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!

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

Povećanje pouzdanosti stroja primjenom pravilnog podmazivanja

Pravilno podmazivanje strojeva je kompleksna i bitna stavka u održavanju strojeva.

Kompanije godišnje troše puno na sirovine, rezervne dijelove, proizvodne procese a u isto vrijeme previde višestruku korist u postizanju veće pouzdanosti strojeva i uštede energije primjenom pravilnog podmazivanja.

U brojnim postrojenima nećete pronaći definirana mjesta podmazivanja na strojevima dok je prema istraživanjima, 40% kvarova strojeva uzrokovano neodgovarajućim podmazivanjem poput krivo odabranog maziva, pogrešnog intervala ili neodgovarajuće količine radi nedostatka praćenja kada je stroj zadnji put podmazan.

Činjenica je da se često na podmazivanje zaboravlja sve dok nas na to ne podsjeti teška havarija godinama kasnije, skupi popravak i još skuplji zastoj proizvodnje.

Idemo malo računati…

Procesna postrojenja se sastoje od raznih skupina opreme i mogu imati po 1000 komada strojeva.

Svaki stroj uključuje različite dijelove koji zahtijevaju podmazivanje poput elektromotora, spojke, pumpe, multiplikatora i sl. što znači da jedan pumpni agregat ima 5-15 mjesta podmazivanja.

Pomnožimo li to sa stotinjak strojeva u manjem proizvodnom postrojenju, dobit ćemo preko 1000 mjesta podmazivanja.

Svako mjesto podmazivanja često traži različite aktivnosti u različitim intervalima.

Npr. spremnik ulja za podmazivanje kompresorskog agregata zahtijeva nadopunu ulja svakog tjedna, mjesečno uzimanje uzorka ulja radi laboratorijske analize, dreniranje svakih 10 dana te jednom godišnje potpuno pražnjenje i punjenje novim ulje.

Ako uzmemo da svako mjesto podmazivanja zahtijeva 3 do 4 aktivnosti i pomnožimo s 1000 mjesta podmazivanja, dobijemo 4000 aktivnosti na jednom proizvodnom postrojenju koje djelatnici moraju godišnje odraditi kako bi osigurali pravilno podmazivanje.

Za veća proizvodna postrojenja broj aktivnosti može doći i do 250 000 godišnje.

Kako pratimo podmazivanje?

 Vođenje evidencije o redovitom podmazivanju često je „pohranjeno“ u pamćenju djelatnika koji se već godinama brinu za iste strojeve, međutim što se dogodi kada djelatnik prijeđe na drugo postrojenje, ode u mirovinu ili napusti kompaniju?

Vrijedno znanje odlazi zajedno s njim.

S druge strane, novi djelatnici moraju uložiti puno vremena dok nauče sve potrebne aktivnosti i upoznaju procedure, što dovodi do toga da se brojna mjesta podmazivanja zanemare ili se o njima brine neredovito.

Vezano uz ovakav način praćenja, imam jednu anegdotu.

Kada sam prije puno godina tek počela raditi na mjestu inženjera za održavanje, došla sam na jedno manje postrojenje radi popisivanja i vizualnog pregleda opreme.

Tamo sam između ostalih strojeva zatekla i jedno puhalo. Na uljokaznom staklu tog puhala primijetila sam da je ulje iz lagano žute boje prešlo u tamno žutu.

Nakon što sam obavila popisivanje, otišla sam u kontrolnu salu popričati s djelatnicima. Između ostalog pitala sam jednog djelatnika koje ulje koriste za podmazivanje turbopuhala i kada je zadnji put promijenjeno.

Čovjek je odgovorio da koriste ulje za turbopuhalo.

Mislim si, valjda nisam dobro postavila pitanje, idem preformulirati i pitati ponovno. Upitala sam ga opet koji viskozitet ima ulje za podmazivanje njihovog turbopuhala, od kojeg je proizvođača korišteno ulje, čime mjeri količinu prilikom točenja ulja.

Djelatnik, je odgovorio (pomalo iziritirano): „Pa rekao sam vam, koristim ulje za turbopuhalo“, nato se ustao, otvorio metalni ormarić i iz njega izvukao bijeli plastični kanister na kojem je crnim markerom pisalo „Ulje za turbopuhalo“….

Toliko o točnosti informacija dobivenih usmenom predajom.

Veće kompanije se oslanjaju na excel tablice koje se sastoje od popisa opreme i brojnih stupaca po imenu: mjesto podmazivanja, tip maziva, količina maziva, interval podmazivanja, datum zadnje izmjene ulja.

Tablice pokrivaju temeljne potrebe podmazivanja, ali zakažu kada u praksi treba odraditi podmazivanje prema zabilježenim zahtjevima (koliko, kako, gdje).

