dodavati, pa je često praksa po radionama da vratilo bude deblje a unutarnja strana kućišta šira, čime se omogućava da ostane dovoljno metala u slučaju potrebe za dodatnim tokarenjem. Ponekad se za svaki slučaj ostavi previše metala s unutarnje strane kućišta pa se ležaj ugradi i tada bude stiješnjen na obodu vanjskog prstena. Druga krajnost je da se ležaj previše proširi na unutarnjem prstenu pod djelovanjem temperature i male zračnosti te brzo otkaže. Ležaj radi samo godinu dana a mogao bi raditi minimalno 5 i više godina da je ostao dimenzionalno nepromijenjen, čime se povisuju troškovi.

Često se rotor skraćuje uklanjanjem materijala na vanjskom obodu (tkz.trimming) kako bi se poboljšale peformanse pumpe, uštedjela energija i da omogućio rad pumpe radi bliže točki maksimalne učinkovitosti Q-h krivulje. Za proračun manjeg promjera rotora se primjenjuju zakoni hidrodinamike kada npr. rotor vanjskog promjera 240 mm treba smanjiti na promjer 225mm kako bi radna krivulja pumpe bila u skladu sa zahtjevima sustava cjevovoda. Kada se uklanja materijal na tokarskom stroju, rotor je u debalansu.

Uklanjanje materijala debljine 2 mm duž čitavog oboda može dovesti do velikog debalansa čitavog rotorskog sklopa kada pumpa ima brzinu vrtnje 1500 rpm ili više. Nakon uklanjanja materijala na tokarskom stroj, rotor treba dinamički balansirati.  Ukoliko radiona nema mogućnost balansiranja rotorskog sklopa, potrebno je poslati rotor na balansiranje da se osigura pravilan rad i spriječe pojačane vibracije. Također treba provjeriti dimenzije potrošnih prstena rotora i kućišta. Kada je pumpa sastavljena i spremna za povratak u postrojenje, tada je kasno razmišljati o balansiranju.

Vratila pumpi su podložna debalansu, trošenju materijala i djelovanju prevelikog opeterćenja- Sve navedeno su mehanički problemi koji dovode do savijanja vratila. Zato se provjerava stanje vratila na tokarskom stroju. Drugi način provjere je postavljanjem vratila na 2 nosača V oblika uz komparator. Vratilo se oslanja na sjedištima V nosača i komparator se postavlja na središte vratila kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1.: Provjera je li vratilo savijeno (izvor)

Kada vrtite vratilo nazivnog promjera 200 mm i manje, odstupanje prikazano na komparatoru ne bi smjelo biti veće od 0,05 mm. Za vratila nazivnog promjera većeg od 300 mm do 600 mm dozvoljeno odstupanje je maksimalno 0,08 mm. Ako je vratilo savijeno, tijekom vrtnje će dodatno pritiskati ležajeve i elemente brtvenice te tako skratiti njihov životni vijek.

Gotovo svi ležajevi imaju zračnosti između unutarnjeg promjera ležaja i sjedišta na vratilu. Unutarnji promjer ležaja (tj. promjer unutarnjeg prstena) je manji od promjera vratila na mjestu montaže ležaja jer se montira sa čvrstim dosjedom, stoga je potrebno ležajeve uprešati ili zagrijati kako bi se povećao promjer unutarnjeg prstena prije montaže. Ako se ležaj pregrije, doći će do nejednolikog širenja i iskrivljenja konstrukcije pa će se skratiti životni vijek.

Mehaničke radione koriste indukcijske grijače ili stožaste grijače kako bi brzo zagrijale unutarnji prsten ležaja radi montaže. Međutim, termostat na grijaču može biti van kalibracije ili ga grijač uopće nema. U tom slučaju treba koristiti infracrveni termometar za praćenje i provjeru temeperatura ležaja. Ležaj se ne bi smio zagrijavati na više od 120°C prije montaže. Pregrijavanje ležajeva također skraćuje njihov životni vijek i dovodi do preranog otkazivanja.

Sva vratila imaju tokareno zaobljenje (r) na mjestu promjene poprečnog presjeka koje određuje mjesto nalijeganja ležaja na vratilo. Lice unutarnjeg prstena ležaja se treba osloniti na zaobljenje vratila po čitavom obodu čime se postiže položaj pod pravim kutem, što je prikazano na slici 2.

Slika 2.: Položaj ležaja na vratilu (izvor)

Nakon montaže se provjera je li prisutan razmak umetanjem mjernih listića debljine od 0,02mm do 0,05mm između unutarnjeg prstena ležaja i zaobljenja vratila u smjeru kazaljke na satu u položaju 3h, 6h, 9h i 12h, dakle po čitavom obodu. Kada se ležaj montira uprešavanjem tada obično nema razmaka ili je manja vjerojatnost da će se pojaviti.

Kada se montira prethodno zagrijan ležaj, tada ga treba “pridržati” pored zaobljenog dijela na sjedištu tako da ne dođe do sužavanja ležaja kada se ohladi. Hlađenje traje barem 3 do 5 min. Ako se ležaj ostavi kraće vrijeme, kasnije će biti posljedica u vidu naprezanja materijala i ubrzanog trošenja ležaja nakon montaže. Ako ležaj nije pravilno postavljen uz zaobljenje vratila, doći će do necentričnosti ležaja pa je provjera pomoću mjernih listića bitna da bi se kasnije vratilo neometano vrtjelo.

Posljednja dobra praksa je provjera centriranost usisne i tlačne cijevi da se izbjegne povlačenje pumpe i poništavanje centriranost agregata tj. uništavanje ležajeva i brtvenica. Postavite komparatore na glavčinu pumpe kada je spojka demontirana. Jedan komparator je postavljen sa prednje strane radi očitanja horizontalnog pomaka. Drugi komparator je postavljen na vrh glavčine radi očitanja vertikalnog pomaka. Na oba komparatora kazaljke moraju u tom položaju pokazivati 0.

Potom lagano otpustite vijeke koji spajaju usisnu i tlačnu prirubnicu na pumpi sa usisnom i tlačnom cijevi. Cijevi ne treba odvojiti, samo odmaknuti za 15mm do 20 mm od prirubnica. Vijek i matice možete ostaviti na mjestu. Ako se pritom na komparatorima pokažu pomaci od 0,02 mm ili više znači da cijevi povlače agregat i potrebno je napraviti korekciju položaja cijevi prije nego što se pumpa vrati na radnu poziciju nakon generalnog servisa. Ovaj korak se često zaboravlja. Velika je vjerojatnost da će se servisirana pumpa vratiti na mjesto s postojećim cijevima i imati kraći radni vijek zbog naprezanja uzrokovanih krutim cijevima.

Koju dobru praksu preporučujete pri servisu pumpe? Što smatrate manjkavim ili suvišnim? Podijelite iskustva u komentarima!

 

10 pokazatelja efikasnog programa podmazivanja

Podmazivanje strojeva i opreme u brojnim proizvodnim postrojenjima se često previdi iz jednostavnog razloga što ga većina djelatnika smatra osnovnim poslom „koji se podrazumijeva“ i koji je toliko prizemno jednostavan „da ne možeš promašit“.

Međutim, brojni kvarovi pumpi i zaribavanje ležajeva su bili direktna posljedica nedovoljnog i nekvalitetnog podmazivanja. Izrada i uvođenje kvalitetnog programa podmazivanja svih strojeva koje imate nije nimalo jednostavan zadatak. Zahtijeva puno vremena i strpljenja ali donosi sjajne rezultate u obliku pouzdanijeg rada strojeva, smanjenja rizika od nastanka iznenadne havarije i smanjenja troškova radi neplaniranog zastoja proizvodnje. Također, program i plan podmazivanja moraju imati proizvodne kompanije koje podliježu pregledu i certifikaciji akreditacijskih kuća i osiguravajućih društava.

Danas ćemo razmotriti pokazatelje temeljem kojih možete procijeniti vaš program podmazivanja ako ga imate. Ako ga nemate, ovi pokazatelji će vas konkretno usmjeriti na što trebate obratiti pozornost prilikom izrade i implementacije vašeg programa podmazivanja.

1. Pravilno skladištenje maziva daje izravan uvid u stanje programa podmazivanja,tj. izgled prostorije ili spremišta u kojima se nalaze maziva te način na koji djelatnici zaduženi za obavljanje podmazivanja vode brigu o uljima i mastima. Je li prostorija čista i provjetrena? Jesu li sva maziva u originalnim pakiranjima? Jesu li čvrsto zatvorena i označena? Je li staro i novo ulje pomiješano? Na koji način su maziva organizirana? Znate li koliko čega ima na raspolaganju i čega treba naručiti?

Ako je samo jedan negativan odgovor na ova pitanja, znači da imate slabu točku u programu podmazivanja. Čisto i organizirano spremište za maziva je bitno radi sprječavanja onečišćenja ulja i greške da se zabunom određeni stroj ne podmaže neodgovarajućim uljem.

