درک سطوح سفر
تعریف: سطح سفر چیست؟
سطح سفر (که به آن نقطه تنظیم خاموش شدن، قطع اضطراری یا هشدار بحرانی نیز گفته میشود) بالاترین مقدار است لرزش یا آستانه شرایط در سیستمهای حفاظت ماشینآلات که در صورت تجاوز از آن، به طور خودکار خاموش کردن اضطراری تجهیزات را برای جلوگیری از آسیب فاجعهبار آغاز میکند. سطوح تریپ معمولاً در دامنههای ارتعاشی تنظیم میشوند که در آن ادامه کار، خطر آسیب سریع و برگشتناپذیر به دستگاه یا ایجاد خطرات ایمنی را به همراه دارد. برخلاف پایینتر سطوح هشدار که به اپراتورها اطلاع میدهند، سطوح تریپ اقدامات حفاظتی خودکار را اجرا میکنند و تصمیمگیری انسانی را از مسیر بحرانی حذف میکنند، زمانی که هر ثانیه مهم است.
سطوح لغزش برای توربوماشینهای حیاتی تحت استاندارد API 670 و سایر استانداردهای ایمنی الزامی هستند و آخرین خط دفاعی برای جلوگیری از خرابیهای فاجعهباری هستند که میتوانند تجهیزات به ارزش میلیونها دلار را نابود کنند، باعث آسیبدیدگی شوند یا باعث انتشار گازهای گلخانهای شوند.
تنظیم سطوح سفر
بر اساس آستانههای آسیب
- قرار دادن در زیر ارتعاش باعث آسیب فوری میشود
- معمولاً ۱۰-۲۰ برابر خط پایه یا بالای ISO Zone D
- در نظر گرفتن فواصل مجاز (عملکرد پروب مجاورتی قبل از تماس)
- محدودیتهای بار یاتاقان را در نظر بگیرید
- عامل حاشیه ایمنی
راهنمایی API 670
برای توربوماشینها:
- سفر ارتعاش شفت: معمولاً ۲۵ میل (۶۳۵ میکرومتر) پیک تا پیک
- محفظه یاتاقان: معمولاً سرعت 0.5-0.6 اینچ بر ثانیه (12-15 میلیمتر بر ثانیه)
- باید دو بار رأیگیری شود (دو حسگر مستقل موافق باشند)
- تأخیر زمانی معمولاً <1-5 ثانیه
عوامل خاص ماشین
- ترخیص کالا از گمرک: قطع قبل از تماس روتور با آببندها یا استاتور
- محدودیتهای باربری: زیر آستانه شکست بار یاتاقان
- دادههای تاریخی: لرزش در خرابیهای قبلی
- توصیههای سازنده: مشخصات OEM در صورت موجود بودن
سطح سفر در مقابل سایر آلارمها
| سطح | مقدار معمول | اکشن | گاهشمار |
|---|---|---|---|
| هشدار | ۲× خط پایه | تحقیق کنید | هفتهها تا ماهها |
| Warning | ۴× خط پایه | برنامه ریزی برای نگهداری | ۱-۴ هفته |
| خطر | ۸× خط پایه | تعمیر فوری | روزها |
| سفر | ۱۲-۱۵× خط پایه | خاموش شدن خودکار | فوری (ثانیه) |
الزامات پیادهسازی
سختافزار
- حسگرهای نصبشده دائمی (نه مبتنی بر مسیر)
- سختافزار مانیتورینگ اختصاصی با قابلیت خاموش کردن
- حسگرهای افزونه برای خطاهای بحرانی (رأیگیری ۲ از ۲ یا ۲ از ۳)
- منبع تغذیه قابل اعتماد (پشتیبان UPS)
- قابلیت خاموش شدن خودکار مستقل از نرمافزار
یکپارچهسازی سیستمهای ایمنی
- اتصال به سیستم ایمنی DCS/PLC
- مدارهای تریپ اضافی
- طراحی ایمن در برابر خرابی (خرابی سنسور باعث قطع یا آلارم میشود)
- آزمایش منظم عملکرد تریپ
- رتبهبندی SIL (سطح یکپارچگی ایمنی) برای کاربردهای حساس به ایمنی
زمان پاسخ
- تشخیص تا شروع خاموش شدن: کمتر از ۱ ثانیه (معمولی)
