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!

Čemu nas uče kvarovi strojeva?

Ima jedna poslovica koja kaže da su sve dobre odluke rezultat ranijeg iskustva, međutim svako iskustvo je rezultat ranije donesene pogrešne odluke. Kada ovu poslovicu primijenimo na održavanje strojeva u praksi, iskustvo je često rezultat loših odluka u kombinaciji sa stresom i vremenom za osvrnuti se unatrag i detaljno razmotriti gdje smo pogriješili u koracima. Nažalost, naše društvo još nije dovoljno sazrelo da na greške gleda kao na neizostavan dio procesa učenja, razvoja kompetencija i usavršavanja stručnjaka. Ukratko, na našim prostorima još vlada mentalitet koji jako voli dobro pamtiti tuđe greške i upirati prstom. Ostaje nam nadati se da ćemo s vremenom sazrijeti i steći širi pogled na situacije. S druge strane, imamo Amerikance kao dijametralno suprotan primjer koji smatraju da je stručnjak osoba koja je napravila sve moguće greška u svom području, a osim toga, tko ne radi taj niti ne može pogriješiti.

Svakodnevicu jednog inženjera koji se bavi strojarskim održavanjem velikim dijelom čini otklanjanje novonastalih kvarova, nastojanje da strojeve održi u što boljem stanju te sprječavanje nekih budućih kvarova. Broj kvarova direktno ovisi o veličini postrojenja, kompleksnosti proizvodnog postrojenja, broju strojeva i prateće opreme, (ne)postojanju redovitog preventivnog održavanja, primjenama metoda održavanja usmjerenog prema pouzdanosti i još gomili drugih aktivnosti koje se u prvi tren ne čine strašno bitnim i neće svijet stati ako na jedan dan nešto preskočimo napraviti, međutim dugoročnim preskakanjem i zanemarivanjem potrebnih održavalačkih radova itekako ćemo osjetiti posljedice u vidu učestalog broja kvarova, neplaniranih zastoja, povećanog stresa i tako redom.

Svaki strojni sustav radi na određeni način u različitim uvjetima. Stroj koji danas radi ispravno je bio jučerašnja havarija koja nas je upoznala s nekim novim kvarom za koji prije nismo znali. Spomenimo neke primjere, da čelični materijali ne doživljavaju plastične deformacije, ne bismo znali za naprezanje i elastičnost. Da vratila nisu pucala, ne bismo znali za torzijski lom i otpornost materijala na savijanje. Da nema oštećenja strojnih dijelova radi onečišćenog maziva, ne bismo poznavali filtere i važnost viskoznosti.

Kvarovi nas uče mnogo toga jer su posljedice prethodnih aktivnosti koje nismo na vrijeme odradili ili kombinacija određenih okolnosti, npr.:
…. da neke korake radimo pogrešno
… da je stroj konstrukcijski manjkav
… da je odabran pogrešan tip stroja
… da je nešto pošlo krivo u proizvodnom procesu
…. da osoblje nije obučeno za rukovanje ili nije iskusno, da ih je netko pogrešno naučio rukovati strojem
… nastavite sami niz, vjerujem da imate dovoljno primjera iz vlastite prakse.

Kvarovi nas u prvom redu uče da nemamo zadovoljavajući program pouzdanosti kojim ćemo postići pouzdaniji rad strojeva i opreme, smanjiti broj kvarova i povećati produktivnog procesnog postrojenja. Izgradnja i provođenje programa pouzdanosti zahtijeva vrijeme, predanost, strpljenje, kontinuirani angažman i nadasve volju da se poboljša postojeće stanje. Nedavno sam čula komentar da preventivno održavanje strojeva ne može uzeti predah i prestati na neko vrijeme, jer se temelji na kontinuiranom provođenju radova kojima održavamo neometano funkcionalno stanje stroja. A sve dok stroj neometano radi, imat ćemo kontinuirani proizvodni proces i stvarati proizvode s dodanom vrijednošću koje treba isporučiti tržištu.

Kvarovi nas uče da su potrebni treninzi i kontinuirana edukacija svih djelatnika uključenih u proces održavanja o tehnikama i procedurama poboljšavanja svakodnevnog rada, o novim metodama i najboljim praksama za rad sa strojevima i opremom koji postoje u svijetu i o važnosti pouzdanog rada strojnih sustava. Zapamtite kako nema prečaca i kako su dobre prakse pouzdanog održavanja već smišljene i upotrebljavaju se godinama u procesnim postrojenjima diljem svijeta, stoga ne treba izmišljati toplu vodu. Zašto ne iskoristiti provjerene metode tako da ih prilagodimo svojim strojevima?

Ako želite imati točno praćenje velike količine podataka o radu strojeva i o nastalim kvarovima, trebate računalno podržan sustav upravljanja održavanjem, CMMS, koji će obuhvatiti popis opreme po hijerarhiji i obuhvatiti sva postrojenja. Računalni sustav omogućava praćenje kretanja rezervnih dijelova, učestalost kvarova ovisno stupnju hitnoće, brojčanost preventivnih radova te praćenje troškova na razini pojedinog stroja. Za sastavljanje računalnog sustava i popunjavanje podataka također je potrebno vrijeme i novac te postoje brojne tvrtke koje su si olakšale poslovanje i pomogle u svakodnevnom praćenju održavanja. Računalni sustav je dobar temelj za daljnju nadogradnju.

Kvarovi nas upozoravaju kako nismo napravili generalni plan održavanja usmjeren prema pouzdanosti. Razumijevanje redoslijeda aktivnosti kojima ćemo povećati pouzdanost rada strojeva mora biti jasna svim djelatnicima uključenima u održavanje te organizaciji tvrtke na svim razinama.Generalni plan treba započeti procjenom postojećeg stanja te odgovoriti na kojoj razini pouzdanosti su naši strojevi sada? Isto tako, mora definirati sve radove kojima ćemo postići zadani cilj, zadužene djelatnike i vremenske rokove.

Kvarovi nas uče da smo zakazali u određivanju prioriteta prilikom susreta s izazovima, bez obzira o kojoj vrsti procesne industrije je riječ. U današnjim ekonomskim uvjetima u strojnom održavanju suočeni smo s izazovima da s manje moramo napraviti više, razviti financijski prihvatljive strategije za održavanje kritične opreme, provoditi analize uzroka kvarova kako bi spriječili ili ublažili ponavljanje istih kvarova, razvijati i osiguravati prihvatljive procedure za unaprjeđivanje rada strojeva, primjenjivati učinkovite korektivne aktivnosti, odrediti ograničavajuće ili loše faktore koji dovode do velike energetske potrošnje… lista radova ide u beskraj. Osnovno je pitanje – što nam je prioritet? Što nam je prioritet ovaj mjesec, ovih 6 mjeseci, ove godine…?

Kvarovi nam ukazuju kako nismo odredili metodologiju procjenjivanja i mjerenja koliko (ni)smo napredovali u održavanju u određenom vremenskom. Je li primjena našeg plana pouzdanosti rezultirala promjenama? Koliko je određeni stroj ili skupina strojeva radio kontinuirano bez havarija i koliko smo potrošili na preventivno održavanje ili rezervne dijelove? Ponekad čekanje na konačne brojčane rezultate na kraju godine da bismo donijeli zaključke o uspješnosti plana povećanja pouzdanosti nalikuje na nogometnu utakmicu, gledate igru 90 min da biste imali konačni rezultat je li vaš tim za koji navijate pobijedio ili izgubio.

Poanta ove usporedbe je da na kraju kao gledatelj znate rezultat, ali tada je utakmica gotova i uopće nemate nikakvog utjecaja na prilagodbu strategije ili izmjenu igrača. Za razliku od plana igre na nogometnoj utakmici, kvalitetan plan poboljšanja pouzdanosti strojeva je uravnotežena mješavina svakodnevnih rezultata koje dobivate iz postrojenja o radu strojeva te mjesečnih analiza koje će vam pokazati gdje ste u odnosu na protekli mjesec ili mjesece.

