Zrozumienie poziomów podróży
Definicja: Czym jest poziom podróży?
Poziom podróży (nazywany również punktem wyłączenia, wyłączeniem awaryjnym lub alarmem krytycznym) jest najwyższym wibracja lub próg stanu w systemach zabezpieczeń maszyn, którego przekroczenie automatycznie inicjuje awaryjne wyłączenie sprzętu, aby zapobiec katastrofalnym uszkodzeniom. Poziomy zadziałania są zazwyczaj ustawiane na amplitudach drgań, przy których dalsza praca grozi szybkim, nieodwracalnym uszkodzeniem maszyny lub stwarza zagrożenie bezpieczeństwa. W przeciwieństwie do niższych poziomy alarmowe które powiadamiają operatorów, poziomy zadziałania wykonują automatyczne działania ochronne, usuwając podejmowanie decyzji przez człowieka z krytycznej ścieżki, gdy liczy się każda sekunda.
Poziomy zadziałania są obowiązkowe dla krytycznych turbomaszyn zgodnie z normą API 670 i innymi normami bezpieczeństwa. Stanowią one ostatnią linię obrony zapobiegającą katastrofalnym awariom, które mogą zniszczyć sprzęt wart miliony, spowodować obrażenia lub uwolnić substancje do środowiska.
Ustawianie poziomów wyzwalania
Na podstawie progów uszkodzeń
- Ustaw poniżej wibracje powodujące natychmiastowe uszkodzenia
- Zwykle 10-20× linia bazowa lub góra strefy ISO D
- Należy uwzględnić odstępy (aktywacja sondy zbliżeniowej przed kontaktem)
- Weź pod uwagę ograniczenia obciążenia łożyska
- Uwzględnij marginesy bezpieczeństwa
Wskazówki dotyczące API 670
Do maszyn turbowentylatorowych:
- Wyzwalanie drgań wału: typowo 25 mil (635 µm) od szczytu do szczytu
- Obudowa łożyska: typowa prędkość 0,5–0,6 cala/s (12–15 mm/s)
- Musi być 2-głosowany (dwa niezależne czujniki muszą się zgodzić)
- Opóźnienie czasowe zwykle < 1-5 sekund
Czynniki specyficzne dla maszyny
- Prześwity: Wyzwolenie przed kontaktem wirnika z uszczelnieniami lub stojanem
- Granice nośności: Poniżej progu uszkodzenia łożyska
- Dane historyczne: Wibracje przy poprzednich awariach
- Zalecenia producenta: Specyfikacje OEM, jeśli są dostępne
Poziom zadziałania a inne alarmy
| Poziom | Typowa wartość | Działanie | Oś czasu |
|---|---|---|---|
| Alarm | 2× linia bazowa | Zbadać | Tygodnie do miesięcy |
| Ostrzeżenie | 4× linia bazowa | Zaplanuj konserwację | 1-4 tygodnie |
| Niebezpieczeństwo | 8× linia bazowa | Pilna naprawa | Dni |
| Wycieczka | 12-15× linia bazowa | Automatyczne wyłączanie | Natychmiast (sekundy) |
Wymagania wdrożeniowe
Sprzęt komputerowy
- Czujniki zainstalowane na stałe (nieoparte na trasach)
- Dedykowany sprzęt monitorujący z możliwością wyłączania
- Nadmiarowe czujniki do krytycznych wyłączeń (głosowanie 2 z 2 lub 2 z 3)
- Niezawodne zasilanie (zasilanie awaryjne UPS)
- Możliwość wyłączania za pomocą przewodowego urządzenia niezależnego od oprogramowania
Integracja systemów bezpieczeństwa
- Połączenie z systemem bezpieczeństwa DCS/PLC
- Nadmiarowe obwody wyzwalające
- Konstrukcja odporna na awarie (awaria czujnika powoduje zadziałanie lub alarm)
- Regularne testowanie funkcji wyzwalania
- Ocena SIL (poziom integralności bezpieczeństwa) dla aplikacji o znaczeniu krytycznym dla bezpieczeństwa
Czas reakcji
- Wykrycie do zainicjowania wyłączenia: < 1 sekunda typowo
- Całkowity czas wyłączenia: zależy od sprzętu (od sekund do minut)