2. Manji broj različitih vrsta maziva olakšava svakodnevan rad i vođenje evidencije o potrošnji, postojećim količinama i budućim narudžbama maziva. Koliko različitih vrsta maziva za isti tip stroja trenutno imate u programu? Koliko različitih vrsta maziva naručujete od dobavljača i koliko različitih dobavljača imate? Koliki su rokovi isporuke i što poduzimate u slučaju kašnjenja?

Nastojite koliko god je moguće koristiti ista maziva ili njihove domaće ekvivalente za većinu strojeva ako prilike to dopuštaju te koristiti provjerene dobavljače koji daju popust na količinu. Ovakav unificirani pristup će vam pojednostaviti program podmazivanja i uštedjeti vrijeme i novac.

3. Izbjegavanje miješanja različitih vrsta maziva – kada imate jasno označena maziva, smanjuje se rizik da će doći do miješanja. Da biste skroz uklonili ovaj rizik, potrebno je također imati označene mazalice i kanistre s oznakama maziva za koje se koriste. Tako izbjegavate da se npr. ulje viskoznosti ISO VG 46 onečisti jer se prenosilo od skladišta do stroja u kanistru koji služi za prenošenje ulja viskoznosti ISO VG 32 zato što na kanisteru nije bilo nikakve oznake.

4. Čistoća maziva – jeste li kad provjerilii koliko je čisto ulje koje ste primili od dobavljača? Ulje vam je dostavljeno čisto, međutim je li razina čistoće prihvatljiva za vaše strojeve ako npr.imate proizvodno postrojenje u farmaceutskoj industriji? Prije nego ulijete ulje iz bačve u karter motora, provjerite čistoću ulja slanjem na analizu. Nakon rezultata analize za svaku sigurnost možete ga filtrirati prije korištenja da biste otklonili sitne čestice.

5. Sprječavanje zaprljanja pomaže održati mazivo u dobrom stanju dok u isto vrijeme štiti stroj. Počinje čistim i suhim spremištem za maziva, održava se redovitim čišćenjem mazalica, kanistera za prijenos te čišćenjem priključaka na strojevima, ležajnih kućišta i svih drugih tipova spremnika u sustavu podmazivanja svakog stroja.

6. Određena mjesta podmazivanja se temelje na aktualnom popisu strojeva, označenih mjesta podmazivanja na strojevima te vrste, količine maziva i definiranih intervala podmazivanja. Sve je potrebno označiti kako bi djelatnici tijekom obilaska strojena ne bi izostavili niti jedno mjesto.

7. Zamjena ulja kod strojeva kritičnih za proizvodni proces se temelji na rezultatima analize, a ne na vremenskom intervalu. Analiza će pokazati stanje ulja i stanje stroja temeljem zatečene količine čestica i njihovog kemijskog sastava. Uspješna analiza ulja se temelji na pravilnom uzimanju uzoraka. Iz tog razloga, vaš program podmazivanja bi trebao sadržavati i pisanu proceduru prikupljanja uzoraka ulja. Ako nemate znanje za izradu takve procedure, pitajte ispitni laboratorij s kojim surađujete da vam izradi proceduru uzorkovanja kao dodanu vrijednost na usluge koje pruža te da održi obuku djelatnicima na koji način se pravilno uzimaju i šalju uzorci ulja.

8. Educirani i obučeni djelatnici – za svaki novi program koji se uvodi u poslovanje treba obučiti i educirati djelatnike. Edukacija može biti interna ili eksterna ako je druga tvrtka izradila program podmazivanja. U inozemstvu postoje priznati certifikati iz ovog područja, međutim u Hrvatskoj za sada postoje samo interni (kompanijski) certifikati kojim se potvrđuje obuka djelatnika. Odgovarajuća obuka djelatnika ovisi o kompleksnosti programa podmazivanja, broju različitih strojeva i sl. i treba je pružiti osoba ili tvrtka koja ima reference i dugogodišnje iskustvo u praktičnoj primjeni podmazivanja.

9. Evaluacija programa podmazivanja i potrebne prilagodbe temeljem praćenja rezultata kvartalno, polugodišnje i godišnje uz dostupnu i ažurnu dokumentaciju vam pruža informaciju koliko je vaš program napredovao od uvođenja i koje su slabe točke. Koliko evaluacija ste do sada napravili=

10. Smanjenje troškova podmazivanja iz godine u godinu je direktan rezultat kvalitetnog programa podmazivanja. Ako ste dosljedno provodili evaluacije i ispravljali slabe točke, tada ćete primijetiti niže troškove nakon određenog vremena.

Npr. ako ste naručivali 5 različitih vrsta ulja koji su vas godišnje koštali 6000 kn pa ste nakon promjene ustanovili da možete naručivati i koristiti 3 vrste ulja koji su vas godišnje koštali 3800 kn, slijedi da ste u drugoj godini provođenja programa uštedjeli 2200 kn. Nije loše za početak 🙂

Efikasan program podmazivanja se stvara tijekom duljeg vremena i usavršavanja. Kad jednom krenete, pripremite se da neće sve biti savršeno iz prvog pokušaja i ne razbijajte previše glavu oko toga, za početak je bolje imati jednostavan program podmazivanja nego nikakav, dokle god se u praksi aktivno provodi u djelo a nije samo skup procedura na papiru za koji su svi čuli ali ga nitko nije vidio niti primijenio u praksi.

Počnite malim koracima, izradite probni program za nekoliko strojeva i počnite pratiti podmazivanje te kroz nekoliko mjeseci napravite evaluaciju, ispravite nedostatke i uključite dodatne strojeve pa nastavite dalje.

Kakav program podmazivanja ste uveli? Koje prednosti i nedostatke ste primjetili? Podijelite vaše iskustvo u komentarima!

7 mitova o mastima i podmazivanju

Osnove  podmazivanja smo već razmatrali u ranijim člancima o povećanju pouzdanosti, odrivnim ležajevima, podmazivanju elektromotora, analizama ulja i mastima.

Danas ćemo vidjeti koje pogrešne pretpostavke o mastima i podmazivanju kruže među djelatnicima zaduženim za održavanje i rad strojeva u proizvodnim pogonima te zašto su te pretpostavke pogrešne i kako ih promijeniti.

Mit br. 1: Svaka mast je čista mast

Koliko puta ste vidjeli kanticu masti koja leži uokolo, nije dobro zatvorena, ne nalazi se uskladištena u originalnom pakiranju ili nema originalni poklopac? Takvi uvjeti dovode do ulaska nečistoće u mast, pogotovo metalnih čestica koje će uzrokovati trošenje materijala od kojeg je izrađen ležaj kada se takva mast koristi za podmazivanje ležaja i skraćenje njegovog životnog vijeka. Mast mora biti u originalnom pakiranju sa čvrsto zatvorenim poklopcem i koristiti se čistim špatulama prilikom vađenja iz pakiranja i nanošenja na ležaj ili u mazalicu. Također, i same mazalice treba s vremena na vrijeme očistiti, pogotovo priključak koji se spaja na ležajno kućište.

Mit br. 2: Ako je malo masti dobro dodati ležajevima, onda je više masti još bolje. 

Da parafraziramo, bolje da ima više nego da fali ili što bi rekli, od viška glava ne boli. U ovom slučaju će višak masti itekako uzrokovati glavobolju jer će dovesti do preuranjenog oštećenja ležaja i do kvara stroja. Proizvođači ležajeva poput SKF, FAG, NTN, TIMKEN i sl. preporučuju da ležajno kućište treba biti ispunjeno mašću do 30% volumena. Podmazivanje prema vremenskim intervalima, praćenje stanja stroja i dodavanje količine masti prema preporukama proizvođača ležaja povećavaju pouzdanost stroja i trajnost ležajeva.

Mit br. 3: Ako na ležajnom kućištu imamo priključak za ubacivanje masti mazalicom, onda tom stroju definitivno treba ležaj podmazati mašću.

Put do pakla popločen je dobrim namjerama pa bi vas ovakva dobra namjera mogla dovesti do preuranjenog oštećenja ležaja jer a) Prvo treba provjeriti što proizvođač stroja preporučuje u korisničkom priručniku jer neki elektromotori dolaze s ugrađenim samopodmazivim ležajevima koji se ne mijenjaju tijekom čitavog radnog vijeka stroja i nije ih potrebno podmazivati. Međutim u serijskoj proizvodnji kućišta ostavljen je priključak za spajanje mazalice na položaju ležajeva;  i

b) Morate poznavati svoj stroj i njegove potrebe za podmazivanjem jer jednom kada priključite mazalicu i utisnete mast ne možete je više vratiti natrag, poput istiskivanja paste za zube iz tubice. Čemu dodavati mast ako nije bila potrebna?