Najčešće se zaborave zabilježiti ili netočno zabilježe datumi kada su odrađene aktivnosti, popunjavanje bezbrojnih ćelija tablice je zamorno i točnost upisanih podataka ovisi o odgovornom i savjesnom pristupu pojedinaca zaduženih za praćenje podmazivanja.

U konačnici redovitost podmazivanja i pravovremenost odrađivanja potrebnih aktivnost postaje upitno i nepouzdano te ovise o angažmanu i pamćenju djelatnika.

Praćenje podmazivanja pomoću računalnog sustava za upravljanje održavanjem CMMS (computer management maintenance system) koriste naprednije kompanije, pritom se fokusiraju na održavanje praćenjem stanja i preventivno održavanje.

Osnovno računalno praćenje autogeneriranjem radnih naloga za odrađivanje aktivnosti podmazivanja daje dobre rezultate, međutim djelatnici se često i previše pouzdaju u računala a premalo u zdravorazumski pristup.

Također, računalni sustavi su skupi i ne može si ih priuštiti svaka kompanija.

Godišnje se generira manji broj radnih naloga u odnosu na broj mjesta podmazivanja, sustavi ne mogu ostvariti popunu povezanost podataka o izvršenim aktivnostima na svakoj točki podmazivanja i često nema podataka koji se prikupljaju u xls. tablicama.

U CMMS je ponovno potreban ručni unos podataka što zahtijeva puno vremena i angažman djelatnika oko točnosti podataka.

Praćenje podmazivanja je moguće vršiti samo na razini radnog naloga i oznake stroja pri čemu se gube detalji o mjestu i frekvenciji podmazivanja te količini maziva.

Izlistavanje radnih naloga unatrag 3-4 godine o odrađenim aktivnostima podmazivanja daje nepotpunu/lažnu sliku o stvarnom stanju podmazanosti strojeva jer ne pokazuje sve relevantne podatke.

Detaljno prilagođavanje CMMS sustava je najskuplji način praćenja podmazivanja, pogotovo ako ga spuštamo na razinu praćenja pojedinačnog mjesta podmazivanje (sjećate se onih 1000 mjesta iz prethodnog poglavlja?).

Ovakav način praćenja se pokazao uspješnim, međutim prilagodba sustava je kompleksna i skupa za ažuriranje jer je neizostavno potreban angažman djelatnika održavanja (često uz suradnju programera) kako bi računalni sustav funkcionirao.

Svaki od navedenih pristupa praćenju pravilnog podmazivanja se neizbježno oslanja na pamćenje djelatnika, što dovodi do toga da je na puno mjesta podmazivanje zanemareno ili van preporučenih intervala, međutim kompanije i dalje smatraju kako je njihov program podmazivanja zadovoljavajući.

Nema trenutačnih povratnih informacija ako je na nekom stroju danas preskočena provjera podmazanosti, već će proći mjeseci a ponekad i godine prije nego se dogodi havarija stroja i skup zastoj proizvodnje kada se itekako vide posljedice zanemarenog podmazivanja.

Npr. navika korištenja ležajeva u radu dok se ne raspadnu uz slabu zamjenu ulja i dok stroj ne završi na hitnom generalnom servisu također stvara velike troškove gubitka energije i gubitka učinkovitosti opreme.

Povećanje pouzdanosti i postizanje uštede

Sada postaje jasnije da kvalitetan i detaljno prilagođen program/softver za praćenje podmazivanja omogućava detaljan prikaz djelatnicima svih potrebnih podataka o podmazivanju na razini specifičnih aktivnosti i daje potrebne informacije tako da strojevi budu podmazani na pravim mjestima, u pravo vrijeme i uz pravu količinu maziva.

Kvalitetan softver automatski uključuje u radne naloge aktivnosti podmazivanja. Radni nalozi izlaze u vidu popisa zadataka direktno prema djelatnicima zaduženim za izvršavanje i omogućavaju dodavanje povratnih informacija o stvarnom stanju strojeva.

Zadaci koji nisu (do kraja) odrađeni se označavaju i ponovno šalju svakog tjedna sva dok se ne odrade.

Opisani automatizirani način praćenja podmazivanja omogućava uštedu vremena i kreiranje tjednih i mjesečnih izvještaja o potrošnji maziva, radu opreme, intervalima podmazivanja i učestalosti izvršavanja zadataka na razini čitavog postrojenja.

Liste zadataka se slažu na način da formiraju rute podmazivanja koje uključuju sve strojeve na postrojenju kombiniranjem kriterij podmazivanja prema potrebama.

Rute podmazivana usmjeravaju djelatnike s jednog mjesta na drugo i prikazuju sve potrebne informacije.

