Przygotowanie masy celulozowej jest ciągłą i wymagającą pod względem mechanicznym częścią produkcji masy celulozowej i papieru. Urządzenia, takie jak rozdrabniacze, sita i refinery, pompy masy papierniczej i pulpy, pompy próżniowe, mieszalniki i mieszadła skrzyniowe oraz oczyszczacze odśrodkowe, działają przez całą dobę, przetwarzając ścierną zawiesinę włókien o zmiennej konsystencji i przy częstych zmianach procesowych. Maszyny te stanowią mechaniczny kręgosłup przygotowania masy papierniczej, bezpośrednio wpływając na stabilność przepływu, jakość włókien oraz marżę operacyjną dalszych mas papierniczych.
Z punktu widzenia niezawodności urządzeń, przygotowanie masy celulozowej obejmuje wiele średniokrytycznych urządzeń obrotowych, których łączny stan decyduje o stabilności procesu. Niewielkie uszkodzenia mechaniczne mogą szybko przełożyć się na wahania jakości, niestabilny przepływ masy lub utratę wydajności. Monitorowanie stanu drgań odgrywa zatem ważną rolę w utrzymaniu przewidywalnej pracy i wspieraniu konserwacji opartej na stanie technicznym w tej części zakładu.
Wyzwanie: zmienne warunki procesowe i rozproszone zasoby
Przygotowanie masy celulozowej rzadko przebiega w jednym stałym punkcie roboczym. Konsystencja, rodzaj włókien, ilość odrzutów, woda rozcieńczająca i tempo produkcji zmieniają się nieustannie, a wiele maszyn przełącza się między różnymi trybami pracy, takimi jak napełnianie, cyrkulacja, rozdrabnianie, przesiewanie i uszlachetnianie. W rezultacie poziomy drgań naturalnie zmieniają się wraz z przebiegiem procesu.
W praktyce utrudnia to zarządzanie niezawodnością. Bez ciągłej analizy trendów trudno jest odróżnić zmiany drgań spowodowane normalnymi wahaniami procesu od tych wynikających z rozwijających się usterek mechanicznych. Ręczna kontrola drgań przeprowadzona przy innym obciążeniu lub konsystencji może pominąć wczesne oznaki pogorszenia stanu lub prowadzić do niepotrzebnych działań następczych.
Ryzyko rozkłada się na szeroki zakres urządzeń, które zapewniają przepływ i odpowiednie warunki magazynowania. Problemy z pompami magazynowymi i pompami do masy celulozowej mogą powodować niestabilność przepływu lub uszkodzenia kawitacyjne. Problemy z mieszalnikami i mieszadłami skrzyniowymi mogą prowadzić do słabego mieszania i wahań jakości. Zużycie mechaniczne sit lub rozdrabniaczy może wymusić zmniejszenie wydajności lub wpłynąć na obróbkę włókien. Poszczególne maszyny często nie są klasyfikowane jako wysoce krytyczne, ale razem powodują wzrost nakładu pracy związanego z konserwacją, ryzyko związane z jakością oraz straty produkcyjne.
Jednocześnie skalowanie tradycyjnych, zaawansowanych systemów pomiaru drgań na dziesiątki obiektów obrotowych jest często niepraktyczne, podczas gdy proste czujniki bez funkcji diagnostycznych zapewniają ograniczony wgląd w sytuację. Praktyczna strategia monitorowania przygotowania masy celulozowej wymaga zatem ciągłego monitorowania stanu z wykorzystaniem użytecznych informacji diagnostycznych, stosowana w większej liczbie maszyn i dostępna dla zespołów dysponujących ograniczonym czasem na dogłębną analizę drgań.
Dlaczego monitorowanie drgań ma znaczenie w procesie przygotowania masy celulozowej
Monitorowanie drgań jest szczególnie skuteczne w procesie przygotowania masy celulozowej, ponieważ wiele mechanizmów awarii rozwija się mechanicznie na długo przed tym, zanim pojawią się one w wartościach procesowych lub alarmach. Zmiany w charakterystyce drgań często stanowią pierwszą wskazówkę dotyczącą zużycia łożysk, luzów, niewspółosiowości lub problemów hydraulicznych.
W pompach zbiornikowych i pompach do masy celulozowej monitorowanie drgań wspiera wczesne wykrywanie zużycia łożysk, niewyważenia, niewspółosiowości oraz zjawisk hydraulicznych, takich jak kawitacja. W rafinatorach i przesiewaczach trendy drgań mogą ujawniać nieprawidłowe oddziaływanie wirnika i stojana, luz mechaniczny lub rozwijające się warunki rezonansowe. W przypadku mieszalników, mieszadeł skrzynkowych i napędów pomocniczych monitorowanie drgań pomaga zidentyfikować zużycie i problemy z wyrównaniem, zanim doprowadzą one do słabego mieszania lub powtarzających się interwencji konserwacyjnych.
Dzięki ciągłemu monitorowaniu drgań w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych zakłady uzyskują obiektywny wgląd w stan maszyn, który uzupełnia dane procesowe i wspiera decyzje dotyczące konserwacji opartej na stanie technicznym oraz konserwacji predykcyjnej.
