Reisi tasemete mõistmine
Definitsioon: Mis on reisitase?
Reisi tase (nimetatakse ka väljalülituse sättepunktiks, avariiväljalülituseks või kriitiliseks häireks) on kõrgeim vibratsioon või masinakaitsesüsteemide seisundi lävi, mille ületamisel käivitatakse automaatselt seadmete avariiväljalülitus, et vältida katastroofilisi kahjustusi. Väljalülitustasemed seatakse tavaliselt vibratsiooniamplituudidele, kus edasine töötamine ohustab masinat kiiresti ja pöördumatult või tekitab ohutusriske. Erinevalt madalamatest häiretasemed mis teavitavad operaatoreid, käivitavad väljalülitustasemed automaatse kaitsetoimingu, eemaldades inimliku otsustusprotsessi kriitiliselt teelt olukordades, kus iga sekund loeb.
Kriitiliste turbomootorite puhul on väljalülitustasemed API 670 ja muude ohutusstandardite kohaselt kohustuslikud, olles viimane kaitseliin, mis hoiab ära katastroofilised rikkeid, mis võivad hävitada miljoneid väärt seadmeid, põhjustada vigastusi või keskkonda sattuda.
Reisi tasemete määramine
Kahjulävede põhjal
- Vibratsioonist madalamale seatud, mis põhjustab kohest kahju
- Tavaliselt 10–20× baasjoone või ISO tsooni D ülemise serva
- Arvestage vahekaugustega (lähedusanduri käivitumine enne kokkupuudet)
- Arvestage laagri koormuspiirangutega
- Arvestage ohutusvarudega
API 670 juhised
Turbomootorite jaoks:
- Võlli vibratsioonist tingitud koormus: tavaliselt 25 millimeetrit (635 µm) tipust tipuni
- Laagrikorpus: kiirus tavaliselt 0,5–0,6 tolli/s (12–15 mm/s)
- Peab olema kahehäälne (kaks sõltumatut andurit peavad omavahel nõustuma)
- Tavaliselt viivitus < 1–5 sekundit
Masinaspetsiifilised tegurid
- Kliirensid: Väljalülitus enne rootori kokkupuudet tihendite või staatoriga
- Kandevõime piirid: Laagri koormuse purunemislävest allpool
- Ajaloolised andmed: Vibratsioon varasemate rikete korral
- Tootja soovitused: OEM-spetsifikatsioonid, kui need on saadaval
Reisi tase vs. muud alarmid
| Tase | Tüüpiline väärtus | Tegevus | Ajajoon |
|---|---|---|---|
| Hoiatus | 2× baasjoon | Uurige | Nädalatest kuudesse |
| Hoiatus | 4× baasjoon | Plaani hooldus | 1-4 nädalat |
| Oht | 8× baasjoon | Kiireloomuline remont | Päevad |
| Reis | 12–15× baasjoone | Automaatne väljalülitus | Kohene (sekundid) |
Rakendamisnõuded
Riistvara
- Püsivalt paigaldatud andurid (mitte marsruudipõhised)
- Spetsiaalne jälgimisriistvara väljalülitusvõimalusega
- Kriitiliste väljalülituste jaoks varuandurid (hääletamine 2/2 või 2/3)
- Usaldusväärne toiteallikas (UPS-i varutoide)
- Tarkvarast sõltumatu riistvaraline väljalülitusvõimalus
Ohutussüsteemide integreerimine
- Ühendus DCS/PLC ohutussüsteemiga
- Redundantsed väljalülitusahelad
- Tõrkekindel disain (anduri rike põhjustab väljalülitumise või häire)
- Väljalülitusfunktsiooni regulaarne testimine
- SIL (ohutuse terviklikkuse taseme) hinnang ohutuskriitiliste rakenduste jaoks
Reaktsiooniaeg
- Tuvastamine kuni seiskamise algatamiseni: < 1 sekund tüüpiliselt
- Kogu väljalülitusaeg: sõltub seadmest (sekunditest minutiteni)
- Peab olema piisavalt kiire, et vältida kahjustusi
- Tasakaalusta kiirust ebavajalike sõitude vältimisega
Reisiürituste korraldamine
Millal reis toimub
- Kohene: Seade lülitub automaatselt välja
- Äratus: Operaatoritele teatati reisi olukorrast ja põhjusest
- Andmete kogumine: Vibratsiooniandmed enne reisi/reisi ajal salvestatud
- Uurimine: Määrake algpõhjus
- Lukustus: Takistage taaskäivitamine enne kustutamist
Reisijärgsed toimingud
- Kontrollige seadmeid kahjustuste suhtes
- Analüüsige salvestatud vibratsiooniandmeid
- Tuvastage rike, mis põhjustas reisi
- Parandage tuvastatud probleem
- Veenduge, et reisi seadeväärtus oli sobiv
- Dokumenteeri sündmus ja õppetunnid
Reisi lähtestamine
- Nõuab käsitsi lähtestamist (mitte automaatset)
- Kontrollitud põhjus
- Taaskäivitamise volitus
- Reisijärgne kontroll on läbitud
Vale reisi ennetamine
Õige seadeväärtuse valik
- Piisavalt kõrge, et vältida ebameeldivaid sõite
- Piisavalt madal seadmete kaitsmiseks
- Tüüpiline: 20-30% varu üle ohuhäire
- Arvestage käivitamisel tekkiva mööduva vibratsiooniga
Ajalised viivitused
- Lühike viivitus (1–5 sekundit) kinnitab püsivat seisundit
- Hoiab ära hetkeliste hüpete tõttu reiside arvu
- Peab olema kaitse tagamiseks piisavalt lühike
- Tasakaalusta ebameeldivate komistamiste ennetamist reageerimiskiirusega
Hääletusloogika
- Nõutav kahe anduri ühilduvus (2 kahest)
- Või kaks kolmest andurist (2 hääletab 3-st)
- Hoiab ära ühe anduri rikke vale väljalülituse tõttu
- Suurendab töökindlust
Testimine ja kontrollimine
Funktsionaalne testimine
- Väljalülitusfunktsiooni perioodiline testimine (vähemalt kord aastas)
- Simuleeri tugevat vibratsiooni või süsti testsignaali
- Veenduge, et sulgemine toimib õigesti
- Testige kõiki redundantseid kanaleid
- Dokumentide testi tulemused
Kalibreerimine
- Andurid kalibreeritakse regulaarselt
- Reisi sättepunktid on kontrollitud
- Mõõdetud süsteemi reageerimisaeg
- Kõik reisiahela komponendid on testitud
Regulatiivne ja standardite kontekst
API 670
- Kohustuslik vibratsioonikaitse turbomootoritele võimsusega > 10 000 hj
- Määrab sättepunktid, hääletusloogika, testimise
- Kriitiliste seadmete tööstusstandard
Ohutussüsteemide standardid
- IEC 61508 (funktsionaalne ohutus)
- IEC 61511 (tööstusliku protsessi ohutus)
- Väljalülitussüsteemide SIL-reitingud
Väljalülitustasemed esindavad masinate jälgimissüsteemides ülimat kaitseläve, lülitades seadmed automaatselt välja, kui vibratsioon viitab peatsele katastroofilisele rikkele. Õige väljalülitustaseme seadistamine, rakendamine redundantse usaldusväärse riistvaraga, regulaarne testimine ja integreerimine ohutussüsteemidega tagavad selle kriitilise viimase kaitseliini korrektse toimimise, et vältida seadmete hävimist ja ohutusintsidente väärtuslikes ja kriitilistes pöörlevates masinates.