상태 모니터링이 PdM 프로그램을 향상시키는 방법

장비 고장은 비용이 많이 들고 잠재적으로 치명적일 수 있습니다. 계획되지 않은 생산 중단, 계약 기한 준수, 값비싼 기계 교체, 안전 문제, 환경 문제 및 규정 위반은 모두 장비 문제를 예측 및 모니터링하지 못하는 유지 관리 프로그램의 잠재적인 결과입니다.

상태 모니터링(CM이라고도 함)을 사용하여 완전한 기능을 갖춘 예측 유지보수(PdM) 프로그램을 도입하면 예상치 못한 놀라움을 최소화하여 인상적인 투자 수익을 얻을 수 있습니다. CM 루틴을 통해 정기적으로 라이브 장비 상태 데이터를 로깅하면 공장에서 장비 성능 관리에 대한 보다 과학적인 접근 방식을 제공할 수 있습니다.

공장은 생산 공정을 이해하기 위해 많은 노력을 기울입니다. 이러한 프로세스에 중요한 장비를 이해하는 데 동일한 엄격함을 적용하는 것이 합리적입니다.

일반적으로 CM을 사용하여 효과적인 PdM 프로그램을 개발한 공장에서는 모니터링되는 자산이 계획되지 않은 문제나 가동 중단을 유발하는 경우가 거의 없음을 발견했습니다. 이러한 비상 사태로부터의 자유를 통해 유지 관리 부서는 운영 자산의 전반적인 상태를 훨씬 더 개선할 수 있는 백버너 문제를 해결할 수 있습니다. 원활한 작동은 유지 보수 기술자의 사기도 향상시킵니다.

CM의 초기 구현은 일반적으로 작고 숨겨진 미묘한 문제를 많이 발견합니다. 이러한 문제를 해결하려면 리소스가 필요하며 처음에는 기존 유지 관리 예산이 작업에 부적절해 보일 수 있습니다. 그러나 초기 문제가 안정화되면 PdM 프로그램은 곧 초기 비용을 회수하기 시작합니다.

유지 관리 팀이 생산 자산의 상태에 대해 보다 철저한 지식을 얻으면 새로운 문제가 나타나는 비율이 훨씬 더 낮아지고 프로그램이 배당금을 지급하기 시작합니다. 데이터 수집 장비를 구입하고 직원을 교육하는 데 필요한 초기 비용은 일반적으로 한두 개의 핵심 기계가 "저장"된 후에 자체적으로 지불하는 것보다 많습니다.

OEM 입력

정기적으로 데이터를 수집하면 기술자가 추세를 식별하여 임박한 기계 고장을 예측할 수 있습니다. 사전 통지를 통해 시정 조치를 계획할 수 있는 충분한 시간이 주어집니다.

대부분의 조직에서 일상적인 CM이 필요하다고 생각하지만 많은 조직이 모니터링 프로그램을 비용 효과적이고 효율적으로 운영할 내부 리소스가 없습니다.

종종 기계 정보를 수집하고 분석하는 직원도 일상적인 작업을 담당하고 비상 사태를 처리하는 데 많은 시간을 할애합니다. 데이터 수집 경로를 실행하여 장기 추세를 위한 정보를 수집하는 것은 불가피하게 생산을 방해하는 고장난 부품을 수리하는 것보다 우선순위가 낮습니다.

일부 공장에는 진동 분석 교육을 받은 사람이 한 명뿐이므로 그 사람이 퇴직하거나 다른 직책으로 이동할 때 분명히 문제가 됩니다. 전문가들이 계속 참여하더라도 수집된 데이터의 양을 정확하게 해석하는 데 필요한 기술을 따라잡기가 점점 더 어려워지고 있습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 주요 OEM은 CM 프로그램을 통해 최종 사용자 고객에게 향상된 제품 서비스 및 운영 전문 지식을 제공하여 유지 관리 공백을 메우고 있습니다. OEM은 자체 장비 모니터링 및 평가, 프로세스 및 경쟁 시스템 이해, 상태 모니터링 하드웨어 및 소프트웨어 공급업체와의 파트너십을 통해 전문성을 개발했습니다.