Djelatnici iz tjedna u tjedan prolaze rutama i odrađuju predviđene aktivnosti podmazivanja. Umjesto označavanja je li čitav radni nalog odrađen ili ne, označavaju se samo odrađeni zadaci s liste.

Tako se omogućava pouzdanije praćenje podmazivanja po svim bitnim kriterijima na dnevnoj razini.

Praćenjem stanja na razini mjesta podmazivanja direktno se računaju troškovi maziva i rada stroja te energetske i ekonomske uštede nastale izostankom kvara. Smanjuje se količina korektivnog održavanja i raste pouzdanost postrojenja.

Specifično prilagođeno podmazivanje ujedno smanjuje faktor ljudske pogreške, povećava učinkovitost rada i štedi energiju do 20% .

Kako pratite podmazivanje strojeva? Jeste li zadovoljni postojećim programom podmazivanja? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Popraviti ili zamijeniti stroj, pitanje je sad…

      Danas razmatramo slučaj kada je preventivna zamjena stroja ili njegovih dijelova više isplativa u odnosu na korektivni popravak. Želimo li imati pouzdan stroj, redovitim održavanjem doprinijet ćemo njegovom sigurnom i neprekidnom radu. Suvremeno održavanje mora ići još dalje od omogućavanja stroja da ostaje u dobrom radnom stanju. Plansko održavanje, prediktivno održavanje i održavanje usmjereno prema pouzdanom radu strojeva i opreme su temelj pouzdanog, sigurnog i neprekidnog proizvodnog procesa. Uz to, napredne tehnike održavanja su preduvjet za profitabilnost kompanije i konkurentsku prednost. Preventivno održavanje osigurava nadogradnju, popravak ili zamjenu dijela stroja prije nego se dogodi očekivani kvar. Preventivni popravci se redovito izvode na temelju planiranog rasporeda. Preventivno održavanje uključuje aktivnosti poput izmjene ulja, izmjene filtera, provjere stanja remenja i sl. u svrhu poboljšanja pouzdanosti i dostupnosti strojeva za rad tako što smanjuje vjerojatnost nastanka kvara.

Kada je vrijeme za zamjenu pojedinog strojnog dijela ili čitavog stroja?

      Postoje određeni strojevi ili dijelovi u čijem je slučaju zamjena puno isplativija nego učestali popravci. To su najčešće kritični strojevi („srce postrojenja“), strojevi podložni kvarovima uslijed zamora materijala ili istrošenosti materijala i strojeva koji imaju visoku razinu iskoristivosti. Za svu ostalu opremu treba odrediti je li potrebna preventivna zamjena ili ne, i kada je najbolje vrijeme za zamjenu. Postoje 2 osnovna zahtjeva kada treba dati prednost preventivnoj zamjeni u odnosu na popravak:

– stanje stroja ili opreme, uzevši u obzir promatrane parametre poput ukupnog broja radnih sati, dimenzionalne kontrole, mjerenja debljine stijenke, termografskih snimaka unatrag nekoliko godina praćenja, rezultata analize ulja i izmjerenih vibracija se pogoršava tijekom vremena. Pomoću računalnog sustava za upravljanje održavanjem CMMS ovakvi podaci se mogu arhivirati, pratiti i analizirati te automatski aktivirati upozorenja kada je dosegnuta kritična razina

– preventivna zamjena ima manji trošak nego potencijalni neplanirani korektivni popravak ili servis

      Ako su ispunjena ova 2 zahtjeva, tada se može izračunati a) vrijeme kada treba napraviti preventivnu zamjenu i b) trošak zamjene s radovima ugradnje. Stroj ili njegovi dijelovi trebaju korektivni popravak ako dođe do kvara prije predviđenog vremena ili preventivnu zamjenu ako se kvar ne dogodi u međuvremenu. Ukupan trošak je zbroj troška korektivne zamjene koji raste tijekom vremena i troška preventivne zamjene koji se smanjuje tijekom vremena (kažemo da je novi stroj tijekom rada u proizvodnom procesu sebe otplatio). Također, što rjeđe provodite preventivno održavanje, veći će biti trošak korektivnog popravka. Ako pak predugo čekate da biste odradili preventivno održavanje, povećava se vjerojatnost neočekivanog kvara i neplaniranog zastoja radi vremena potrebnog za popravak stroja. Ako prečesto planirate radove preventivnog održavanja, također ćete povećati troškove. Jedino kombiniranjem praćenja stanja stroja i njegovih dijelova te planiranjem odgovarajućeg intervala preventivnog održavanja možete postići ravnotežu između rizika od nastanka kvara te nastalih troškova popravka i troškova zastoja postrojenja.