Za procjenu (ne)uspješnosti programa preventivnog održavanja na određenom postrojenju treba znati koliki broj kritičnih strojeva se prati, postotak prijava kvarova u računalnom sustavu za upravljanje održavanjem, jesu li planirani inspekcijski radovi izvršeni u zadanim rokovima, koliki su ukupni troškovi održavanja za taj mjesec na tom postrojenju, kolika je vrijednost proizvedenih produkata u istom vremenskom razdoblju po pojedinačnom stroju i koliki su bili gubici. Temeljem ovih brojčanih pokazatelja možete donijeti odluke o daljnjim prilagodbama programa preventivnog održavanja za promatrano postrojenje. Svi pokazatelji moraju biti jednoznačni, mjerljivi, jednostavni i dostižni (dobri, stari SMART ciljevi za koje ste zasigurno već čuli). S druge strane, uspoređivanje ovih pokazatelja sa industrijskim standardima će nam reći koliko daleko smo dospjeli i koliki put je još pred nama.

Posljednje za danas čemu nas kvarovi uče (ili prvo, ovisno s koje strane promatrate čitav ciklus održavanja) je nedostatak vizije. Kontinuiran i pouzdan rad strojeva i opreme je dugotrajno putovanje i uključuje čitavu tvrtku jer upravo pouzdan rad doprinosi održivosti i profitabilnosti poslovanja. Nedostatak vizije koja će nas usmjeriti gdje ćemo uložiti trud, energiju i vrijeme je najveći razlog neučinkovitog rada i gubitka profitabilnosti. Kvarovi nas uče da su planiranje programa pouzdanosti, treniranje djelatnika i određivanje prioriteta tek alati za odrediti smjer putovanja dok je učinkovito izvršavanje radova u skladu sa strategijom pogonsko gorivo koje nas vuče naprijed.

Čemu su vas naučili kvarovi? Podijelite svoje znanje u komentarima!

Sve što ste htjeli znati o normama ISO 55001 i 55002, a niste se usudili pitati

Podaslov današnjeg članka je ujedno – 16 Pitanja o ISO standardima koja niste imali kome postaviti.  ISO 55000 je međunarodna norma izdana 2014. godine koja pruža model za razvoj, implementaciju i održavanje sustava upravljanja imovinom (strojevima, opremom, zgradama i svom ostalom fizičkom imovinom koja zahtijeva održavanje, upravljanje i praćenje kako bi ispunjavala svoju funkciju i donijela korist).

Norma ISO 55000 se sastoji od:
ISO 55000 Upravljanje fizičkom imovinom – Pregled, principi, terminologija
ISO 55001 Upravljanje fizičkom imovinom – Sustav upravljanja – Zahtjevi
ISO 55002 Upravljanje fizičkom imovinom – Sustav upravljanja – Smjernice za primjenu ISO 55001

ISO 55000 i ISO 55002 sadrže opisan sustav i smjernice za upravljanje imovinom, dok ISO 55001 definira zahtjeve.

U svakodnevnoj komunikaciji često dolazi do zabune jer se spominje “ISO 55000” dok se u stvari misli na ISO 55001 i 55002 koji su nama posebno zanimljivi sa stajališta održavanja strojeva, strojnih sustava i opreme u procesnim i proizvodnim postrojenjima.

U današnjem članku donosim detaljan pregled i i iscrpna pojašnjenja što su norme ISO 55000, čemu služe, kako ih implementirati, kada i gdje te prednosti koje donose. Za uvođenje sustava upravljanja imovinom i certifikaciju potrebna su vam sva 3 standarda jer se međusobno nadovezuju i nadopunjuju.

Standard ISO 55000 je krovni dokument i daje generalni pregled za uvođenje sustava upravljanja imovinom. Namjena mu je pružiti jasno i strukturirano rezumijevanje principa i zahtjeva koje treba primijeniti.

Uvođenje svih elemenata norme ISO 55000 slijedi definiranu metodologiju i procese koji čine sustav upravljanja imovinom, pruža integriranu strukturu i uspostavlja povezanost među svim elementima.

Osnovni koraci u primjeni norme ISO 55000 su:

• Smjernice: Standard kombinira smjernice i politike upravljanja imovinom te utvrđuje načela kojih se treba pridržavati kompanija ili organizacije kako bi uskladila ciljeve upravljanja s poslovnim ciljevima.
• Ciljevi: Upravljanje ciljevima mora biti specifično, mjerljivo, dostižno, realno i u vremenskom roku (SMART: Specific, Measurable, Attainable, Realistic and Time-bound) uz procjenu kategorija poput produktivnosti imovine, održivosti, sukladnosti sa regulativama, životnog ciklusa te racionalizacije troškova.
• Strategije: pokazuju kako će se poslovni ciljevi promijeniti u ciljeve sustava upravljanja imovinom, definiranje procesa i rokova koje treba dostići
• Dokumentacija: sve aktivnosti sustava upravljanja imovinom moraju biti dokumentirane, uključujući planove proizvodnje i održavanja, kapitalne investicijske planove (revizije, nadogradnje, zamjene i revitalizacije) i resurse. Dokumentacija se mora periodično provjeravati i nadopunjavati radi usklađivanja s ciljevima.
• Vodstvo: menadžment treba poduprijeti i odobriti strategiju upravljanja imovinom postavljanjem rokova, primjene i odgovornosti. Treba odrediti zaposlenike koji će koordinirati razvoj, implementaciju, rad i kontinuirano poboljšanje sustava upravljanja imovinom, međutim direktori i vlasnici snose punu odgovornost za provedbu.
• Planiranje: procjena svih kratkoročnih i dugoročnih rizika te kako će se sustav upravljanja imovinom integrirati u druge poslovne procese
• Podrška: definira potrebne resurse i zaposlenike, povezuje sve sudionike i proširuje doseg komunikacije među različitim odjelima kompanije
• Poslovanje: procjenjuje se implementacija, kontrola poslovnih procesa, prate se rizici i podupire uvođenje potrebnih promjena
• Procjena: identificira metriku za praćenje financijskih pokazatelja sustava upravljanja imovinom i obavlja provjere sukladnosti
• Poboljšanja: korigiraju se otkrivene nesukladnosti i uspostavlja kontinuirano unaprijeđenje

Standard ISO 55001 je model za razvoj sustava upravljanja imovinom koji određuje zahtjeve. Kada detaljnije proučimo standard, vidimo da su zahtjevi poprilično generički jer se primjenjuju na različite tipove tvrtki.

Pojednostavljeno govoreći, ISO 55001 kaže što moramo napraviti, ne kako to napraviti. Za učinkovito korištenje standarda potrebno je podrobno razumijevanje navedenih zahtjeva i njihovu primjenu na način koji odgovara tvrtki i njezinom poslovnom okruženju.

Norma ISO 55002 daje smjernice za implementaciju standarda ISO 55001 u poslovanje tvrtke. Razrađuje i detaljno pojašnjava zahtjeve navedene u ISO 55001 te daje primjere koji će pomoći u razumijevanju tih zahtjeva.

ISO 550012 nije vodič za autostopere, kontrolna lista niti skup pravila koje mogu sve tvrtke primijeniti na isti način i očekivati iste rezultate već razrađen standard za uspostavu cjelovitog sustava u svrhu unaprijeđenja poslovanja.

Sada kad smo razjasnili temeljni sadržaj svakog standarda, krenimo na konkretna pitanja.

1. Što je “imovina”?

Standard ISO 55000 definira imovinu kao „fizičku stvar, entitet koji ima potencijalnu ili stvarnu vrijednost za svojeg vlasnika“. Imovina može biti fizička ili intelektualna poput komada opreme, stroja, zgrade, postrojenja, brenda, reputacija kompanije i sl.

2. Čemu služe standardi ISO 55000, ISO 55001 i ISO 55002?

Njihova svrha je omogućiti iskorištavanje imovine na najbolji mogući način koji će donijeti korist tvrtki i svima uključenima.

Sustav upravljanja imovinom pruža cjelovit pristup koji će smanjiti troškove vlasnicima tijekom čitavog životnog ciklusa opreme, smanjiti rizik od obustave proizvodnje, kvarova i drugih poteškoća u poslovanju koji dovode do gubitaka.

Norme primjenjuju princip od vrha prema dnu u kojem donošenje odluka kreće od najvišeg menadžmenta i prenosi se duž čitave kompanije integrirajući upravljanje imovinom u strategiju kompanije.

3. Kome su potrebne norme ISO 55000, ISO 55001 i ISO 55002?

Norme su potrebne tvrtkama i organizacijama u industrijskim sektorima transporta, građevine, telekomunikacija, upravljanja nekretninama, u energetskom sektoru, rudarstvu, proizvodnji, inženjerskim djelatnostima, javnoj upravi i sektoru upravljanja prirodnim resursima.