모니터링 프로그램을 통해 OEM은 진동 및 온도 분석 수행부터 제조 중 완전한 계측 장비, 오일 샘플링, 열화상 측정 및 초음파 유량 측정을 사용한 월별 경로 수집에 이르기까지 기계 상태에 대한 중요한 정보를 공장 유지보수 그룹에 제공합니다.

모든 회전 장비는 일상적인 모니터링의 이점을 누릴 수 있습니다. 모니터링을 얼마나 자주, 어느 정도 수행해야 하는지에 대한 결정은 중요도, 비용 및 접근성에 크게 좌우됩니다. 중요하고 고가의 예비 장비가 없는 장비는 지속적인 모니터링 및 보호를 허용하는 완전한 계측이 필요할 것입니다. 대부분의 다른 플랜트 장비는 월간 데이터 수집 모니터링 프로그램으로 적절하게 처리할 수 있습니다.

종단 간 모니터링

Flowserve Corp.은 유지보수 부서가 원하는 성능 수준을 달성하는 데 도움이 되는 PdM 및 CM 프로그램을 제공하는 OEM 중 하나입니다. 이러한 모든 기능을 갖춘 사전 예방적 프로그램을 통해 Flowserve는 펌프, 압축기, 팬, 밸브, 기어박스 및 운영 우수성에 중요한 기타 장비에 중점을 두고 플랜트 게이트 내부에 전문 지식을 제공합니다.

Flowserve의 CM 제품인 CDPM(Condition Data Point Monitoring)과 PdM 프로그램은 LifeCycle Advantage라고 하는 대규모 장비 관리 프로그램의 일부입니다.

Flowserve의 기술자는 장비 상태에 대한 데이터 수집 및 분석부터 시작하여 일반적으로 테스트 후 영업일 기준 3일 이내에 공장의 유지보수 부서에 완전하고 포괄적인 보고서를 제공합니다.

보고서는 중요한 문제를 식별하고 수정 조치를 권장하며 권장 사항의 상태를 추적합니다. 보고서 문서에는 유지 관리 부서에서 전체 자산 소유 비용을 줄이기 위한 기초로 사용할 수 있는 요약 보고서가 포함되어 있습니다.

동반 Flowserve 제품인 Flowstar.net 장비 관리 소프트웨어를 사용하면 공장 직원이 인터넷을 통해 실시간으로 장비 데이터를 관리하고 업데이트할 수 있습니다. 사용 가능한 데이터에는 특정 장비에 대한 자세한 고장 원인 및 유지 관리 권장 사항이 포함되며, 이를 정렬 및 필터링하여 플랜트 성능을 개선하는 방법에 대한 추가 통찰력을 제공할 수 있습니다.

또한 이 소프트웨어를 통해 사용자는 특정 흡입 속도와 같은 장비 신뢰성 매개변수를 계산할 수 있으며 자원과 지식을 공유하여 효율성을 극대화하고 플랜트 유지보수 부담을 최소화할 수 있습니다.

상태 모니터링 적용

공장의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 시설 관리자는 Flowserve 상태 데이터 포인트 모니터링 프로그램을 단계별 절차로 적용할 수 있습니다. 이 접근 방식을 통해 사용자는 특정 목적에 적합한 특정 수준의 기술에 액세스할 수 있습니다.

예를 들어, Flowserve의 진동 수집 및 분석 모듈은 하드웨어가 외부 힘에 어떻게 반응하는지 모니터링합니다. 이 기술을 통해 베어링 문제, 캐비테이션, 재순환, 오정렬, 공진 및 불균형을 식별할 수 있습니다. Flowserve 현장 기술자는 휴대용 장치를 사용하여 지정된 장비에서 진동 데이터를 수집하는 반면, 현장 분석가는 사전 설정된 경보 한계를 초과하는 진동 신호를 찾은 다음 원인을 줄이거나 제거하기 위한 권장 사항을 제시합니다.

이러한 유형의 진동 분석은 이중 흡입 냉각탑 펌프의 기계 트레인에 대한 일상적인 진동 점검을 시작으로 미국 북동부의 화학 공장에서 예상치 못한 고장을 예측하고 예방하는 데 사용되었습니다.

