Statki morskie opierają się na dużej liczbie urządzeń wirujących, aby zapewnić niezawodną eksploatację na morzu. Na całym statku pompy, wentylatory, sprężarki, generatory i inne urządzenia wirujące wspierają podstawowe funkcje, takie jak cyrkulacja płynów, wentylacja, zasilanie sprężonym powietrzem oraz wytwarzanie energii elektrycznej. Niezawodność tego sprzętu ma bezpośredni wpływ na ciągłość działania i nadmiarowość systemów. Chociaż nie każdy pojedynczy element jest uznawany za wysoce krytyczny, jego zużycie lub awaria mogą ograniczyć dostępną nadmiarowość, utrudnić eksploatację statku lub spowodować konieczność przeprowadzenia konserwacji w nieodpowiednim czasie lub miejscu.
Statki morskie stanowią zatem doskonałe zastosowanie dla ciągłego monitorowania stanu drgań. Dzięki ciągłemu śledzeniu zmian w zachowaniu maszyn zespoły konserwacyjne mogą wcześniej identyfikować pojawiające się problemy mechaniczne i podejmować decyzje konserwacyjne w oparciu o rzeczywisty stan maszyn, zamiast polegać głównie na stałych odstępach czasu lub okresowych przeglądach.
Wyzwanie: wiele urządzeń pracujących w trudnych warunkach eksploatacyjnych
Urządzenia wirujące na statkach morskich działają w trudnych i nieustannie zmieniających się warunkach. Obciążenie i prędkość maszyn mogą się zmieniać w zależności od eksploatacji statku, a drgania pochodzące z otaczających maszyn i konstrukcji statku mogą wpływać na mierzone zachowanie drgań. Wilgotność, ekspozycja na sól, zmiany temperatury oraz ograniczona przestrzeń montażowa stanowią dodatkowe wyzwania dla urządzeń i systemów monitorowania.
Warunki eksploatacyjne mogą również utrudniać interpretację pomiarów drgań. Zmiana drgań niekoniecznie wskazuje na zużycie mechaniczne. Prędkość, obciążenie, stan pracy oraz drgania otoczenia mogą wpływać na zmierzoną reakcję. Niezawodne monitorowanie stanu zależy zatem od spójnych danych i trendów w czasie.
Kolejnym wyzwaniem jest liczba i rozmieszczenie urządzeń wirujących. Sprzęt jest rozmieszczony w maszynowniach, pomieszczeniach technicznych i innych obszarach statku. Okresowe trasy pomiarów drgań wymagają czasu załogi lub dostępności specjalistów i dostarczają jedynie migawkę stanu maszyny w momencie pomiaru. Pojawiające się problemy mogą zatem postępować w okresie między inspekcjami, podczas gdy ręczne zwiększanie częstotliwości pomiarów powoduje również wzrost obciążenia pracą.
Dlaczego monitorowanie drgań ma znaczenie na statkach morskich
Wiele problemów mechanicznych w urządzeniach wirujących rozwija się stopniowo. Zużycie łożysk, niewyważenie, niewspółosiowość, luz mechaniczny i rezonans mogą wpływać na zachowanie drgań, zanim doprowadzą do awarii funkcjonalnej. Ciągłe monitorowanie drgań pozwala dostrzec te zmiany jako trendy, a nie jako pojedyncze pomiary.
Jest to szczególnie cenne, ponieważ pompy, wentylatory, sprężarki i generatory pełnią różne funkcje, ale borykają się z wieloma wspólnymi wyzwaniami związanymi z niezawodnością. Pompy zapewniają niezbędny przepływ płynów, wentylatory wspomagają wentylację i przepływ powietrza, sprężarki dostarczają sprężone powietrze, a generatory zapewniają energię elektryczną. Pojawiający się problem mechaniczny w którymkolwiek z tych urządzeń może ostatecznie wpłynąć na dostępność lub nadmiarowość systemów, które obsługują.
Trendy drgań zapewniają zespołom konserwacyjnym wcześniejszy wgląd w te zmiany. Warunki hydrauliczne, takie jak kawitacja, mogą również wpływać na zachowanie drgań w pompach, natomiast podczas interpretacji pomiarów należy uwzględnić prędkość roboczą, obciążenie oraz drgania przenoszone przez konstrukcję zbiornika.
Ciągłe monitorowanie zapewnia kontekst historyczny niezbędny do odróżnienia tymczasowych czynników operacyjnych od trwałych zmian w zachowaniu maszyn, pomagając zespołom konserwacyjnym określić, gdzie wymagana jest dalsza analiza lub konserwacja.
Zastosowanie systemu VibSys® na statkach
morskich
System VibSys® został zaprojektowany do ciągłego monitorowania stanu drgań w urządzeniach obrotowych. Jego kompaktowa, zdecentralizowana architektura umożliwia pozyskiwanie i przetwarzanie danych dotyczących drgań w pobliżu monitorowanej maszyny.
W zastosowaniach morskich umożliwia to rozszerzenie ciągłego monitorowania na szerszą populację urządzeń wirujących bez konieczności ręcznego gromadzenia każdego pomiaru.
VibSys® nieustannie gromadzi wysokiej jakości dane dotyczące drgań i dane pomocnicze dotyczące maszyn, a następnie przetwarza sygnały lokalnie na uporządkowane i użyteczne informacje. Szczegółowe dane dotyczące drgań pozostają dostępne na wypadek konieczności przeprowadzenia dalszej analizy diagnostycznej.