4. Koja je razlika između normi ISO 90001 i ISO 55001?

Norma ISO 9001 određuje kriterije za upravljanje sustavom osiguranja kvalitete u tvrtkama ili organizacijama po metodologiji planiraj-izvrši-kontroliraj-djeluj (PDCA plan-do-check-act) i koristi procesno orijentiran pristup dokumentaciji uz reviziju strukture cjelokupnog sustava rada, odgovornosti, procedura i metoda osiguranja kvalitete.

ISO 55001 se fokusira isključivo na upravljanje fizičkom imovinom tvrtke.

5. Koje tvrtke i organizacije koriste normu ISO 55001?

ISO 55001 se može primijeniti u bilo kojoj organizacija koja posjeduje i upravlja fizičkom imovinom poput aviokompanija, brodara, željeznica, elektrana (nuklearnih, termo, hidro, na obnovljive izvore), petrokemije, rudarstva, naftne industrije, proizvodnje, sustava prijenosa i distribucije električne energije, telekomunikacija i sl.

6. Koje novosti uvodi ISO 55001 u sustav upravljanja imovinom?

Sustav upravljanja strojevima i opremom opisan u ISO 55001 neće zamijeniti dosadašnje dobre prakse, strategije, politike, programe i alate u upravljanju održavanjem opreme. Osmišljen je da bi pružio povezani okvir unutar kojega svi elementi mogu učinkovito funkcionirati.

Po prvi put dobili smo cjeloviti sustav upravljanja održavanjem opreme.

Nemojmo se zavaravati, ISO 55001 nije čarobni lijek koji će otkloniti sve nedostatke dugogodišnjeg nedostatka održavanja, probleme nastale uslijed nekvalitetne konstrukcije ili kvarove nastale zbog procesnih uvjeta.

Međutim, ISO 55001 omogućava tvrtki alate za osiguravanje dosljednog upravljanja održavanjem imovine, potrebne resurse i koordinaciju među svim sudionicima.

7. Što je cjeloviti životni ciklus imovine?

Posao odrađen u fazi konstrukcije kapitalnih projekata kasnije ima utjecaj na troškove održavanja cjelokupne imovine (strojeva i opreme).

Imamo brojne primjere gdje je tvrtka mogla biti pošteđena skupog i kompliciranog održavanja opreme da su bolje odluke bile donesene u ranijim fazama projekta.

Nedovoljno planiranje i kontrola u fazi konstruiranja doveli su do kroničnih problema s pouzdanosti i često zahtijevati skupe prilagodbe kako bi čitav sustav mogao funkcionirati tijekom životnog ciklusa određenog stroja ili komada opreme.

Međutim, brojne tvrtke i dalje provode rascjepkan pristup upravljanja imovinom gdje svaki odjel ima drugačije ciljeve i pokazatelje uspješnosti.

Zbog navedenih razloga, ISO 55001 omogućava model sustava upravljanja imovinom koji temeljem dobre prakse i poštujući zakonske okvire razmatra čitav životni ciklus imovine od faze projektnog rješenja sve do faze rashoda, što je prikazano na slici 1.

U svakoj fazi se pažljivo razmatraju svi elementi kako bi se u konačnici smanjio ukupni trošak održavanja imovine.

Slika 1. Životni ciklus imovine

8. Je li ISO 55001 zanimljiv za menadžment?

Svakako da jest, zato što će donijeti dobrobit čitavoj tvrtki. Menadžment brojnih tvrtki je postao svjestan da njihovi konkurenti primjenjuju ISO 55001 dok su budući potencijalni klijenti postali svjesni da je posjedovanje certifikata ISO 55001 u današnje vrijeme stalna stavka svakog poslovnog ugovora.

Ako vaš menadžment do sada nije razmatrao pripremanje tvrtke za uvođenje certifikacije ISO 55001, krajnje je vrijeme da započne.

Jedan od načina na koji se menadžmentu može ukazati na prednosti uvođenja ISO 55001 je provođenje istraživanja sustava upravljanja imovinom koje će ukazati na nedostatke postojećeg stanja u odnosu na ISO 55001.

Istraživanje treba rezultirati izvještajem koji će navesti sve prilike za poboljšanja i potencijalne uštede.

9. Kako pokazati kolegama prednosti ISO 55001?

Ako ste prošli obuku za ISO 55001, mogli biste organizirati neformalnu radionicu i upoznati kolege s prednostima. Ako menadžment odobri inicijativu za razvoj sustava upravljanja imovinom, komunikacija unutar kompanije treba uključivati sve zaposlenike i poduprijeti uvođenje ISO 55001.

U tom slučaju će vaši kolege dobiti detaljniji pregled što predstavlja ovaj certifikat i koje zahtjeve treba ispuniti kako bi se iskoristile sve prednosti.

10. Koje korake treba poduzeti moja tvrtka ako se odluči za certifikaciju?

Ne postoji jedinstvena formula ili jednoznačni vodič za certifikaciju. Svaka tvrtka je drugačija s obzirom na veličinu, vrstu proizvoda, broj zaposlenika, organizacijsku kulturu, sustave kontrole i proizvodne procese.

Npr. ISO 55001 certifikacija za tvornicu koja proizvodi lijekove će se razlikovati od certifikacije tvornice koja proizvodi alkoholna pića.

Kako bi sustav upravljanja imovinom bio učinkovit i donio dugotrajnu korist, mora biti prilagođen isključivo promatranoj tvrtki. To se postiže primjenom odgovarajuće strategije i akcijskog plana koji definira korake potrebne za usvajanje strategije.

Prvi korak je razgovor s konzultantom specijaliziranim za ovu vrstu certifikacije ili s certifikacijskom kućom o zahtjevima koje treba ispuniti.

Potom, treba napraviti analizu tvrtke da se odrede nedostaci i prostor za usklađivanje. Rezultati analize moraju pokazati strategiju za postizanje usklađenosti prema zahtjevima certifikacije i troškove implementacije strategije.

Pritom treba što više naučiti od konzultanta i usvojiti korisne vještine koje će vam trebati na nastavak rada na certificiranim procedurama jednom kada konzultant ode.

11. Je li dobro usvojiti principe norme ISO 55001, ali ne proći postupak ovlaštene certifikacije?

Pod određenim uvjetima jest. Realno, ISO 55001 certifikacija nije za svaku tvrtku i ne treba pošto poto uletjeti bez razumijevanja prednosti koje bi ovakva certifikacija donijela za poboljšanje postojećeg poslovanja ili povećanje budućih profita.

Primjena normi navedenih u ISO 55001 i sam postupak certifikacije su 2 različite stvari.

Pametnom primjenom ISO 55001 norme, tvrtka može postići odličan sustav upravljanja imovinom. Rezultat će biti sustav koji omogućava tvrtki upravljanje imovinom ili imovinskim portfeljem na učinkovit, produktivan i profitabilan način.

Prednosti opravdavaju trošak razvoja i primjene sustava upravljanja imovinom.

Vaša tvrtka može uz pomoć zaposlenika razviti i implementirati sustav upravljanja imovinom bez plaćanja konzultanata te izbjeći trošak skupog certificiranja od strane ovlaštene kuće.

Drugo je pitanje hoće li tvrtka moći podići poslovanje na višu razinu i sklapati profitabilnije poslove bez dokaza o certifikaciji.

12. Je li standard ISO 55001 u suprotnosti s ISO 9001, ISO 14001 i drugim ISO standardima?

Nije u suprotnosti, na kraju krajeva, razvila ga je ista međunarodna organizacija za standardizaciju. Bilo kakva suprotnost može proizaći jedino iz strukture upravljačkog sustava ili same politike upravljanja kompanijom, pa je potrebno istražiti situaciju u pripremnoj fazi prije početka implementacije ISO 55001.

Ako se pojave problematična pitanja, treba direktno konzultirati https://www.iso.org/contact-iso.html s konkretnim pitanjem ili provjeriti s konzultantom ili ovlaštenom kućom.

13. Već smo stekli certifikat ISO 9001. hoće li nam osigurati prednost pri stjecanju ISO 55001 certifikata?
Vrlo vjerojatno hoće. Sustav upravljanja kvalitetom obuhvaćen certifikatom ISO 9001 bi trebao ispunjavati brojne zahtjeve ISO 55001.

Oba standarda imaju dovoljan broj zajedničkih zahtjeva.

