Работа сервисной службы осуществляется следующим образом:
- служба телесервиса и мониторинга осуществляет закупку и установку необходимого оборудования для систем непрерывного контроля и диагностики состояния металлургического оборудования. Она также ведет общий контроль всего обслуживаемого оборудования через канал связи и учет всех неполадок;
- мобильная группа – это бригада высококвалифицированных специалистов-гидравликов, автоматчиков и механиков, которые могут быть привлечены при проведении пусконаладочных работ нового и вновь запускаемого оборудования, крупных плановых ремонтов, ремонтов при аварийной ситуации, а также для организации постоянного дежурства. Мобильная группа также осуществляет установку систем мониторинга на металлургическом оборудовании заказчика и проводит диагностику или непрерывный контроль его основных узлов;
- служба заказа и доставки запасных частей металлургического оборудования, на основе проводимых диагностических работ, планирует, заказывает и, в зависимости от возможности осуществления ремонта на месте, доставляет запасные части к месту ремонта.
Таким образом сервисная служба обеспечивает интегрированный мониторинг состояния, планирует и выполняет все виды ремонтов оборудования, поставленного заказчикам, включая капитальные, планирует запасные части.
Задачи сервисной службы:
- в процессе эксплуатации оборудования – применение способов повышения эксплуатационной надежности технических объектов путем снижения износа, предупреждения объемных разрушений и изменения структуры материала конструкций, подверженных температурным, коррозионным воздействиям; применение технических средств мониторинга и диагностики повреждений и контроля режимов эксплуатации;
- при производстве ремонтов и техническом обслуживании – широкое применение средств механизации, инструмента, материалов для ремонтных работ (сборочно-разборочных, монтажных), и тем самым – сокращение ручного труда и повышение качества работ;
- в сфере производства запасных частей – применение прогрессивных методов управления их качеством (надежностью), использование современного станочного парка и технологии производства заготовок и изделий.
5.2 Диагностика и практика её реализации
Диагностика осуществляется с помощью специальных систем мониторинга и диагностических устройств. Системы мониторинга состояния металлургического оборудования ― наиболее эффективное средство снижения расходов на эксплуатацию оборудования. Это достигается перестройкой тактики технического обслуживания: от ремонта вышедшего из строя оборудования к недопущению отказа вообще. Мониторинг осуществляется как он-лайн с помощью датчиков состояния, так и с помощью переносных диагностических устройств, проверяющих состояние оборудования с определенной периодичностью.
При он-лайн мониторинге предусматривается использование комплекса датчиков, регистрирующих основные параметры работы оборудования и технологического процесса, такие как характеристики электродвигателей, температура элементов оборудования, вибрационные процессы (в подшипниковых узлах, зубчатых зацеплениях и др.), рабочие нагрузки и другие, требуемые для данного производства. Полученные параметры передаются на центральный компьютер (сервер), на котором представляются в цифровой форме с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). Некоторые параметры обрабатываются с помощью контроллеров перед передачей сигнала на сервер. Связь датчиков с сервером может осуществляться как по проводам, так и с помощью радиосигнала; в последнем случае надежность системы повышается.
Для реализации системы разработано программное обеспечение, включающее базу данных, достаточно удобный интерфейс, а также систему локальной сети, которая предусматривает не только связь системы датчиков с сервером, но и связь (по проводам или по радио) с другими компьютерами, в том числе переносными, обеспечивающими требуемым объемом информации персонал цеха.
В качестве примера системы он-лайн мониторинга можно рассмотреть систему используемую для исследования нагрузок на лабораторном двухвалковом прокатном стане 180, мнемосхема которого приведена на рисунке 2. Усилия регистрируются на шейках верхнего валка, крутящий момент на валке и величина тока двигателя на холостом ходу и при прокатке стальной заготовки. Тяжелые условия эксплуатации металлургического оборудования практически исключают применение в системах мониторинга традиционных средств тензометрии из-за возможности их повреждения. Поэтому была разработана система регистрации потребляемого тока двигателей привода, величина которого в определенной мере отражает уровень нагрузок в узлах машин. После измерения тока его величины пересчитываются в значения крутящего момента и уровень напряжений в деталях машины. Для этого предварительно проводят тензометрию нагрузок в узлах машины с одновременной регистрацией тока и напряжения двигателя.