Izračun optimalnog vremena zamjene stroja

Optimalno vrijeme kada bi trebalo zamijeniti stroj može se izračunati po formuli:

pri čemu je

CPUT – trošak u jedinici vremena (Cost Per Unit Time)

R(t) – pouzdanost komponente u trenutku t

t – optimalno vrijeme za preventivnu zamjenu komponente

     Pritom treba uzeti u obzir i druge kriterije kada se bira između preventivnog i korektivnog održavanja. Ako je stroj ili dio koji se ugrađuje nov i pod garancijom te pokazuje znakove rane faze kvara, zamjena je definitivno najbolja opcija (uz slanje na reklamaciju proizvođaču). Ovisno o trošku i dostupnosti komponente, potrebno je uračunati još trošak rada (ruke) prilikom odlučivanja o popravku ili zamjeni. Ponekad je stroj ili njegov dio koji se stalno kvare dobar temelj za unaprijeđenje na višu tehnološku razinu. Preventivna zamjena komponente ili čitavog stroja je ekonomski isplativija nego čekanje trenutka kada će doći do kvara i nakon toga popravljanja i zamjene oštećenih dijelova. Prednosti preventivne zamjene stroja uključuju smanjenje troškova popravaka, smanjenje rizika da će nastati nezgoda te optimizaciju resursa.

Preventivna zamjena temeljem starosti stroja

      U procesnoj industriji je čest slučaj preventivne zamjene stroja kada dosegne određeni broj godina. npr. za pumpe je vijek trajanja cca 30 godina a za elektromotore cca 20 godina.

Životni vijek stroja ima 3 faze:

1. Rana faza obilježena rijetkim kvarovima („dječje bolesti“)
2. Koristan vijek trajanja obilježen očekivanim brojem kvarova u predvidljivim intervalima
3. Kasna faza obilježena trošenjem i povećanim brojem kvarova u nepredvidljivim intervalima

      Preventivna zamjena se uvijek događa u trećoj, kasnoj fazi životnog vijeka stroja i glavni cilj preventivne zamjene je smanjiti troškove održavanja i gubitke u proizvodnji radi zastoja. Ako se stroj u ovoj fazi ne zamijeni novim, moramo biti svjesni povećanog rizika od nastanka kritičnog kvara i posljedičnog zastoja postrojenja. Prednosti preventivne zamjene zastarjelog stroja su brojne i uključuju dugoročno smanjenje troškova, manji broj nepredvidivih kvarova, optimizaciju proizvodnog procesa, povećanje pouzdanosti opreme te manje troškove rezervnih dijelova. Ako određeni dio stroja ima zabilježen povećan broj kvarova, preventivna zamjena novim dijelom je isplativija od zamjene uslijed nastanka kvara. Čest primjer ove filozofije su ležajevi. Izazov leži u određivanju je li skupa zamjena stroja ili njegovog dijela najbolja opcija i ako jest, treba odrediti odgovarajuće vrijeme zamjene temeljem starosti stroja.

       Uzmimo sada praktični primjer usporedbe troškova popravka stare pumpe prizvedene 1979., snage motora 15 kW, i troškova nabave nove pumpe istih tehničkih karakteristika s troškom ugradnje na poziciju u postrojenju. Zabilježeni troškovi generalnih servisa sa zamjenom rezervnih dijelova u zadnjih 10 godina su iznosili:

Godina	Trošak
2008.	7.852,03 kn
2009.	6.334,52 kn
2010.	8.233,14 kn
2011.	5.188,29 kn
2012.	7.529,31 kn
2013.	8.651,18 kn
2014.	9.005,46 kn
2015.	9.892,73 kn
2016.	10.365,28 kn
2017.	12.484,62 kn
2018.	12.953,08 kn
Ukupan dosadašnji trošak	98.489,64 kn

Ukupan trošak nabave i ugradnje nove pumpe iznosi cca 57.000,00 kn. Ako ove godine nabavimo i ugradimo novu pumpu, imamo razliku:

98.489,64 – 57.000,00 = 41.489,64 kn.

Ukupan trošak popravaka do 2014. godine iznosio je 52.793,93 kn, dok je ukupan trošak popravaka do 2015. godine iznosio 62.686,66 kn, iz čega vidimo da je pravo vrijeme za preventivnu zamjenu pumpe bilo između 2014. i 2015. godine. Da smo 2015.godine nabavili i pustili u rad novu pumpu, do sada bi uštedjeli 35.802,98 kn na popravcima.

**** Kada ste odredili isplativost preventivne zamjene vaših strojeva? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Recenzija priručnika Održavanje usmjereno na pouzdanost

      Kada radite u dinamičnom području strojnog održavanja, nastojite biti u tijeku s novitetima iz struke i naučiti nove metode i tehnike koje će održavateljski posao unaprijediti i olakšati.

