Makine izlemenin önemi

Bir fabrikadaki makinelerin/tesislerin çalışır durumda olması, özellikle de fabrikanın gece gündüz çalışması gerektiğinde, çok önemlidir. Planlanmamış downtime , yüksek ve gereksiz maliyetlere yol açtığı için son derece istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle, (uzun süreli) planlanmamış downtime’a yol açan makine hasarlarını önlemek için her makineyi, özellikle de en kritik olanları, sürekli olarak izlemek hayati önem taşır.

Teslimat yükümlülüğü olduğunda, bu durum şirket için ek maliyetlere de yol açacaktır. Bir makinenin arızalanması veya hasar görmesi nedeniyle bir fabrika uzun süre çalışamazsa, şirket teslimat yükümlülüklerini yerine getiremez. Bir izleme sistemine önemli bir yatırım yapılması gerekse de, bu yatırım bir arızanın önlenmesi ile arızanın yaşanması arasındaki farkı yaratabilir. Ayrıca, çalışanların, fabrikanın ve çevrenin güvenliğine büyük ölçüde katkıda bulunur. Bir makine izleme sistemi özerk bir şekilde çalışır; bir kez kurulduktan sonra kimsenin müdahale etmesine gerek kalmaz. Bu, sistemin endüstriyel kazaların başlıca nedeni olan olası insan hatalarına maruz kalmamasını sağlar.

Bir örnek

Bir türbin arıza nedeniyle aşırı hıza çıktığında, izleme sistemi yoksa sonuçları felaket olur. Bir türbin ulaşılabilir maksimum hızı aştığında, izleme sistemi devreye girerek türbini durdurmalıdır. Bu, bir alarm değerinin tetiklenmesi sonucu izleme sisteminin türbini durdurmasıyla gerçekleşir. Makineyi durdurmak, işlerin gerçekten ters gitmesinden önceki son engeldir. Çoğu zaman, türbinin aşırı hıza çıkmasına neden olan başka hatalar da bunu önceler. Bu hatalara örnek olarak şaft, jeneratör veya kaplin ile ilgili sorunlar verilebilir.

İzole edilmiş koruma katmanı

İzole koruma katmanı, sorunların ortaya çıkmasından önceki son bariyerdir; izleme sistemi makineyi kapatır. Önceki örneğe devam edecek olursak; gaz türbini aşırı hıza geçer ve önceden ayarlanmış alarm değerlerini aşar. Dakikadaki maksimum devir sayısı aşılır ve makine derhal kapatılır. İzole bir koruma katmanının devreye girmesinden önce, genellikle birkaç adım gelir. Bir hata, alarm değerlerine ulaşılana ve makine kapatılana kadar bir diğerine yol açar. Aşırı hız durumlarında hatalar o kadar hızlı meydana gelebilir ki, çalışanların zamanında müdahale etmesi imkânsızdır. Bu nedenle, 40 milisaniye içinde yanıt veren bir izleme sisteminin (API 670 kılavuzu) varlığı büyük önem taşır. İzole koruma katmanı hiçbir zaman bir ağa (harici) bağlı değildir, bu da onu siber saldırılara karşı bağışık kılar.

Makine izleme ve durum izleme

Makine izleme sistemleri, tehlikeli bir durum ortaya çıktığında makinenin gerektiğinde kapatılmasını sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu durum genellikle bir dizi hatanın sonucudur. Titreşim ölçüm seçenekleri, makinenin durumuna ilişkin net bir resim sunabilir ve genellikle alarm değerlerine ulaşılmadan ve makine izleme sistemi devreye girmeden müdahaleye olanak tanır.

Bir örnek

Resim 1. Hidroelektrik santralindeki bir türbinde titreşimlerin sonuçları

2009 yılında, Rusya’daki bir hidroelektrik santralinde (Sayano-Shushenskaya) büyük bir kaza meydana geldi. Titreşimler, türbinin vanasını yerinde tutan cıvatalarda metal yorgunluğuna neden oldu. Cıvatalar kırıldı, bu da vananın gevşemesine yol açtı ve yüksek basınç altındaki büyük miktarda su jeneratör odasına fışkırarak büyük hasara neden oldu. Hidroelektrik santralindeki türbinin titreşimler nedeniyle patlaması sonucu 76 kişi hayatını kaybetti. Kurbanların yanı sıra, söz konusu hidroelektrik santrali 6400 MW’lık bir üretim kapasitesine sahipti. Karşılaştırma amacıyla belirtmek gerekirse; Hollanda’daki en büyük enerji santralinin (kömür yakıtlı) üretim kapasitesi 1560 MW’tır. Hidroelektrik santralinin tamamının ani durması, bölgenin elektriksiz kalmasına neden oldu. Onarım maliyetleri 1,5 milyarın üzerine çıktı ve onarım çalışmaları 5 yıldan fazla sürdü.

Titreşimlerin neden olduğu metal yorgunluğu, bir makine izleme sistemi (titreşim izleme) tarafından tespit edilebilirdi. Bu nedenle, bir makine izleme sistemi (durum izleme özelliğine sahip) büyük önem taşımaktadır. Benzer bir olayın meydana gelme olasılığı çok düşük olsa da, sonuçları hayal edilemez boyuttadır.

Güvenlik amaçlı makine izleme

Planlanmamış downtime her zaman istenmeyen bir durum olsa da, bir makine izleme sistemi (ölümcül) can kayıpları, çevresel hasar ve fabrikaya (ve makinelere) verilen hasar gibi ciddi sonuçları önleyebilir. Titreşimlere karşı aşırı duyarlı bir türbinin sonuçları hayal edilemez boyuttadır (Şekil 1’de gösterildiği gibi). (Ölümcül) can kayıpları olasılığının yanı sıra, fabrika o kadar ciddi hasar görür ki, tekrar faaliyete geçmesi aylar (hatta yıllar) sürebilir. Bu durum ciddi mali sorunlara ve olası teslimat sorunlarına yol açacaktır. Bu durum, teslimat yükümlülüğü bulunan bir hidroelektrik santraliyle ilgilidir.