14. Koliko treba vremena za uspostaviti sustav upravljanja imovinom?

Na ovo pitanje nema jednoznačnog i konkretnog odgovora koji bi odgovarao za sve tvrtke.

Vrijeme potrebno za razvijanje sustava upravljanja i implementaciju sa zadovoljavajućim rezultatima ovisi o veličini tvrtke, njenim poslovnim procesima i brojnim drugim specifičnostima (sjetite se prethodnog primjera tvornice lijekova i alkoholnih pića).

Na vrijeme trajanja utječe i pritisak s razina višeg menadžmenta ako je ISO 55001 standardizacija u kompanijskim ciljevima za tekuću godinu.

Nekakav vremenski prosjek iznosi 3 do 6 mjeseci za usvajanje sustava upravljanja imovinom nakon čega dolazi ovlaštena kuća za certificiranje. Vremenski period mora biti dovoljno dug da omogući prikupljanje dokumentacije o provedenim procedurama koje će biti dane kao dokaz na uvid certifikacijskoj kući u svrhu potvrđivanja sukladnosti.

Vremenski period se obično utvrđuje prilikom analize nedostataka u postojećem sustavu upravljanja imovinom.

15. Je li ISO 55001 moguće uskladiti s postojećim sustavom upravljanja tvrtkom?

U slučaju brojnih tvrtki odgovor je potvrdan. Norma ISO 55001 specificira koje zahtjeve treba ispuniti sustav upravljanja, međutim nigdje ne brani integraciju u postojeći sustav upravljanja tvrtkom.

Neki zahtjevi se obavezno moraju integrirati kao to su pristup upravljanja imovinom temeljem životnog ciklusa, povezanost strategije upravljanja imovinom i strategije tvrtke, suradnja među različitim sudionicima i sl.

Međutim, mogu se javiti situacije gdje je u teoriji uskalđivanje sjajno rješenje ali u praksi uopće ne funkcionira.

16. Tko sve mora biti uključen u provedbu normi?

Svi pretpostavljaju da djelatnici tehničkih struka moraju biti uključeni, no što je s ostalim djelatnicima? Sustav upravljanja imovinom je zajednički posao i tiče se svih.

Uključuje konstruiranje i razvoj, ugovaranje, nabavu, održavanje, kontroling i financije, marketing, odnose s javnošću, ljudske potencijale, zaštitu okoliša, zdravlja i sigurnosti, pravne poslove te sve druge koji čine tvrtku.

Važno je da se svi zajednički uključe prilikom razvijanja sustava upravljanja imovinom.

Jeste li krenuli s usvajanjem principa ISO 55001 i 55002 standarda? Kakva su vaša iskustva s uvođenjem sustava upravljanja imovinom? Podijelite ih u komentarima! Pitanja, komentare i mišljenja također možete uputiti na mail katarina_knafelj@hotmail.com

9 vrsta oštećenja valjkastih ležajeva

      Glavni nosivi element valjkastih ležajeva su valjčići i standardizirani su prema normama DIN 5412 i HRN M.C3.631 do 642. Valjkasti ležajevi prenose velika radijalna opterećenja, a primjereni su i za rad strojeva pri velikim brzinama vrtnje. Kod dijagnostike svih vrsta ležajeva koji su doživjeli oštećenje ili otkazali u radu bitno je prepoznati vizualne znakove oštećenja, što se postiže detaljnim pregledom unutarnjeg i vanjskog prstena, kaveza, nosivih elemenata i ležajnog kućišta nakon rastavljanja. Danas ćemo razmotriti najčešće znakove i uzroke oštećenja valjkastih ležajeva.

1.  Abrazivno trošenje nastaje kada dolazi do gubitka površinske čvrstoće valjčića i blagog odnošenja metalnih čestica s površine. Najčešći uzrok ovog oštećenja jest prisutnost abrazivnih nemetalnih čestica u mazivu koje trenjem odnose čestice s površine valjčića.

2.  Nejednoliko trošenje ležaja se manifestira u obliku tragova nejednolike širine i valovitog oblika na površini ležaja  umjesto jednolikih tamnih pruga. Uzrok nejednolikog trošenja je proklizavanje valjčića tijekom rada zbog nejednolike brzine vrtnje, nejednolikog opterećenja ili lokaliziranog iskrivljenja prstena koji dolazi u kontakt s valjčićem.

3. Trošenje površine vanjskog ili unutarnjeg prstena se manifestira promjenom boje i teksture na površini vanjskog prstena i uz pojavu tragova nečistoće smeđe boje. Materijal prstena nije omekšao, ali nastale sitne pukotine se počinju širiti iz zone istrošenosti prema unutrašnjem obodu prstena. Uzrok je nedovoljna debljina uljnog filma između vanjskog prstena i unutarnje strane ležajnog kućišta. Trošenje površine vanjskog prstena je posebno uočljivo kod teško opterećenih ležajeva koji imaju tanke vanjske prstene. Trošenje unutarnjeg prstena se javlja u obliku vidljivih tragova urezivanja na površini prstena koji su nastali djelovanje vratila na metalnu površinu uz prisutnost čestice smeđe boje. Uzrok trošenja površina je manjak uljnog filma te nedovoljna zračnost između vratila i unutarnjeg prstena u kombinaciji sa djelovanjem sile u aksijalnom smjeru. Pojedinačno djelovanje sile u aksijalnom smjeru neće spriječiti vrtnju teško opterećenog unutarnjeg prstena na vratilu.

4. Različite vrste oštećenja valjčića se javljaju u obliku otkidanja komadića metala po obodu valjčića samo s jedne strane, pucanja valjčića kada jedan valjčić u potpunosti pukne ali ostane na svom mjestu u kavezu uz oštećenje površine kaveza te guljenje metala s površine valjčića kada je dubina oguljenog metala 0,127mm. Promatranjem valjčića pod povećalom vidjet će se glatke pukotine. Ako nema udubina u pukotinama, onda je došlo do trenja između ruba valjčića i površine kaveza ili prsten. Oštećenje slijedi nakon početne blage ogrebotine na površini valjčića ili nakon djelovanja korozije. Uzroci su zamor materijala, valjčić izrađen od nekvalitetnog materijala ili šupljine unutar valjčića, necentričnost i djelovanje električne energije. Površinska oštećenja i udubine na valjčiću neće dovesti do potpunog otkazivanja ležaja.

Slika 1. prikazuje sva oštećenja opisana u ovom članku, redni brojevi ispod svake slike odgovaraju rednom broju opisanog oštećenja.

5. Tragovi ogrebotina ili risevi na unutarnjoj ili na vanjskoj strani prstena mogu biti paralelni s položajem nosivog elementa u kavezu, metal je na rubovima ogrebane površine lagano izdignut dok sami urezi mogu biti plitke ogrebotine ili duboke brazde. Uzroci riseva na površini prstena su grub dodir valjčića i prstena prilikom rada ležaja, visoke vibracije dok je ležaj u mirovanju ili se vrti sporije dok je pod opterećenjem, zagrijavanje pri čemu omekša materijal i povećano grije mazivo. Pregrijano mazivo zakoksa, nema više podmazivanja, ležaj zariba i prsten se potpuno raspadne. Uzrok je pogrešna montaža ležaja i povećano opterećenje u aksijalnom smjeru.

6. Lokalizirani zamor materijala se manifestira u obliku eliptičnih mrlja na površini metala koje se jednoliko rasprostiru na mjestu najvećeg opterećenja kaveza. Nazubljeni krajevi eliptičnih mrlja nastaju zbog prisustva čestica nečistoće koje imaju abrazivno djelovanje. Za razliku od lokaliziranog, nejednoliki zamor materijala na površini ležaja se javlja s jedne strane kao veće oštećenje dok je na drugoj strani manje oštećenje. Uzrok zamora je učestalo naprezanje materijala, necentriranost stroja ili oboje.

7. Koroziju karakteriziraju brojna sitna nepravilna udubljenja na površini metala, svijetlo smeđe do tamno smeđe boje. Uzrok je rad ležaja uz prisutnost veće količine vlage, primjena maziva s manjkom hidrofobnih aditiva, nastanak emulzije kada se mazivo pomiješa s vodom za hlađenje ležajnog kućišta ili vlagom koja se kondenzirala na unutarnjoj strani kućišta pa se gubi viskoznost i naposlijetku funkcija podmazivanja.