Тензометрия с помощью датчиков сопротивления используется только при разработке и внедрении системы и в дальнейшей эксплуатации не требуется, поэтому надежности она не снижает. На рисунке 3 представлены осциллограммы тока двигателя 1(a), усилия Р (б) и крутящего момента М (в) прокатки. Переменный ток измеряют непосредственной оцифровкой синусоидального сигнала 50 Гц с трансформатора тока 50/5А без его выпрямления и какого-либо преобразования, что повышает точность и скорость измерения. В дальнейшем по осциллограммам тока определяют величины нагрузок в деталях привода. Полученные данные позволяют прогнозировать срок службы детали при полном использовании прочностных свойств материала (до разрушения). Повреждающее действие оказывают амплитудные напряжения превышающие предел выносливости детали. Расчет усталостной долговечности выполняется на основании корректированной линейной гипотезы суммирования повреждений.
Мониторинг оборудования включает также систему вибродиагностики. При этом непрерывно получается сигнал от вибродатчиков и отображается виброграмма и ее спектр на экране. Данными для диагностики являются амплитуды наиболее высоких пиков спектрограммы. В случае их внезапного увеличения или смещения производится подача предупреждающего сигнала.
Достоинством системы является возможность непрерывного контроля за соблюдением правил эксплуатации оборудования, а также поддержания параметров технологического процесса в заданных пределах и увеличения за счет этого сроков эксплуатации техники и обеспечения высокого качества продукции.
Таким образом обслуживающий персонал остается в штате предприятия и осуществляет текущее техобслуживание и мелкие ремонты. В случае возникновения нештатной ситуации специалисты с помощью Интернета могут связаться с центральным сервером и получить консультацию в любое время суток. Если этого оказывается недостаточно, то специалисты сервисной службы могут в кратчайшее время прибыть на это предприятие для устранения аварийной ситуации и анализа и устранения причин, ее вызвавших. Планирование капитальных ремонтов и изготовление запасных частей осуществляется сервисной службой при поддержке службы телесервиса и мониторинга.
При диагностике с помощью переносных диагностических устройств контроль состояния оборудования производится с определенной периодичностью.
Наиболее простым и информативным параметром для оценки состояния агрегата является вибрация. В настоящее время накоплен значительный опыт применения методов вибрационного анализа для успешной диагностики самых различных механизмов, создана мощная аппаратная база — от простейших виброметров до сложных виброанализаторов и стационарных систем контроля вибрации.
Однако, как показывает современная мировая практика, для внедрения эффективной стратегии эксплуатации и технического обслуживания оборудования на основании сведений о его состоянии необходим комплексный подход к проблемам вибрационной диагностики: входной контроль, периодический и непрерывный мониторинг роторного оборудования, его диагностика, квалифицированный ремонт с обязательной последующей балансировкой, приемосдаточные испытания.
Наиболее перспективный способ повышения надежности работы оборудования на предприятии — сочетание двух факторов, скоординированной работы служб эксплуатации, технического надзора и ремонта и эффективное применение современных средств вибрационной диагностики. Одной из основных причин повышенной вибрации и быстрого износа узлов роторного оборудования является неуравновешенность ротора, поэтому выполнение квалифицированного ремонта невозможно без использования балансировочных станков. Для контроля состояния большого парка оборудования необходимо содействие эксплуатационного персонала, оснащенного простейшими, не требующими квалификации средствами измерения вибрации.
Достоверная диагностика агрегатов с повышенной вибрацией, выявленных службой эксплуатации, и прогноз их ресурса требует участия специально подготовленных и обученных мобильных диагностических групп, имеющих переносные виброанализаторы и программное обеспечение для накопления вибрационной статистики.
Обходчики или эксплуатационный персонал цеха, оснащенные простейшими приборами для измерения вибрации — виброметрами, не требующими для работы специальных знаний, с определенной периодичностью измеряют уровни вибрации поднадзорного оборудования. Помимо измерений вибрации оцениваются уровни шумов, температура, другие параметры, производится визуальный осмотр. При непосредственном контроле руководства цехов за отчетный интервал времени (неделя, месяц) формируются и передаются в службу диагностики сводные таблицы вибрационного состояния оборудования и заявки на проведение диагностических работ.