Servisna pogodba za varno obratovanje in ciljno spremljanje komprimiranega zraka mag. Gorazd Bregar, HPE, d.o.o. PREGLEDI MERITVE ANALIZE UKREPI VZDRŽEVANJE NOVE ZAHTEVE IN TEHNOLOGIJE OVREDNOTENJE PRIHRANEK EnergetikaNet, oktober 2010 I:www. hpe. si , E: info@ hpe.si, T: 01-5631-352 1

O čem bomo govorili? Zakaj ste tukaj? Tehnologije preventivnega vzdrževanja Sistemski pristop pri komprimiranem zraku Servisna pogodba in ciljno spremljanje RunSafe-varno obratovanje z ultrazvokom Zakaj ste tukaj? Zmanjšati število neplaniranih servisov Preprečiti posledice okvar – zastoj proizvodnje Stalno izboljševati energetsko učinkovitost sistema Zmanjšati nevarnost obratovanja Povečati nadzor nad kvaliteto sistema HPE se ukvarja s komprimiranim zrakom predstavljamo CASC-Compressed Air Solution Center – poraja se vprašanje kakšno povezavo ima to s PV– Preventivnim Vzdrževanjem. Odgovor je preprost-veliko. Kompresorski sistem se stavljajo tako strojni kot elektroelementi (vijačni blok, zobniki, ležaji, elektromotorji, močnostna in krmilna elektronika, regulatorji, pnevmatika in hidravlika) torej že sam kompresor vsebuje vse komponente ki so predmet vzdrževanja. Danes pa bomo govorili o modernih tehnologijah PV.ULTRAZVOK in TERMOVIZIJA omenili bomo še vibracije, 2

Nekaj dejstev o komprimiranem zraku KZ predstavlja 4.energent v industriji, ki običajno ni evidentiran, predstavlja 10% el.energije (kar znese več kot 80 TWh na leto) Prednost stisnjenega zraka:enostavna uporaba, distribucija, varnost, majhno onesnaževanje, neobčutljivost in fleksibilnosti. Slabost stisnjenega zraka: cena proizvodnje KZ, ki je 8x dražja od el.energije Večina industrijskih kompresorjev, ki delujejo v mejah svojih zmogljivosti, porabi v času svoje življenjske dobe, energijo v nekajkratni vrednosti svoje nabavne cene. Kompresorji delujejo neučinkovito v razbremenjenem ali delno obremenjenem stanju Velikokrat so uporabljene premajhne tlačne posode na strani proizvodnje KZ za stabilizacijo tlaka Kompresorji običajno niso sistemsko regulirani in posledično delujejo na višjem tlaku kot bi bilo potrebno Fluktuacija tlaka na strani porabe KZ in puščanje povzroči lažno navidezno porabo in slabo učinkovitost KZ V primeru izpada KZ običajno pride do izpada proizvodnje Zakaj sploh uporabljati KZ.

Izračun temelji na : Kapaciteta: 60 m3/min, 7 barm, 320 kW Kvaliteta zraka: ISO8573.1:razred 1,1,4 Obdobje: 5 let Obratovanje 6000 ur / leto Cena energije: 0.06 €/kWh

VZDRŽEVANJE SISTEMA KOMPRIMIRANEGA ZRAKA Cilj rednega preventivnega vzdrževanja: zagotoviti največjo možno razpoložljivost kompresorjev in sistema KZ zagotoviti največjo učinkovitost kompresorja in sistema KZ izboljšati energetsko učinkovitost delovanja spremljati parametre kompresorja preventivno vzdrževanje in preprečitev izpada kompresorja in proizvodnje Za učinkovito redno preventivno vzdrževanje sodobnih kompresorjev je potrebno izvajati: 1. dnevne preglede in vzdrževanja, ki jih izvršuje: operater z ročnim ali elektronskim dnevnikom operater in krmilnik kompresorja krmilnik kompresorja z nadzornim računalnikom SCADA 2. redno preventivno vzdrževanje enot na 2000-8000 obratovalnih ur, ki jih izvršuje: strokovno usposobljen vzdrževalec strokovno usposobljen vzdrževalec in avtomatski diagnostični center z bazo znanja (podatki različnih sistemov)

Sistem komprimiranega zraka Proizvodnja Distribucija Porabniki

Poudarek sistemskega pristopa PV KZ Storilnost Zanesljivost Učinkovitost Okolje Zdravje & Varnost Storilnost =optimiziranje pogojev za proizvodnjo (max.profit) Zanesljivost = minimiziranje izpadov Učinkovitost = optimiziranje sistema Okolje = skrb za okolje vpliv ISO14000 Zdravje Varnost = boljši delavni pogoji Storilnost = optimiziranje pogojev za proizvodnjo (max.profit) Zanesljivost = minimiziranje izpadov zaradi KZ Učinkovitost = optimiziranje sistema Okolje = skrb za okolje vpliv ISO14000 Zdravje Varnost = boljsi delavni pogoji 8

