Nghiên cứu điển hình: Quạt tái tuần hoàn khí thải lò
Quạt tái chế khí thải: Giới thiệu
Quạt tái chế khí thải là một phần của đơn vị COGA. Quạt giúp tăng hiệu quả của đơn vị COGA bằng cách tái chế một phần khí đốt từ ống khói COGA. Quạt đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tốc độ vận hành cao của nhà máy, sự cố hỏng hóc nghiêm trọng của quạt này sẽ dẫn đến việc ngừng hoạt động của đơn vị COGA. Điều này sẽ làm tăng lượng khí thải ra khí quyển và có thể bị Cơ quan Môi trường áp đặt các khoản phạt nặng.
Ảnh trên minh họa vị trí của các cảm biến rung động trực tuyến cố định được gắn vào quạt và động cơ (ví dụ: MNV = Vòng bi đầu không truyền động của động cơ theo chiều dọc).
Sơ đồ trên cho thấy cấu hình của quạt khí thải. Các cấu hình, tốc độ, chi tiết vòng bi, v.v. đã được nhập vào hệ thống trực tuyến để hỗ trợ chẩn đoán lỗi.
Vào giữa tháng 5 năm 2002, cảm biến quạt khí thải (Quạt đầu không truyền động theo chiều ngang) đã chuyển sang trạng thái báo động, hệ thống tự động bắt đầu thu thập dữ liệu nhanh chóng. Hai thông số ban đầu ở trạng thái báo động là Dạng sóng PK-PK (Giá trị đỉnh-đỉnh của dạng sóng thời gian được đo bằng G) và dải năng lượng vòng bi cũng được đo bằng G. Dưới đây là màn hình giám sát trực tuyến hiển thị trạng thái của nhà máy được giám sát.
Biểu đồ xu hướng trực tuyến trên được lấy từ Cảm biến đầu không truyền động của quạt; lưu ý tốc độ lỗi đang xấu đi nhanh chóng. Các khoảng thời gian lập kế hoạch rất hiếm trên đơn vị COGA do hậu quả môi trường nếu nhà máy bị ngừng hoạt động.
Bước tiếp theo là phân tích dữ liệu để xác định lý do tại sao mức độ rung động lại tăng lên. Phân tích phổ và dạng sóng thời gian đã được sử dụng cho việc này. Dưới đây là phổ được lấy từ hệ thống trực tuyến. (Vòng bi ngang đầu không truyền động của quạt.)
Phổ đã lọc ở trên cho thấy vấn đề với lồng và con lăn trên vòng bi quạt NDE, có sự trùng khớp rõ ràng với lồng (0.4 bậc). Tần số quay con lăn 2X cũng xuất hiện do các khuyết tật trên con lăn va chạm vào vòng trong và vòng ngoài khi chúng quay. Các khuyết tật lồng được biết là suy giảm nhanh chóng.
Dạng sóng thời gian cho thấy va đập lên tới 78 G, hư hỏng vòng bi nghiêm trọng.
Sau khi thảo luận với bộ phận sản xuất và bảo trì, nhóm độ tin cậy đã quyết định lên kế hoạch thay vòng bi quạt sớm nhất có thể. Vòng bi mới đã được đặt hàng và giàn giáo được dựng sẵn để thay vòng bi nhanh chóng. Cơ hội đến vào ngày 21 tháng 5 khi Nhà máy Sấy ngừng hoạt động do sự cố quá tải. Đơn vị COGA vẫn đang hoạt động vào thời điểm này, vì vậy một kế hoạch đã được xây dựng để tắt quạt khí thải một cách có kiểm soát để đơn vị COGA vẫn có thể hoạt động, nhưng với tốc độ giảm, điều này chỉ có thể thực hiện được do Nhà máy Sấy ngừng hoạt động.
Khi kiểm tra vòng bi, người ta phát hiện ra rằng lồng đã bị vỡ và vòng bi đã bước vào chế độ hỏng hóc cuối cùng. Quạt lẽ ra đã hỏng hóc nghiêm trọng vào cuối ngày hôm đó, điều này sẽ gây ra hư hỏng lớn cho trục và quạt. Các vòng bi đã được thay thế và quạt đã hoạt động trở lại trong vòng 6 giờ.
Vòng bi quạt NDE cooper đã được làm sạch cho thấy phần còn lại của lồng và các con lăn bị hỏng.
