예측 유지보수로 유지보수 비용 절감

시설의 수익을 늘리고 유지 관리 비용을 줄이고 싶으십니까?

진동 분석, 샤프트 정렬, 오일 분석, 열화상, 모터 회로 테스트 및 기타 여러 기술과 같은 기술이 이러한 결과를 달성하는 데 도움이 되는 훌륭한 도구라는 것은 일반적인 지식입니다. 이러한 기술은 일상적으로 기계 결함을 식별하고 제거하는 데 사용할 수 있습니다.

많은 시설은 기계 결함(베어링 결함, 기어박스 결함 등)이 식별되고 유지 보수가 예정되어 있으며 궁극적으로 이러한 기술을 사용하여 수리된다는 지식에 만족합니다. 최적화된 신뢰성 프로그램은 기계 결함을 유발하는 근본 원인을 지속적으로 찾아 만성적이고 반복적인 많은 문제를 방지합니다. 대부분의 시설에서는 장비 결함의 근본 원인을 찾기가 어려울 수 있다고 생각합니다.

이것은 경우에 따라 사실일 수 있지만 항상 현실은 아닙니다. 실제로 장비 결함의 실제 근본 원인 중 많은 부분을 쉽게 식별할 수 있습니다. 이러한 근본 원인을 제거하면 시간이 지남에 따라 수리해야 하는 장비 결함의 양이 줄어들고 유지 보수 비용 절감이라는 목표를 달성하고 회사의 이익을 높일 수 있습니다.

진동 분석은 원치 않는 유해한 진동과 결과적으로 장비의 결함을 일으키는 강제 기능이 무엇인지 찾는 방법입니다. 그러나 이러한 결함은 식별을 위해 진동 데이터만 사용하는 경우 서로 구별하기가 매우 어려울 수 있습니다. 결함이 정확하게 식별되지 않으면 결과적으로 장비에 부정확하거나 불필요한 유지 보수가 완료될 수 있습니다. 근본 원인이 확인되지 않으면 시간이 지남에 따라 동일한 수리가 반복됩니다. 이 모든 것이 전체 유지 관리 비용을 증가시키고 회사 이익을 감소시킵니다.

느슨함 관련 상태는 장비에서 발견되는 가장 일반적인 문제 중 일부이며 수정하기 가장 쉬운 문제 중 일부일 수 있습니다. 이러한 상태를 시정하지 않으면 비용이 많이 드는 일상적인 장비 결함이 발생하고 유지 보수 직원을 괴롭힐 수 있습니다. 이로 인해 지속적인 장비 유지 관리 및 높은 수리 비용이 발생합니다.

기계적 느슨함은 다음 두 범주 중 하나로 분류할 수 있습니다.

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구조적

회전 요소(구성요소 느슨함)

구조적 느슨함이 진동 증폭기로 작용할 수 있습니다. 장비 또는 구조의 강성은 느슨함이 발생하고 심각도가 증가함에 따라 변경됩니다. 이렇게 하면 공진 주파수가 변경되고 기계의 다른 결함 주파수와 겹칠 수 있습니다. 이렇게 하면 결함 진폭이 증가하고 장비가 더 빨리 고장날 수 있습니다. 이 효과로 인한 피해는 비용이 많이 들 수 있으며 완전히 피할 수 있습니다.

구조적 느슨함은 베이스 장착 문제, 베어링 캡, 케이싱, 지지대, 부적절하거나 부러진 용접 등으로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 유형의 조건은 진동 패턴만 사용할 경우 근본 원인을 식별하고 결정하기 어렵습니다.

진동 데이터가 명확한 표시를 제공하지 않을 때 위상 데이터를 사용하여 장비의 정확한 문제를 결정할 수 있습니다. 위상 분석은 구조적 느슨함과 같은 원치 않는 장비 결함을 식별하고 찾는 데 사용할 수 있는 가장 간과되는 기능 중 하나입니다. 따라서 위상 분석은 분석가가 사용할 수 있는 매우 귀중한 진단 도구이며 많은 장비 문제의 근본 원인을 식별하는 데 쉽게 사용할 수 있습니다.

분석가는 모든 유형의 위상 측정을 시도하기 전에 위상 관계를 명확하게 이해하는 것이 중요합니다. 위상은 시간상 두 이벤트 간의 관계입니다. 이러한 이벤트는 서로 동기화(동위상) 또는 동기화 외(위상 외)로 발생할 수 있습니다.

이 구분은 매우 중요하며 구조적 느슨함 문제를 식별하는 데 쉽게 사용할 수 있습니다. 서로 가까운 두 측정 위치에서 수집된 위상 판독값은 비슷한 값을 가져야 합니다. 서로 다른 위상 값은 위치가 서로 동기화되지 않은(위상이 아닌) 진동하고 느슨함이 존재할 수 있음을 나타냅니다.