Praćenje literature je vrlo bitan dio, stoga već dulje vrijeme proučavam i pokušavam primijeniti pojedine metode iz priručnika Održavanje usmjereno na pouzdanost (Reliability centered maintenance RCM) autora Johna Moubrayja.

Dostupna literatura na hrvatskom jeziku je vrlo rijetka (imate sreće ako uopće naiđete na nešto kvalitetno) pa nam za sada ne preostaje ništa drugo nego okrenuti se literaturi na engleskom jeziku.

Kada govorimo o priručnicima i literaturi koja se bavi tematikom postizanja pouzdanosti strojeva kao bitnoj sastavnici održavanja, dolazimo do 2 kategorije: a) priručnici preplavljeni statistikom i analizama podataka uz manji dio teorijskih objašnjenja i b) knjige koje obiluju teorijskom razradom filozofskih ideja što bi održavanje trebalo biti i kako ga unaprijediti uz dijagrame i poneke primjere iz prakse za koje se ispostavi da u vašem poslovnom okruženju baš i nisu toliko primjenjivi.

       John Moubray je napisao priručnik Održavanje usmjereno prema pouzdanosti (RCM) koji ima namjenu sveučilišnog udžbenika i radnog priručnika za inženjere u održavanju strojeva i opreme, za planere i za tehničare održavanja.

Knjiga je kvalitetan primjer uravnotežene teorije i prakse, koncepti poboljšavanja pouzdanosti strojeva su jednako objašnjeni kroz teoretske i praktične primjere uz ilustracije kako bi opisane ideje trebale funkcionirati na strojevima koje i sami imate u procesnim postrojenjima.

      Započevši krajem 1980ih, inicijativa Johna Moubraya da poveća raspoloživost strojeva i opreme je služila korigiranju nepravilnosti u procesu proizvodnje i potom se prilagodila za primjenu u drugim industrijama.

Moubray je bio zadužen za implementaciju održavateljskih programa povećanja pouzdanosti u industrijskoj proizvodnji zrakoplova uz istovremenu popularizaciju naprednih metoda održavanja.

Inicijativa je ubrzano postala temelj za praksu upravljanja održavanjem i u današnje vrijeme se koristi u brojnim industrijama.

Autor je pomogao brojnim korisnicima da primjene RCM na više od 600 postrojenja u 32 države.

Tijekom desetljeća industrijska proizvodnja je prošla kroz brojne promjene. Velika kompetitivnost, ekonomske krize, kompanije se bore kako bi reorganizirale proizvodne procese, povećale učinkovitost i pouzdanost proizvodne opreme.

Moubray se prilikom razvoja strategije održavanja usmjerenog prema pouzdanosti vodio promišljanjem:

„Čovječanstvo ovisi o stalno povećanom dosegu bogatstva stvaranog generacijama putem mehaniziranih i automatiziranih poslovanja. Također ovisi sve više i više o uslugama, poput neprekidnog napajanja električnom energijom ili željezničkog prijevoza koji radi prema rasporedu.

Više nego ikada, oni ovise o kontinuiranom integritetu fizičke imovine. Također, kvarovi opreme vode do velikih incidenata i onečišćenja okoliša što nije prihvatljivo u današnje vrijeme, to se mora razumjeti i nastojati spriječiti.“

      Slijedi da je održavanje usmjereno na pouzdanost proces sistematičnog određivanja što sve moramo poduzeti kako bi osigurali da fizička imovina nastavi funkcionirati prema svojoj namjeni i raditi što vlasnici žele da radi.

U Americi je ova vrsta održavanja priznata kao financijski učinkovit način za razvoj strategija održavanja svjetske klase jer vodi do ubrzanog, održivog i značajnog napretka u raspoloživosti, pouzdanosti, kvaliteti proizvodnje sigurnosti i očuvanju okoliša proizvodnih postrojenja.

Filozofija zamjene pokvarene opreme svakih 5 godina nije ekonomična niti ekološki prihvatljiva. Nažalost, rijetki su oni koji naprave analizu operativnih troškova i troškova ukupnog životnog vijeka stroja.

Često prevladava mentalitet zamijene oštećene opreme čim prije, samo da se izbjegne zastoj proizvodnje, bez razumijevanja kako poboljšati ili unaprijediti opremu tijekom njenog životnog vijeka.

Ako želimo biti ekološki orijentirani, moramo se usmjeriti na zamjenu opreme svakih 10-20 godina, inače ćemo stvarati sve više smeća.

Životni vijek strojarske opreme uz adekvatno održavanje je oko 30 godina dok je vijek elektro opreme 15-20 godina.