Korozija se također javlja ako je ležaj bio uskladišten u neodgovarajućim uvjetima  ili nije očišćen na kraju proizvodnog procesa prije pakiranja i otpreme. Ako ležaj dođe iz tvornice s vidljivim tragovima korozije, vratite ga dobavljaču uz reklamaciju. Uzrok  korozije nastale na površini ležaja je međudjelovanjem dvaju različitih metala kaveza, prstena i valjčića koji se međusobno ponašaju kao katoda i anoda u uvjetima vlage u okolini tijekom vremena provedenog u skladištu. Ležajevi moraju biti uskladišteni u odgovarajućim pakiranjima i prikladnim uvjetima okoline.

8. Lomovi dijelova ležajeva: a) Lom prstena, pri čemu komadići metala upadnu u kavez pri velikoj brini vrtnje i posljedično uzrokuju oštećenje kaveza. Uzrok je greška prilikom montaže ležaja na vratilo ili utiskivanje ležaja u kućište primjenom velike sile na unutarnji prsten pri čemu nastanu mikropukotine u prstenu. Tijekom rada pukotine se povećavaju i na kraju se djelići prstena odlome. Ležaj se nikada ne smije montirati tako da je prijenos opterećenja prilikom montaže izvršen preko njegovih nosivih elemenata. b) Lomljenje materijala istodobno s obje strane na rubovima valjčića, uz prisustvo pukotina ispod površine. Uzrok je trenje nečistoće ili metalnih čestica duž površine valjčića. Ovakva vrsta oštećenja se češće događa kod ležajeva velikih promjera. Lom i otkidanje materijala samo s jesne strane valjčića može biti uzrokovano pojačanim trenjem tijekom vrtnje ležaja ili djelovanjem struje te uvećano djelovanjem necentričnosti stroja.

9. Kombinirana oštećenja se očituju u vidu izbrušenih površina ležaja, oštećenja nastalog djelovanjem magneta, elektro erozije i pregrijavanja. Uzroci su mješavina poremećenih fizikalnih ili kemijskih uvjeta tijekom rada ležaja. Brušenje ili poliranje površine nastaje međudjelovanjem kemijskog sastava neodgovarajućeg maziva. Prepoznaje se po mrljama, razlici u boji površina i nanošenju metalnih čestica s površine valjčića na površinu kaveza ili prstena. Starenje maziva djeluje na čvrstoću metala od kojeg je ležaj proizveden. Uzrok ovakvog oštećenja je rad ležaja pod povećanim opterećenjem i jako loše podmazivanje. Promjena boje nastaje na vanjskim površinama i na bridovima valjčića, pogotovo onih smještenih u kavezima od bronce ili u kavezima legiranih materijala. Materijal za izradu kaveza je mekši od materijala valjčića.

Oštećenje nastalo djelovanjem magneta rezultira omekšanjem materijala od kojeg je izrađen prsten ili valjčića pa dovodi do zamora materijala. Uzrok je vrtnja ležaja u magnetskom polju pri manjim brzinama. Elektro erozija se uočava u obliku pravilnih, naizmjeničnih uzoraka svijetlih i tamnih pruga što izgledom podsjećaju na češalj. Pruge su sitna površinska oštećenja koja se s vremenom mogu razviti u ogrebotine. Izmjenična ili istosmjerna struja svojim djelovanjem na ležaj uzrokuje pojavu pruga u boji na prstenima ili na valjčićima.

Pregrijavanje ležaja se očituje u promjeni boje na površinama metala kada površine ležaja postanu crne ili crno ljubičaste i potpuno izgube čvrstoću. Pregledom ležaja i ležajnog kućišta nećete uočiti prisutnost maziva ili će ono izgledati pougljenjeno. Blago pregrijavanje ležajeva uzrokuje manji gubitak čvrstoće materijala. Uzrok pregrijavanja su prevelike radne temperature, rad ležaja van dozvoljenih radnih uvjeta, nepostojeće ili vrlo slabo podmazivanje te nekvalitetno/neadekvatno mazivo.

Koja oštećenja valjkastih ležaja ste uočili? Kako ste otkrili uzrok? Što ste poduzeli da spriječite pojavu oštećenja ubuduće? Podijelite iskustva u komentarima!

Zašto se kvare odvajači kondenzata?

     Odvajači kondenzata ili kondenz lonci su dijelovi armature koji odvajaju kondenziranu tekućinu od parne faze unutar kućišta temeljem razlike gustoće dvaju radnih medija, vode i pare.

Najčešći tipovi odvajača su odvajači kondenzata s plovkom i odvajači sa zvonom (odatle naziv “lonac”). Postoje i bimetalni odvajači, odvajači s integriranim kontrolnim oknom te membranski odvajači.

Na slici 1. je prikazan odvajač kondenzata sa zvonom.

Slika 1. Odvajač kondezata sa zvonom

     U procesnim postrojenjima para se koristi za grijanje sirovina, za tretiranje poluproizvoda, izvor enegije za pokretanja strojeva te za stvaranje toplinske i električne energije.

Proizvodnja i distribucija pare nije besplatna već povlači za sobom razne troškove koje često klasificiramo u kategoriji režijskih troškova. Brojna proizvodna postrojenja mogu povećati energetsku učinkovitost ugradnjom kvalitetne opreme i poboljšanjem procesa.

Standardno industrijsko postrojenje može ostvariti uštede na pari od 20% poboljšanjem sustava proizvodnje i dopreme pare.

Procjenjuje se da je prosječna starost cjevovoda i amrature u sustavima proizvodnje i distribucije pare oko 33 godine u hrvatskim procesnim postrojenjima.

Slika 2. prikazuje montirane odvajače kondenzata u procesnom postrojenju.

Slika 2. Odvajači kondenzata u procesnom postrojenju

Prema godišnjem izvještaju, u Hrvatskoj je 2016. proizvedena količina topline za grijanje i proizvodnju pare iznosila 2,124,716 MWh, dok je 2015. je proizvedeno 2,115,109 MWh.

Dostupnost postrojenja za proizvodnju toplinske energije i pare mjerena u vidu sati

(sati dostupnosti = sati rada + rezerve povezanih s ukupnim brojem sati, umanjeno za planirane zastoje) je 89.2%.

Iste godine je proizvodnja pare za grijanje kućanstava u sjevernoj Hrvatskoj iznosila 709,700 t (2015. nešto više 734,568 t).

Potrošnja topline za grijanje i proizvodnju procesne pare za industrijske potrebe je 42.1% ukupne proizvedene količine i ostvarila je 53.8% prihoda.

Omjer potrošene topline za grijanje vode u odnosu na potrošnju topline za proizvodnju pare (u MWh) je 79.9% : 20.1%.

Zašto se kvare odvajači kondenzata?

     Svaki stroj ili komad opreme sastavljen iz mehaničkih dijelova podložan je nastanku kvara. Redovito održavanje doprinosi pouzdanom radu i manjoj vjerojatnosti nastanka kvara.

Glavni uzroci kvarova odvajača kondenzata se dijele na 3 skupine: a) prljavština (uzrokuje propuštanja ili začepljenje), b) velike varijacije tlaka (uzrokovane naglim otvaranjem ili zatvaranjem ventila na cjevovodu dovoda pare, neadekvatna dimenzija cjevovoda ili je kondenz lonac montiran na krivom mjestu) rezultiraju nastankom hidrauličkog udara i posljedičnim štetama na unutarnje dijelove odvajača te c) predimenzionirani odvajač ili njegovi dijelovi.

Kako prepoznati simptome kvara?

      Redovitim pregledima sustava za distribuciju pare možete primijetiti da se količina istjecanja kondenzata povećava s vremenom, polako raste tlak radi povrata kondenzata  i uzrokuje oštećenja pumpe kondenzata, visoka temperatura kondenzata se ne može regulirati pumpanjem, temperature preko 100°C uzrokuju kavitaciju materijala pumpi koja služi za prepumpavanje kondezata, mehaničke brtvenice pumpi češće propuštaju a elektromotori pregorijevaju.

      Prekotlačni ventili ili regulacijski ventili se češće kvare i ne mogu održati zahtijevani tlak, potpuno ili djelomično začepljeni odvajači kondenzata spriječavaju kndenzat da se izdvoji iz pare a neizdrenirani kondenzat iz ventila se vraća natrag u liniju dovoda pare i “povlači” vreteno i sjedište ventila.

