斯凱孚（SKF）的高級應(yīng)用專家Lars Kahlman說，通過升級和使用監(jiān)測技術(shù)，可以優(yōu)化泵或風(fēng)機(jī)的使用壽命。
泵和風(fēng)機(jī)對于制造行業(yè)十分重要，然而其重要性卻常常被忽略。
這種做法會(huì)將操作人員置于險(xiǎn)境，因?yàn)楫?dāng)泵和風(fēng)機(jī)發(fā)生故障或低于最佳效率運(yùn)行時(shí)，整個(gè)工藝流程都會(huì)受影響。 那時(shí)，制造和加工公司將承受巨額成本壓力，因此最大化地提高資產(chǎn)和維持正常運(yùn)行時(shí)間變得至關(guān)重要。
就在最近，一家芬蘭的大型加工公司下屬的煉油廠，在其一套冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障后，被迫以70%的使用率運(yùn)行。 預(yù)計(jì)這一問題將導(dǎo)致幾千萬歐元的產(chǎn)量損失——這深刻說明了小小的風(fēng)機(jī)對整體盈利能力的重要性。
煉油廠的這一問題是由近期檢修維護(hù)期間新裝的空氣冷卻器造成的，這表明即使是全新的部件也可能出現(xiàn)問題。
如果部件出現(xiàn)故障，人們的第一反應(yīng)往往是更換故障部件。 但是，通過重新潤滑或更換軸承組進(jìn)行升級，通常更為明智。 更換某個(gè)部件可能意味著重大改造，因?yàn)橐鸪f設(shè)備然后安裝新設(shè)備。 人們往往低估了這項(xiàng)任務(wù)的工作量。 升級能避免上述問題，并且很可能使成本更低。
事實(shí)上，隨著時(shí)間的推移，升級是提高設(shè)備效率必不可少的一項(xiàng)工作。 在新廠投產(chǎn)時(shí)，公司很少能有足夠的資金來全線購買最好的設(shè)備。 但是，隨著時(shí)間的推移，升級設(shè)備其實(shí)從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上來說更合適。 這有助于操作人員專注于存在可靠性問題的設(shè)備，并且避免對原設(shè)備“設(shè)計(jì)過度”。
警告： 安全問題決不妥協(xié)！ 太過強(qiáng)調(diào)降低成本的設(shè)備，有可能沒有足夠的安全系數(shù)——這是非常危險(xiǎn)的。
可靠性和效率
大多數(shù)情況下，升級泵和風(fēng)機(jī)可以提高： 可靠性或效率。
泵可靠性升級的一個(gè)典型例子就是更換潤滑系統(tǒng)。 在高溫、潮濕的地區(qū)或者像制漿和造紙廠一樣的濕潤環(huán)境中，總是存在軸承因進(jìn)水而發(fā)生腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。 空氣中的水分進(jìn)入油池并凝結(jié)，然后通過油環(huán)進(jìn)入軸承。 油中的水分只要達(dá)到200ppm就足以迅速降低軸承的性能。
常用的解決方案是安裝一個(gè)油霧潤滑系統(tǒng)，如SKF Alemite潤滑系統(tǒng)，可以向潤滑點(diǎn)準(zhǔn)確噴射微型油滴。 這種潤滑系統(tǒng)能夠確保系統(tǒng)內(nèi)使用新鮮潤滑油并且解決了進(jìn)水問題。 這類系統(tǒng)越來越常見： 目前美國大約一半煉油廠內(nèi)的泵都采用油霧潤滑系統(tǒng)。
提高效率最有效的一種辦法是在泵或風(fēng)機(jī)中使用變速驅(qū)動(dòng)裝置（VSD）。 如果操作正確，這種做法可以降低30%的能耗。 但驅(qū)動(dòng)裝置的電輸出可能產(chǎn)生電弧，電弧可能在瞬間損壞軸承。 極端情況下，三天之內(nèi)就可能發(fā)生上述故障。
解決方案是升級系統(tǒng)，最值得一提的升級方式是安裝或使用可以承受電弧的絕緣軸承（如SKF的Insocoat軸承（陶瓷涂層）和混合陶瓷軸承（陶瓷滾動(dòng)體）。 這種解決方案尤其適用于小型電機(jī)。 其他措施，如毛刷、接地、絕緣聯(lián)軸器和專門的狀態(tài)監(jiān)測，也有助于緩解電弧問題。
表面上看來，使用變速驅(qū)動(dòng)裝置可能會(huì)引起新的問題， 但是，因能耗降低而節(jié)省的巨額成本，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過安裝變速驅(qū)動(dòng)裝置和升級軸承系統(tǒng)所需的成本。
風(fēng)機(jī)費(fèi)用
