Az utazási szintek megértése
Definíció: Mi az az utazási szint?
Utazási szint (más néven leállítási alapérték, vészleállítás vagy kritikus riasztás) a legmagasabb rezgés vagy gépvédelmi rendszerekben az állapotküszöbérték, amelynek túllépése esetén automatikusan vészleállítást kezdeményez a berendezés a katasztrofális károk megelőzése érdekében. A kioldási szinteket jellemzően olyan rezgési amplitúdókon állítják be, ahol a folyamatos működés a gép gyors, visszafordíthatatlan károsodását kockáztatja, vagy biztonsági kockázatokat okoz. Az alacsonyabb szintekkel ellentétben riasztási szintek amelyek értesítik az üzemeltetőket, a kioldási szintek automatikus védelmi intézkedéseket hajtanak végre, kivonva az emberi döntéshozatalt a kritikus útvonalról, amikor minden másodperc számít.
Az API 670 és más biztonsági szabványok értelmében a kritikus turbógépek esetében kötelező a kioldási szintek meghatározása, amelyek az utolsó védelmi vonalat jelentik a katasztrofális meghibásodások megelőzésére, amelyek milliós értékű berendezéseket tehetnek tönkre, sérüléseket okozhatnak, vagy környezeti kibocsátásokat idézhetnek elő.
Utazási szintek beállítása
Sebzési küszöbértékek alapján
- A rezgés alatti beállítás azonnali kárt okozhat
- Általában az alapvonal vagy az ISO D zóna teteje 10-20×
- Vegye figyelembe a távolságokat (közelségérzékelő kioldása az érintkezés előtt)
- Vegye figyelembe a csapágyterhelési korlátokat
- Biztonsági ráhagyások figyelembevétele
API 670 útmutató
Turbógépekhez:
- Tengelyrezgés okozta kioldás: jellemzően 25 mil (635 µm) csúcstól csúcsig
- Csapágyház: jellemzően 0,5-0,6 hüvelyk/s (12-15 mm/s) sebesség
- Két szavazattal kell rendelkeznie (két független érzékelőnek kell megegyeznie)
- Időbeli késleltetés jellemzően < 1-5 másodperc
Gépspecifikus tényezők
- Szabad távolságok: Kikapcsolás a rotor tömítésekkel vagy az állórésszel való érintkezése előtt
- Csapágyhatárok: Csapágyterhelési meghibásodási küszöb alatt
- Történelmi adatok: Rezgés korábbi meghibásodások esetén
- Gyártói ajánlások: OEM specifikációk, ha vannak
Kioldási szint vs. egyéb riasztások
| Szint | Tipikus érték | Akció | Idővonal |
|---|---|---|---|
| Éber | 2× alapvonal | Vizsgálat | Hetekig, hónapokig |
| Figyelmeztetés | 4× alapvonal | Tervkarbantartás | 1-4 hét |
| Veszély | 8× alapvonal | Sürgős javítás | Napok |
| Utazás | 12-15× alapvonal | Automatikus kikapcsolás | Azonnali (másodperc) |
Megvalósítási követelmények
Hardver
- Állandóan telepített érzékelők (nem útvonalalapúak)
- Dedikált monitorozó hardver leállítási lehetőséggel
- Redundáns érzékelők kritikus kioldásokhoz (2/2 vagy 2/3 szavazás)
- Megbízható tápegység (UPS biztonsági mentés)
- Szoftvertől független, vezetékes leállítási lehetőség
Biztonsági rendszerek integrációja
- Csatlakozás DCS/PLC biztonsági rendszerhez
- Redundáns kioldó áramkörök
- Hibabiztos kialakítás (érzékelő meghibásodása leoldást vagy riasztást okoz)
- A kioldási funkció rendszeres tesztelése
- SIL (biztonsági integritási szint) besorolás biztonságkritikus alkalmazásokhoz
Válaszidő
- Leállítás kezdeményezésének észlelése: < 1 másodperc jellemzően