“Povlačenje” vretena i sjedišta ventila nastaje kada velika brzina protjecanja vode u sustavu pare udara u površine sjedišta i vretena čime se spriječavaja pravilno funkcioniranje ventila. Čak i mikroskopski udari kondenzata na vreteno i sjedište uzrokuju “povlačenje”.

      Odvajači kondenzata čitavo vrijeme zaglavljeni u otvorenom ili zatvoreno položaju smanjuju produktivnost sustava pare i imaju negativan utjecaj na proizvodnju, začepljeni odvajači vraćaju kondenzat nazad u sustav pare i drastično smanjuju učinkovitost sustava, odvajači koji propuštaju su skupi za proces jer povećavaju gubitke energije.

Svake godine se preporučuje ispitati debljine stijenki cijevi u sustavu kondenzata. Znak smanjenja debljine stijenki je nastanak pukotina i propuštanje pare.

      Promatranjem trenda troškova održavanja količine topline u izmjenjivačima, sustavima grijanja i klimatizacije i ostaloj opremi vidljiva su drastična povećanja.

Oštećeni odvajači spriječavaju pravilno funkcioniranje ostale opreme u sustavu pare koja se počinje češće kvariti.

Kada se odvajač kondenzata blokira u zatvorenom položaju, tijekom vremena se zarobljeni kondenzat  pretvara u naslage ugljične kiseline koja uzrokuje oštećenje metalnih površine dijelova na kojima se nataloži.

      Hidraulički udar nastaje u zanemarenim ili loše održavanim sustavima proizvodnje i dovoda pare. Hidraulički udar se u nekim slučajevima dogodi kada se dio pare kondenzira u vodu unutar cjevovoda za dovod pare.

Ako se kondenzat ne drenira redovito, doći će do prelijevanja i akumuliranja u parnom sustavu. S vremenom, nastane vodeni val koji se velikom brzinom širi po cjevovodu sve dok na naiđe na prepreku u obliku zatvorenog ventila, niske elevacije cijevi ili nagle promjene smjera.

Ako je cijev dovoda pare poddimenzionirana, problem će se povećati radi dodatnog tlak nastalog u blokiranom odvajaču.

Siguran rad procesa ovisi o redovitom ispitivanju i održavanju svih odvajača kondenzata u postrojenju jer hidraulični udar može dovesti do velikih sigurnosnih problema.

Smjernice za održavanje odvajača kondenzata

      Redovito provjeravajte stanja svih odvajača kondenzata i bilježite podatke. Identificirajte problematična mjesta u sustavu i označite ih na P&I dijagramu promatranog dijela postrojenja.

Na taj način ćete stvoriti bazu podataka i imati kontrolu nad situacijom.

Napravite godišnju provjeru cjelovitosti izolacije, evidentirajte sva mjesta gdje je izolacija uklonjena i nikada nije zamijenjena jer toplinski gubici na tim mjestima uvećavaju troškove proizvodnje pare.

Čim prije zamijenite izolaciju. Primjenom ultrazvučnog ispitivanja provjerite bypass ventile ako postoje u sustavu, jer su tamo moguća propuštanja kroz ventile kada su zatvoreni. Izdvojite iz rada opremu koja radi samo sezonski, npr. isključite grijače tijekom ljeta.

Periodički ispitajte regulacijske ventile ili zaporne ventile u sustavu pomoću infracrvene kamere te ultrazvučnog detektora propuštanja. Ako je prisutno makar samo djelomično propuštanje, povećat će se troškovi.

Napravite godišnji cjelokupni pregled sustava i nekorištene opreme, najbolje kada je postrojenje u stajanju. Kada god je moguće, koristite računalom podržani sustav upravljanja održavanjem (CMMS) za praćenje i nadzor radova održavanja na odvajačima kondenzata. Bilježite sve promjene i kvarove radi praćenja stanja odvajača kondenzata i sustava proizvodnje pare.

      Redovito šaljite na laboratorijsku analizu vodu koja se koristi za proizvodnju pare. Nekvalitetna voda može dovesti do pojave korozije na odvajačima i na cijevima.

Tada je potreban pojačani kemijski tretman vode. Ako na određenom odvajaču kondenzata stalno dolazi do pojave istih problema, provjerite je li izabran adekvatan odvajač (možda je krivi tip, poddimenzioniran ili predimenzioniran za poziciju kojoj je namijenjen).

U tom slučaju, potrebno je zamijeniti odvajač kondenzata jer će trošak nabave i ugradnje novog odvajača opravdati učestale popravke i zamjene oštećenih dijelova postojećeg.

       Preventivno održavanje ultrazvučnim ispitivanjem daje rezultate u stvarnom vremenu. Najveća prednost ultrazvučnog ispitivanja jest u tome što izolira ispitivano područje uklanjanjem pozadinskih šumova. Ispitivač brzo može uočiti razlike u radu pojedinih odvajača kondenzata.

Prilikom ispitivanja, svaki odvajač mora imati svoju oznaku i identifikacijski kod te je potrebno rezultate zabilježiti u izvještaju (vrijednosti, fotografije stanja, prateće napomene).

Izvještaji služe kao podloga za planiranje korektivnog održavanja i pratećih troškova.

Svi popravci također moraju biti zabilježeni, procedura osiguranja kvalitete mora omogućiti ispitivanje odvajača kondenzata nakon popravaka nakon koje ponovno slijedi izvještaj kako bismo usporedili stanje prije i nakon popravaka (broj ispravnih odvajača, broj neispravnih, broj popravljenih koji su ponovno propustili) te vidjeli isplativost uloženih sredstava.

Kako dijagnosticirate kvarove odvajača kondezata i pratite stanje? Jeste izračunali godišnje gubitke zbog pokvarenih odvajača kondenzata? Podijelite iskustva u komentarima!

Od tvornice do starog željeza: životni vijek jednog stroja

     Održavanje je industrijski proces kojim nastojimo maksimalno produljiti radni vijek strojeva i opreme. Proces se sastoji od određenih faza radi lakšeg obavljanja svakodnevnih poslova. Nažalost, ne uzimamo u obzir sve ove faze, što dovodi do velikih posljedica i smanjuje radni vijek stroja. Računalno podržani sustav upravljanja održavanjem strojeva ili CMMS (od engleskog Computerized maintenance management system) nam omogućava praćenje procesa održavanja i utvrđuje trajanje radnog vijeka strojeva i opreme. Pojednostavljeno rečeno, CMMS je softverski program te predstavlja središnji informacijski sustav vašeg postrojenja u kojem su prikupljeni i pohranjeni svi podaci vezani uz strojeve i opremu od dana ugradnje i puštanja u rad do dana kada se stroj demontira i rashoduje. CMMS je dostupan svim djelatnicima uključenim u praćenje rada i održavanja opreme. Danas ćemo razmotriti sve faze radnog vijeka jednog stroja sa stajališta održavanja, prikazane na slici 1.

 

Slika. 1. Faze u životnom vijeku stroja

1. faza: Konstrukcija. Prilikom projektiranja proizvodnog postrojenja, važan dio je izbor opreme koja će se koristiti za manipulaciju radnim medijem. Sa stajališta održavanja, prvi korak ima za cilj analizirati i specificirati potrebe za količinom, učestalosti i tipom održavanja strojeva i opreme koji će biti montirani. CMMS omogućava usporedbu različitih tipova strojeva koje treba održavati prije nego se kontaktira proizvođač, s obzirom na to da svaki proizvođač voli hvaliti upravo svoju opremu kao onu kojoj je potrebno minimalno održavanje. Ako znate da npr. sestrinska tvrtka koristi isti tip opreme, kontaktirajte djelatnike i raspitajte se o dotičnoj vrsti opreme, o problemima pri radu i održavanju te troškovima tijekom prve godine rada, troškovima servisa i sl. Dobiveni podaci su vrijedni za usporedbu i daju priliku da razradite preliminarni plan preventivnog održavanja prije nego se strojevi ugrade i proizvodnja započne. Odabrani proizvođač mora konstruirati i proizvesti naručenu opremu prema zadanim specifikacijama proizvodnog procesa i prema važećim industrijskim standardima za određenu vrstu opreme.