      Ovdje nastupa održavanje usmjereno pouzdanosti, tj. usvajanje i izgradnja sistematične kulture održavanja kojim se povećava sigurnost i mehanički integritet opreme, poboljšavaju radne performanse, postiže veća kontrola budžeta potrošenog na održavanje, produljuje radni vijek skupih strojeva, stvara sveobuhvatne baze podataka i postiže bolja radna organizacija.

Priručnik se sastoji od 15 poglavlja koja se prema tematici mogu grupirati u 3 cjeline. Prva cjelina nas uvodi u definiranje kvarova, učestalosti, uzroke nastanka i posljedice po opremu.

Druga cjelina se bavi proaktivnim održavanjem te određivanjem proaktivnih i prediktivnih zadataka održavanja, hodogramima u svrhu određivanja kvarova i razradom aktivnosti koje nisu planske i služe za otkrivanje kvarova.

Treća cjelina održavanja usmjerenog pouzdanosti je ujedno i najopširnija dio priručnika. Razmatra načine donošenja odluka, uvođenje prethodno opisanih RCM aktivnosti u svakodnevnu praksu, ocjenjivanja uspješnosti provedenih metoda održavanja, pregled analiza podataka o kvarovima uz strategije implementacije i smjernice za uključenost djelatnika održavanja po strukama u implantaciju i kontinuirano praćenje.

       Priručnik će vam pružiti korisne ideje i otvoriti drugačiji pogled na tehnike održavanja koje već primjenjujete uz prijedloge da ih unaprijedite.

RCM je osobit sistematski pristup održavanju, daje sofisticirane kriterije odlučivanja između 4 vrste planiranih zadataka (ne samo zamjenu pojedinog nepopravljivog komada opreme ili njegove komponente) te kriterije odlučivanja između dvije vrste politika upravljanja kvarovima, uključujući i potpunu rekonstrukciju, ako planirane aktivnosti nisu primjenjive.

Cilj je neprestano napredovanje i poboljšavanje pouzdanosti opreme, stoga ako ste usmjereni na povećanje pouzdanosti strojeva i strojnih sustava, ovaj priručnik će vam viti višestruko koristan.

Koji priručnik je vama bio koristan u unaprijeđenju održavanja? Podijelite naslov 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!

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!

Prilagodimo održavanje 4. Industrijskoj revoluciji

     4. Industrijska revolucija nam je donijela spoj umjetne inteligencija (AI – artificial intelligence) i mehaničkih strojeva te zauvijek izmijenila način na koji strojevi prikupljaju i tumače podatke. Proizvodni procesi premreženi su tako da omoguće strojno učenje i minimalan angažman ljudi, dok se podaci izmjenjuju u komunikaciji ljudi i robota. Strojevi u proizvodnim pogonima bili su i ostat će uvijek podložni trošenju i imati potrebu za održavanjem. Dosadašnje korektivno održavanje prakticira čekanje dok stroj stane ili se pokvari prije dijagnostičkog procesa otkrivanja koji dijelovi su potencijalno defektni i onda ih zamijeni. Brojni strojni dijelovi su potrošni i imaju prirodnu tendenciju trošenju djelovanjem uzročnika iz okoline. Zbog toga, intenzivnim praćenjem i bilježenjem moguće je predvidjeti koliko će ovi dijelovi trajati i uvesti fiksne intervale održavanja. Proizvodnja uvelike ovisi o isporučivanju proizvode na vrijeme pa je poželjno da se strojevi što manje kvare, dakle da imamo što manje zastoja.

Sliak 1.: Obilježja dosadašnjih industrijskih revolucija

     U isto vrijeme, povećane potrebe za održavanjem predstavljaju povećanje troškova, veći angažman resursa i više gubitaka u proizvodnji. Posljednjih godina cilj je uvesti strategije održavanja koje mogu unaprijed izračunati potrebu za održavanjem prije nego se dogodi kvar. Održavanje temeljeno na motrenju stanja je jedna od takvih metoda, temelji se na mjerenju radnih parametara strojeva pomoću naprednih tehnologija, npr. inspekcija strojeva termo kamerom kako bi se utvrdilo ima li toplinskih gubitaka ili propuštanja radnog medija. Računalni sustav upravljanja održavanjem (CMMS Computerized maintenance management system) je postao standardni alat za planiranje radova održavanja i praćenje troškova. Prediktivno održavanje se temelji upravo na predviđanju kvarova analizom prikupljenih podataka i primjenom prediktivnih modela.