Mit br. 4: Svaka mast je dobra mast

Sve masti nisu jednake. Postoje jeftine masti koje jedva da ispunjavaju zahtjeve za podmazivanjem i postoje skupe masti obogaćene kompleksnim aditivima i koriste se za svemirske shuttle-ove. Kada se bliži interval podmazivanja i djelatnik ustanovi da nema odgovarajuću mast ili je nema dovoljno, može se poslužiti nekom drugom masti koja mu je pri ruci. Ovakvo brzinsko rješenje će donijeti više štete nago koristi jer mast koja se tako zgodno našla pri ruci nema ista svojstva i aditive kao mast koja se inače koristi (npr. antioksidansi, manji ili veći viskozitet, inhibitori korozije i sl.) te neće ispunjavati potrebne zahtjeve za podmazivanjem stroja i uzrokovati prijevremenu havariju. Također, mast treba biti odgovarajuće skladištena i korištena jer nisu svi strojevi i svi radni uvjeti jednaki. Koristite jednu od masti koju propisuje proizvođač u korisničkom priručniku i pobrinite se da je uvijek imate dovoljno na raspolaganju.

Mit br. 5: Dodao sam malo masti i “sve je u redu”

Dodali ste mast ležajevima i nakon pokretanja stroja u radi dalje čujete isti zveckavi zvuk? Ispitivanje ultrazvukom prije i nakon dodavanja malo masti ne pokazuje razliku? Kada imate ovakav slučaj, zapitajte se koliko ste zapravo masti dodali i kamo je ta količina otišla? Kada mast uđe u ležaj, ultrazvučno mjerenje će pokazati pad decibela za ležaj u radu kojem nedostaje masti ili porast decibela za ležaj koji je previše podmazan (zagušen mašću). Provjerite jesu li cjevčice za dovod masti začepljene pa mast ne može u kućište. Ako se radi o elektromotoru, provjerite je li mast otišla skroz do namotaja. Provjerite je li tijekom posljednjeg servisa elektromotora ležaj zamijenjen samopodmazivim tipom. Ovo su samo neki od razloga zašto nema promjene u radu nakon što ste dodali mast jer takva situacija nije u redu.

Mit br. 6: Podmazivanje se radi jednom godišnje

Nekim strojevima ležajevi se podmazuju jedanput svake godine, npr. prilikom godišnjeg servisa. Ponavljam, samo nekim, a ne svim strojevima na čitavom postrojenju. Većina strojeva se podmazuje svakih 3, 6, 9 mjeseci ili ovisno o broju radnih sati, uvjetima rada, opterećenju i brojnim drugim faktorima. Primjer je interval podmazivanja elektromotora. Zato treba provjeriti u korisničkom priručniku koji je interval podmazivanja i toga se pridržavati u kombinaciji sa opažanjima iz svakodnevnog rada. Po potrebi dodatno konzultirajte proizvođača stroja da kaže svoju preporuku, po mogućnosi u pisanom obliku tako da imate primjerak za dokumentaciju i podsjetnik za buduću upotrebu.

Mit br. 7: Program za praćenje podmazivanja je gubitak vremena

Izrada i implementacija programa za praćenje podmazivanja su lavovski posao koji zahtijeva vrijeme i strpljenje. Jednom kada program uspostavite, ostatak posla je jednostavna rutina koju treba usvojiti Međutim, ljudi često doživljavaju ovo kao dodatno opterećenje uz postojeće radne zadatke jer pritom ne vide širu sliku kako su dobili alat koji im pomaže u praćenju rada stroja koji će dovesti do postupnog smanjenja troškova održavanja. Praćenje podmazivanja vam omogućava da točno znate koji stroj troši koje mazivo, u kojim količinama i u kojim vremenskim intervalima. Tako početkom godine znate koliko maziva trebate naručiti dobavljaču i koliki će vam biti godišnji trošak pa ćete lakše planirati budžet za preventivno održavanje.

Koje mitove o podmazivanju ste susreli? Koje netočne pretpostavke o mastima ste čuli? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

 

 

Kako procijeniti servisnu radionu?

Ovisno o servisnom intervalu i učestalosti kvarova, svaki elektromotor treba periodički servis i prematanje. Kompanija koja je vlasnik elektromotora želi kvalitetno obavljene radove, međutim kako se definira kvaliteta servisnih radova za elektromotore? Kako se procjenjuje kvaliteta same servisne radione? Danas ćemo vidjeti kako napraviti aktivnu procjenu servisne radione za popravke i prematanje elektromotora.

Kompanija vlasnik elektromotora žele kvalitetan popravak, ali kako definirati kvalitetu u ovom slučaju? Pogreške i nemaran rad prilikom servisa rezultiraju smanjenom efikasnosti i kraćim životnim vijekom popravljenog elektromotora. Kako bi osigurali kvalitetan servis, klijenti servisne radione moraju biti svjesni kakvu uslugu plaćaju. Zato je važno prethodno imati specifikaciju radova s očekivanim ishodima popravaka i očekivanom garancijom na kvalitetu radova.

Međutim, ni to nije garancija kvalitetnog popravka ako ga radiona nije sposobna izvršiti. Najbolja stvar koju vlasnik elektromotora može učiniti jest pažljivo izabrati kompetentnu servisnu radionu s dobrim referencama.

Kada se bira servisna radiona, potrebno se prvo najaviti i dogovoriti obilazak radione sa vlasnikom i/ili voditeljem kako biste pregledali i procijenili radionu. Čista radiona se automatski povezuje s dobrim upravljanjem radionom, međutim to je samo estetske naravi. Tražite pokazatelje programa kontrole kvalitete poput certifikata ISO 9000/9001, ovlaštenje za popravak elektromotora u Ex izvedbi te potvrde o certificiranim i obučenim djelatnicima. Procijenite ima li servisna radiona potrebnu opremu, alate i strojeve za servisiranje elektromotora koje ćete im poslati. Provjerite imaju li uredno vođenje dokumentacije o popravljenim elektromotorima. Raspitajte se o načinima uklanjanja izolacije, provjerite čistoću i urednost prostorija. Čak i kada su svi navedeni uvjeti ispunjeni, nema 100% garancije da će posao biti kvalitetno odrađen. Ako imalo sumnjate, dodatno se raspitajte kod postojećih klijenata i provjerite reference.

Prije nego što pošaljete elektromotor na servis, potrebno je jasno i jednoznačno navesti što vam je potrebno, izraditi specifikaciju radova za svaki elektromotor pojedinačno čime ćete iznijeti svoje potrebe za radnim karakteristikama elektromotora prije i poslije ispitivanja, vrstu ispitivanja, raspon rezultata, način izvještavanja i sl.

Pošaljite servisnoj radioni unaprijed “povijest bolesti” elektromotora koja može uključivati: povijest o prethodnim popravcima, povijest ispitivanja, izmjerenih vibracija, otpora izolacije, povijest podmazivanja i sl., metode pokretanja i frekvenciju pri pokretanju te raspon radnog opterećenja. Također možete kontaktirati proizvođača elektromotora da vam pruži preventivno i prediktivno održavanje u sklopu garancije na stroj ili ugovoriti s njim ovakvu vrstu usluge ako je nudi.

Izbjegavajte brze popravke. Najbolji način za izbjegavanje brzih popravaka je implementacija sveobuhvatnog sustav održavanja svih elektromotora na postrojenjima. Preventivni i prediktivni planovi održavanja elektromotora će ujedno osigurati potreban broj rezervnih dijelova u vlastitom skladištu, servisnoj radioni ili na ugovorenoj konsignaciji. Rezervni dijelovi će biti dostupni u svakom trenu za popravak kritičnih elektromotora. Također, elektromotori koji su popravljeni ili sačuvani od rashoda mogu biti odmah dostupni na skladištu i voditi se u evidenciji.

Planovi održavanja elektromotora čine sustav upravljanja i pomažu u određivanju kada određeni elektromotor treba zamijeniti ili popraviti da bi tako smanjili rizik od iznenadne havarije. Isto tako, planovi održavanja sadrže povijest svih prethodnih kvarova, popravaka i zamijenjenih dijelova koji omogućavaju identificiranje i otklanjanje učestalih uzroka kvarova te smanjuju ponavljanje takvih kvarova. Neke servisne radione nude izradu i implementaciju prilagođenih planova održavanja za proizvodne pogone. Takva usluga se dodatno plaća a cijena ovisi o kompleksnosti.

Jedan od načina za procjenu servisne radione je slanje popravljenog elektromotora na testiranje u neovisni certificirani ispitni laboratorij koji može provjeriti učinkovitost popravka i otkriti ako su prisutne pogreške ili nepravilnosti. Neovisna treća strana treba napraviti ispitivanje. To je skupo i predstavlja dodatan trošak za vlasnika elektromotora te se prakticira samo za mali uzorak elektromotora kada su u pitanju radovi velikog opsega poput remonta, kada šaljete po 100 elektromotora na servisiranje u kratkom vremenskom razdoblju.

Određene informacije možete dobiti kada razgovarate s djelatnicima servisne radione. Prikupljene informacije ukazuje na sposobnost radione da pruži kvalitetan popravak elektromotora: koja je njena tržišna niša, radi li servisna radiona popravke elektromotora određene snage i vrste kakav vi imate, koliki broj elektromotora se godišnje popravi, kolika je stopa reklamacija i zadovoljstva klijenata. Ako trebate servisirate elektromotore snage do 50W, izbjegnite radionu koja popravlja dizel generatore. Ako imate elektromotore jakosti struje preko 500V, nemojte ići u radionu koja servisira elektromotore jakosti 400V i manje.

