Bently Nevada 3500 sorozat: Integrált gépek védelmi rendszer kritikus forgó berendezésekhez

Bevezetés

A Bently Nevada 3500 sorozatú gépek védelmi rendszer a kritikus üzemeltetési paraméterek folyamatos felügyeletére lett kialakítva. A 3500-es platform a gépek védelmét, állapotadatok gyűjtését, eseményinformációkat és növényi rendszerbeli kommunikációt egy moduláris állványarchitektúrában egyesíti. Rugalmassága lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy a figyelő megoldást az egyes gépsorok mechanikai tervezése és kockázati profilja alapján konfigurálják. A rendszert az API 670 előírásainak megfelelően tervezték, és megfelelő konfiguráció kiválasztása esetén támogatja az ipari, robbanásveszélyes területre, tengeri vagy funkcionális biztonságra vonatkozó egyéb engedélyezési követelményeket is.

Moduláris architektúra és fő rendszerelemek

Egy tipikus 3500 rendszer a következő körül épül fel: 3500/05 rendszer Sín. A sínek biztosítják a mechanikai házat, a hátoldali csatlakozásokat és a modulhelyeket, amelyek szükségesek egy alkalmazásspecifikus figyelési konfiguráció létrehozásához. Teljes méretű, mini-sín, panelre szerelhető és falra szerelhető elrendezések teszik lehetővé a platform különböző szekrényelrendezésekhez és telepítési környezetekhez való adaptálását.

A 3500/15 tápegység a kijelölt sínpozícióba kerül beépítésre, és az üzemben rendelkezésre álló hálózati feszültséget a figyelőmodulok által használt szabályozott feszültségekké alakítja. Egy sínt elláthatunk elsődleges és tartalék tápegységgel is. A redundancia növeli a rendszer rendelkezésre állását, mivel bármelyik tápegység önállóan képes ellátni a sínt, ha a másik tápegység vagy annak hálózati forrása megszűnik.

A kommunikációt és a sín szintjén végzett feladatokat általában a 3500/22M Transient Data Interface , vagy TDI. Ez a modul összeköti a védőrácsot a kompatibilis konfigurációs és állapot-figyelő szoftverrel. A rácsfelületi funkciókat dinamikus adatgyűjtési képességgel egyesíti, így a gépekkel kapcsolatos információk továbbíthatók részletesebb elemzés céljából. Fontos megjegyezni, hogy a TDI nem tartozik a kritikus védőút részéhez; ezért egy kommunikációs probléma nem akadályozza meg a figyelőmodulok elsődleges védőfunkcióinak ellátását.

A rács több specializált figyelőmodult is befogadhat. A 3500/42M Proximitor/Seismic Monitor radialis rezgéshez, axiális helyzethez, differenciális kiterjedéshez és szeizmikus rezgéshez kapcsolódó jeleket dolgoz fel. A 3500/50M Tachometer Modul közelítési érzékelőkből vagy mágneses pick-upokból érkező bemeneteket fogad el a tengelysebesség, a rotor gyorsulás vagy a forgásirány mérésére. A hőmérséklet-figyelés a 3500/60 vagy a 3500/61 modulokkal végezhető, amelyek termoelemeket és ellenállásalapú hőmérsékletérzékelőket fogadnak be.

Egyéb modulok bővítik a rendszert további gépi változók felé. Például a 3500/45 Pozíciófigyelő figyeli a tolóerő pozícióját, a szelep pozícióját, a ház kiterjedését és a differenciális kiterjedést. A 3500/62 Folyamatváltozó-figyelő jeleket dolgoz fel, amelyek nyomást, áramlásmennyiséget, hőmérsékletet és szintet képviselnek. A relémodulok programozható kimeneti érintkezőket biztosítanak, amelyeket jelzésadókhoz, vezérlőkörökhöz vagy gép leállítási logikájához lehet csatlakoztatni.

Ez a moduláris szerkezet megakadályozza, hogy a felhasználók egy rögzített, felesleges funkciókat tartalmazó csomagot vásároljanak. A mérnökök minden egyes projekt esetében kiválaszthatják a szükséges csatornatípusokat, I/O modulokat, relélogikát, kommunikációs interfészeket és tápellátási elrendezést.

Valós idejű figyelés, riasztásfeldolgozás és gépek védelme

Fő célja 3500 Series a gép integritását veszélyeztethető mechanikai vagy folyamatfeltételek azonosítására szolgál. A mezőbeli érzékelők a fizikai viselkedést elektromos jelekké alakítják át. Mindegyik monitor feltételezi a bejövő jeleket, és kiszámítja a konfigurált mérési paramétereket. Az eredményül kapott értékek folyamatosan összehasonlításra kerülnek a felhasználó által programozható Figyelmeztetés és Veszély küszöbértékekkel. Egy Figyelmeztetés állapot általában azt jelzi, hogy a gépet vizsgálatnak kell alávetni, míg egy Veszély állapot súlyosabb helyzetet jelez, amely védelmi intézkedéseket is kiválthat. Időkésleltetéseket és logikai szavazási rendszereket lehet konfigurálni annak csökkentésére, hogy rövid jelzészavarok miatt ne keletkezzenek megtévesztő riasztások.