MERITVE IN ANALIZA SO OSNOVA PREVENTIVNEGA VZDRŽEVANJA “Ne ugibaj, kadar lahko izračunaš. Ne računaj, ko lahko izmeriš.” Arhimed Časi ko je bilo preventivno vzdrževanje vezano na časovne ukrepe so mimo, sedaj so meritve vezane na časovno izvajanje in glede na analizo teh meritev ustrezno ukrepanje. 9

Meritve pri vzdrževanju ZGODNJE OPOZORILO O NAPAKI LEžAJA Krivulja obrabe ležaja –primerjava tehnologij Začetek okvare Ultrazvok Vibracije Analiza olja Termovizija IR Slišna hrupnost P P1 P2 P3 P4 Pregrevanje Področje mazanja Optimizacija življ. dobe (DMS+GREASE CADDY) P5 Kurativno območje Proaktivno območje Prediktivno območje P6 O Max čas za planiranje

RUNSAFE® Varno obratovanje kritičnih strojev Produkt in razvoj HPE Kombinacija ultrazvoka, digitalnega registratorja, krmilnika in GPRS nadzora ter SMS alarmiranja Zanesljiva zaščita motorjev, kompresorjev in drugih kritičnih strojev z možnostjo zaustavitve stroja Enostavna vgradnja in nizka cena Zmanjšati število neplaniranih servisov Preprečiti posledice okvar Zmanjšati nevarnost 11

Lastnosti in vsebina paketa: Ultrazvočni detektor UT 750 s 4 -20 mA izhodom Krmilnik in digitalni registrator s funkcijo GPRS Ultrazvočna frekvenca spremljanja 40 kHz Območje zaznavanja do 120 dB Stopnja zaščite IP 64 Napajanje od 18 do 30 V Minimalni stroški, ki omogočajo najem ali nakup v okviru servisa RunSafe RS02 z dvema UE sondama je 1639€, najem na teden že za 78€ REZULTAT = MOŽNOST PREVENTIVNEGA DELOVANJA, NENEHNO SPREMLJANJE OBRATOVANJA- GPRS, 100% OBVEŠČENOST O SPREMEMBAH-SMS, VARNO OBRATOVANJE, …

Ultrazvočna analiza ali vibracijska analiza vijačnih blokov, motorjev: VIBRACIJE (6 MM) T > 2 min -> alarm ULTRAZVOK (2MM) Meje sprememb hrupnosti so sledeče: - odpoved mazanja ležaja: + 8dB - začetne stopnje odpovedi: + 16 dB - odpoved ležaja: + 35 do 50 dB

POGODBENO VZDRŽEVANJE za varno obratovanje in ciljno spremljanje komprimiranega zraka Sistem RunSafe skupaj z merilniki moči, pretoka in tlaka ter signali obratovanja kompresorjev, podprt z informacijskim sistemom GemaLogic, omogoča stalen nadzor nad delovanjem strojev. Omogoča ciljno spremljanja obratovanja celotnega sistema komprimiranega zraka v smislu varnosti in energetske učinkovitosti. Stranka prejme na osnovi podatkov sistema mesečna poročila, ki vključujejo priporočila za izboljšanje energetske učinkovitosti in obvestila za predvidene servisne posege. Vse to lahko dobite brez investicijskega vložka, samo s podpisom servisne pogodbe.

POGODBENO VZDRŽEVANJE za varno obratovanje in ciljno spremljanje komprimiranega zraka Brez investicije v drago opremo, samo z mesečnim plačilom pogodbenega servisa si zagotovite varno in učinkovito delovanje: Brezskrbno obratovanje KZ – odgovornost za zanesljivo delovanje preložite strokovnjakom iz področja Zagotovljen 8h odzivni servisni intervencijski čas 24h telefonska pomoč dežurnega serviserja SMS in email alarmiranje v primeru okvare ali odstopanja od dovoljenih vrednosti (tlak kritični...) Ciljno spremljanje KZ in izdelava poročil s priporočili Stalno spremljanje energetske učinkovitosti in predlaganje ukrepov glede na izkušnje podobnih KP RunSafe - ultrazvočno spremljanje kompresorjev – planiranje generalnih popravil Spremljanje servisnih intervalov in posegov

