Tháng Sáu 15 2017 0Comment

Chiến lược bảo dưỡng định kỳ và bảo dưỡng điều kiện

  1. Giới thiệu chung

Bảo dưỡng định kỳ (Time-based Maintenance [TBM]) là loại bảo dưỡng chủ đạo trong việc xây dựng chiến lược bảo dưỡng nhiều năm qua. Theo thời gian và tiến bộ công nghệ, bảo dưỡng điều kiện (Condition-based Maintenance [CBM]) ngày càng được chú trọng do những điểm mạnh mà loại bảo dưỡng này mang lại. CBM bản thân đã chứng minh mang lại lợi ích cho nhà vận hành công trình.

InforEAM – hệ thống quản lý bảo dưỡng công trình CMMS – được thiết kế để thực hiện các công việc bảo dưỡng TBM, CBM hoặc tích hợp TBM và CBM. Dựa trên hiện trạng và nhu cầu quản lý của nhà vận hành, hệ thống CMMS được thiết kế và triển khai với một chiến lược bảo dưỡng hợp lý.

Chi tiết giải pháp được miêu tả như sau.

  1. Phân loại thiết bị

Nhìn chung, thiết bị được phân thành các loại như sau:

  • Thiết bị tĩnh: Là loại thiết bị cố định và không chu chuyển bất kỳ một loại vật chất nào nhưng vẫn giữ vai trò quan trọng trong quá trình vận hành. Một số thiết bị tĩnh điển hình bao gồm:
    • Thiết bị trao đổi nhiệt.
    • Đường ống.
    • Bồn/bể.
    • Thiết bị phân tách.
    • Thiết bị lọc.
  • Thiết bị quay: Là loại thiết bị cơ khí được sử dụng để chu chuyển một loại vật chất nào đó như khí, chất lỏng và chất rắn. Một số thiết bị quay điển hình bao gồm:
    • Bơm và Quạt.
    • Máy nén.
    • Lò hơi.
    • Hộp số.
    • Động cơ.
    • Trục và Rotor.
    • Băng tải.
  • Thiết bị EIT (Điện, Đo lường và Truyền thông [Electrical, Instrumentation and Telecommunication]) điển hình bao gồm:
    • An toàn và Tự động hóa (SAS).
    • Hệ thống báo khí và báo cháy.
    • Biến áp.
    • Hệ thống ngắt mạch.
    • Hệ thống sưởi ấm và làm mát.
    • Lưu điện (UPS).
    • Hệ thống giám sát và quản lý truyền thông (TSM).
    • Hệ thống tổng đài.
    • Motor điện.

Thông thường, những loại thiết bị trên có thể bảo dưỡng được theo các kế hoạch bảo dưỡng định kỳ. Bảo dưỡng định kỳ có thể giúp nhà vận hành công trình giảm thiểu những sự cố không mong muốn, giảm thời gian ngừng chạy máy dựa trên hướng dẫn bảo dưỡng của nhà sản xuất thiết bị. Với sự tiến bộ trong công nghệ, CBM có thể thực hiện được nhiều hơn nữa.

  1. Chiến lược bảo dưỡng

TBM là loại bảo dưỡng phổ biến hiện nay dựa trên phương thức xây dựng kế hoạch theo ngày lịch hoặc vòng đời thiết bị để sinh ra các phiếu công việc (work order). Vì vậy trong khuôn khổ bài viết này không đi sâu vào TBM mà tập trung nhiều vào CBM.

    3.1 Điều kiện vận hành (Tham số đo [meter readings])

Với những tiến bộ về công nghệ, những nhà máy sau này đều có các cảm biến và/hoặc đồng hồ đo để theo dõi điều kiện vận hành của máy móc hoặc thiết bị. Những tham số đo này sau đó được chuyển sang hệ thống bảo dưỡng để tự động sinh ra phiếu công việc cũng như xử lý các hoạt động liên quan khác.

Bất cứ khi nào một tín hiệu từ một thiết bị quay hoặc thiết bị điện hoặc thiết bị được gắn cảm biến (Đối với loại thiết bị tĩnh) được sinh ra, đó sẽ là tham số chính xác nhất để đánh giá về tình trạng hoạt động của chính thiết bị đó.

