Co je ochrana strojů? Bezpečnostní systémy zařízení • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je ochrana strojů? Bezpečnostní systémy zařízení • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je ochrana strojů? Bezpečnostní systémy zařízení

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení systémů ochrany strojů

Definice: Co je ochrana strojů?

Ochrana strojů (nazývané také ochrana zařízení nebo ochrana strojů) označuje monitorovací a řídicí systémy, které automaticky detekují nebezpečné provozní podmínky (vibrace překročení bezpečných limitů, nadměrné teploty, abnormální tlaky) a provádět ochranná opatření (alarmy, vypnutí), aby se zabránilo katastrofickému poškození zařízení, bezpečnostním rizikům nebo únikům do životního prostředí. Ochranné systémy upřednostňují prevenci škod před udržováním výroby a implementují bezpečnostní konstrukce, kde selhání senzorů nebo napájení způsobí bezpečné vypnutí spíše než pokračování v provozu.

Ochrana strojů se liší od monitorování stavu (který sleduje stav zařízení pro plánování údržby): ochranné systémy poskytují okamžitou reakci na nouzové situace a provádějí automatická vypnutí během několika sekund při překročení kritických prahových hodnot, zatímco monitorování stavu poskytuje včasná varování v průběhu týdnů nebo měsíců pro plánované zásahy.

Součásti ochranného systému

Senzory (trvale instalované)

  • Bezdotykové sondy měření posunutí hřídele
  • Akcelerometry na ložiskových pouzdrech
  • Teplotní senzory (RTD, termočlánky)
  • Snímače tlaku a průtoku
  • Axiální snímače polohy
  • Obvykle redundantní (2 nebo 3 senzory na měření)

Monitorovací hardware

  • Vyhrazený procesor ochranného systému
  • Zpracování signálu v reálném čase
  • Logika hlasování (2 ze 2 nebo 2 ze 3)
  • Reléové výstupy pro vypnutí
  • Oddělené od DCS/PLC pro nezávislost

Logika a akční členy vypnutí

  • Pevně zapojené vypínací obvody (ne pouze softwarové)
  • Solenoidové ventily pro vypnutí turbíny
  • Jističe pro motorové spouště
  • Bezpečná konstrukce (výpadek napájení způsobí vypnutí)

Norma API 670

Požadavky na turbínové stroje

Průmyslový standard pro ochranu strojů:

  • Povinné pro turbínové stroje > 10 000 HP
  • Specifikuje typy a množství senzorů
  • Definuje logiku hlasování a redundanci
  • Nastavuje časy zpoždění alarmu a vypnutí
  • Vyžaduje nezávislost na řízení procesu

Typická konfigurace senzoru (dle API 670)

  • Radiální vibrace: 2 sady bezdotykových sond XY (4 sondy na ložisko)
  • Axiální poloha: 2 axiální sondy pro měření posuvu
  • Keyphasor: 2fázové referenční senzory
  • Teplota ložiska: 2 teplotní senzory na ložisko
  • Celkový: Typicky 12–20 kanálů na stroj

Ochrana vs. monitorování stavu

Aspekt Monitorování stavu Ochranný systém
Účel Včasná detekce chyb pro plánování Zabraňte katastrofálním škodám
Doba odezvy Hodiny až týdny Sekundy
Prahové hodnoty Nižší (včasné varování) Vyšší (bezprostřední nebezpečí)
Akce Oznámení, pracovní příkazy Automatické vypnutí
Spolehlivost Přesnost je důležitá Kritické pro bezpečnost při selhání
Redundance Volitelný Povinné

Integrace

  • Moderní systémy kombinují obě funkce
  • Stejné senzory slouží k ochraně a CM
  • Různé úrovně zpracování a alarmů
  • Ochranné cesty nezávislé a pevně zapojené

Parametry ochrany

Vibrace

  • Posunutí hřídele: Měření bezdotykovou sondou, typická vzdálenost 25 mil (635 µm) pp
  • Rychlost ložiskového pouzdra: Typická rychlost vypnutí 12–15 mm/s (0,5–0,6 palce/s)
  • Akcelerace: Pro ochranu před vysokými frekvencemi

Pozice

  • Axiální poloha: Vypnutí při nadměrném pohybu hřídele (selhání axiálního ložiska)
  • Diferenciální expanze: Růst rotoru vs. pláště
  • Excentricita: Poloha rotoru v ložiskové vůli

Teplota

  • Teplota kovu ložiska (obvykle 110–120 °C při vypnutí)
  • Teplota vypouštěného oleje z ložiska
  • Teploty vinutí

Hlasování a redundance

2 z 2 (logický operátor AND)

  • Oba senzory se musí shodovat, aby se vypnuly.
  • Zabraňuje falešným vypnutím v důsledku selhání jednoho senzoru
  • Riziko: Oba senzory musí fungovat (neexistuje ochrana, pokud oba selžou)

2 ze 3 (většina)

  • Shoda dvou a tří senzorů způsobí poruchu.
  • Nejlepší spolehlivost (toleruje jeden vadný senzor)
  • Dražší (tři senzory)
  • Preferováno pro kritické aplikace

Obchvat a testování

  • Možnost obejít jednotlivé kanály pro účely testování/údržby
  • Nelze obejít všechny ochranné kanály současně
  • Ovládání bypassu s uzamčením klíčem
  • Automatický reset bypassu po uplynutí určité doby

Testování a údržba

Funkční testování

  • Pravidelné kompletní testy systému (čtvrtletně až ročně)
  • Simulujte podmínky cesty
  • Ověření spuštění vypnutí
  • Otestujte všechny redundantní kanály
  • Výsledky dokumentu

Kalibrace senzoru

  • Ročně nebo dle specifikace
  • Ověření nastavené hodnoty vypnutí
  • Testování doby odezvy systému
  • Uchovávejte záznamy o kalibraci

Údržba systému

  • Udržujte senzory čisté a funkční
  • Ověřte napájecí zdroje
  • Zkontrolujte funkci relé a akčního členu
  • Aktualizujte software/firmware dle potřeby

Systémy ochrany strojů představují bezpečnostní síť, která zabraňuje katastrofickým poruchám zařízení prostřednictvím automatického vypnutí při zjištění nebezpečných podmínek. Zatímco monitorování stavu poskytuje včasná varování pro plánovanou údržbu, ochranné systémy poskytují okamžitou reakci na mimořádné události, což z nich činí povinné bezpečnostní prvky u kritických turbínových strojů a vysoce hodnotných rotačních zařízení, u kterých by poruchy mohly mít závažné provozní, bezpečnostní nebo environmentální důsledky.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp