Внеплановый анализ масла при заблаговременном профилактическом обслуживании

В журнале Machinery Lubrication за март—апрель 2013 г. я рассказывал об анализе критичности оборудования как о важном инструменте для определения оптимального эталонного состояния (ORS) применительно к множеству операций по смазке и анализу масла. Матрица общей критичности (OCM) состоит из двух оценок: фактора критичности машины (MCF) и фактора возникновения отказов (FOF).

MCF относится к последствиям отказа машины, а FOF отражает вероятность ее отказа. И MCF, и FOF сильно зависят от эффективности раннего обнаружения неисправностей. Иначе говоря, эффективность раннего обнаружения неисправностей резко снижает степень критичности машины

Рис. 1. Схема интервалов P–F при раннем профилактическом обслуживании

Это важнейшее звено в стратегии внепланового анализа масла. Речь идет не просто о профилактическом обслуживании (PdM), а о раннем профилактическом обслуживании (EPM). Начнем с обзора широко используемого интервала P–F. Модифицированная версия показана на рис. 1.

«P» — это момент, когда впервые обнаруживается ненормальный износ или неисправность. Буквой «F» обозначено функциональное или эксплуатационное завершение цикла отказа, при котором требуется ремонт или замена. Отказы с короткими периодами развития обычно остаются незамеченными, если испытания (например, анализ вибрации и масла) проводятся нечасто (даже ежемесячный анализ считается нечастым).

И наоборот, частая проверка может не только сообщить о развивающемся отказе, но и обнаружить такой отказ на ранней (начальной) стадии. Для реализации такого подхода есть определенные тактики и инструменты.

Опять же, секрет этой стратегии — частые проверки, обеспечивающие гораздо более высокий процент обнаруженных (предотвращенных) отказов и более раннее обнаружение. Практическая польза от применения метода заключается в сокращении повреждений машины, а также сокращении или полном исключении незапланированных простоев (более длительный интервал P–F).

PdM позволяет прогнозировать окончание срока службы машины (или смазочного материала), а EPM обеспечивает своевременность реагирования за счет раннего обнаружения. При таком подходе выявляется зарождающаяся проблема, а не успевшая развиться аварийная ситуация.

Обнаружение с помощью мультимодального наблюдения

На семинарах компании Noria мы используем такое выражение: «Нельзя поймать рыбу, если крючок не в воде». При анализе масла нельзя обнаружить неисправность, если «крючок не в воде». Существует методика предиктивного анализа масла, называемая «фазой обнаружения», которая, на мой взгляд, сильно недооценивается при техническом обслуживании по состоянию.

Большинство программ планового анализа масла не включают этап обнаружения и призваны выявлять уже надвигающиеся отказы машины, при этом состояние масла фиксируется довольно редко.

Фаза обнаружения EPM — это непрерывное наблюдение за отказами по многочисленным параметрам. Частые проверки квалифицированным специалистом сочетаются с другими традиционными технологиями мониторинга. Несколько лет назад я написал статью о том, насколько может быть полезен ежедневный быстрый осмотр. Это важный и часто недооцениваемый метод наблюдения и обнаружения.

По сути, этап обнаружения EPM — это все, что можно сделать для выявления (не анализа) происходящего отказа. Он включает в себя следующие действия:

• ежедневный визуальный контроль масла (уровень, цвет, прозрачность, пена, лак, состояние бака, утечки, магнитные пробки и т. д.);
• акустический контроль (изменение звука при работе машины);
• наблюдение за температурой (контроль наощупь, тепловые пушки, датчики и т. д.);
• проверка портативными средствами PdM (вибрационный контроль, термография, акустика, ток в двигателе и т. д.);
• механические проверки (движение вала, состояние уплотнений, износ открытых редукторов и т. д.);
• проверка приборов и манометров (расход, давление, датчики сближения, индикаторы байпаса и т. д.);
• скрининг-тесты масла на месте (растрескивание, промокание, вязкость, плотность железных частиц, пятна и т. д.).

Многие развивающиеся и внезапные отказы, впервые выявляемые при плановом анализе масла, могут обнаруживаться намного раньше, если применять более эффективные и частые проверки, такие как в списке выше. Раннее обнаружение также несравнимо выгоднее с экономической точки зрения.

Как отмечалось ранее, обнаружение отказов и анализ отказов — это разные концепции. Как только нештатная ситуация обнаружена, ее можно дополнительно исследовать, чтобы определить место ее возникновения, вероятную причину отказа, степень серьезности и опасности ситуации, а также корректирующие действия.

В данном случае анализ масла и другие технологии прогнозирования представляют большую ценность. Внеплановые пробы масла могут быть впоследствии отправлены в лабораторию для устранения неисправностей (диагностики и прогнозирования). К таким пробам относятся образцы из вторичных мест отбора проб, помогающие локализовать источник проблемы.

В лаборатории могут быть выполнены специализированные качественные и количественные тесты для определения характера неисправности. Такие исследования могут включать идентификацию частиц износа (XRF, SEM-EDX, аналитическую феррографию и многие другие методы).

Специалисты по трибологии и мультитехнологическому PdM могут комбинировать лабораторные данные с данными наблюдения и таким образом получать наиболее полные сведения о состоянии машины (см. рис. 2).

При профилактическом обслуживании по-прежнему необходим плановый анализ масла

Внеплановый анализ масла не является полной заменой плановому отбору и анализу проб масла. Регулярный анализ масла по-прежнему необходим по многим причинам. Наиболее важной из них является профилактическое обслуживание, при котором с помощью анализа масла отслеживаются и контролируются основные причины отказа. Сюда относится проверка физических и химических свойств смазочного материала, а также контроль загрязнения. Преимущества точно настроенной программы профилактического обслуживания заключаются в гораздо меньшей скорости износа машины (и более длительном сроке ее службы), меньшем количестве общих отказов и меньшем времени простоя.

Когда профилактическое обслуживание сочетается с EPM, получается комплексная и более эффективная программа обслуживания на основе состояния. Раннее профилактическое обслуживание — это повышенная бдительность, достигаемая за счет более эффективных методов и средств контроля (в т. ч. с модификацией машин).

Кроме того, данный подход требует изменения культуры обслуживания, чтобы надлежащим образом поддерживать работу исправных машин.

• Автор статьи:
  Джим Фитч (Jim Fitch), Noria Corporation
• Источник:
  Using ‘Unscheduled’ Oil Analysis for Early Predictive Maintenance