Những điều kiện đo thông dụng nhất được sử dụng cho hệ thống bảo dưỡng bao gồm:

  • Độ rung.
  • Nhiệt độ.
  • Âm thanh.
  • Độ ăn mòn và phân tích dầu máy.
  • Nguồn điện.
  • Tham số vận hành như dòng chảy, áp suất, số giờ chạy, tiêu hao năng lượng…

Mỗi một điều kiện đều có đơn vị đo (Unit of Measurement [UoM]) riêng của mình. Điều này đòi hỏi hệ thống bảo dưỡng phải có những đơn vị đo tương ứng để thực hiện quá trình thu nhận và so sánh.

Điều kiện áp dụng cho một số thiết bị điển hình bao gồm:

Thiết bị Điều kiện đo Lỗi thường gặp
Cơ khí
Bơm và Quạt Âm thanh Hỏng vòng bi
Chất lượng dầu nhớt giảm
Sai lệch và không cân
Nhiệt độ Hỏng vòng bi
Chất lượng dầu nhớt giảm
Độ rung Hỏng vòng bi
Chất lượng dầu nhớt giảm
Sai lệch và không cân
Độ ăn mòn và phân tích dầu máy Chất lượng dầu nhớt giảm
Trục và Rotor Độ rung Sai lệch và không cân
Trục cong vênh
Lỏng cấu kiện
Âm thanh Sai lệch và không cân
Băng tải Độ rung Sai lệch và không cân
Băng tải lệch
Nhiệt độ Sai lệch và không cân
Căng băng tải
Máy nén Độ rung Sai lệch và không cân
Độ ăn mòn và phân tích dầu máy Chất lượng dầu nhớt giảm
Van Nhiệt độ Van, kẹt, mòn, rò rỉ
Âm thanh Van, kẹt, mòn, rò rỉ
Đường ống Nhiệt độ Giảm cách nhiệt
Bùn tích tụ
Âm thanh Rò rỉ (Khí, chân không, hơi nước)
Tham số vận hành Rò rỉ (Khí, chân không, hơi nước)
Lò hơi Nhiệt độ Kẹt
Mức độ lưu thông kém
Hệ thống sưởi ấm và làm mát Nhiệt độ Cách bố trí đường ống kém
Kẹt
Thiết bị EIT
Hệ thống ngắt mạch Nguồn điện Quá tải
Điện Nhiệt độ Hỏng chuyển mạch, thiết bị dẫn không đủ
Biến áp Nguồn điện Dòng điều hòa
Độ ăn mòn và phân tích dầu máy Rò rỉ chất lỏng
Bụi bẩn
UPS Nguồn điện Dưới tải
Motor điện Âm thanh Hỏng vòng bi
Nguồn điện Điện áp điều hòa
Độ rung Hỏng Stator
Hỏng khớp nối
Nhiệt độ Hỏng vòng bi

 

  3.2 Bảo dưỡng CBM với InforEAM 

 3.2.1 Kết nối SCADA (CBM theo thời gian thực)

InforEAM trong điều kiện lý tưởng là tích hợp với hệ thống SCADA để nhận trực tiếp tham số đo (meter readings) theo thời gian thực.

Hệ thống SCADA cung cấp thông tin thời gian thực về tình trạng vận hành thiết bị để đưa ra cảnh báo CBM cho InforEAM. Những cảnh bảo này sẽ hỗ trợ ra quyết định bảo dưỡng tiên phong (Proactive maintenance) từ đó có thể làm giảm nhân lực cũng như chi phí bảo dưỡng. Bằng cách xem xét tiến trình suy giảm hiệu suất của thiết bị giữa các lần bảo dưỡng định kỳ, nhà vận hành có thể lên được kế hoạch bảo dưỡng đúng thời điểm để giảm thiểu mức độ làm gián đoạn quá trình vận hành. Phát hiện sớm các vấn đề của thiết bị thông qua quá trình kiểm soát điều kiện vận hành giúp lên được kế hoạch can thiệp hiệu quả nhưng vẫn làm giảm tối đa chi phí mà không gây ra những hậu quả ngoài mong muốn.

  • Giảm số lần hỏng hóc và những sự cố đột suất.
  • Giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành thiết bị.
  • Nâng cao hiệu quả sử dụng lao động.
  • Nâng cao độ tin cậy và độ sẵn sàng của thiết bị.
  • Nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí sản xuất.

