Een klant heeft twee zuigercompressoren die beide essentieel zijn voor het proces. Deze specifieke fabriek produceert een halffabricaat dat in een andere fabriek nodig is voor de productie van het eindproduct. De zuigercompressoren worden om de 12 weken periodiek gecontroleerd op slijtage van de ruiterbanden en daarvoor is een stilstand vereist. Slechts één compressor heeft een redundante machine, maar met een lagere productiecapaciteit. Dit betekent dat productieverlies tijdens de shutdown onvermijdelijk is.
Het halffabrikaat wordt opgeslagen in silo's om het productieverlies te compenseren en de productie van het eindproduct door te laten gaan tijdens de stilstand van deze fabriek. Desondanks kan het stilvallen van deze zuigercompressoren oplopen tot tienduizenden euro's aan productieverlies. En dan hebben we het nog niet eens over de monteurs die nodig zijn om de compressoren te onderhouden, wat nog een grote kostenpost is. De klant herkende deze inefficiënte methode, die vooral duidelijk werd wanneer rekening werd gehouden met de onnodige shutdowns als gevolg van het werken met een vast inspectie-interval. Het was niet ongebruikelijk dat de volledige productie werd stilgelegd om vast te stellen dat de ruiterbanden niet vervangen hoefden te worden; een zeer inefficiënt en kostbaar proces.
Een verandering van strategie
De klant wilde inspectiestops overbodig maken om de productiviteit te verbeteren, de operationele kosten te verlagen en het onderhoud te veranderen van periodiek naar toestandsafhankelijk. Ze waren op zoek naar een betrouwbare oplossing die toepasbaar en financieel toegankelijk zou zijn voor beide compressoropstellingen. In samenwerking met onze partner CPI heeft Istec een oplossing geleverd die de klant in staat stelt om van een preventieve naar een voorspellende onderhoudsstrategie te gaan.
RecipSys 200 bewakingsoplossing
De RecipSys 200 is een compact monitoringsysteem voor zuigercompressoren. Het levert nauwkeurige real-time gegevens over slijtage van de rider band, waardoor periodieke productiestops voor handmatige inspecties niet meer nodig zijn. Dankzij de lage technische footprint is de RecipSys 200 de perfecte oplossing om de uitdaging van de klant aan te gaan.
De RecipSys 200 gebruikt twee sensoren: een fasetrigger (referentie) om het verplaatsingssignaal te filteren op de juiste fasehoek en een stangpositiesensor (proximity) om de stangpositie te meten. De fasetrigger maakt de meting veel nauwkeuriger dan een algemene meting.
Lees de RecipSys 200 toepassingsnotitie voor meer informatie »
Het monitoringsysteem maakt het mogelijk om de slijtage van de band van de berijder te volgen. Deze gegevens kunnen worden gebruikt om nauwkeurig in te schatten wanneer onderhoud nodig is. Vervolgens kunnen de middelen en materialen die nodig zijn om een shutdown voor te bereiden van tevoren worden ingepland.
Het is belangrijk op te merken dat de riderband niet altijd geleidelijk slijt, waardoor een online controlesysteem essentieel is. In dit geval zijn de ruiterbanden gemaakt van PTFE (teflon), dat kan smelten als gevolg van onjuiste koeling. Het materiaal hecht zich dan aan de cilinderwand, wat wrijving veroorzaakt tussen de ruiterbanden en de cilinderwand. Dit versnelt het slijtageproces van de ruiterbanden aanzienlijk. De RecipSys 200 detecteert onmiddellijk de acceleratie van het slijtageproces en activeert een alarm.
Compressoropstellingen
De zuigercompressoren hadden beide verschillende machinespecificaties:
Compressor 1
Type: 2-cilinder compressor
Bestuurder: Elektromotor
Gas om te comprimeren: Recycle-gas dat voornamelijk uit waterstof bestaat.
Speed: 750 RPM
Diameter staaf: 40 mm
Meetpositie: De stangdalingssensor bevindt zich boven de zuiger, omdat de afstand tussen de sensor en de stang toeneemt als gevolg van slijtage van de zuigerband.
Positie van de fasetrigger: In axiale richting, op het vliegwiel.
Processituatie: De machine is kritisch voor het proces en er is geen redundante machine. Als deze machine wordt uitgeschakeld, betekent dit dat er helemaal geen productie is.
Compressor 2
Type: 4-cilinder compressor
Bestuurder: Elektromotor
Gas om te comprimeren: Waterstof
Speed: 500 RPM
Stangdiameter: 40 mm (voor alle stangen)
Meetpositie: De stangdalingssensor bevindt zich boven de zuigerstang omdat de afstand tussen de sensor en de stang toeneemt door slijtage van de zuigerband.
Positie van de fasetrigger: In axiale richting, op het vliegwiel.
Processituatie: De machine is kritisch voor het proces, maar er is een redundante machine. De redundante machine heeft echter een lagere procescapaciteit.
Installatie en implementatie
Twee RecipSys 200 units werden geïmplementeerd in de 4-cilinder compressor en één unit in de 2-cilinder compressor. Een complete turn-key oplossing werd aan de klant geleverd, inclusief sensoren, kabels, kasten en accessoires. CPI bereidde de compressoren voor zodat Istec de sensoren correct kon installeren en afstellen.
Uitgangssignalen
De 4-20 mA uitgangssignalen gaan rechtstreeks naar het DCS voor trending en analyse. Het DCS heeft een pre-alarm dat opkomende storingen in een vroeg stadium signaleert. De relaisuitgangen van de RecipSys 200 worden gebruikt om de compressoren uit te schakelen via het DCS. Het activeringspunt van het alarm is bij 0,4 mm resterende speling tussen de zuiger en de cilinderwand. Een andere relaisuitgang wordt gebruikt om de sensorstatus aan te geven via de spanning en stroom van de sensor (Sensor OK) en de systeemtemperatuur en algemene werking (System OK).
De ruwe uitgang van de RecipSys 200 kan worden gebruikt voor analyses tijdens de inbedrijfstelling. Als er problemen optreden, kan deze uitgang bovendien worden gebruikt om het systeem te controleren zonder het ingangssignaal te beïnvloeden.
Resultaat
De zuigercompressoren werken nu allebei met online rider band monitoring, waardoor periodieke inspectiestops niet meer nodig zijn. Het systeem bewaakt een belangrijke mechanische indicator en levert gegevens die cruciaal zijn voor CBM-strategieën (Condition Based Maintenance) op deze compressoren. Het systeem heeft een lage installatie footprint en is gebruiks- en onderhoudsvriendelijk. De klant heeft nu meer controle over de compressoren en kan tegelijkertijd de onderhoudskosten verlagen.