Blok shema vodenja KZ

PRIMERI IZ PRAKSE KI POTRJUJEJO UPRAVIČENOST SERVISNE POGODBE

POGODBENO VZDRŽEVANJE omogoča hitro odkrivanje napak v delovanju opreme (kompresor, sušilnik, filtracija, puščanje...) Na spodnjem grafu je viden primer, kako je kljub zelo majhni porabi zraka, tlak hitro padal. Vzrok je bil pokvarjen nepovratni ventil na adsorbcijskem sušilcu, ki je namesto predvidenih 15% izpusta zraka v atmosfero pri regeneracijskem izpihovanju spuščal ves proizveden zrak. Tako je vsakih 5 minut tlak zelo hitro padel. Zaradi hitro padajočega tlaka pa se je najprej vklapljal prvi in nato še drugi razpoložljiv kompresor. Pri analizi smo opazili odstopanje na M&T in specifiki sistema, sledi podrobna analiza stanj in meritev Pri tem primeru vidimo kako pomemben je daljinski pregled nad stanji KP v primeru napak in izpadov. Z nadzorom in pregledom nad stanji lahko pravočasno opazimo napake in okvare naprav ter ekonomično optimiziramo delovanje KP.

Primer 1 : Sprememba sistema in večja tlačna posoda PREJ Tlak P(bar)glavni cevovod T (sec.) 40 60 100 Faza I faza 0 7,0 6,5 60 m3/min 3 * 121 kW 3*4 m3 ∆ = 15.134€ = 9% (3 * 121 kW * 2/3 + 2 * 33 kW x 1/3) * 8600h*0,08 €= 181.630 € POTEM 2 * 121 kW *8600 h*0,08 €= 166.496 € Tlak P(bar)glavni cevovod REZERVA T (sec.) 40 60 100 Faza I Faza 0 7,0 6,3 60 m3/min Velikost posode (m3) = t (min) x C (m3/min) x P atm (1 bar) ΔP (bar) PROIZVODNJA PESKANJA: 3 kompresorji po 121 kW, 20 m3/m od tega je frekvencno reguliran. PREJ: delajo vsi trije POTEM: delata samo dva, v casu porabe pokriva tlačna posoda 20 m3, za dP=0.5 bar 20 m3 121 kW, 20 m3/m 2 * 121 kW + rezerva 121

Primer 2: načrtovanje KP Specifika dnevno niha : od 0.16 kWh/Nm3 do 0.32 kWh/Nm3 Poraba niha 420 Nm3/h do 150 Nm3/h Izberemo dva kompresorja (600 Nm3/h in 200 Nm3/h ) in regulacijo Priprava zraka je -70 C, filtrirano abs... Dosežemo dnevno specifiko 0.18 kWh/m3

Primer 3: frekvenčna regulacija dodana na obstoječ on-off kompresor Kompresor ON-OFF Kompresor VFD pod min. obremenitvijo Kompresor VFD Obrem=35% Kompresor VFD Obrem=65% Specifika dnevno niha : od 0.22 kWh/Nm3 (on-off komp.) do 0.13 kWh/Nm3 (frekvenčni komp.) Ko poraba pade pod 30% kapacitete VFD kompresorja se tudi njegova specifika zelo pokvari ROI (za VFD) = 7.2 meseca ! K.01, 75 kW VFD K.02, 75 kW on-off 710 Nm3/h

Primer 4: zamenjava vršnega kompresorja ustrezne kapacitete Analiza M&T diagrama, nam pokaze tri možne režime obratovanja 2 1 3 Tipično obratovanje po sanaciji – energetsko bolj učinkovito vendar zelo horizontalno kar je posledica zveznega turbo kompresorja ki deluje v spodnjem regulacijskem območju 2. Obratovanje pred sanacijo – zelo neučinkovito 3. Testno obratovanje z nastavitvami krmilnega sistema – zelo učinkovito, možno samo pri določenem pretoku med 65 in 78 m3/min -odvisno od tlaka in nastavitve

Podjetje HPE d.o.o. Vizija: Vodilno podjetje za iskanje rešitev na področju vzdrževanja proizvodnje in distribucije stisnjenega zraka za industrijo. Področje dela: ideja, projekt, izvedba, vzdrževanje, energetski pregledi, meritve, analiza, optimizacija Partnerji: Cilji: Pri iskanju optimalnih rešitev na KZ ostati vodilni Iskanje novih tehnologij in rešitev na področju vzdrževanja, proizvodnje KZ Zanesljivo, pravočasno izvajanje servisov in vzdrževanja vse opreme KZ 23