Tích hợp với hệ thống SCADA cũng giúp cho quá trình quản lý bảo dưỡng được hiệu quả hơn nhờ khả năng tự động nắm bắt các sự kiện để sinh ra ra phiếu yêu cầu công việc (work request) và phiếu thực hiện công việc (work order) trên cơ sở điều kiện vận hành hiện tại. Quá trình bảo dưỡng có thể được dự đoán chính xác hơn bằng cách cho phép xây dựng các quy tắc để sinh phiếu công việc một cách tự động. Các quy tắc này có thể dựa trên một loạt những thông số máy mà nếu đạt ngưỡng hoặc vượt ngưỡng sẽ sinh ra cảnh bảo. Những thiết bị và tham số sau thường được sử dụng:

  • Tín hiệu điện:

bảo dưỡng định kì

  • Tín hiệu thiết bị:

bảo dưỡng định kì

 

Mỗi khi xuất hiện điều kiện vượt ngưỡng được định nghĩa trong InforEAM, phiếu công việc sẽ được sinh ra và hoàn tác theo một quy trình nhất định. Quy trình của InforEAM được hình thành dựa trên 04 thành tố sau:

  • Mã hiệu thiết bị – Vị trí/mã hiệu thiết bị có kết nối với giá trị của SCADA:
    • Vị trí/mã hiệu thiết bị
    • Lưu trữ giá trị SCADA thời gian thực để so sánh.
  • Sự kiện – So sánh điều kiện và định kỳ:
    • So sánh điều kiện – Sử dụng giá trị được lưu trữ để so sánh.
    • So sánh thời gian – Sử dụng ngày tháng làm cơ sở để sinh ra sự kiện.
    • Sự kiện có thể được tạo ra dựa trên một tổ hợp các tiêu chí.
    • Sự kiện có thể được định nghĩa để đạt được một hoặc tất cả các tiêu chí.
  • Luồng công việc – Được cấu hình để có thể hoạt động một cách tự động hoặc thủ công:
    • Cấu hình các bước và quy trình thực hiện theo cách tự động hoặc cho phép can thiệp thủ công.
    • Có thể điều chỉnh các bước trong quy trình và bổ sung các nhánh quy trình khác.
  • Lập lịch – Kết hợp sự kiện với luồng công việc:
    • Kết hợp luồng công việc với sự kiện, hoặc theo điều kiện hoặc theo định kỳ, để quyết định liệu có cần sinh ra công việc.

Tích hợp nghiệp vụ InforEAM-SCADA được miêu tả như trong hình sau:

 3.2.2 Không kết nối SCADA (CBM gần theo thời gian thực)

Khác với trường hợp CBM theo thời gian thực, CBM gần theo thời gian thực không cho phép InforEAM kết nối trực tiếp với hệ thống SCADA. Mọi thông tin về thông số vận hành được trao đổi thông qua một phương tiện trung gian là tập tin phẳng có cấu trúc (structured flat files).

InforEAM nhận tham số đo của SCADA bằng cách tiếp cận với dữ liệu thô thông qua lệnh yêu cầu http từ trình duyệt (RESTful web-API). Phương thức này được miêu tả như sau:

 

Luồng gửi/nhận được miêu tả như sau:

 

Sau khi đã nhận được tham số, các luồng công việc được thực hiện như miêu tả trong phần quy trình CBM theo thời gian thực.

  1. Kết luận

CBM, ở một khía cạnh nào đó, cho nhà vận hành thông tin chính xác hơn để thực hiện các nghiệp vụ bảo dưỡng. Dựa vào điều kiện vận hành và điều khoản an ninh thông tin của từng nhà vận hành, TBM/CBM được và/hoặc không được kết hợp với nhau để đưa ra những hoạt động bảo dưỡng chính xác. Chiến lược gồm có:

  • Tách rời toàn phần TBM cho thiết bị tĩnh, thiết bị quay và thiết bị EIT dựa trên ngày lịch và vòng đời của thiết bị.
  • Tích hợp một phần TBM/CBM:
    • Thiết bị tĩnh: Sử dụng TBM.
    • Thiết bị quay hoặc thiết bị được lắp cảm biến: Sử dụng CBM.
  • Tích hợp toàn phần CBM cho thiết bị quay, thiết bị EIT và thiết bị lắp cảm biến.

buikhanhtiep

Write a Reply or Comment