 

2. faza: razvoj, proizvodnja i montaža. Kada je odabran određeni tip stroja, iduća faza uključuje razvoj projekta i praćenje ugradnje stroja u proizvodno postrojenje. Suvremena proizvodna postrojenja koriste CMMS za upravljanje projektima, praćenje i sljedivost operacija povezanih s poboljšanjem i nadgradnjom strojeva. Tako je moguće pratiti jedan stroj po projektu i započeti praćenje razvoja projekta (sudjelovanje dobavljača, servisera, praćenje djelatnika, praćenje troškova rada i nabave materijala te rezervnih dijelova ugrađenih tijekom projekta). Sustav označavanja strojeva (svaki stroj ima svoju oznaku npr. PA-001 označava prvi pumpni agregat u proizvodnom procesu) omogućava prepoznavanje određenih radnji na dotičnom stroju (investicijskih projekata, nadogradnji i sl.) te sljedivost i ukupan trošak projekta. Nabrojeni podaci su posebno korisni kada je potrebno opravdati investiciju. Jednom kada je stroj ugrađen na poziciju u proizvodnom postrojenju, u CMMS sustavu je potrebno povezati sve radove za taj stroj (kvarove, popravke, unaprijeđenja i sl). Tako će cijeli proces razvoja, proizvodnje i implementacije biti povezan i sljediv u softveru i pojavit će se svaki put kada otvorite stranicu s oznakom tog stroja. Tijekom ovog razdoblja od kritične je važnosti stvaranje baze podataka s tehničkom dokumentacijom za određeni stroj, bilježenje planskih radova održavanja te uspostavljanje tipova održavanja. Svi podaci moraju biti uneseni i spremljeni u CMMS softver.

3. faza: eksploatacija. Eksploatacija obuhvaća početno pokretanje te radni vijek stroja, kvarove („dječje bolesti“) u ranoj fazi rada i kasnijim godinama te sve radove održavanja. Svi podaci će biti pohranjeni u CMMS softveru. Temeljito poznavanje konstrukcije stroja, njegovih uvjeta rada, karakteristika radnog medija i s njim povezanih problema pruža mogućnost za uvođenje kontinuiranog procesa unaprijeđenja te prilagodbu rada stroja  obzirom na tehnološka ograničenja uz analizu prikupljenih podataka. Cilj je procijeniti životni vijek stroja u vidu troškova održavanja (radne snage, korištenih rezervnih dijelova) te u svako doba imati odgovor: trebam li nastaviti s održavanjem stroja ili ću započeti proces nabave novog stroja jer su troškovi održavanja i popravaka postali previsoki?  Slika 2. prikazuje kretanje ukupnih troškova održavanja tijekom vremena, pri čemu troškovi popravaka eksponencijalno rastu dok se operativni troškovi smanjuju.

Slika 2. Kretanje troškova održavanja tijekom vremena

4. faza: prenamjena i/ili zbrinjavanje. Jednom kada je stroj došao do kraja svog radnog vijeka (puno popravaka, promjena u sastavu i vrsti radnog medija, revitalizacija postrojenja, itd.) potrebno ga je demontirati s radne pozicije, rastaviti i rashodovati, najčešće kao sekundarnu sirovinu ili „staro željezo“. Ako je stroj u dobrom radnom stanju, može se prenamijeniti i ugraditi na neko drugo postrojenje ili rastaviti i njegove dijelove iskoristiti za popravak nekog drugog stroja. Integriranjem stroja u rad na drugom postrojenju potrebno je preuzeti i njegovu dokumentaciju, podatke o kvarovima i popravcima, planove i procedure održavanja i liste rezervnih dijelova. Ova faza je pojednostavljena primjenom računalnog softvera za održavanje. Na ovakav način radni vijek stroja se može produžiti još neko vrijeme, međutim prije ili kasnije svi strojevi dođu do faze kada su spremni za otpis, bilo zbog zamora materijala, nedostatka originalnih rezervnih dijelova koje je proizvođač prestao proizvoditi, previsokih troškova održavanja u usporedbi s profitom ili osuvremenjivanja proizvodnog procesa pri čemu nema više potrebe za radom dotičnog stroja.

*** Koliki je životni vijek vaših strojeva? Kako ga procjenjujete? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Nema uspješnog održavanja preko noći

     Poput svih ostalih stvari u životu, strojevi i strojni sustavi su također podložni starenju i trošenju. Pravilno održavanje i briga o strojevima može značajno produljiti njihov vijek trajanja pogotovo u vremenu stalnog traženja ušteda i rezanja troškova. Kolege inženjeri koji održavaju strojeve i opremu u procesnoj industriji se češće (ako nemaju sreće) ili rjeđe (ako im je sreća naklonjenija) susreću s ponavljajućim kvarovima. Svaki manjak održavanja strojeva ili strojnih sustava prije ili poslije dođe na naplatu u vidu havarije, obustave proizvodnog procesa na više dana, čekanja rezervnih dijelova i višestrukih troškova. Danas ćemo korak po korak razmotriti koji čimbenici doprinose uspješnom održavanju.

     Prvi korak je razvoj vlastitih snaga, tj. održavatelja koji imaju jasno definirane radne zadatke i uloge. Kvalificirani održavatelji se ne rađaju nego stvaraju, što nas dovodi do drugog koraka. Djelatnike zadužene za održavanje treba rigorozno obučavati od prvog dana kombinacijom praktičnog rada i teoretskog učenja kako stroj funkcionira, zašto se kvari, koje metode sustavno primjenjivati u održavanju i kako spriječiti nastanke kvarova. Treći korak je stalno učenje i usavršavanje, jer učenje ne završava danom diplomiranja ili maturiranja i danom dobivanja posla. Naprotiv, onda tek nastupa mukotrpan put za sve one koji se odvaže prihvatiti izazov rada u proizvodnoj industriji, pogotovo zbog činjenice da živimo u vremenu kada se tehnologija ubrzano mijenja, još nismo do kraja savladali postojeće a već trebamo savladati novo.

     Četvrti korak je detaljno poznavanje strojeva i opreme s kojima radimo (akademskim rječnikom: znanje mehanike, dinamike, nauke o toplini, nauke o čvrstoći i gibanja fluida), neophodnih rezervnih dijelova, povijesti kvarova, osnove radnih uvjeta stroja i kako se oni mijenjaju ovisno o radnom mediju te ostale „zanimljivosti“ (npr. zašto dolazi do povećanih vibracija, zašto pumpa A kavitira u radu, a pumpa B ne kavitira i sl.).

Pravilna konstrukcija strojnog sustava, izbor kvalitetne opreme od renomiranih proizvođača (ne najjeftinije na tržištu), pravilna montaža i eksploatacija čine peti korak. Odgovarajući budžet za preventivno održavanje i primjena tehnika motrenje stanja stroja (npr. redovito termovizijsko snimanje i ultrazvučno ispitivanje) povećavaju pouzdanost stroja i omogućavaju otkrivanje potencijalno kvara na vrijeme, čime se smanjuju troškovi korektivnog održavanja jer se izbjegava nastanak havarije, što predstavlja šesti korak.

     Sedmi i posljednji korak na putu prema uspješnom održavanju je dosljedan i sustavan rad, rad i samo rad, na preventivnim aktivnostima, na spriječavanju kvarova, na planiranju radova i potrebnih resursa u pravo vrijeme i na pravom mjestu te savjesnost i stalan trud usmjeren na poboljšanje i unaprijeđenje postojećih strojeva i sustava.  Ništa se ne postiže preko noći i uvijek može bolje.

Što je sve po vama potrebno za postizanje uspješnosti u održavanju? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Najbolja praksa za cijevi u strojarskim sustavima

      Danas ću s vama podijeliti smjernice za najbolju praksu kada je riječ o montaži, spajanju i provjeravanju cijevi i manjih cjevovoda, obično u sklopu skid jedinica.

Krenimo redom:

– Drenažni priključci moraju biti na najnižim točkama sustava

– Ako imate priliku, omogućite ispiranje cjevovoda

– Ako imate priliku, osigurajte prisilnu cirkulaciju radnog medija

– Ako je u sustavu potrebno hlađenje, morate ga konstruirati tako da ne remeti liniju cjevovoda

– Provjeravajte ima li propuštanja u sustavu

– Maksimalno smanjite gubitke u cjevovodu

– Koristite koljena većih promjera

– Tangencijalno postavite izlazne priključke

– Provjerite je li materijal za izradu cijevi kompatibilan s radnim medijem u sustavu i sukladan važećim industrijskim standardima

– Koristite redukcije gdje je potrebno

– Prije puštanja u rad, provjerite jesu li svi priključni spojeni na odgovarajuće cjevovode radi smjera protoka radnog medija

– Nagibi cijevi moraju biti blagi i postepeni (40mm/m). Oštri nagibi uzrokuju povećani otpor strujanju

– Prije pokretanja sustava, odzračite cjevovod

– Prije pokretanja sustava provjerite na koje vrijednosti tlaka i razine radnog medija su namješteni alarmi i/ili mjerači

Koju praksu primjenjujete u radu sa cijevima i cjevovodima? Podijelite svoja iskustva komentarima!