Lokalne przetwarzanie danych ma szczególne znaczenie w środowiskach morskich, gdzie przepustowość sieci lub łączność zewnętrzna mogą być ograniczone. Monitorowanie może odbywać się w pobliżu maszyny bez konieczności ciągłego połączenia z lądem, a istotne informacje o stanie maszyny mogą być udostępniane w środowiskach analitycznych na pokładzie lub zdalnie, gdy zajdzie taka potrzeba.
Otwarta łączność umożliwia włączenie informacji o stanie do istniejących pokładowych środowisk monitorowania i analizy. Skalowalna architektura pozwala również na rozpoczęcie od określonej grupy urządzeń wirujących i rozszerzanie zasięgu monitorowania w miarę wzrostu wymagań.
VibSys® jest przeznaczony do monitorowania stanu i diagnostyki w celu wsparcia procesu podejmowania decyzji dotyczących konserwacji. Nie zastępuje on dedykowanych systemów ochrony maszyn ani systemów wyłączania związanych z bezpieczeństwem.
Kluczowe zalety w zastosowaniach na statkach morskich
- Ciągłe monitorowanie stanu drgań w szerszej populacji urządzeń wirujących
- Wcześniejsze wykrywanie pojawiających się problemów mechanicznych
- Spójne trendy dotyczące stanu maszyn zamiast pojedynczych pomiarów okresowych
- Wysokiej jakości dane dotyczące drgań dostępne do dalszej analizy diagnostycznej
- Lokalne przetwarzanie danych w pobliżu monitorowanego sprzętu
- Zmniejszona zależność od stałego połączenia z siecią zewnętrzną
- Otwarta łączność umożliwiająca integrację z istniejącymi środowiskami pokładowymi i analitycznymi
- Skalowalne wdrożenie w odniesieniu do dodatkowych urządzeń wirujących
- Zmniejszona zależność od ręcznych metod pomiaru drgań
- Praktyczna podstawa dla konserwacji opartej na stanie technicznym i konserwacji predykcyjnej
Wpływ na konserwację i niezawodność statków
Ciągłe monitorowanie stanu drgań zapewnia zespołom konserwacyjnym lepszy wgląd w stan mechaniczny urządzeń wirujących na całym statku.
Zmiany w trakcie rozwoju można wykryć wcześniej, co pozwala zaplanować konserwację, zanim pogorszenie stanu przerodzi się w poważniejszy problem mechaniczny. Gdy dostępne jest wystarczające ostrzeżenie, konserwację można skoordynować z planowymi okresami serwisowymi, zawinięciami do portów lub innymi zaplanowanymi okazjami do konserwacji, zamiast reagować na nieoczekiwane problemy z wyposażeniem.
Bieżące informacje o stanie pomagają również zespołom konserwacyjnym w ustalaniu priorytetów dostępnych zasobów. Zamiast wielokrotnego gromadzenia rutynowych pomiarów w odniesieniu do dużej liczby maszyn, uwagę można skupić na urządzeniach wykazujących zmieniające się lub nietypowe zachowanie.
Jest to szczególnie cenne na statkach morskich, gdzie możliwości konserwacyjne, dostępność specjalistów, części zamienne oraz dostęp do sprzętu mogą być ograniczone podczas eksploatacji statku.
Od pomiarów okresowych do skalowalnego monitorowania stanu
Wiele statków zawiera więcej urządzeń obrotowych, niż można praktycznie objąć częstymi ręcznymi pomiarami drgań. Zwiększanie zasięgu monitorowania tradycyjnymi metodami powoduje również wzrost nakładu pracy związanego z pomiarami i analizą.
Ciągłe monitorowanie zmienia to podejście. Zamiast polegać na obecności osoby przy maszynie w celu zarejestrowania każdego pomiaru, dane dotyczące drgań mogą być gromadzone w sposób ciągły. Specjaliści ds. konserwacji i niezawodności mogą poświęcić więcej swojego czasu na ocenę istotnych zmian, diagnozowanie pojawiających się problemów oraz określanie odpowiednich działań konserwacyjnych.
W przypadku większych statków lub flot skalowalna architektura monitorowania umożliwia rozszerzenie wglądu w stan techniczny na szerszą populację urządzeń wirujących bez proporcjonalnego zwiększania nakładu pracy związanego z rutynowymi przeglądami.
Zwiększ zasięg monitorowania dzięki VibSys®
Dla operatorów morskich poprawa niezawodności urządzeń obrotowych to nie tylko zapobieganie pojedynczym awariom. Chodzi również o to, aby wiedzieć, które maszyny wymagają uwagi, efektywnie wykorzystywać zasoby konserwacyjne oraz utrzymywać wystarczającą widoczność wszystkich urządzeń wspierających eksploatację statków.
VibSys® stanowi skalowalną podstawę do poszerzenia tej widoczności. Ciągłe pozyskiwanie danych o drganiach, lokalne przetwarzanie, wysokiej jakości dane diagnostyczne oraz otwarta łączność umożliwiają zwiększenie zasięgu monitorowania bez powodowania proporcjonalnego wzrostu nakładu pracy związanego z pomiarami ręcznymi.
Praktycznym podejściem jest rozpoczęcie od wybranej grupy urządzeń wirujących, w przypadku których ciągły wgląd w ich stan może poprawić decyzje dotyczące konserwacji. Po ustaleniu podejścia do monitorowania zakres monitorowania można rozszerzyć na dodatkowe urządzenia lub zbiorniki.
Pozwala to zespołom ds. konserwacji i niezawodności monitorować więcej urządzeń wirujących, w tym pomp, wentylatorów, sprężarek, generatorów i innych maszyn pokładowych, wcześniej wykrywać istotne zmiany oraz skupiać specjalistyczną wiedzę tam, gdzie zapewnia ona największą wartość.