Servisna radiona koja radi popravke van svoje niše (znam, znam, u Hrvatskoj se teško usko specijalizirati u jako maloj tržišnoj niši jer ćete reći da nema dovoljno posla ali nitko vam ne brani da se okrenete tržištu susjednih zemalja i EU) može imati velike varijacije u kvaliteti odrađenog servisa ili cijeni usluge. S druge strane, često puta se pretpostavlja da strane kompanije pružaju bolju uslugu servisiranja samo zato što su skuplje ili razvikanije, međutim to također nije garancija da ćete dobiti kvalitetan servis.

Vlasnici koji posjeduju elektromotore velikog raspona snaga kao što su proizvodna postrojenja će bolje proći ako koriste usluge 2 ili više servisnih radiona. Kada dođete u radionu, ona mora biti opremljena svim uređajima i alatima za rad na elektromotorima, imati mogućnost provođenja detaljne dijagnostike i ispitivanja nakon popravka pomoću odgovarajućih uređaja za ispitivanje i reguliranog izvora energije te dostupne različite materijale i rezervne dijeloveza popravak, poput žice za izradu namotaja, ležajeve različitih dimenzija, itd. Većina radiona ima materijale za izolaciju klase F i H koji se često razlikuje od postojećeg materijala za izolaciju što se često tretira kao dodatna vrijednost za uslugu.

Servisne radione koje nemaju dovoljnu zalihu različitih žica za namotavanje na skladištu moraju biti sposobne u kratkom roku nabaviti potreban materijal za premotavanje. Elektromotori određenih proizvođača imaju namotaje od žice različitog poprečnog presjeka koja je ograničeno dostupna na našem tržištu. Svi rezervni dijelovi i potrošni materijali moraju biti zaštićeni od prljavštine. Alati i oprema trebaju biti organizirani tako da su dostupni kada je potrebno i pri ruci. Mjerači i ispitni uređaji moraju biti u posebnim zaštitnim pakiranjima i zaštićeni od mogućih oštećenja kada nisu u upotrebi te kalibrirani jednom godišnje uz dokaz o učinjenoj kalibraciji. Spremište gdje se nalaze ležajevi i maziva treba biti čisto jer prisutnost čak i najmanje čestice prljavštine može kasnije dovesti do nesagledivih posljedica.

   Ispitivanje elektromotora nakon servisa je provjera izvršenog posla i dokaz da je servis kvalitetno izvršen. Primjenjuje se ispitivanje mehaničkih i elektro karakteristika. Ispitivanje mehaničkih karakteristika potvrđuje sukladnost, analiziraju se vibracije i provjerava se prethodno odrađeno balansiranje rotora. Ispitivanje elektro karakteristika obuhvaća provjeru izolacije, otpornosti namotaja i eventualnih gubitaka. Za izvođenje navedenih ispitivanja radiona mora imati uređaj za mjerenje vibracija, kalibriranu balansirku (stroj za balansiranje) i uređaj za ispitivanje otpornosti. Sva ispitivanja moraju biti zabilježena i rezultati priloženi uz izvještaj o servisu i račun za izvršene radove.

Treba li radiona pisane procedure za izvođenje radova?
Pisane procedure su odraz kvalitetno organiziranog posla i osiguravaju da će servis elektromotora biti izveden na odgovarajući način bez obzira na to koji je djelatnik radio na dotičnom elektromotoru zato što omogućavaju sljedivost aktivnosti. Procedure trebaju postojati za svaku aktivnost i biti dokumentirane u odgovarajućim priručnicima.

Procedure upravljaju svakim korakom servisiranja od trenutka kada je elektromotor zaprimljen, kako se on pregledava i način provođenja defektaže, rastavljanje, zamjena potrošenih dijelova i način skladištenja rezervnih dijelova, dovršenje popravka, ispitivanje i isporuka klijentu. Kvalitetno servisiran elektromotor podiže razinu pouzdanosti proizvodnog postrojenja i smanjuje rizik neplaniranih zastoja radi nepredviđenih kvarova.

Vodi li radiona evidenciju podataka i izvještaja o izvršenim radovima? Podaci iz izvještaja mogu poslužiti za dijagnostiku ili prevenciju nastanka novih kvarova te rješavanje problema oko garancije. Vođenje podataka u razvijenom računalnom sustavu djeluje impresivno, ali brojni servisi čuvaju podatke u word dokumentima i papirnatim kopijama koje se lako zagube.

Dobar indikator je ako radiona ima dokaz o sustavnom vođenju evidencije o kontroli kvalitete te certifikaciju od strane ovlaštenih akreditacijskih tijela, npr. ako posjeduje certifikat ISO 9000. Rukovoditelj/poslovođa radione treba dati takve i slične dokumente na uvid ako ih posjeduje te pokazati dokumente o propisanim procedurama i načinu provođenja kontrole kvalitete. npr. mjerni protokoli, standardi za toleranciju prilikom montaže ležajeve, procedure ispitivanja te procedure kalibriranja.

Na kraju, upitajte kakva je situacija s djelatnicima? Koliko ih ima, koliko godina iskustva imaju, na kojim vrstama elektromotora su radili?  Je li velika stopa izmjene djelatnika? Jesu li stručni za svoj posao, kakva je atmosfera među ljudima?

Preuzmite moj Evaluacijski upitnik za procjenu servisne radione koji će vam pomoći prilikom izbora potencijalnog pružatelja usluge. Upitnik  treba biti nadopuna provjeri uvjeta u radioni i razgovoru s djelatnicima i rukovoditeljima. Procjena je proces koji traje i budite spremni izdvojiti nekoliko sati i najaviti se unaprijed. Tako ćete imati sve potrebne informacije za jednokratno servisiranje ili za sklapanje ugovora za godišnje servisiranje. Djelatnici i rukovoditelji radionice trebaju biti dobro informirani i dati vam sve potrebne informacije o organizaciji rada, tehničkom znanju i ekspertizi. Ako primjetite izbjegavanje direktnih odgovora, prikrivanje informacija, izmotavanje i nejasne odgovore na detaljna pitanja, to vam je odmah znak da nešto tu nije u redu i da pažljivo promislite o potencijalnoj suradnji s takvom tvrtkom za servise.

Kakva su vaša iskustva sa servisnim radionama? Što smatrate dobrom praksom a što ne valja? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

 

Znate li izračunati trošak pumpnog agregata tijekom njegovog životnog vijeka?

Pumpni agregati za svoj rad troše 20%-25% energije u procesnom postrojenju. Iako se kupuju zasebno, svaki pumpni agregat (sastavljen od pumpe, elektromotora i spojke) funkcionira samo unutar procesnog sustava. Količina energije i radnog medija ovise o konstrukciji pumpe, konstrukciji strojnog sustava i načina na koji se odvija proizvodni proces. Ovi čimbenici su neovisni i moraju si međusobno odgovarati tijekom čitavog životnog vijeka da bismo ostvarili minimalnu potrošnju energije i minimalne troškove održavanja, dug radni vijek i maksimalnu iskoristivost.

Početni trošak kupovine opreme je samo mali dio ukupnog troška životnog vijeka za pumpe velike iskoristivosti. Danas ćemo razmotriti koji sve čimbenici utječu na ukupan trošak životnog vijeka pumpnog agregata kako bismo bolje razumjeli funkcioniranje dijelova i identificirali situacije za smanjenje potrošnje energije, rada i održavanja. Životni vijek prosječno pumpnog agregata je 20 do 25 godina, iako u Hrvatskoj postoje proizvodna postrojenja s pumpama starijim od 30 godina.

Na slici 1. imamo primjer jednostavnog pumpnog agregata (lijevo) te grubu raspodjelu troškova tijekom njegovog životnog vijeka (desno) koje čine troškovi održavanja, troškovi energenata, troškovi nabave i ugradnje te objedinjeno čitav niz manjih troškova.

Slika 1. Pumpni agregat i raspodjela troškova

Metode za analizu životnog vijeka postojećih pumpnih agregata
Prije nego što započnemo čitav proces kalkulacije troškova životnog vijeka za novi pumpni agregat, preporuča se provjeriti trošak životnog vijeka postojećih pumpnih agregata koje već imamo ugrađene na proizvodnim postrojenjima poput ovog na slici 1. Prednost je što za postojeće agregate već imamo određenu količinu povijesnih podataka o kvarovima, troškovima nabave, popravaka, održavanja i sl. Za početak treba prikupiti sve dostupne podatke o pumpnim agregatima, odrediti potrebne protoke za sustav prepumpavanja, provjeriti jesu li gubici u sustavu svedeni na najmanju moguću mjeru te odrediti koji agregati imaju najveće troškove održavanja.

