Выбор стратегии технического обслуживания электрооборудования: плюсы и минусы концепции CBM

Теория надежности электрооборудования и методика исследований его эксплуатационных свойств развивается уже не одно десятилетие. Многолетняя научная и практическая работа в этой области привела к созданию новой научно-прикладной дисциплины — технической диагностики, которая непрерывно совершенствуется. Это объясняет появление новых стратегий обслуживания, технических и программных решений.

Выбор правильной стратегии обслуживания и инструментов контроля предостережет от длительного и неоправданно дорогого ремонта

Ниже представлены стратегии технического обслуживания электрооборудования, применяемые в РФ и за рубежом в настоящее время:

Российские и зарубежные стратегии технического обслуживания электрооборудования

Превентивное (плановое) техническое обслуживание электрооборудования (PM)

Совершенствование системы технического обслуживания в России привело к созданию системы, ориентирующей службы ремонта на принудительную замену узлов в сроки, определяемые статистикой. Безотказная работа установок при таком подходе обеспечиваются единой системой планово-предупредительных ремонтов, проведением ремонтных и сервисных мероприятий «по графику». Мероприятия осуществляются периодически, после отработки оборудованием определенного количества часов. Такой вид обслуживания должен исключать поломки в принципе, так как диагностика проводится заранее, по плану, при составлении которого оговариваются все действия, подлежащие выполнению. Заменять компоненты системы тоже следует по графику, не разбираясь в том, надо ли это делать. Главная цель стратегии — исключить незапланированные, внезапные простои. В настоящее время стало очевидным, что проверка по плану не означает своевременной фиксации первых признаков нарастающего дефекта.

Применение этой стратегии продемонстрировало недопустимый разброс в отношении прогнозируемого срока службы однотипного оборудования. Появилась необходимость определения параметров фактического состояния каждого узла методами, исключающими разборку оборудования. В процессе развития методов технической диагностики было выяснено, что переход на обслуживание по текущему состоянию ведет к существенной экономии финансовых средств, предназначенных для поддержания оборудования в рабочем состоянии.

Следует отметить, что частота появления дефектов распределяется по времени жизни оборудования весьма неравномерно. Стратегия опирается на возможности довольно простых с точки зрения сегодняшнего дня приборов, которые, как правило, требуют для диагностики остановки или отключения оборудования. В свете современных представлений о выборе стратегии обслуживания плановое обслуживание является устаревающим методом, так как не предполагает гибкости в планировании проверок. Проверки, распределенные по времени равномерно, часто являются излишними и могут «пропустить» начало быстро нарастающих негативных изменений характеристик объектов, что способно привести к серьезной аварии.

Применение этой наиболее распространенной на сегодняшний день в России стратегии исключает внезапный простой технических средств чисто теоретически. Быстро нарастающие дефекты могут возникнуть и достичь разрушительной силы внутри запланированного межсервисного интервала. Известно, что около 50% всех регламентных ремонтных воздействий производится без необходимости. Иногда надежность прошедшего обслуживание или ремонт оборудования снижается. Это вызвано ремонтными заменами, так как период приработки из-за установки новых узлов начинался заново. Но это не значит, что такой метод контроля вовсе непригоден. Для небольших систем, где ремонт не занимает много времени и не чреват серьезными последствиями, метод планового обслуживания вполне приемлем.

Аварийное обслуживание электрооборудования (RM)

Аварийное обслуживание (RM), как ни странно, может оказаться лучшей стратегией в случае, например, выхода из строя небольшого электродвигателя. Такой двигатель гораздо дешевле и проще заменить, чем ремонтировать. Недостаток подхода в том, что выход из строя всего объекта считается приемлемым. Если электродвигатель обеспечивает работу важного объекта, то выбор этой стратегии будет ошибочным.

Прогностическое техническое обслуживание (PdM)

Прогностическое обслуживание (PdM) — одна из зарубежных стратегий, которая опирается на специфическую информацию об оборудовании и прогнозирует приближающийся отказ. Такой подход чаще применяется в совокупности с вибрационным анализом и термометрией. При этом, планирование диагностических процедур отсутствует. Частота проверок устанавливается по ситуации. Стратегия предполагает существенные затраты на покупку аналитического оборудования и обучение специалистов. Наибольший эффект от метода будет достигнут лишь в случае правильной оценки ситуации.

Обслуживание по состоянию (CBM)

Обслуживание по состоянию (CBM), как и предыдущий метод, опирается на значение текущих параметров состояния объекта. Информация от датчиков автоматически сопоставляется с эталонными значениями и в случае превышения допустимых пределов формируется предупреждение о возможной аварии.

Ранее считалось, что если концепция CBM не предполагает четкого графика обслуживания, то возможны незапланированные простои и срывы производственных планов. В CBM-стратегии внеплановые ремонты резервируются «на всякий случай». Если необходимости в обслуживании и ремонте нет, то запланированное на внезапный простой время можно использовать для перевыполнения плана производства или сервисных мероприятий. Например, устранить причины, вызывающие подозрительные отклонения контролируемых параметров. При рациональном подходе нестабильность загруженности службы ремонта, которая присутствует в этом методе, можно минимизировать.