     Nadalje, upotreba novih tehnologija sada daje prednost motrenju stanja opreme jer kontinuirano prati stanje potrošnih dijelova kao što su remeni ili ležajevi. Praćenje stanja je proces motrenja radnih parametara stroja (vibracije, temperatura, tlak…) kako bi se identificirale značajne promjene koje mogu biti protumačene kao znak početnog stadija kvara. Ako kombiniramo motrenje stanja i CMMS, omogućavamo računalu primanje veće količine podataka za izradu točnijeg plana održavanja. Jedan od novih koncepata koje uvodi 4. Industrijska revolucija je kibernetičko fizički sustav održavanja (Cyber Physical Maintenance Systems). Ima istu namjenu kao i CMMS (planiranje radova održavanja), ali je istovremeno kibernetički spojen sa strojevima kako bi mogao prikupljati podatke pomoću senzora tijekom proizvodnje i „osjetiti“ potrebu za održavanjem te planirati aktivnosti održavanja. Unatoč opravdanim razlozima za uranjeno održavanje, često su radovi održavanja odgođeni ovisno o točnosti podataka koji odražavaju stanje dijelova proizvodnog stroja.

     Uz tehnološka unaprijeđenja, tvornica budućnosti će zahtijevati ažuriranje koncepta održavanja. Velika količina prikupljenih podataka putem senzora bez prethodnog sortiranja ovisi o važnosti ili korisnosti. Primjer je procesno postrojenje koje prikuplja podatke svake sekunde kako bi kontroliralo proizvodni proces i stvara oko 31.536.000 podataka iz samo jednog senzora tijekom cijele godine. Promatranjem svakog podatka zasebno neće se stvoriti temelj za pokretanje aktivnosti održavanja, međutim analizom podataka mogu se utvrditi uzorci i trendovi koji se koriste u unaprijeđivanju radova održavanja, donošenju odluka ili kreiranju kapitalnih projekata. Proizvodni sustavi već sada prikupljaju podatke od proizvodnih strojeva i povratnom vezom kontroliraju proizvodne procese. Ovi podaci mogu biti korišteni u realnom vremenu i potom arhivirani. Rudarenjem podataka i drugim analitičkim metodama za analizu može se pristupiti ovim podacima i koristiti ih za razvoj softvera za održavanje ili omogućiti kvalitetne povratne informacije djelatnicima u održavanju i proizvodnji. Potencijal IoT (Internet of Things) i pristup većoj količini podataka iz sustava proizvodnje daju mogućnost za kvalitetno planiranje održavačkih radova u kombinaciji s proizvodnjom bez škarta, čime se podiže konkurentnost i produktivnost.

*** Jeste li već prilagodili vaš sustav održavanja 4.Industrijskoj revoluciji? Podijelite svoja iskustva sa mnom u komentarima!

Imate li toplinskih gubitaka u cjevovodu?

Cjevovodi služe za prijenos tekućih i plinovitih radnih medija s jednog mjesta na drugo. Sastoje se od sustava cijevi, koljena, prirubnica, raznih vrsta ventila, nosača i ostalih dijelova armature. Danas ćemo na praktičnom primjeru vidjeti na koji način možete izračunati toplinske gubitke izoliranog cjevovoda.

Na slici 1. prikazan je poprečni presjek izolirane grijane čelične cijevi. Čelik ima toplinsku vodljivost k = 45 W/mK. Unutarnji promjer cijevi iznosi 150 mm, vanjski promjer je 155 mm. Cijev je izolirana slojem izolacije debljine 100 mm koja ima toplinsku vodljivost k = 0,06 W/mK. Kroz cijev prolazi zrak, zagrijan na temperaturu T_i= 60°C. Konvekcijski koeficijent prijelaza topline sa zraka na unutarnje stijenke cijevi iznosi h_i = 35 W²/mK. U radnoj okolina cijevi je zrak na temperaturi 15°C, koji ima koeficijent prijelaza topline sa vanjske površine cijevi na zrak u okolini h_ou = 10 W²/mK.

Treba izračunati gubitke topline za ovaj cjevovod ako njegova duljina iznosi 50m.

Slika 1. Poprečni presjek izolirane cijevi

 

Zrak koji prolazi kroz cijev predaje stjenkama cijevi količinu topline koja se računa po formuli:

Količina topline provedena kroz  čeličnu cijev se računa po formuli:

Količina topline provedena kroz  izolaciju se računa po formuli:

Količina topline koja konvekcijom ide sa vanjske površine izolacije na zrak u okolini je prikazana formulom:

Ukoliko povežemo izraze za količinu topline, dobijemo:

Kada uvrstimo postojeće vrijednosti imamo:

Q = 1592 W

Toplinska otpornost izolacije je veća od otpornosti čelika i radnog medija koji prolazi kroz cijev ili se nalazi u okolini. Povećanjem debljine izolacije ne može se uvijek dobiti smanjenje gubitka topline. Dodavanjem izolacije povećava se površina sa koje toplina odlazi u okolinu. Ukoliko se površina poveća više od toplinske otpornosti, tada će doći do većeg gubitka topline.