Prilikom analize možemo koristiti 2 metode:

1) promatranje rada stvarnog sustava: bilježe se promjene tlakova, diferencijalnih tlakova i protoka radnog medija u sustavu cjevovoda i analizom prikupljenih podataka u realnom vremenu. Ova metoda omogućava pregled rada stvarnog sustava, međutim fizikalna ograničenja proizvodnog procesa i prisutni rizici onemogućavaju eksperimentiranje s većim varijacijama radnih parametara. Drugim riječima, ako u određenom momentu pretjerate s povećanjem protoka, možete izbaciti pumpu iz rada i time obustaviti proizvodni proces a takvu vrstu eksperimentiranja vam u stvarnosti neće dozvoliti niti jedan voditelj postrojenja

2) izračun primjenom tehnika mehanike fluida, stvaranjem matematičkog modela za sustav cjevovoda i potom računanja tlaka i protoka u određenim točkama cjevovoda. Matematički modeli omogućavaju brojne varijacije i istraživanje alternativa, međutim imajte na um da niti jedan model nije 100% savršen i da ga svakako treba provjeriti u stvarnim uvjetima rada.

Bez obzira na vrstu provedene analize, vaš krajnji cilj će biti dobivanje cjelovite slike o tome kako funkcioniraju pojedini dijelovi strojnog sustava u kojem radi pumpni agregat, utjecajima procesnih parametara na njegov životni vijek te određivanju potencijalnih karakteristika koje je moguće optimizirati.

Trošak životnog vijeka pumpnog agregata

Trošak životnog vijeka pumpe temeljem matematičke analize daje procjenu postojećeg stanja te uvid u potencijalna optimalna rješenja za povećanje životnog vijeka agregata i postizanje veće iskoristivosti stroja. Analiziraju se dva ili više konstrukcijski istih ili dovoljno sličnih agregata. Treba pripaziti da se promatraju isti konstrukcijski ili procesni parametri. Trošak životnog vijeka pumpe predstavlja ukupan trošak nabave, ugradnje, rada, održavanja, nabave i skladištenja rezervnih dijelova, popravaka, generalnih servisa, utjecaja na okoliš i zbrinjavanja opreme.

Određivanje troška životnog vijeka obuhvaća metodologiju kojom određujemo i kvantificiramo sve nabrojene troškove. Trošak životnog vijeka možemo koristiti za procjenu isplativosti nove pumpe u usporedbi s troškom generalnog servisa postojeće pumpe identičnih karakteristika, procjenu vrste održavanja te isplativosti kroz buduće vremensko razdoblje.

Trošak životnog vijeka pumpnog agregata računa se po formuli:

Tz = Tic + Tin + Te + To + Tm + Ts + Tenv + Td

pri čemu je:

Tz …Trošak životnog vijeka pumpe

Tic …trošak nabave/kupovine agregata, strojnog sustava, pomoćnog sustava

Tin … trošak ugradnje i puštanja u rad, uključujući obuku djelatnika

Te … trošak energenata, procjenjeni trošak potrošnje energenata kada je sustav u radu, uključujući pogonski stroj, opremu za praćenje rada te pomoćni sustav

To … trošak rada agregata, obuhvaća normalan svakodnevni nadzor rada

Tm … troškovi rutinskog održavanja i popravaka temeljem prediktivnog državanja

Ts … troškovi zastoja (gubitka proizvodnje zbog kvara)

Tenv … troškovi onečišćenja okoliša radi izlijevanja radnog medija npr.zbog propuštanja brtvenice ili pomoćnog sustava brtvljenja

Td … troškovi zbrinjavanja na kraju životnog vijeka, uključujući radove demontaže

Sada ćemo detaljno razraditi svaki tip troškova kako bismo dobili cjelovitu računicu.

Trošak nabave pumpnog agregata i/ili strojnog sustava, Tic

Prilikom projektiranja proizvodnog postrojenja projektant mora odlučiti o prostornom planu svih strojnih sustava. Pumpni agregati su povezani cjevovodima, što je manji promjer cijevi i armature to će biti niži trošak nabave i ugradnje čitavog sustava. Međutim, cjevovodi manjih promjera moraju biti spojeni na pumpe veće snage koje će davati veći tlak, što rezultira skupljim pumpama. Manji promjer cijevi na usisnoj strani pumpe rezultira nižom neto pozitivnom usisnom visinom. Tijekom faze projektiranja javit će se i drugi izbori koji mogu utjecati na početno ulaganje u izgradnju procesnog postrojenja, počevši od kvalitete izabrane opreme.

Različiti materijali od kojih je izrađena oprema i strojevi imaju različite brzine trošenja, različite mogućnosti podnošenja radnog opterećenja i utjecaja radnih medija, pogotovo u kemijskoj i naftnoj industriji. Različiti tipovi strojeva mogu imati različite troškove nabave, ali u konačnici dovesti do manjeg troška ukupnog životnog vijeka. Početna ulaganja uključuju još troškove projektiranja, administraciju nabave, testiranja i inspekcijske preglede, proces nabave, obuku djelatnika, rezervne dijelove za pokretanje i dvogodišnji rad te pomoćnu opremu za nadzor, upravljanje, hlađenje i brtvljenje.

Trošak ugradnje, puštanja u rad i obuke djelatnika, Tin

Trošak ugradnje prosječnog pumpnog agregata i njegovo puštanje u rad obuhvaća troškove betoniranja temeljne ploče, montažu nosača i pričvršćivanje sidrenim vijcima na temelje te podlijevanje betonom ili epoksi smjesom, spajanje usisnih i tlačnih cijevi, montažu usisnih, tlačnih i regulacijskih ventila, spajanje električnih kabela, spajanje instrumentalnih kabela i instrumentalnih uređaja, spajanje pomoćnih sustava, ispiranje strojnog sustava prije puštanja u rad radi uklanjanja nečistoće i ispitivanja nepropusnosti, analizu učinkovitosti pri prvom puštanju u rad te potrebna podešavanja, dotezanja i prilagodbe sustava nakon puštanja u rad. Ugradnju može izvesti dobavljač opreme, podizvoditelj ili djelatnici matične kompanije. Izbor izvoditelja radova utječe na trošak radne snage, vještinu radne snage, dostupnost alata i uređaja za izvođenje radova.

Ugradnja uključuje još i transport opreme i strojeva, postavljanje na predviđena mjesta prema prostrnom planu postrojenja, spajanje sustava, nadzor radova te obuku djelatnika. Pokretanje strojeva mora biti prema uputama proizvođača i izvodi se uz prisustvo predstavnika proizvođača i/ili dobavljača. Pritom treba ispuniti kontrolne liste radi provjera funkcionira li oprema unutar određenih parametara. Nakon uspješnog završetka faze puštanja u rad sve uključene strane potpisuju primopredajni zapisnik.

Trošak potrošnje energenata u mirovanju, radu te za pomoćne sustave, Te

Potrošnja energije je jedan od najvećih troškovnih elemenata u ukupnom trošku životnog vijeka stroja, pogotovo ako pumpa radi više od 2500 sati godišnje. Snaga pumpe računa se po formuli:

pri čemu je

Q…. protok

H …. visina dobave

η_p … učinkovitost pumpe

η_m … učinkovitost elektromotora/pogonskog stroja

s.g. … specifična gustoća radnog medija

Projektant postrojenja mora imati zasebne podatke za svaki pumpni agregat ili strojni sustav u odnosu na ukupnu učinkovitost rada. Učinkovitost se može promatrati kao ukupna učinkovitost pojedinog pumpnog agregata ili kao ukupna količina energije koju je sustavu utrošio u različitim režimima rada. Izbor pogonskog stroja utječe na količinu utrošene energije. Npr., više struje se koristi za pogon pumpe klasičnim elektromotorom nego elektromotorom sa frekventnim pretvaračem. K tome, ponekad potrošnja energije ne ovisi o radnom opterećenju, npr. kada sustav upravljanja sam podešava konstantno energetsko opterećenje dok varijabilni elektromotor troši različitu količinu energije pri različitim radnim opterećenjima.

Primjena prigušnih ventila, prekotlačnih ventila ili mjernih blendi za kontrolu rada će smanjiti učinkovitost i povećati količinu potrošene energije. Također, treba uključiti trošak energije i materijala potreban za rad pomoćnih sustava, poput troškova grijanja i hlađenja, sustava ispiranja te sustava brtvljenja. Npr. pomoćni sustav hlađenja uključuje trošak pripreme rashladne vode, pumpe, filtera te izmjenjivača i armature.

Troškovi rada agregata uz svakodnevni nadzor, To

Troškovi rada ovise o kompleksnosti i svrsi sustava prepumpavanja. Npr., pumpa koja se koristi za pumpanje sirove nafte treba biti više puta provjeravana tijekom dana radi propuštanja, pouzdanog rada i odgovaraju li radni parametri potrebama proizvodnog procesa. S druge strane, pumpa za prepumpavanje pročišćene vode u automatiziranom sustavu treba vrlo malo ili nimalo nadzora tijekom rada. Redovito praćenje rada daje informaciju operaterima o potencijalnim gubicima u sustavu pumpanja. Ključni pokazatelji rada pumpnog agregata su promjene brzine vibracija, neuobičajene promjene temperature, razine buke, povećanje/smanjenje potrošnje energije, količina protoka i tlak radnog medija na tlačnoj strani.