펌프 모터의 비정상적인 진동이 발견되었습니다. 모터 선외 베어링 진동 스펙트럼은 56x 실행 속도에서 고주파 스파이크와 과도한 플레이를 나타냅니다. 점검 당시 모터의 내부 상태는 알려지지 않았지만 스펙트럼은 로터 바가 헐거워지거나 금이 갔을 가능성을 지적했다.

추가 판독 결과는 실행 속도 고조파 주변의 극 통과 주파수 측 대역을 나타내는 스펙트럼의 더 낮은 주파수 부분에 초점을 맞췄습니다. 이것은 로터 바 문제에 대한 추가 증거를 제공했습니다.

공장은 예비 펌프로 전환하기로 결정했고 장비를 질서정연하게 중단할 수 있었습니다. 그 후, 모터를 분해한 결과 두 개의 부러진 로터 바가 드러났습니다. 장비를 적절하게 모니터링하고 올바르게 분석하지 않았다면 모터 자체가 파괴될 뿐만 아니라 주변 장비의 많은 부분이 손상될 수 있는 치명적인 오류가 발생했을 수 있습니다.

온도 추세 및 분석

Flowserve의 Critical Temperature Trending and Analysis 모듈을 사용하여 분석가는 공장 전체의 미리 결정된 위치에서 비정상적인 작동 조건을 감지할 수 있습니다.

휴대용 데이터 수집기를 갖춘 기술자는 모터 및 펌프의 베어링, 공정 장비 및 씰 플러시, 퀜칭 및 열교환기 저장소를 포함한 기계적 씰 하드웨어의 온도를 추적할 수 있습니다. 수집된 데이터는 자산 관리 소프트웨어에 다운로드되어 부적합 또는 운영 조건의 눈에 띄는 변화에 대해 분석됩니다.

장비 고장을 조기에 감지하는 새로운 방식은 베어링의 온도 추세와 메카니컬 씰 플러시 계획입니다. 이 방법은 중서부의 정유 공장에서 기계를 절약하는 데 도움이 되었습니다. API Plan 11 씰 플러시 계획은 흐름 제한 오리피스를 통해 펌프 배출 노즐에서 씰 공동으로 흐름을 안내합니다.

오리피스 하류의 플러시 라인 온도와 배출 온도는 월 단위로 일상적으로 측정되었습니다. 정상적으로 작동할 때 오리피스 양쪽의 온도가 비슷해야 정상적인 흐름을 나타냅니다.

몇 달 간의 정상 판독 후, 돌출된 화학 약품 듀티 펌프의 오리피스를 가로질러 온도 차이가 증가하여 막힌 오리피스를 나타냅니다. 이러한 조건에서 작업을 계속할 수 있었다면 봉인 오류가 발생하여 궁극적으로 장비를 분해해야 했습니다.

그러나 Flowserve의 CDPM 프로그램 덕분에 유지보수 담당자는 라인 끊기, 제한 해제 및 재조립을 포함하는 저렴한 작업 주문으로 이 상태를 해결할 수 있었습니다.

그 수정을 펌프를 빼내고 씰과 베어링을 교체하는 비용과 비교하십시오. 예측 유지보수는 직접 수리 비용과 장비 가동 중지 시간 모두에서 운영자에게 막대한 절감 효과를 가져왔습니다. 일관된 데이터 수집 모니터링과 함께 추세를 파악하면 비정상적인 성능을 감지하고 수정할 수 있습니다.

트리거 포인트 모니터링을 통한 철저한 검사

Flowserve의 트리거 포인트 모니터링 모듈은 조기 구성 요소 오류로 이어지는 것으로 입증된 특정 조건을 식별합니다. Flowserve 기술자는 플랜트를 철저히 검사하고 펌프를 검사하고 임계 압력, 프로세스 및 씰 유체 유량, 저장소 레벨 및 펌프 속도와 같은 항목을 문서화합니다. 수집된 데이터는 자산 관리 소프트웨어에 다운로드되어 부적합 또는 운영 조건의 현저한 변화에 대해 분석됩니다.