Zastosowanie systemu VibSys® w procesie przygotowania masy celulozowej
VibSys® został zaprojektowany do ciągłego monitorowania stanu drgań i diagnostyki urządzeń wirujących, z naciskiem na dostępność i skalowalność. Dobrze wpisuje się to w rodzaj i liczbę urządzeń typowo występujących w procesie przygotowania masy celulozowej. VibSys® rejestruje wysokiej jakości sygnały drgań oraz na
przetwarzanie formularzy bezpośrednio na urządzeniu, co pozwala na śledzenie trendów spójnych wskaźników stanu nawet w przypadku zmiany warunków pracy.
Ponieważ urządzenia do przygotowania masy celulozowej działają przy zmiennym obciążeniu i konsystencji, niezbędne jest lokalne przetwarzanie sygnałów. VibSys® przekształca surowe dane dotyczące drgań w przejrzyste wskaźniki stanu maszyny w pobliżu urządzenia, zmniejszając wrażliwość na chwilowe zmiany w procesie, zachowując jednocześnie dogłębną diagnostykę w momencie, gdy zachowanie mechaniczne zaczyna się zmieniać. Umożliwia to wczesne wykrywanie usterek związanych z zużyciem łożysk, luzami, niewspółosiowością, rezonansem i drganiami o podłożu hydraulicznym w pompach, a także nietypowych wzorców interakcji w rozdrabniaczach i sitach.
Skalowalność jest kluczowym czynnikiem w procesie przygotowania masy celulozowej. System VibSys® jest instalowany na maszynie i może być wdrażany na wielu pompach, mieszadłach, rozdrabniaczach i napędach pomocniczych bez konieczności przeprojektowywania całej infrastruktury monitorującej. Otwarte interfejsy umożliwiają integrację wskaźników stanu oraz, w razie potrzeby, sygnałów czasowych drgań z istniejącymi systemami CMMS, rejestratorami danych historycznych lub platformami analitycznymi. System VibSys® jest przeznaczony wyłącznie do monitorowania stanu i diagnostyki w celu wsparcia procesu podejmowania decyzji dotyczących konserwacji, a nie do funkcji zabezpieczających lub wyłączających.
Kluczowe zalety urządzeń do przygotowania masy celulozowej
- Ciągłe monitorowanie stanu drgań w rozdrabniaczach, pompach, rafinatorach, sitach i mieszadłach
- Wskaźniki stanu, które pozostają użyteczne w zmieniających się trybach pracy i przy zmienności procesów
- Wczesne wykrywanie usterek związanych ze zużyciem łożysk, niewspółosiowością, luzem oraz drganiami o podłożu hydraulicznym
- Praktyczna skalowalność w przypadku dużej liczby średniokrytycznych urządzeń wirujących
- Instalacja po stronie maszyny dostosowana do wilgotnych, przemysłowych środowisk przygotowania masy celulozowej
- Otwarte opcje integracji w celu wsparcia procesów konserwacji opartej na stanie technicznym oraz konserwacji predykcyjnej
Wpływ na konserwację, jakość i niezawodność
Zastosowanie monitorowania stanu drgań za pomocą systemu VibSys® w procesie przygotowania masy celulozowej wspiera przejście od konserwacji reaktywnej i prac wykonywanych w stałych odstępach czasu do konserwacji opartej na stanie technicznym. Zamiast reagować na awarie lub objawy pojawiające się w późnym stadium, zespoły konserwacyjne mogą na bieżąco śledzić trendy dotyczące stanu maszyn i interweniować, gdy wskaźniki wskazują na wyraźne pogorszenie stanu.
Zmniejsza to ryzyko nieplanowanych przestojów, szkód wtórnych i zakłóceń jakości spowodowanych uszkodzeniami łożysk w zaawansowanym stadium, luzami lub problemami hydraulicznymi. Poprawia to również planowanie konserwacji, ponieważ części i robociznę można zaplanować w oparciu o produkcję i ukierunkować na urządzenia, które faktycznie wykazują zużycie. Dzięki rozszerzeniu monitorowania drgań na rozdrabniacze, rafinery, pompy masy celulozowej i pompy do transportu masy oraz napędy pomocnicze, zakłady papiernicze zyskują wcześniejszy wgląd w niezawodność urządzeń obrotowych i tworzą praktyczną podstawę dla konserwacji predykcyjnej w produkcji masy celulozowej i papieru.
Bezpłatne szkolenie online dotyczące drgań
Jeśli Twój zespół odpowiada za konserwację i niezawodność urządzeń wirujących w przemyśle celulozowo-papierniczym, podstawowa wiedza na temat drgań ułatwia podejmowanie działań w oparciu o wyniki monitorowania stanu technicznego. Istec zapewnia bezpłatne szkolenie online z zakresu drgań kategorii 1 za pośrednictwem Istec Academy dla specjalistów, którzy chcą uzyskać praktyczne wprowadzenie do podstaw drgań i typowych wzorców usterek maszyn.
Dowiedz się więcej »