Troškovi rutinskog održavanja i popravaka temeljem prediktivnog održavanja, Tm 

Održavanje optimalnog radnog vijeka pumpe zahtijeva redovito održavanje i servisiranje. Proizvođači agregata daju preporuke o učestalosti i kompleksnosti rutinskog održavanja. Troškovi rutinskog održavanja ovise o učestalosti, opsegu i količini utrošenog materijala. Konstrukcija pumpe utječe na trošak materijala, izbor rezervnih dijelova te trajanje servisa. Program održavanja može biti planiran tako da se vrše skuplji servisi tijekom duljih vremenskih intervala ili da se provode jednostavne aktivnosti tijekom kraćih vremenskih intervala. Tijekom servisnih radova pumpa je demontirana s radne pozicije u postrojenju i prevezena u mehaničarsku radionicu.

Tijekom trajanja radova u radionici smanjuje se pouzdanost procesnog postrojenja i mogući su gubici u proizvodnji ako pumpa nema zamjensku poziciju. Troškovi servisa mogu biti smanjeni tako da se godišnje planira raspored servisa tijekom perioda kada je procesno postrojenje u obustavi ili u remontu.

Ukupan trošak rutinskog održavanja se dobije kada pomnožimo trošak pojedinačnih aktivnosti s brojem izvršenih aktivnosti održavanja tijekom očekivanog radnog vijeka pumpe. Iako ne možemo predvidjeti točan broj neočekivanih ispada ili kvarova, izračunavši srednji period između kvarova (MTBF) možemo dobiti prihvatljivu procjenu. MTBF se može procijeniti za pojedinačne dijelove pumpe i potom kombinirati da dobijemo konačan broj za čitav agregat. Ponekad je dovoljno razmotriti najbolji i najgori mogući scenarij „što ako“ za slučaj najkraćeg trajanja životnog vijeka i za slučaj najduljeg životnog vijeka temelj povijesnih podataka o radu stroja zabilježenih u računalnom sustavu za upravljanje održavanjem CMMS.

Proizvođači agregata mogu odrediti i dati informacije o MTBF za dijelove čiji kvarovi obustavljaju rad pumpe i skraćuju njen životni vijek ispod prihvatljivog trajanja. Vrijednosti MTBF se dobiju analizom povijesnih podataka ili pomoću matematičkih modela. Vrijednosti se najčešće odnose na vijek trajanja brtvenice, ležajeva, vratila, spojke i potrošnih prstena. MTBF vrijednosti se mogu usporediti s očekivanim vijekom trajanja i izračunatim brojem kvarova promatranog agregata. Ipak, moram vas upozoriti da često proizvođači strojeva nisu baš voljni pružiti ovakvu vrstu podataka kada im pošaljete upit. Na MTBF također utječu radni parametri proizvodnog procesa te načini rukovanja strojem.

Troškovi zastoja/gubitka proizvodnje, Ts

Trošak neočekivane obustave proizvodnog procesa i gubici proizvodnje imaju značajan udio u trošku životnog vijeka stroja. Unatoč očekivanom životnom vijeku definiranom u fazi konstruiranja stroja, u stvarnosti će prije ili poslije doći do neočekivanih havarija. U slučajevima havarija kada je gubitak proizvodnje neočekivano visok, često se ugrađuje rezervni pumpni agregat kako bi se smanjio rizik. Ako imamo raspoloživ rezervni pumpni agregat, početni troškovi će biti veći, ali trošak neplaniranog popravaka radi havarije će uključivati samo rad mehaničara i rezervne dijelove jer ćemo izbjeći neplanirane gubitke proizvodnje.

Troškovi čišćenja okoliša nakon izlijevanja radnog medija, Tenv

Troškovi sanacije onečišćenja okoliša tijekom životnog vijeka pumpnog agregata ovise o vrsti radnog medija koji se prepumpava i izlije u okoliš zbog neočekivanog propuštanja. Određeni radni mediji manje onečišćuju okoliš u usporedbi s drugima, ali imaju veće troškove proizvodnje. Neki primjeri onečišćenja okoliša nastali zbog kvara pumpnog agregata su propuštanje rashladne vode iz sustava brtvljenja zbog oštećenja mehaničke brtvenice, izlijevanje korozivnih ili toksičnih radnih medija, propuštanje ulja za podmazivanje uslijed oštećenja brtvenog prstena na ležajnom kućištu te propuštanje na kućištu radi pukotina. Ovdje treba uključiti i godišnje troškove nadzora inspekcijskih tijela, obnavljanej vodopravne dozvole i sl.

 Troškovi zbrinjavanja i demontaže na kraju životnog vijeka, Td

U većini slučajeva, troškovi zbrinjavanja pumpnog agregata imaju male varijacije u iznosu, bez obzira na konstrukciju pumpe te vrstu radnog medija koji je prepumpavala. Trošak demontaže i zbrinjavanja pumpe za prepumpavanje otpadne vode i pumpe za prepumpavanje glicerina su jednaki. Iznimka su slučajevi kada radni medij podliježe posebnim zakonskim regualtivama poput toksičnih ili radioaktivnih tvari. Tada se trošak demontaže i zbrinajvanja može povećati nekoliko puta radi posebnih uvjeta koje treba ispunjavati i tako u konačnici uvećati ukupan trošak životnog vijeka agregata.

Ukupan trošak životnog vijeka
Procijenjeni troškovi različitih elemenata koji čine životni vijek pumpnog agregata moraju biti izračunati tako da ih je moguće uspoređivati s troškovima različitih tipova konstrukcije pumpi. Najjednostavnije i najpreglednije je pomoću tablice. Za elemente kojima nije moguće izračunati konkretnu vrijednost treba upisati objašnjenje. Napominjem da je u razmatranje troškova potrebno provjeriti i razmotriti postojeće troškove energenata, očekivane godišnje stope inflacije za cijene energenata tijekom životnog vijeka agregata, kamatne stope, očekivane rabate te trošak amortizacije.

Za kraj današnjeg članka, ovdje je mali šalabahter sa smjernicama za smanjenje troška životnog vijeka pumpnog agregata:

• redovito primjenjujte preventivno održavanje,
• prilikom svakog servisa pumpe provjerite unutarnje zračnosti među dijelovima,
• prilikom nabave novog agregata vodite se principima troškova koje smo ovdje naveli,
• provjerite imate li prisutan gubitak energije zbog regulacijskih ventila,
• racionalno koristite pomoćne sustave,
• nemojte nabaviti prekapacitiranu/podkapacitiranu pumpu,
• odaberite pumpu i pogonski stroj prema potrebnoj namjeni i radnom mediju,
• nabavite visoko učinkovit elektromotor,
• vodite računa da imate odgovarajuću spojku ili reduktor,
• analizirajte postojeće sustave pumpnih agregata i provjerite gdje imate mogućnosti za poboljšanja,
• provjerite postoje li načini za optimizaciju troškova postojećih agregata,
• provjerite odgovaraju li postojeći agregati zahtjevima prepumpavanja u uvjetima rada proizvodnog procesa te
• uvijek nastojite pratiti učinkovitost rada postojećeg sustava i tu ćete naći prve mogućnosti za poboljšanja.

Znate li izračunati trošak pumpnog agregata tijekom njegovog životnog vijeka? Koje metode ste koristili? Koje parametre ste uključili u izračun? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Osnove podmazivanja odrivnog ležaja

Odrivni ležaj s podesivim segmentima je vrsta kliznog ležaja konstruiran tako da prenosi visoka aksijalna opterećenja nastala vrtnjom vratila uz minimalne gubitke snage, jednostavnu ugradnju, i barem u teoriji, jednostavno održavanje. Promjeri vratila rotacijskih strojeva na koje se ugrađuju odrivni ležajevi se kreću u rasponu od 20 mm do preko 1 000 mm. Maksimalno opterećenje koje mogu nositi odrivni ležajevi ovisno o konstrukciji i se kreće u rasponu od 500 kg do 500 tona.

Postoje 2 tipa različite geometrije u konstrukciji ležaja. Prvi tip odrivnog ležaja nema disk za uravnoteživanje i koristi se u reduktorima i drugim sklopovima gdje je potrebno osigurati okomitost među osi vratila i ležajnog lica. Drugi tip ležaja ima disk za uravnoteženje i obično se montira na vanjskoj, neradnoj strani višestupanjskih centrifugalnih pumpi ili centrifugalnih kompresora.

Odrivni ležaj koji danas razmatramo se tipično sastoji od parnog broja aksijalnih, samopodesivih segmenata poredanih u obliku kružnog vijenca. Odrivni prsten nosi nivelirajuće segmente koji se uparuju s odrivnim segmentima. Na slici 1. s lijeve strane je prikazan jedan rastavljeni odrivni ležaj, dok s desne strane vidimo odrivni ležaj u sklopu montiran u ležajno kućište.