- Musi być wystarczająco szybki, aby zapobiec uszkodzeniom
- Zachowaj równowagę między prędkością a zapobieganiem niepotrzebnym podróżom
Zarządzanie wydarzeniami turystycznymi
Kiedy nastąpi wycieczka
- Natychmiastowy: Sprzęt wyłącza się automatycznie
- Alarm: Operatorzy powiadomieni o warunkach i przyczynach podróży
- Przechwytywanie danych: Zapisano dane dotyczące wibracji przed/w trakcie podróży
- Dochodzenie: Określ przyczynę źródłową
- Lokaut: Zapobiegaj ponownemu uruchomieniu do momentu wyczyszczenia
Działania po podróży
- Sprawdź sprzęt pod kątem uszkodzeń
- Analizuj zapisane dane dotyczące drgań
- Zidentyfikuj usterkę, która spowodowała wyłączenie
- Napraw zidentyfikowany problem
- Sprawdź, czy punkt nastawy podróży był właściwy
- Dokumentowanie wydarzeń i wniosków
Resetowanie podróży
- Wymaga ręcznego resetu (nie automatycznego)
- Weryfikacja, czy przyczyna została rozwiązana
- Autoryzacja ponownego uruchomienia
- Zakończono kontrolę po podróży
Zapobieganie fałszywym potknięciom
Właściwy wybór wartości zadanej
- Wystarczająco wysoko, aby uniknąć uciążliwych potknięć
- Wystarczająco nisko, aby chronić sprzęt
- Typowo: margines 20-30% powyżej alarmu zagrożenia
- Należy wziąć pod uwagę drgania przejściowe podczas rozruchu
Opóźnienia czasowe
- Krótkie opóźnienie (1-5 sekund) potwierdza utrzymanie stanu
- Zapobiega potknięciom spowodowanym chwilowymi skokami napięcia
- Musi być wystarczająco krótki, aby zapewnić ochronę
- Równowaga między zapobieganiem uciążliwym potknięciom a szybkością reakcji
Logika głosowania
- Wymagana zgoda dwóch czujników (2 z 2)
- Lub dwa z trzech czujników (głosowanie 2 z 3)
- Zapobiega awarii pojedynczego czujnika w wyniku fałszywego zadziałania
- Zwiększa niezawodność
Testowanie i weryfikacja
Testowanie funkcjonalne
- Okresowe testowanie funkcji wyzwalania (minimum raz w roku)
- Symulować silne wibracje lub wstrzykiwać sygnał testowy
- Sprawdź, czy wyłączenie zostało wykonane prawidłowo
- Przetestuj wszystkie redundantne kanały
- Udokumentuj wyniki testów
Kalibracja
- Czujniki kalibrowane regularnie
- Zweryfikowano punkty nastawcze podróży
- Zmierzony czas reakcji systemu
- Wszystkie komponenty w łańcuchu podróży zostały przetestowane
Kontekst regulacyjny i normatywny
API 670
- Obowiązkowe wyłączenie wibracyjne dla turbosprężarek > 10 000 KM
- Określa punkty nastawcze, logikę głosowania, testowanie
- Standard branżowy dla sprzętu krytycznego
Normy systemów bezpieczeństwa
- IEC 61508 (bezpieczeństwo funkcjonalne)
- IEC 61511 (bezpieczeństwo przemysłu przetwórczego)
- Oceny SIL dla systemów wyzwalających
Poziomy zadziałania stanowią najwyższy próg bezpieczeństwa w systemach monitorowania maszyn, automatycznie wyłączając urządzenia, gdy drgania wskazują na zbliżającą się katastroficzną awarię. Prawidłowe ustawienie poziomu zadziałania, wdrożenie z wykorzystaniem redundantnego, niezawodnego sprzętu, regularne testy i integracja z systemami bezpieczeństwa zapewniają prawidłowe funkcjonowanie tej krytycznej, ostatniej linii obrony, zapobiegając zniszczeniu sprzętu i incydentom bezpieczeństwa w cennych, krytycznych maszynach obrotowych.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 