- زمان کل خاموشی: بستگی به تجهیزات دارد (ثانیه تا دقیقه)
- باید به اندازه کافی سریع باشد تا از آسیب جلوگیری شود
- تعادل سرعت با جلوگیری از سفرهای غیرضروری
مدیریت رویدادهای سفر
وقتی سفر رخ میدهد
- فوری: تجهیزات به طور خودکار خاموش میشوند
- زنگ هشدار: اپراتورها از وضعیت و علت قطعی برق مطلع شدند
- ضبط دادهها: دادههای ارتعاش قبل/در طول سفر ذخیره شد
- تحقیق: تعیین علت ریشهای
- قفل کردن: جلوگیری از راهاندازی مجدد تا زمان پاک شدن
اقدامات پس از سفر
- تجهیزات را از نظر آسیب دیدگی بررسی کنید
- تجزیه و تحلیل دادههای ارتعاش ذخیره شده
- شناسایی خطایی که باعث تریپ شده است
- مشکل شناسایی شده را تعمیر کنید
- تأیید کنید که نقطه تنظیم تریپ مناسب بوده است
- مستندسازی رویدادها و آموختهها
تنظیم مجدد سفر
- نیاز به تنظیم مجدد دستی (نه خودکار)
- تأییدیهای که علت را برطرف کرده است
- مجوز برای شروع مجدد
- بازرسی پس از سفر انجام شد
پیشگیری از لغزش کاذب
انتخاب نقطه تنظیم مناسب
- به اندازه کافی بالا برای جلوگیری از سفرهای مزاحم
- به اندازه کافی پایین برای محافظت از تجهیزات
- معمول: حاشیه 20-30% بالای آژیر خطر
- لرزش گذرا در هنگام راه اندازی را در نظر بگیرید
تأخیرهای زمانی
- تأخیر کوتاه (۱ تا ۵ ثانیه) وضعیت پایدار را تأیید میکند
- از نوسانات لحظهای جلوگیری میکند
- باید به اندازه کافی کوتاه باشد تا محافظت کند
- بین پیشگیری از سفر ناخواسته و سرعت واکنش تعادل برقرار کنید
منطق رأیگیری
- نیاز به توافق دو حسگر (۲ از ۲)
- یا دو از سه حسگر (رأیگیری ۲ از ۳)
- از خرابی تک سنسور در اثر تریپ کاذب جلوگیری میکند
- قابلیت اطمینان را افزایش میدهد
آزمایش و تأیید
تست عملکردی
- آزمایش دورهای عملکرد قطع (حداقل سالانه)
- شبیه سازی ارتعاش بالا یا تزریق سیگنال تست
- تأیید کنید که خاموش شدن به درستی انجام میشود
- تمام کانالهای اضافی را آزمایش کنید
- نتایج آزمون اسناد
تنظیم
- سنسورها به طور منظم کالیبره میشوند
- نقاط تنظیم سفر تأیید شدند
- زمان پاسخ سیستم اندازهگیری شد
- تمام اجزای زنجیره سفر آزمایش شده اند
زمینه نظارتی و استانداردها
API 670
- تریپ اجباری ارتعاش برای توربوماشینها > 10000 اسب بخار
- نقاط تنظیم، منطق رأیگیری، آزمایش را مشخص میکند
- استاندارد صنعتی برای تجهیزات حیاتی
استانداردهای سیستمهای ایمنی
- IEC 61508 (ایمنی عملکردی)
- IEC 61511 (ایمنی صنایع فرآیندی)
- رتبهبندیهای SIL برای سیستمهای قطع
سطوح قطع، آستانه حفاظتی نهایی در سیستمهای نظارت بر ماشینآلات را نشان میدهند و به طور خودکار تجهیزات را هنگامی که ارتعاش نشان دهنده خرابی فاجعهبار قریبالوقوع است، خاموش میکنند. تنظیم صحیح سطح قطع، پیادهسازی با سختافزار قابل اعتماد اضافی، آزمایش منظم و ادغام با سیستمهای ایمنی، عملکرد صحیح این آخرین خط دفاعی حیاتی را تضمین میکند تا از تخریب تجهیزات و حوادث ایمنی در ماشینآلات دوار با ارزش بالا و حیاتی جلوگیری شود.