Radi li pumpa učinkovito?

     U sustavima cjevovoda strujanje radnog medija  može biti laminarno (Re<2000) ili turbulentno (Re>4000). Prijelazno strujanje se događa ako je 2000<Re<4000. Ako prilikom turbulentnog strujanja unutarnja površina cijevi nije savršeno glatka (čest slučaj u praksi), koeficijent trenja se određuje iz Moodyjevog dijagrama na slici 1.

Slika 1. Moody dijagram (Izvor)

     Prosječna brzina protjecanja radnog medija pri turbulentrnom strujanju je veća od prosječne brzine pri laminarnom strujanju. Relativna hrapavost (k/D) je omjer prosječne visine projekcije površine na unutrašnjost cijevi k i promjera cijevi D.  Kada cijev mjenja smjer, mjnja promjer ili ima ugrađene ventile i/ili spojnice, doći će do gubitka energije zbog povećanog otpora i poremećaja protoka. Sada kad smo se podsjetili osnova mehanike fluida, pogledajmo na praktičnom primjeru određivanje snage elektromotora potrebnog za pokretanje pumpe i prijenos nekog fluida.

Uzmimo centrifugalnu pumpu kapaciteta 50 l/s za prepumpavanje vode iz spremnika 1 u spremnik 2, gdje je duljina cjevovoda 200m i promjer galvanizirane čelične cijevi iznosi 150mm. Koeficijent hrapavosti površine je 0.15mm. Na slici 2. prikazan je sustav cjevovoda, pumpni agregat i oba spremnika.

Slika 2.: Sustav cjevovoda

Prvo izračunamo brzinu protjecanja i Reynoldskov broj:

Relativna hrapavost će biti:

k/D = 0.15/150 = 0.001

Potom iz Moody-jevog dijagrama na slici 1. očitavamo koeficijent trenja, f = 0.0051.

Gubitak u cjevovodu zbog trenja iznosi:

S obzirom da u sutavu cijevi na slici 2. imamo 3 koljena (za koje je hrapavost k=9),ulaz u spremnik (k=1) i jedan ventil (k=5), gubici u cjevovodu će biti:

Potrebna snaga za rad pumpe i za savladavanje gubitaka u cjevovodu prilikom pumpanja radnog medija iz spremnika 1 u spremnik 2 iznosi:

Odgovor na pitanje iz naslova ovog članka – pumpa radi učinovito ako snaga pumpanja može savladati gubitke u cjevovodu. Ako primjetite da vam nova instalirana pumpa ima problema s dobavom, jedan od uzroka je definitivno mala snaga agregata nedovoljna za savladati gubtke trenja. Za pumpe koje rade preko 10 godina ili za pumpe u sustavu gdje je napravljena rekonstrukcija cjevovoda, potrebno je provjeriti učinkovitost rada i gubitke trenja u cjevovodu.

*** Na koji način provjeravate učikovitost pumpe? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Inteligentno podmazivanje cilindara brodskog motora

     Zahtjevi ulja za podmazivanje dvotaktnih brodskih motora mogu varirati i uvelike ovise o uvjetima rada. Motori s velikim promjerom cilindara trebaju 1g maziva po svakom taktu i ta količina se mora ravnomjerno rasporediti po unutrašnjoj stijenci cilindra. Brzina trošenja košuljice, klipnih prstena i utora prstena su posljedica varijacije radnog opterećenja, kvalitete goriva i maziva, količine maziva te atmosferske vlage. S druge strane, pretjerano podmazivanje negativno utječe na tribološke uvjete košuljica i prstena.

     Tradicionalni sustavi dobave ulja za podmazivanje, gdje se ubrizgava fiksno određena količina ulja proporcionalna brzini vrtnje  koljenastog vratila u minuti ili proporcionalna srednjem efektivnom tlaku, mogu ostvariti prihvatljive uvjete rada. Međutim, takvi uvjeti će biti rezultat dugih perioda pretjeranog podmazivanja i kraćih perioda bez dobave ulja jer se zbroj utjecaja svih faktora mijenja na dnevnoj bazi ili ponekad unutar nekoliko sati. Nadalje, postoji rizik da će se prekinuti ovakav način podmazivanja cilindara ako se loši faktori ne otkriju i ako se na vrijeme ne poduzmu odgovarajuće mjere.

     Radni uvjeti izvan propisanih su neizbježni, pa se često događa da brdski motori budu pretjerano podmazani zbog lažnog uvjerenja da će motori “uvijek sigurno raditi” ( ili što bi rekli, bolje da ima više nego da nedostaje). Međutim, pretjerano podmazivanje je skupo i kontraproduktivno kada se radi o struganju prevelike količine naslaga i/ili poliranju površine košuljice tijekom uhodavanja. Optimalne količine ulja za podmazivanje motora trebaju biti proporcionalne opterećenju motora i sadržaju sumpora u gorivu. Moderni sustavi kontrole dobave količine ulja za podmazivanje se baziraju na praćenju radnog opterećenja motora. Drugi način je kontrola podmazivanja proporcionalno srednjem efektivnom tlaku. Kontrola podmazivanja u ovisnosti o sadržaju sumpora u gorivu može biti izvedena automatski – temeljem signala o količini dobave u izlaznom cjevovodu dovoda goriva- ili ručno, ovisno o sadržaju sumpora navedenom na kontrolnoj listi goriva, ili prema podacima dobivenim iz laboratorijske analize goriva.

     Elektronski kontrolirani sustav podmazivanja je konstruiran da bi ubrizgavao ulje u cilindre direktno na poziciji klipnih prstena. Sustav sadrži određeni broj rasprskača koji ubrizgavaju specifičnu količinu maziva u cilindre svakih 4,5,6, itd,. okretaja koljenastog vratila. Svaki rasprskač ima mali klip za ubrizgavanje ulja i mlaznicu u košuljici cilindra. Rasprskač pokreće snaga tlačnog sustava, koju generira pumpa. Slika 1. prikazuje shemu dobave ulja za podmazivanje iz spremnika preko pumpi do pojedinog rasprskača.

Slika 1.: Elektronski sustav podmazivanja cilindara(izvor)

     Svojstva cilindarskog ulja sastruganog sa stijenke košuljice odražavaju kemijska svojstva okoline te fizikalno stanje prstena i košuljice, stoga, postoji direktna povezanost između nekih ključnih komponenti sastruganog ulja i stvarnog stanja cilindara. Temeljem podataka iz analize sastruganog ulja, količine doziranog ulja, opterećenja motora i razini trošenja cilindara moguće je sastaviti algoritam podmazivanja. Automatska optimizacija doziranja količine ulja za podmazivanje se mijenja online motrenjem sastava sastruganog ulja iz svakog cilindra, podaci se šalju izravno u glavno računalo (s algoritmom podmazivanja) te se signali šalju prema svakom rasprskaču. Kontrola trošenja stijenke košuljice uzrokovanog korozijom se temelji na kontroli količine dobave.

     Elektronski sustav podmazivanja dozvoljava značajno smanjenje količina maziva u odnosu na mehaničke sustave podmazivanja. Motori s cilindrima velikog promjera imaju po 2 rasprskača za svaki cilindar, dok motori s cilindrima malog promjera imaju po 1 rasprskač. Smanjenje potrošnje ulja za podmazivanje je se postiže i kontroliranjem količine sumpora u kombinaciji s elektronskim sustavom podmazivanja pri čemu se dobavlja mazivo proporcionalno količini sumpora u gorivu koja ulazi u cilindar. Ograničenja elektronskog sustava su sljedeća: dozirana količina maziva nesmije biti manja od minimalno potrebne količine za podmazivanje, količina aditiva za lužnatost mora biti dovoljna isključivo za neutralizaciju produkata izgaranja i održavanje čistih klipnih prstena.

*** Kakva su vaša iskustava s elektronskom kontrolom podmazivanja? Podijelite ih u komentarima!