또 다른 중요한 기계 "저장"이 미국 북서부의 발전소에서 발생했습니다. 매년 공장의 보일러 급수 펌프는 펌프 성능 전문가로부터 종합적인 검사를 받습니다. 각 펌프를 통과하는 총 유량에 대한 판독값을 얻기 위해 기술자는 흡입 라인에 이중 채널 초음파 유량계를 사용했습니다. 그런 다음 압력과 온도를 측정하고 장비 성능을 원래의 테스트 곡선 성능과 비교했습니다.

결과는 펌프 수명 동안 성능이 원래 공장 성능 곡선에서 13% 저하되었음을 나타냅니다. 베어링 위치에서 측정한 진동 판독값은 펌프와 터빈 내부 끝단 모두에서 과도한 진동을 보여주었습니다.

이 높은 진동의 가능한 원인은 진동 스펙트럼과 시간 파형에서 결정된 불균형이었습니다. 이 분석을 통해 공장은 성능이 더 저하되기 전에 유지보수를 계획할 수 있었고, 그 결과 비상 정지와 수익 ​​손실이 발생했습니다.

Trigger Point Monitoring Module의 부속물 역할을 하는 Flowserve의 Lube Oil Analysis 모듈을 통해 기계 성능에 대한 추가 통찰력을 얻을 수 있습니다. 유지보수 관리자는 Flowserve의 윤활유 분석 모듈을 활용하여 공장에 존재할 수 있는 비정상적인 윤활 및 기계 상태를 발견할 수 있습니다.

윤활유 샘플은 분광 분석, 마모 입자 수, 푸리에 변환 적외선 분광법, 점도 측정, 칼 피셔 수질 테스트 및 입자 수가 사양을 벗어난 경우 분석 페로그래피를 포함한 일련의 테스트를 거칩니다.

투자 수익률

식물은 일상적인 상태 모니터링 프로그램의 성공을 어떻게 가장 잘 측정할 수 있습니까? 가장 쉬운 방법 중 하나는 회전 장비에서 작업 주문당 평균 비용을 추적하는 것입니다.

CM 프로그램은 잠재적인 오류가 치명적이 되기 전에 이를 감지하도록 설계되었습니다. 분명히, 고장을 방지하기 위해 예측 유지보수를 사용하는 것은 장비가 심각하게 손상되거나 안전 또는 규정 표준을 훼손한 후 장비를 유지보수하는 것보다 비용이 적게 듭니다. CM을 사용하면 긴급 작업 지시가 줄어들고 유지 관리 활동을 더 잘 계획할 수 있습니다.

CM 프로그램의 직접적인 결과인 각 기계 "저장"은 금전적 또는 기타 가치를 할당하는 플랜트 신뢰성 엔지니어가 기록할 수 있습니다. 값은 일반적으로 유지 관리 비용(장비가 치명적인 고장으로 실행된 경우)을 추정하고 수리 비용을 빼서 결정됩니다. "저장"이 가동 중지 시간 또는 생산 감소로 인한 손실을 방지하거나 안전 또는 환경 문제를 방지한 경우 추가로 상당한 절감 효과도 계산해야 합니다.

산업 평균을 사용하여 유지 관리 절감액을 모니터링 프로그램 비용과 비교하면 플랜트는 빠르면 한 달 안에 투자 회수를 기대할 수 있습니다. 이러한 빠른 반환은 CM 및 예측 유지 관리 프로그램을 예산에 통합하는 것에 대해 상위 경영진에게 접근할 때 지원 증거로 사용할 수 있습니다. OEM 또는 업계 파트너는 이러한 유형의 지원 데이터를 제공할 수 있습니다.

예측 유지보수 프로그램에 엄격한 상태 모니터링을 적용하면 광범위한 이점을 얻을 수 있으며 이러한 프로그램을 사용하는 플랜트는 우수한 장기적 결과를 얻을 수 있습니다. 자산 관리, 기타 장비 관리, 조달 애플리케이션 및 서비스를 사용하여 CM 및 예측 유지보수를 결합하면 매우 긍정적인 ROI를 제공할 수 있습니다.

자세한 내용은 972-443-6500으로 Flowserve에 문의하거나 www.flowserve.com을 방문하십시오.