- Teljes leállítási idő: a berendezéstől függ (másodperctől percekig)
- Elég gyorsnak kell lennie a sérülések elkerülése érdekében
- A sebesség egyensúlyban tartása a felesleges utazások elkerülésével
Utazási eseménymenedzsment
Mikor történik az utazás
- Azonnali: A berendezés automatikusan kikapcsol
- Riasztás: Az üzemeltetőket értesítették a kioldás körülményeiről és okáról
- Adatrögzítés: Az utazás előtti/közbeni rezgésadatok mentésre kerültek
- Vizsgálat: Határozza meg a kiváltó okot
- Kizárás: Újraindítás megakadályozása a törlésig
Utazás utáni teendők
- Vizsgálja meg a berendezést sérülések szempontjából
- Elemezze a mentett rezgési adatokat
- Azonosítsa a kiütést okozó hibát
- Javítsa ki az azonosított problémát
- Ellenőrizze, hogy a kioldási alapérték megfelelő volt-e
- Dokumentum esemény és tanulságok
Útvonal visszaállítása
- Manuális visszaállítást igényel (nem automatikus)
- A kezelt ok ellenőrzése
- Újraindítás engedélyezése
- Az utazás utáni ellenőrzés befejeződött
Téves utazás megelőzése
Megfelelő alapérték kiválasztása
- Elég magas ahhoz, hogy elkerüljük a kellemetlen utazásokat
- Elég alacsony a berendezések védelméhez
- Tipikus: 20-30% határ a veszélyriasztás felett
- Figyelembe kell venni az indítás során fellépő átmeneti rezgéseket
Időbeli késleltetések
- Rövid késleltetés (1-5 másodperc) megerősíti a tartós állapotot
- Megakadályozza a pillanatnyi hirtelen utazásokat
- Elég rövidnek kell lennie a védelem érdekében
- A kellemetlen leesések megelőzése és a reagálási sebesség egyensúlyban tartása
Szavazási logika
- Két érzékelő egyezését igényli (2 a 2-ből)
- Vagy három érzékelőből kettő (3-ból 2 szavazat)
- Megakadályozza az egyetlen érzékelő meghibásodását a téves kioldás miatt
- Növeli a megbízhatóságot
Tesztelés és ellenőrzés
Funkcionális tesztelés
- A kioldófunkció időszakos tesztelése (legalább évente)
- Nagy rezgés szimulálása vagy tesztjel befecskendezése
- A leállítás megfelelő végrehajtásának ellenőrzése
- Minden redundáns csatorna tesztelése
- Dokumentumteszt eredményei
Kalibrálás
- Az érzékelőket rendszeresen kalibrálják
- Útvonal-beállítások ellenőrizve
- A rendszer válaszideje mérve
- Az útvonallánc összes komponensét tesztelték
Szabályozási és szabványügyi kontextus
API 670
- Kötelező vibrációs lekapcsoló a 10 000 LE-nél nagyobb turbomotorok esetén
- Meghatározza az alapértékeket, a szavazási logikát és a tesztelést
- Kritikus berendezések iparági szabványa
Biztonsági rendszerek szabványai
- IEC 61508 (funkcionális biztonság)
- IEC 61511 (feldolgozóipari biztonság)
- SIL besorolások kioldórendszerekhez
A kioldási szintek a gépfelügyeleti rendszerek végső védelmi küszöbértékét jelentik, automatikusan leállítva a berendezéseket, ha a rezgés katasztrofális meghibásodásra utal. A megfelelő kioldási szint beállítása, a redundáns, megbízható hardverekkel való megvalósítás, a rendszeres tesztelés és a biztonsági rendszerekkel való integráció biztosítja, hogy ez a kritikus utolsó védelmi vonal megfelelően működjön, megakadályozva a berendezések tönkremenetelét és a biztonsági incidenseket a nagy értékű, kritikus forgógépekben.