Slika 1. Rastavljeni odrivni ležaj i montirani ležaj u ležajnom kućištu (izvor)

Mogućnost segmenata da se sami podešavaju ovisno o djelovanju opterećenja stvara samoodrživi hidrodinamički uljni film. Ležaj obično ima zračnost između 0,355 mm i 0,5 mm u odnosu na disk i ulje se ubrizgava između ležaja i diska. Ubrizgano ulje poprima oblik klina debljine 20–25 μm i podnosi djelovanje tlaka do 35 bar pa proizvođači opreme biraju veličinu ležaja koji će pri normalnim radnim uvjetima biti podmazivan uljem što podnosi tlak opterećenja do 17 bar.

Odrivni ležajevi sa samopodesivim segmentima se preporučuje koristiti kako bi se u rotacijskim strojevima vibracije održale u dozvoljenim granicama pri različitim brzinama vrtnje i radnim opterećenjima, za razliku od ležaja s blazinicom u obliku limuna kod kojih nastaju uljni vrtlozi. Također, ležajevi s blazinicom u obliku limuna ne mogu stabilizirati vibracije ako opterećenje djeluje pod kutem u odnosu na centralnu os ležaja, s obzirom na to da krutost uljnog filma u tom području nije dovoljna da bi pomogla u ublažavanja nestabilnog rada uzrokovanog povećanjem vibracija.

Odrivni ležaj sa samopodesivim segmentima ima prednost pred drugim vrstama ležajeva zato što osigurava povećanu kontaktnu površinu s obzirom na to da se svaki segment zasebno prilagodi položaju orbite koju stvara vratilo u određenom trenutku. Ova vrsta ležaja također učinkovito sprječava nastanka uljnih vrtloga jer između segmenata prilagodbom položaja nastaje smanjena zračnost koja istiskuje višak ulja. Mehanički gubici nastali tijekom rada ovise o protok ulja te radnoj temperaturi ležaja ako ona prijeđe preko 17°C više od dozvoljene radne temperature.

Različiti proizvođači nude odrivne segmente izrađene od raznih materijala. Segmenti izrađeni od polimernih materijala mogu podnijeti temperature i do 120°C više u usporedbi s bijelim metalom koji je ograničen na temperaturu 240°C. Također, promjena položaja odrivnog segmenta tijekom rada utječe na radnu temperaturu samog segmenta.

Centrično smješteni nivelirajući segmenti pri umjerenim brzinama vrtnje ne utječu na podnošenje radnog opterećenja. Necentrično smješteni nivelirajući segmenti mogu smanjiti temperaturu na površini odrivnih segmenata i tako povećati razinu nosivosti radnog opterećenja tijekom rada stroja.

Kako funkcionira podmazivanje odrivnog ležaja?

Postoje 2 načina podmazivanja ležajeva. Prvi način je takav da se ležajno kućište u potpunosti ispuni uljem u koje se ležaj uroni i primjenjuje se kod ležajeva koji rade na manjim brzinama vrtnje. Drugi način je prisilnim ili direktnim usmjeravanjem ulja direktno na odrivne površine odakle ulje slobodno otječe u nazad kućište. Ovaj način podmazivanja primjenjuje se kod ležajeva koji rade na velikim brzinama vrtnje i danas ćemo ga detaljnije razmotriti jer je kompleksniji i pruža određene prednosti.

Direktno podmazivanje se odvija u zatvorenom sustavu koji čine spremnik, pomoćna pumpa za prepumpavanje ulja, filter, izmjenjivač topline te cjevovodi i prateća armatura. Ulje za podmazivanje odrivnog ležaja se iz spremnika prepumpava kroz filter i kroz izmjenjivač. Ulje prolazi kroz mjernu blendu kojom se kontrolira ili prigušuje količina protoka i održava tlak ulja, minimalno u rasponu od 0.7 bar do 1.0 bar za spriječiti propuštanje. Ako konstrukcija sklopa uključuje ulaz i izlaz vratila iz ležajnog kućišta, na tim dijelovima kućišta će biti montirane gumene brtve.

Na slici 2. prikazan je odrivni ležaj montiran na vratilo koje se u radu vrti na određenom broju okretaja. Podmazivanje odrivnog ležaja smještenog u ležajnom kućištu se odvija tako da ulje prvo ulazi preko vanjskog brida osnovnog prstena (1), potom prolazi kroz radijalne žljebove na stražnjoj strani osnovnog prstena (2) i protječe kroz zračnost između provrta osnovnog prstena i vratila (3).

Slika 2. Način podmazivanja odrivnog ležaja (izvor)

Ulje zatim protječe kroz unutarnji provrt odrivnog diska (4) i ulazi kroz segmente (5) da bi na obodu odrivnog diska došlo do izbacivanja posvuda uokolo diska zbog centrifugalne sile nastale vrtnjom vratila (6). Na kraju ulje tangencijalno odlazi s diska prema van, tj. slijeva se u donji dio kućišta (7). Prisilno podmazivanje smanjuje temperaturu ležaja i hladi ga prilikom rada odvodeći toplinu.

Odrivni ležajevi koji se podmazuju na oba načina mogu biti istih dimenzija i imati jednako velike odrivne segmente. Kod direktnog podmazivanja tlak ulja za podmazivanje je u rasponu od 1.4 bar do 2 bar (ponekad i 2.5 bar, ovisno o konstrukciji i namjeni). Brzina strujanja ulja kroz prolaze ne smije premašiti 3 m/s kako bi se osigurao dovoljan tlak. Kućište mora imati dovoljno veliki volumen u koji stane potrebna količina ulja te spriječiti preveliki odljev ulja u području oboda na disku.

U zatvorenom sustavu podmazivanja potrebno je odgovarajuće vanjsko hlađenje i zato se ugrađuje cijevni tip izmjenjivača. Kvaliteta ulja za podmazivanje je kritična ako želimo imati dug životni vijek ležaja. Krute čestice i prljavština mogu oštetiti radne površine ležaja i kontaminirati ulje te promijeniti svojstva podmazivanja. Zato u sustavu podmazivanja postoji filter s odgovarajućom mrežicom koji treba čistiti ili zamijeniti mrežicu kada poraste diferencijalni tlak na manometru.

Izbor ulja s odgovarajućim viskozitetom je važan za svaki odrivni ležaj i treba se pridržavati preporuka proizvođača. Upotreba manje viskoznog ulja može dovesti do stvaranja uljnog filma opasno male debljine; ulja većeg viskoziteta će nepotrebno stvorti podeblji uljni film i povećati gubitke snage.

Prije puštanja stroja u rad potrebno je pokrenuti pomoćni sustav podmazivanja i pustiti ulje kroz odrivni ležaj. Pri prvom pokretanju, pri pokretanju nakon generalnog servisa ili nakon duljeg stajanja stroja pratite temperature ležajeva radi mogućih anomalija. Temperature ležaja mogu varirati s brzinom vrtnje i temperaturom okoline. Kada su prisutne normalne sezonske temperature okoline, upravljački krugovi instrumenata kojima se prate vrijednosti temperature mogu se podesiti sukladno tome. Obično će se alarm za prekoračenje temperature postaviti na 8°C iznad normalne radne temperature. Visoka razina prorade zaštite od previsoke temperature obično je postavljena na 14°C iznad najviše normalne radne temperature ili u sukladnosti prema uputama proizvođača opreme. Maksimalna radna temperature ležaja mora se ograničiti na 130°C pri čemu se ulje tangencijalno odvodi u smjeru rotacije diska.

Pratite li podmazivanje odrivnih ležajeva kod vaših rotacijskih strojeva? Koje ste najčešće kvarove imali? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

 

Stabilnost kliznog ležaja

Krivac za današnju temu je klizni ležaj parne turbine koji je (pogađate već) zaribao. Glavna namjena kliznog ležaja je nošenje opterećenja vratila uz što manje trošenja. U industrijskoj namjeni  klizni ležajevi su neizostavni dio rotacijskih strojeva. Ugrađuju se u motore, puhala, kompresore, ventilatore, pumpe, turbine različite snage i generatore. Ako je radna brzina vrtnje 3000 rpm i veća te snaga stroja prelazi 370 kW, preporučuje se koristiti ležajeve podmazivane uljnim filmom. Klizni ležajevi ugrađeni na turbinama manjih snaga održavaju stabilnost rotorskog sklopa i nose njegovu težinu. Na slici 1. vidite demontirani i rastavljeni klizni ležaj turbine, s ležajnog bloka do spojke na radnoj strani turbine. Unatoč tome što sam slikala na otvorenom dok je padala kiša, na lijevoj strani slike, tj. unutarnjoj strani ležaja, primjetit ćete jednoliko raspoređene paralelne riseve ili ogrebotine. Niti vratilo nije prošlo bez oštećenja, međutim danas ćemo razmotriti faktore koji su utjecali na gubitak stabilnosti kliznog ležaja i doveli do teških oštećenja te onesposobili turbinu.

Slika 1. Rastavljeni klizni ležaj turbine

Zašto je klizni ležaj izgubio stabilnost?