진동 센서를 한 반경 방향에서 다른 방향(수직에서 수평으로)으로 이동하면 대략 90도 위상 변이가 발생합니다. 동일한 반경 방향(수평에서 수평 또는 수직에서 수직) 내에서 센서를 이동하면 거의 동일한 위상 값이 생성됩니다. 진동 센서를 한 측정 위치에서 다른 측정 위치로 이동할 때 약 ±30도의 위상 변이를 보는 것은 드문 일이 아니며 이는 허용되는 수준입니다.

그림 1은 구조적 느슨함을 검사한 장비를 보여줍니다. 진동 센서가 동일한 측정 평면 내에서 이동할 때 측정된 위상 판독값은 매우 유사하게 유지됩니다. 이는 기계의 이 쪽에 구조적 느슨함 문제가 없음을 나타냅니다.

그림 1. 구조적 느슨함이 없는 장비

위상은 모든 볼트 또는 용접 조인트에서 측정해야 합니다. 느슨한 구성 요소/위치가 발견되면 위상 판독값이 갑자기 불규칙해집니다. 종종 위상 변이는 이전 측정 위치에서 90도에서 180도 사이에서 변경됩니다.

그림 2는 구조적 느슨함을 검사한 두 번째 기계를 보여줍니다. 특정 측정 위치에 도달할 때까지 위상 판독값은 매우 유사합니다. 위상 판독값이 갑자기 변경됩니다. X는 지점을 표시하고 위상 값의 급격한 변화는 특정 측정 위치에서 구조적 느슨함 문제를 나타냅니다.

그림 2. 구조적으로 느슨한 장비

위상 측정은 장비의 느슨한 장착 풋 조건도 식별하는 데 사용할 수 있습니다(그림 3 참조). 느슨한 발은 발에서 기초로의 위상 이동을 나타냅니다. 또한 의심되는 발과 다른 기계 발과의 위상차를 관찰해야 합니다. 위상 변이는 일반적으로 90도보다 큽니다.

그림 3.

이제 분석가가 사용할 수 있는 또 다른 옵션은 경로에서 일상적으로 상대 위상 측정을 수집하는 기능입니다. 이 데이터는 다른 경로 기반 측정 데이터와 함께 시간이 지남에 따라 추세를 나타낼 수 있습니다(그림 4). 추세 데이터는 장비 상태가 시간이 지남에 따라 변화함에 따라 표시됩니다.

이것은 경로에서 교차 채널 위상 측정을 사용하여 타코미터 신호 없이 수행할 수 있습니다. 사실, 경로 기반 상대 위상 측정값을 수집하는 것은 고가의 수리를 경험했거나 헐거움 관련 문제로 인해 부수적 손상을 입은 기계에 탁월한 옵션입니다. 이러한 유형의 일상적인 정보를 통해 비용이 많이 드는 오류를 방지하고 구조 또는 장비의 무결성을 유지할 수 있습니다.

그림 4.

위상 측정을 수행하기 전에 적절한 준비가 필수적입니다. 측정 위치는 먼지 등이 없어야 합니다. 원하는 측정 위치를 식별하고 측정 결과를 기록하기 위해 간단한 도면을 작성해야 합니다. 이 그림은 간단할 수 있지만 결과를 분석할 때 매우 중요합니다. 그림 5는 위상 측정에 일상적으로 사용할 수 있는 간단한 개요를 보여줍니다.

그림 5. 샘플 단계 개요

기본 단계 데이터는 획득하기 어렵지 않으며 풍부한 정보를 제공할 수 있습니다. 이 정보는 시설에서 장비 결함을 발생시키는 많은 근본 원인 조건을 식별하는 데 도움이 됩니다. 이러한 조건을 제거할 수 있으며 결과적으로 경험하는 일상적인 장비 고장(베어링 결함 등)의 양을 줄일 수 있습니다. 결과적으로 유지 관리 비용이 전반적으로 절감되고 수익이 증가합니다.

유지 관리 비용을 줄이고 이익을 늘릴 것으로 예상되는 경우 사용 가능하거나 구입할 수 있는 기술을 간과하지 마십시오. 이러한 기술이 제공하는 모든 기능이 사용하기 복잡하다고 가정하지 마십시오. 이러한 기술을 유지 관리 직원에게 제공하지 않거나 이미 사용 가능한 기술을 충분히 활용하지 않으면 실제로 유지 관리 비용이 증가하고 수익이 감소합니다.

저자 정보:
Trent Phillips는 샤프트 정렬, 진동 분석 및 밸런싱 장비 공급업체인 Ludeca Inc.의 상태 모니터링 관리자입니다. 그는 305-591-8935 또는 [email protected]으로 연락할 수 있습니다. 추가 정보는 www.ludeca.com을 방문하십시오.