A sugárirányú rezgésfigyelés segít észlelni a forgórész egyensúlytalanságát, a tengelyek helytelen igazítását, a tengely görbületét, a folyadék által kiváltott instabilitást, a mechanikai lazaságot és a csapágyak romlását. A tengelyirányú helyzetmérés feltárja a forgórész helyének változását a tolócsapágyhoz képest. A túlzott tengelyirányú mozgás tolócsapágy-kopásra, rendellenes folyamatbeli terhelésre vagy belső mechanikai érintkezésre utalhat. A differenciális kiterjedésfigyelés a forgórész és a gépház közötti relatív hőmérséklet-függő növekedést értékeli, ami különösen fontos a turbina indításakor és leállításakor.

A sebesség- és fázisreferencia-mérések egy újabb diagnosztikai dimenziót adnak hozzá. A forgósebesség-információk támogatják a túlfordulás-figyelmeztetést, a nullasebesség-felismerést és a gyorsulás-monitorozást. Egy Keyphasor-referencia egyszer fordulatonként időzítési információt szolgáltat, amely lehetővé teszi, hogy a rezgésadatokat összefüggésbe hozzák a tengely szögelfordulásának pozíciójával. Ez az összefüggés értékes elemzési eszköz, amikor a szakértők a fázisszöget, az orbit diagramokat, a tengely középvonalának elmozdulását, valamint az indítási vagy leállási viselkedést értékelik.

A megfigyelés a rack továbbá önellenőrző funkciókat is ellát. Az előlap LED-jei helyi jelzéseket adnak a modul állapotáról, a kommunikációs tevékenységről, a bypass állapotról és a riasztási státuszról. A pufferelt kimenetek lehetővé teszik a műszaki szakemberek számára, hogy hordozható diagnosztikai eszközökkel hozzáférjenek a transzducerek jeleihez anélkül, hogy megzavarnák a permanens vezetékezést. A folyamatos mérés és a determinisztikus riasztás-feldolgozás kombinálásával a rendszer két kiegészítő feladatot lát el.

Ipari integráció, megbízhatóság és életciklus-előnyök

A gépek védelmére szolgáló berendezéseknek egy nagyobb gyári infrastruktúra részeként kell működniük. A 3500 sorozat mérési értékeket, riasztási állapotokat és állványállapot-információkat tud cserélni elosztott irányítási rendszerekkel, felügyeleti platformokkal és más automatizálási hálózatokkal. A 3500/92 Communication Gateway támogatja az Ethernet- és a soros kommunikációt, beleértve a Modbus- és a Modbus TCP-protokollt is, így integrálható a gyári szintű rendszerekbe.

Ez a kapcsolat lehetővé teszi az üzemeltetők számára, hogy egységes képet kapjanak a gépek állapotáról a folyamatváltozók mellett. Például egy kompresszor rezgésének növekedése egyidejűleg értékelhető a szívó- és a nyomónyomás, a terhelés és az üzemi fordulatszám mellett. A mechanikai és a folyamatbeli információk összekapcsolása hatékonyabb hibaelhárítást tesz lehetővé, és csökkenti annak esélyét, hogy csak a tüneteket kezeljük anélkül, hogy azok működési okát azonosítanánk.

A TDI által gyűjtött dinamikus adatokat szintén át lehet küldeni kompatibilis állapot-figyelő szoftvereknek. Az elemzők hullámformákat, spektrumokat, trendeket, pályákat és átmeneti grafikonokat vizsgálhatnak annak megállapítására, hogyan változik a gép viselkedése az idővel és az üzemállapottal. Ez különösen hasznos indításkor, leállításkor, terhelésátmenetek során vagy folyamatzavarok esetén, amikor a csupán állandósult értékek nem feltétlenül magyarázzák meg a probléma forrását.

A megbízhatóságot redundáns tápellátási lehetőségek, független monitorvégrehajtás, konfigurálható relélogika, valamint a védőút és a felsőbb szintű kommunikációs funkciók közötti elkülönítés erősíti. A veszélyes területen történő projekteknél jóváhagyott bemeneti/kimeneti (I/O) elrendezéseket és szükség esetén belső akadályokat lehet alkalmazni. A belső akadályok intrinzik biztonságú interfészeket biztosítanak kompatibilis érzékelőrendszerekhez anélkül, hogy külön külső akadálypanelre lenne szükség.

Összegzés

A Bently nevada 3500 sorozat egy konfigurálható mechanikai védőarchitektúra, amely moduláris terve lehetővé teszi a rezgés, helyzet, sebesség, hőmérséklet, nyomás, áramlás és egyéb kritikus mechanikai változók figyelését koordinált állványrendszerben. Az olyan üzemek számára, amelyek turbinákat, kompresszorokat, szivattyúkat, generátorokat és más értékes forgó berendezéseket üzemeltetnek, a 3500-as platform javítja a mechanikai védelmet, növeli a hibák láthatóságát, támogatja az állapot alapú karbantartást, és csökkenti az üzemzavarokból eredő működési veszteségeket.