Pravilno ugrađeni, podmazivani i održavani klizni ležajevi u teoriji imaju neizmjerno dugačak životni vijek, međutim u praksi to nije tako. Postoje brojni razlozi otkazivanja kliznih ležajeva. Glavni uzrok je gubitak podmazivanja, što zapravo nije kvar samog ležaja nego kažemo da je zakazao sustav podmazivanja. Drugi uzrok je zamor materijala i zato treba paziti na vrstu materijala prilikom izbora kliznih ležajeva. Tanka bijela kovina (tkz.babbitt materijal) ima veću otpornost na zamor materijala nego bijela kovina nanesena u sloju debljem od 0,3 mm.

Potom, debalans rotorskog sklopa uzrokuje vrtnju ležaja u obliku različitih orbita unutar kućišta. Tada dolazi do oscilirajućeg dinamičkog naprezanja koje djeluje na površinu bijele kovine. Ponekad vršno statičko opterećenje može biti 3 do 5 puta veće nego što je maksimalno dozvoljeno. Oscilirajuće gibanje vratila dodatno opterećuje površinu bijele kovine ležaja. Zamor bijele kovine prvo nastaje u obliku sitnih pukotina na površini. Opterećenje nastavlja djelovati, pukotine se šire i povećavaju te naposljetku dolazi do otkidanja komadića materijala s površine. Komadić materijala je odvojen, ali ne ide dalje zbog male zračnosti između ležaja i vratila te udara po površini ležaja dok se ne usitni u još manje komadiće koje u konačnici ispere uljni film. Odnošenje komadića bijele kovine zaglađuje površinu ležaja na mjestu nastanka pukotine. Nastalo oštećenje kliznog ležaja se ponekad krivo tumači kao posljedica kavitacija ili erozije.

Kod svih kliznih ležajeva je prisutna kavitacija zato što ulje za podmazivanje sadrži otopljene plinove koji prelaze iz tekuće u plinovitu fazu na mjestu smanjenog opterećenja na površini ležaja. Kako se opterećenje ponovno povećava, dolazi do ponovnog otapanja plinova u ulju. Proces se stalno i postepeno ponavlja te ne predstavlja opasnost oštećivanja ležaja. Postoje slučajevi gdje je normalan prekid uljnog filma kao npr. kod brzohodnih motora s unutarnjim izgaranjem. Tada dolazi do pojave mjehurića pare koji brzo implodiraju i pritom udaraju po površini ležaja uzrokujući lokalni zamor materijala. Zarobljeni zrak samo pogoršava situaciju.

Ovakav mehanizam uzroka kvara je rezultat radnih uvjeta koji su suprotni preporučenim uvjetima rada za koje je klizni ležaj konstruiran, uključujući čestice nečistoće ili vode u ulju, preopterećenja, degradacije viskoznosti ulja i sl. Elektrostatički i elektromagnetski izboji u uljnom filmu tijekom vremena dovode do erozije bijele kovine. Korozija bijele kovine se rijetko događa ako se tijekom vremena održava pravilan uljni film.

Na slici 2. vidimo klizni ležaj montiran na vratilo, smješten u ležajnom kućištu. Donji dio kućišta ispunjen je uljem za podmazivanje. Tijekom vrtnje vratila, uljni prsten ili deflektor omogućava zapljuskivanje i raspodjelu ulja po sklopu ležaj vratilo te doprinosi održavanju uljnog filma. Pritom su varijacije radne temperature u aksijalnom smjeru duž ležaja vrlo male, dok laminarno strujanje ulja uzrokuje povećanje temperature u odnosu na turbulentno strujanje oko oboda ležaja. Povećanjem brzine vrtnje i/ili radnog opterećenja, mijenjaju se svojstva podmazivanja i radne karakteristike kliznog ležaja, prvenstveno temperatura na obodu. Ako se temperatura poveća preko određene granice, utjecat će na pad viskoznosti ulja te na zračnost u sklopu ležaja i vratila. Varijacija u viskoznosti ulja na obodu ležaja utječe na varijaciju lokalne krutosti materijala te efekt prigušenja koje ulje ima na vibracije, čime se narušava stabilnost sustava podmazivanja. Efekt prigušenja i krutost materijala su direktno odgovorni za stabilnost rada kliznog ležaja.

Slika 2. Podmazivanje kliznog ležaja u ležajnom kućištu

      Potom, necentriranost kliznog ležaja može biti uzrokovana položajem vratila, pogrešnim sastavljanjem, pogreškama prilikom izrade te nesimetričnom raspodjelom opterećenja. Tijekom rada turbine, necentričnost ima značajan učinak na statičku i dinamičku stabilnost ležaja te može dovesti do ubrzanog trošenja, povećanih vibracija i težih kvarova. Proklizavanje ili pritisak između površine vratila i površine ležaja koje razdvaja tanak uljni film rezultira pojavom hidrodinamičkog tlaka, tj. kažemo da dolazi do hidrodinamičkog podmazivanja. U idealnom slučaju osi vratila i osi kliznog ležaja su savršeno paralelne prilikom montaže i ostaju u takvom položaju tijekom rada stroja, prilikom nošenja opterećenja i promjena brzine vrtnje. Međutim, u praksi je ovakav idealan uvjet rijetko prisutan i vratilo doživljava određeni stupanj necentričnosti dok se vrti unutar kliznog ležaja.

Koje su posljedice necentričnosti?

Primarna posljedica je značajno stanjenje debljine uljnog filma koji štiti površine od direktnog kontakta. Posljedično tome, smanjena debljina uljnog filma također mijenja područje tlaka i temperatura ulja koje služi podmazivanju. Maksimalne vrijednosti tlaka i temperature ulja kod necentrično postavljenog kliznog ležaja u odnosu na vratilo su daleko veće u odnosu na ležaj koji je savršeno poravnat s vratilom. Za korigiranje ovakvih događaja i dodira dviju površina ponekad se utječe na geometriju ležaja promjenom debljine uljnog filma. Necenričnost također može biti posljedica elastičnog savijanja vratila pod djelovanjem opterećenja (ili same težine vratila), asimetrično raspoređenog opterećenja, deformacije nastale djelovanjem težine ležajnog kućišta, deformacije nastale djelovanjem naglih promjena temperature, nepravilnom montažom, greškama nastalim u proizvodnom procesu (pogrešne tolerancije kliznog ležaja, tokarenja ili glodanja) ili kombinacije nabrojenih faktora.

Glavna posljedica necentričnosti kliznog ležaja je drastična promjena debljine uljnog filma po obodu i u aksijalnom smjeru. Ležajevi moraju funkcionirati kada su podvrgnuti većim opterećenjima i brzinama vrtnje. S obzirom na to da su radni zahtjevi sve kompleksniji i pomiču se prema granicama izdržljivosti, utjecaj povećane temperature treba uzeti u obzir još u fazi konstruiranja ležaja. Izvedba kliznog ležaja mora biti takva da se nastala toplina pravilno rasporedi duž ležaja inače se njegov očekivani životni vijek značajno smanjiti. Klizni ležajeve na turbini poput onog sa slike 1. imaju unutarnju površinu presvučenu zaštitnim slojem bijele kovine koja počinje plastično teći na temperaturi 150°C, što je u direktnoj vezi s maksimalnom radnom temperaturom ležaja koja se povećava proporcionalno povećanju necentričnosti vratila i kliznog ležaja.

Visoke temperature dovode do preuranjenog trošenja bijele kovine koja onečišćuje ulje za podmazivanje. Zato prilikom konstruiranja i izbora kliznog ležaja treba uzeti u obzir raspon radne i maksimalno dozvoljene temperature. Na vratilu dolazi do jednolikog povećanja temperature čitavom dužinom, za razliku od statički opterećenih ležajeva gdje se povećanje temperature događa u središnjoj ravnini gdje je prisutna minimalna debljina uljnog filma. Kod dinamički opterećenih ležajeva, cca 10% nastale topline se širi duž ležaja. Promatrajući klizne ležajeve na turbini, u konačnici možemo zaključiti da se nastala toplina širi radijalno, po obodu i aksijalno, međutim intenzitet topline nije jednoliko rasprostranjen.

Radna karakteristika necentričnog kliznog ležaja je isključivo pod utjecajem radnog opterećenja, može biti statička i dinamička. Dinamička karakteristika obuhvaća koeficijent krutosti, koeficijent prigušenja te stabilnost ležaja. Statička karakteristika uključuje faktor ekscentričnosti, kut nagiba, Sommerfeldov broj, silu trenja, minimalnu debljinu uljnog filma, maksimalni hidrodinamički tlak, protok maziva te maksimalnu temperaturu. Neentričnost dovodi do nejednolike raspodjele tlaka ulja za podmazivanje te smanjuje količinu protoka ulja pri većem opterećenju. Gubitak energije se povećava prilikom necentričnosti zbog većeg trenja i smanjenog protoka maziva.

Povećanje hrapavosti površine kliznog ležaja dovodi do povećanja protoka maziva međutim, smanjuje nosivost ležaja pri čemu nesmije doći do kontakta površine ležaja i vratila. Površinska hrapavost kompenzira smanjenje debljine uljnog filma i raspodjelu ulja duž površine ležaja.

Kako ste riješili problem stabilnosti kliznog ležaja? Koje najčešće kvarove ste imali kod kliznih ležaja i kako ste ih otklonili? Podijelite svoja iskustva u komentarima!