Čo je ochrana strojov? Bezpečnostné systémy zariadení • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" na dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov Čo je ochrana strojov? Bezpečnostné systémy zariadení • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" na dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov

Čo je ochrana strojov? Bezpečnostné systémy zariadení

Publikované používateľom admin dňa

Pochopenie systémov ochrany strojov

Definícia: Čo je ochrana strojov?

Ochrana strojov (nazývaná aj ochrana zariadení alebo ochrana strojov) sa vzťahuje na monitorovacie a riadiace systémy, ktoré automaticky detekujú nebezpečné prevádzkové podmienky (vibrácie prekročenie bezpečných limitov, nadmerné teploty, abnormálne tlaky) a vykonávať ochranné opatrenia (alarmy, vypnutia), aby sa predišlo katastrofickému poškodeniu zariadení, bezpečnostným rizikám alebo únikom do životného prostredia. Ochranné systémy uprednostňujú predchádzanie škodám pred udržiavaním výroby a implementujú bezpečnostné návrhy, kde poruchy senzorov alebo napájania spôsobujú bezpečné vypnutie, a nie pokračovanie v prevádzke.

Ochrana strojov sa líši od monitorovanie stavu (ktorý sleduje stav zariadení na účely plánovania údržby): ochranné systémy poskytujú okamžitú núdzovú reakciu vykonávaním automatických vypínaní v priebehu niekoľkých sekúnd pri prekročení kritických prahových hodnôt, zatiaľ čo monitorovanie stavu poskytuje včasné varovania v priebehu týždňov alebo mesiacov pre plánované zásahy.

Komponenty ochranného systému

Senzory (trvalo nainštalované)

  • Bezdotykové sondy meranie posunutia hriadeľa
  • Akcelerometre na ložiskových telesách
  • Teplotné senzory (RTD, termočlánky)
  • Snímače tlaku a prietoku
  • Axiálne snímače polohy
  • Typicky redundantné (2 alebo 3 senzory na meranie)

Monitorovací hardvér

  • Vyhradený procesor ochranného systému
  • Spracovanie signálu v reálnom čase
  • Logika hlasovania (2 z 2 alebo 2 z 3)
  • Reléové výstupy pre vypnutie
  • Oddelené od DCS/PLC pre nezávislosť

Logika a akčné členy vypínania

  • Pevne zapojené vypínacie obvody (nielen softvérové)
  • Solenoidové ventily pre vypnutie turbíny
  • Ističe pre motorové spúšte
  • Bezpečná konštrukcia (výpadok napájania spôsobí vypnutie)

Norma API 670

Požiadavky na turbínové stroje

Priemyselný štandard pre ochranu strojov:

  • Povinné pre turbínové stroje > 10 000 HP
  • Špecifikuje typy a množstvo senzorov
  • Definuje logiku hlasovania a redundanciu
  • Nastavuje časy oneskorenia alarmu a vypnutia
  • Vyžaduje si nezávislosť od riadenia procesu

Typická konfigurácia senzora (podľa API 670)

  • Radiálne vibrácie: 2 sady bezdotykových sond XY (4 sondy na ložisko)
  • Axiálna poloha: 2 axiálne posuvné sondy
  • Keyphasor: 2-fázové referenčné senzory
  • Teplota ložiska: 2 teplotné senzory na ložisko
  • Celkom: Typicky 12 – 20 kanálov na stroj

Ochrana vs. monitorovanie stavu

Aspekt Monitorovanie stavu Ochranný systém
Účel Včasná detekcia chýb pre plánovanie Zabráňte katastrofálnym škodám
Čas odozvy Hodiny až týždne Sekundy
Prahové hodnoty Nižšia (včasné varovanie) Vyššie (bezprostredné nebezpečenstvo)
Akcie Oznámenia, pracovné príkazy Automatické vypnutie
Spoľahlivosť Presnosť je dôležitá Kritické pre bezpečnosť pri poruche
Redundancia Voliteľné Povinné

Integrácia

  • Moderné systémy kombinujú obe funkcie
  • Rovnaké senzory slúžia na ochranu a CM
  • Rôzne úrovne spracovania a alarmu
  • Ochranné cesty nezávislé a pevne zapojené

Parametre ochrany

Vibrácie

  • Posunutie hriadeľa: Meranie bezdotykovou sondou, typická vzdialenosť 25 mil (635 µm) pp
  • Rýchlosť ložiskového telesa: Typická rýchlosť jazdy 12 – 15 mm/s (0,5 – 0,6 palca/s)
  • Zrýchlenie: Pre ochranu pred vysokými frekvenciami

Pozícia

  • Axiálna poloha: Vypínanie pri nadmernom pohybe hriadeľa (porucha axiálneho ložiska)
  • Diferenciálna expanzia: Rast rotora vs. plášťa
  • Výstrednosť: Poloha rotora v ložiskovej vôli

Teplota

  • Teplota kovu ložiska (typicky 110 – 120 °C)
  • Teplota vypúšťaného oleja z ložiska
  • Teploty vinutia

Hlasovanie a redundancia

2 z 2 (logika AND)

  • Oba senzory sa musia dohodnúť na vypnutí
  • Zabraňuje falošným vypnutiam z dôvodu poruchy jedného senzora
  • Riziko: Oba senzory musia fungovať (ak oba zlyhajú, neexistuje ochrana)

2 z 3 (väčšina)

  • Akékoľvek dva z troch zhodných senzorov spôsobia poruchu
  • Najlepšia spoľahlivosť (toleruje jeden chybný senzor)
  • Drahšie (tri senzory)
  • Preferované pre kritické aplikácie

Obtok a testovanie

  • Možnosť obísť jednotlivé kanály na účely testovania/údržby
  • Nie je možné obísť všetky ochranné kanály súčasne
  • Ovládacie prvky bypassu uzamknuté kľúčom
  • Automatický reset bypassu po uplynutí času

Testovanie a údržba

Funkčné testovanie

  • Pravidelné kompletné testy systému (štvrťročne až ročne)
  • Simulujte podmienky cesty
  • Overenie vykonania vypnutia
  • Otestujte všetky redundantné kanály
  • Výsledky dokumentu

Kalibrácia senzora

  • Ročne alebo podľa špecifikácie
  • Overenie nastavenej hodnoty vypnutia
  • Testovanie času odozvy systému
  • Uchovávajte záznamy o kalibrácii

Údržba systému

  • Udržujte senzory čisté a funkčné
  • Overte napájacie zdroje
  • Skontrolujte činnosť relé a ovládača
  • Aktualizujte softvér/firmvér podľa potreby

Systémy ochrany strojov sú bezpečnostnou sieťou, ktorá zabraňuje katastrofickým poruchám zariadení prostredníctvom automatického vypnutia pri zistení nebezpečných podmienok. Zatiaľ čo monitorovanie stavu poskytuje včasné varovania pred plánovanou údržbou, ochranné systémy poskytujú okamžitú reakciu na núdzové situácie, vďaka čomu sú povinnými bezpečnostnými prvkami v kritických turbínových strojoch a vysokohodnotných rotačných zariadeniach, kde by poruchy mohli mať vážne prevádzkové, bezpečnostné alebo environmentálne následky.

← Späť na hlavný index

Kategórie:
WhatsApp