Kritični polumjer debljine izolacije je najveći polumjer pri kojem  će povećanje izolacije dovesti do povećanog gubitka topline. Kritični polumjer se računa po formuli:

r_crit = k_is / k_ext

Za ovaj primjer, kritični polumjer debljine izolacije će biti:

Za r  >6mm svako povećanje debljine izolacije će dovesti to povećanog gubitka topline.

*** Analizirate li gubitke topline u cjevovodima? Koju metodu koristite? Podijelite svoja zapažanja sa mnom u komentarima!

Recenzija priručnika Održavanje i popravak strojnih elemenata

Nedavno sam dobila knjigu Održavanje i popravak strojnih elemenata, Dio 3 (Machinery Component Maintenance and Repair, Volume 3), autora Heinz P. Blocha i F.Geitnera.

Radi se o priručniku koji ima već nekoliko izdanja, ovo je drugo izdanje iz 1999. Heinz P. Bloch je strojarski inženjer specijaliziran za održavanje strojeva, izbjegavanje kvarova, smanjenje troškova održavanja i poboljšanje pouzdanosti strojeva.

Autor je preko 700 stručnih članaka te 20 knjiga o praktičnom održavanju i upravljanju radom strojeva te o podmazivanju.

      Priručnik uključuje veliki raspon informacija o izgradnji i betoniranju temeljnih ploča za postavljanje rotacijskih strojeva, popravak i održavanje mehaničkih brtvenica, „šivanje“ metalnih dijelova te načine popravaka rotora izvan radionice.

Obuhvaćeno je i upravljanje rizicima u održavanju, metode lijevanja betona prilikom ugradnje temeljnih vijaka i nosećih konzola za pumpe, lasersko centriranje te brojne druge teme iz područja strojnog održavanja.

      Priručnik je podijeljen na tri cjeline. U prvom dijelu je pregled organizacije održavačkih radova u tvrtkama koje imaju više proizvodnih postrojenja, opisane su osnove izrade temelja i postavljanja strojeva te kriteriji za postavljanje i povezivanje procesnih cjevovoda sa proizvodnom opremom.

Drugi dio razrađuje tehnike centriranja strojnih agregata, metode prikupljanja i interpretacije podataka dobivenih prilikom poravnavanja agregata i potrebne uređaje za izvođenje ovakve vrste radova.

Detaljno su opisane procedure balansiranja rotorskih sklopova i uređaji koji se koriste za korekciju zaostalih masa.

Treći dio knjige detaljno pojašnjava održavanje i popravak strojnih dijelova. Opisane su metode zamjene kugličnih ležajeva, mehaničkih brtvenica i dijelova pumpi, popravci rotora kompresora i turbina u mehaničkoj radionici i na postrojenju te tehnike zaštite vanjskih površina strojnih dijelova od trošenja i oštećenja.

      Produljenje radnog vijeka postojeće opreme i strojeva je glavni cilj u proizvodnoj industriji, stoga je ovakav priručnik višestruko koristan svim djelatnicima koji se bave održavanjem i popravcima strojeva i opreme.

Korisne strane ovog priručnika su: temeljni principi i metoda popravaka su opisani na jednostavan način, autori iznose puno praktičnih primjera kako popraviti strojne dijelove, primjena opisanih tehnika i metoda može donijeti značajne novčane uštede i smanjiti vrijeme popravaka i zastoja stroja te povećati raspoloživost, opisane su najbolje prakse koje primjenjuju svjetske kompanije i „know-how“ za unaprijeđenje radioničkih popravaka strojnih dijelova.

S druge strane, priručnik ima i određene nedostatke: s obzirom na godinu izdanja, neke od opisanih metoda su već pomalo zastarjele jer danas postoje puno naprednije metode i uređaji za obavljanje određenih poslova kao što je npr. poravnavanje agregata.

Pojedini strojevi za koje autori daju primjere popravaka se više ne proizvode na tržištu dok neke metode nisu primjenjive zbog sigurnosnih ograničenja, npr. reparaturno zavarivanje na kompresoru u proizvodnom postrojenju gdje je moguća prisutnost eksplozivne atmosfere.

      Zaključno, unatoč određenim zastarjelim informacijama, priručnik je dobrodošla pomoć u svakodnevnom održavanju i popravcima, pogotovo ako imate strojeve starije godine proizvodnje.

Opisane metode popravaka će dobro poslužiti kao polazišna točka ili vam dati ideju ako ste u nedoumici kako pristupiti popravku složenijeg stroja. Također, priručnik može poslužiti prilikom obuke novih djelatnika u održavanju ili za unaprijeđivanje znanja iskusnijih djelatnika.

Koji priručnik iz održavanja smatrate korisnim? Koji priručnik biste preporučili? Podijelite preporuku sa mnom u komentarima!