Ước tính tiết kiệm chi phí
(Sử dụng Thực hành tốt nhất)
Chi phí thực tế (Hành động đã thực hiện)
Phụ tùng: Vòng bi mới Coo 01400 x 2 = 500 bảng Anh
Nhân công: 2 người, 6 giờ @ 30 bảng Anh/giờ = 360 bảng Anh
Thiệt hại sản xuất: Không có, công việc đã được lên kế hoạch cùng với việc làm sạch lò hơi
Tổng chi phí = 860 bảng Anh
Chi phí (Không hành động)
40% của ERV (Giá trị thay thế ước tính)
0.40 x 55000 bảng Anh (Chi phí quạt mới) = 22.000 bảng Anh
Nhân công: 2 người, 48 giờ @ 30 bảng Anh/giờ = 3500 bảng Anh
Ảnh hưởng môi trường (Tiền phạt)
3 ngày để tháo/sửa chữa/thay thế quạt khí thải
Nếu không có tín dụng/Tiềm năng phạt 2 triệu bảng Anh/ngày
Thiệt hại sản xuất / hoạt động với tốc độ thấp hơn.
3 ngày hoạt động với tốc độ thấp hơn 26012 bảng Anh
Tổng chi phí = 47978 bảng Anh
Chi phí tránh được ước tính = 51512 bảng Anh
Lưu ý cuối cùng
Nghiên cứu điển hình này nhấn mạnh thực tế rằng các khuyết tật lồng có thể suy giảm nhanh chóng; trong trường hợp này chỉ mất 5 ngày. Loại lỗi này thường bị bỏ sót khi sử dụng các chương trình kiểm tra định kỳ tiện lợi; giám sát liên tục đôi khi là cách duy nhất để phát hiện những lỗi này.
Các nghiên cứu điển hình về cảm biến rung không dây
Thiết bị giám sát rung động không dây AMS
Cảm biến rung không dây Kappa X
Câu hỏi thường gặp
Quạt tái chế khí thải quan trọng như thế nào đối với hiệu quả hoạt động của nhà máy?
Quạt đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tốc độ vận hành cao của nhà máy, sự cố hỏng hóc nghiêm trọng của quạt này sẽ dẫn đến việc ngừng hoạt động của đơn vị COGA. Điều này sẽ làm tăng lượng khí thải ra khí quyển và có thể bị Cơ quan Môi trường áp đặt các khoản phạt nặng.
Bài học chính rút ra từ nghiên cứu điển hình về Quạt tái chế khí thải là gì?
Nghiên cứu điển hình này nhấn mạnh thực tế rằng các khuyết tật lồng có thể suy giảm nhanh chóng; trong trường hợp này chỉ mất 5 ngày. Loại lỗi này thường bị bỏ sót khi sử dụng các chương trình kiểm tra định kỳ tiện lợi; giám sát liên tục đôi khi là cách duy nhất để phát hiện những lỗi này.
Tác giả báo cáo
John Stubbs, Geoff Copeland, Stuart Walker, Chris Bennet, Dean Whittle, David Shevels
Stuart Walker đã làm việc trong lĩnh vực Giám sát tình trạng và Độ tin cậy trong 23 năm qua. Ông bắt đầu sự nghiệp của mình tại Dupont với tư cách là Kỹ thuật viên Cơ khí và Sản xuất sau khi hoàn thành chương trình học nghề bốn năm. Tại đây, ông được giới thiệu về Bảo trì dựa trên tình trạng và đã thiết lập một chương trình thành công tại một trong các cơ sở của DuPont ở Vương quốc Anh. Ông đã sử dụng các công nghệ như phân tích rung động, phân tích dầu và đo nhiệt hồng ngoại, chuyển đổi cơ sở từ chiến lược bảo trì dựa trên thời gian sang chiến lược dự đoán và chủ động. Sau đó, Stuart làm việc cho một công ty Tư vấn Độ tin cậy trong nhiều năm, triển khai và điều hành một số chương trình CBM thành công khác trên khắp Vương quốc Anh.
Năm 1999, ông thành lập Reliability Maintenance Solutions Ltd cùng với đồng nghiệp Dean Whittle. Cùng nhau, họ đã phát triển công ty thành công trong 20 năm qua. RMS cung cấp dịch vụ tư vấn độ tin cậy, đào tạo, dịch vụ và sản phẩm cho một số công ty lớn trên khắp Vương quốc Anh, Châu Âu và Trung Đông. Stuart đã làm việc trong nhiều lĩnh vực công nghiệp bao gồm Dầu khí, Hóa dầu, Điện lực và Giấy. Hiện tại, ông đang thực hiện các dự án giới thiệu và triển khai Công nghệ Khuếch đại chuyển động mới trong RMS và trên nhiều ngành công nghiệp trong và ngoài nước.