風(fēng)機(jī)與泵有許多相似之處，但是最初風(fēng)機(jī)的初始設(shè)計(jì)條件確實(shí)比較糟糕。 SKF可以提供一系列有助于提高效率和可靠性的升級選項(xiàng)，例如自調(diào)心軸承系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)油潤滑系統(tǒng)等。 對于特定類型的風(fēng)機(jī)，其升級范圍甚至比泵的升級范圍更廣。
與泵一樣，變速驅(qū)動(dòng)裝置有助于提高風(fēng)機(jī)的能效。 此外，絕緣軸承有助于延長部件的使用壽命。 另一個(gè)問題是不對中問題，風(fēng)機(jī)上出現(xiàn)不對中問題的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過泵。 而且對于大型風(fēng)機(jī)來說，不對中問題更加普遍，大型風(fēng)機(jī)常用于紙漿和造紙業(yè)、水泥和金屬加工業(yè)等。
一個(gè)有效的解決方案是指定自調(diào)心和軸向自由軸承，如SKF CARB圓環(huán)滾子軸承。 該解決方案可以修正角位移和軸向位移，同時(shí)由標(biāo)準(zhǔn)球面滾子軸承 承受推力載荷。 升級時(shí)，通常使用新的軸承配置替換兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)滾子軸承，而不是僅僅安裝一個(gè)自調(diào)心軸承。
密切監(jiān)測
無論是否進(jìn)行升級，通過在線資產(chǎn)監(jiān)測技術(shù)對泵和風(fēng)機(jī)保持密切監(jiān)測都可能會(huì)進(jìn)一步延長其使用壽命。 這種技術(shù)常用于監(jiān)測昂貴的工藝關(guān)鍵設(shè)備，其能夠在出現(xiàn)問題時(shí)立即鎖定該問題。 例如，這種技術(shù)可以檢測到最微小的軸承振動(dòng)變化，對即將發(fā)生的故障發(fā)出預(yù)警指示，并且能夠幫助企業(yè)在問題升級為效率降低甚至是災(zāi)難性失效之前，采取補(bǔ)救措施。
這種技術(shù)常用于昂貴設(shè)備，但由于使用了可靠、價(jià)格合理的傳感器并且能夠處理大量數(shù)據(jù)，這種技術(shù)也可以用于如泵和風(fēng)機(jī)這樣的小型設(shè)備中。
為每個(gè)泵或風(fēng)機(jī)配備傳感器（包括變送器，如同SKF設(shè)備狀態(tài)無線傳感器一樣）將會(huì)建立一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。 定期分析輸出數(shù)據(jù)并采取相應(yīng)措施。 例如，傳感器可以識別泵中是否正在形成空穴——操作人員可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或切換至備用泵。 一個(gè)加工廠或煉油廠中通常安裝有數(shù)百臺(tái)泵。 面臨的挑戰(zhàn)和以往一樣，即需要處理傳感器發(fā)出的大量數(shù)據(jù)。
可以使用在線監(jiān)測技術(shù)對問題設(shè)備進(jìn)行“照管”使其恢復(fù)正常，具體做法是增大監(jiān)測頻率。 在線監(jiān)測技術(shù)可以監(jiān)測危險(xiǎn)區(qū)域的設(shè)備，并且由于最大程度減少了員工檢查設(shè)備的次數(shù)，不會(huì)危害員工的安全。
也就是說，存在一些傳感器也不能發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，例如密封件泄漏，但是這些現(xiàn)象意味著可能發(fā)生故障。 在這些情況下，至關(guān)重要的一點(diǎn)是，操作人員應(yīng)對部件進(jìn)行目視檢查并且將檢查信息隨自動(dòng)化在線數(shù)據(jù)一起提供。 操作人員驅(qū)動(dòng)的可靠性（ODR）是另一個(gè)能夠盡可能延長泵和風(fēng)機(jī)使用壽命的重要因素。 技術(shù)嫻熟的操作人員非常了解設(shè)備，并且能夠發(fā)現(xiàn)甚至連精密傳感器也發(fā)現(xiàn)不了的事件。
ODR常用于煉油廠內(nèi)的泵區(qū)等應(yīng)用，能夠顯著提高泵的性能。 在斯凱孚，我們已經(jīng)認(rèn)識到ODR有助于將平均故障間隔時(shí)間延長15%，同時(shí)降低10%以上的維護(hù)成本。
這兩種方法（在線監(jiān)測和ODR）相輔相成，建議配合使用。 在各種情況下，技術(shù)嫻熟的操作人員（一個(gè)在設(shè)備側(cè)，另一個(gè)在分析過程數(shù)據(jù)）利用其經(jīng)驗(yàn)，設(shè)法提高泵或風(fēng)機(jī)的性能和使用壽命。
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