Обслуживание электрооборудования по надежности (RCM)

Обслуживание по надежности (RCM) заключается в определении безопасного уровня обслуживания «по минимуму» и строится на основе инженерного анализа вероятных причин отказов. Многие эксперты рассматривают эту систему как самую эффективную в отношении затрат. Суть стратегии в автоматизированном повышении эффективности эксплуатации оборудования. Каждый элемент оборудования сначала тщательно анализируется и только после этого делается выбор в отношении той или иной стратегии. Приоритетные критерии — экономия и надежность.

Современные, компактные приборы оснащаются мощным, специализированным ПО и позволяют быстро оценить важные параметры

Аргументы в пользу стратегии технического обслуживания CBM

В основе выбора стратегии CBM лежит так называемая кривая интенсивности отказов:

Зависимость интенсивности отказов от времени эксплуатации

Первые три года, когда оборудование только начинает работать, требуется пристальное внимание к его параметрам, чтобы произошло «притирание» и начался режим устойчивой работы. В дальнейшем оборудование «отрабатывает» свой срок службы. Обычно это длится 20-50 лет. Из графика видно, что в особом внимании нуждается оборудование, «попадающее» в ранние отказы, из-за ошибок в процессе монтажа или скрытых дефектов материалов. Во время работы в устойчивом состоянии непрерывный мониторинг и частые исследования востребованы менее всего. Периодические проверки раз в год или в два года вполне подходят для “устойчивого состояния”. Еще большее внимание к изменению параметров требуется на завершающих этапах срока жизни.

Для реализации стратегий PdM и CBM необходим периодический или непрерывный контроль изменений параметров. Современные приборы диагностики фиксируют время, место и результаты измерений. Такой пакет информации называется трендом. Важный момент современного подхода заключается в том, что учитывается не только значение измеряемой величины, но и скорость ее изменения. Это основная тенденция. Раннее обнаружение неполадок позволяет проводить качественное выполнение работ и сокращать их сроки, а значит, снижать стоимость обслуживания. Переход на эту стратегию способствует принятию более обоснованных решений.

Стратегия технического обслуживания и ремонта по состоянию устраняет недостатки исторически предшествовавшей ей стратегии планово-предупредительного ремонта. При этом, значительно снижается количество ремонтных воздействий, в которых нет необходимости.

Потенциальная ценность систем для CBM-стратегии заключается в том, что по мере совершенствования оборудования его стоимость растет значительно медленнее. Это объясняется совершенствованием технологий создания диагностического оборудования и разработкой нового, специализированного программного обеспечения. Стратегия обретает роль все более важного рычага для оптимального управления предприятием или целой отраслью. Снижение производственных затрат и сокращение использования ресурсов при применении CBM благоприятно сказывается на все более актуальных в последние годы проблемах экологии.

Слабые стороны концепции технического обслуживания электрооборудования CBM

У каждого подхода к диагностике есть свои недостатки и преимущества. Несложно заметить, что наиболее приемлемой в настоящее время является стратегия CBM. У стратегии имеется несколько проблем, которые следует учитывать. Прежде всего, это следует отметить высокую первоначальную стоимость систем для осуществления CBM. Затраты на необходимые средства измерения и установку датчиков особенно существенны, если оборудование уже установлено. Появление беспроводных систем заметно снизило начальную стоимость необходимых для измерений средств. Перед внедрением систем контроля ставится важный вопрос: какой будет эффективность инвестиций, направленных на добавление ко всему оборудованию оборудования для применения CBM-стратегии. К примеру, первое поколение CBM на энергоустановках нефтегазовой отрасли, из-за высокой стоимости приборов, сосредотачивалось лишь на регистрации вибраций у тяжелых вращающихся машин.

Переход на новую стратегию приводит к существенным изменениям в отношении выполнения обслуживания. Организационные изменения в компании в целом оказываются достаточно сложными. Техническая сторона, как правило, тоже не отличается простотой. Кроме этого, вся получаемая информация должна быть правильно интерпретирована для понимания истинного состояния оборудования и практического применения сделанных выводов.

Выводы

Следует обратить внимание на сходство российского технического обслуживания по состоянию и зарубежного — CBM. Оба подхода к диагностике ставят своей целью определение фактического состояния оборудования, но в отличие от плановых процедур мероприятия по ремонту и обслуживанию должны выполняться в зависимости от информации, которую дают приборы диагностики. Максимальный эффект достигается при применении «онлайн» систем сбора данных. На сегодняшний день стоимость приборов для проведения стратегии CBM определяет ее применение для менее значимых частей оборудования, хотя преимущества очевидны. Ясно, что CBM-стратегия будет все шире распространяться по причине возросших требований к надежности и безопасности. Такой подход к диагностике, похоже, оставит все остальные стратегии позади, благодаря опыту, приобретенному в этой области за последние годы и стремительному совершенствованию технических решений.

Для получения консультации, а так же для подбора диагностического решения для вашего конкретного случая, заполните форму: