Ολικός Βαθμός Απόδοσης

Transcript

1 Η σημασία της λίπανσης στη διατήρηση του Ολικού Βαθμού Απόδοσης του μηχανικού εξοπλισμού Εισηγητής: Χαράλαμπος Αποστολίδης 1 Ολικός Βαθμός Απόδοσης Στη Βιομηχανία η εξασφάλιση ικανοποιητικού αποτελέσματος εξαρτάται άμεσα από Την αξιόπιστη και αποτελεσματική λειτουργία ολόκληρης της παραγωγικής αλυσίδας - συνολικά και ανά στοιχείο της Κάθε διακοπή, για οποιονδήποτε λόγο, ελαττώνει ή και εξαφανίζει το αναμενόμενο τελικό αποτέλεσμα (κέρδος, φήμη, ποιότητα, αγορά, πελατεία ) 2 Ολικός Βαθμός Απόδοσης Κάθε σύστημα χαρακτηρίζεται από τον ολικό βαθμό απόδοσης (Ο.Β.Α.) που επηρεάζεται αρνητικά από κάθε απώλεια που οφείλεται: Σε αδυναμία λειτουργίας για οποιοδήποτε λόγο. Βλάβη, συντήρηση, ρύθμιση. Σε χαμηλή απόδοση. Μειωμένη ταχύτητα, διαρκείς στάσεις, συχνές εκκινήσεις, ρυθμίσεις εργαλείων, ελλείψεις πληροφοριών, εργαλείων, παραγγελιών κλπ. Σε ποιοτικά προβλήματα. Σκάρτα, επιδιορθώσεις, επιστροφές. 3 1

2 Ολικός Βαθμός Απόδοσης Άρα Ο.Β.Α. = Διαθεσιμότητα Χ Απόδοση Χ Ποιότητα 4 Διατήρηση Ολικού Βαθμού Απόδοσης Ο.Β.Α. Διαθεσιμότητα Βλάβες Καμία Καθυστερήσεις Ελαχιστοποίηση Συντελεστής απόδοσης Χαμηλή ταχύτητα Ποτέ Άεργος λειτουργία Μικρές στάσεις Ποτέ Ποιότητα Σκάρτα Επιδιορθώσεις Ποτέ Στάσεις Ελαχιστοποίηση 5 Διατήρηση Ολικού Βαθμού Απόδοσης Με άλλα λόγια ο ΟΒΑ εξαρτάται από τη συνολική αξιοπιστία κάθε συστήματος Τι είναι όμως αξιοπιστία;; 6 2

3 Τι είναι αξιοπιστία; Η πιθανότητα ενός παγίου (συσκευή, μηχανικό σύνολο, κτήριο κλπ.) να εκτελεί την αποστολή του επαρκώς και ασφαλώς για ολόκληρη την προσχεδιασμένη χρονική περίοδο και τις επικρατούσες λειτουργικές συνθήκες και σύμφωνα με τους στόχους που έχουν τεθεί απρόσκοπτα (χωρίς διακοπές και χωρίς βλάβες) Με συγκεκριμένο κάθε φορά αποτέλεσμα Δεν είναι μονοδιάστατο μέγεθος Είναι συνάρτηση πολλών παραγόντων:.. 7 Τι είναι αξιοπιστία; Της εγγενούς (εσωτερικής) αξιοπιστίας που διαθέτει κάθε στοιχείο του και είναι δεδομένη (δεν βελτιώνεται.. μόνο αντικαθίσταται ) Το πως λειτουργεί ή χρησιμοποιείται= κριτήριο επιλογής (μεταβλητή) Πάγιο Στοιχείο Το πως συντηρείται (μεταβλητή) 8 Παράδειγμα: Βιομηχανικός Μειωτήρας Rσυν = R 1 x R 2..xR Σχεδιασμός (ισχύς, βαθμίδες, σχέσεις μετάδοσης, κλπ) 2. Κατασκευή σώματος (υλικά, υπολογισμοί) 3. Εξαρτήματα, ποιότητα υλικών, επεξεργασία, επιφανειακές κατεργασίες, κλπ Έδρανα Γρανάζια Άξονες Στεγανωτικά 4. Συναρμολόγηση (ανοχές, ευθυγραμμίσεις, παραλληλίες, ζυγοσταθμίσεις) 5. Μεταφορά 6. Τοποθέτηση, πάκτωση, έδαφος 7. Δοκιμές, Αρχική λειτουργία,διορθώσεις 8. Κανονική λειτουργία 9. Είδος διεργασίας 10. Είδος/τρόπος χρήσης/συνθήκες 11. Συντήρηση 12. Λίπανση (Πρόγραμμα, Λιπαντικά, Διαδικασίες) 9 3

4 Απώλεια χρησιμότητας Οποιοδήποτε γεγονός λάθους, παράλειψης, φθοράς, κόπωσης κλπ.- σε οποιαδήποτε φάση του κύκλου ζωής ενός παγίου Οδηγεί σε αστοχίες ή βλάβες και στην απώλεια χρησιμότητας των τεχνικών συστημάτων Προκαλώντας διακοπές, δυσλειτουργίες και μείωση του ωφέλιμου κύκλου ζωής κάθε τεχνικού συστήματος ΩΚΖ: ο χρόνος κατά τον οποίο το τεχνικό σύστημα αποδίδει όπως ακριβώς έχει σχεδιαστεί ή απαιτείται 10 Κύριες αιτίες απώλειας χρησιμότητας Κύριες Αιτίες Απώλειας χρησιμότητας Γήρανση Σφάλματα υλικών 15% Καταστροφή επιφανειών 70% Απρόβλεπτα γεγονότα 15% Διάβρωση 20% Τριβολογικές Φθορές 50% Αποξέσεις Εκκοιλάνσεις Κόπωση Συγκολλήσεις Αρπάγματα 11 Κυριότεροι μηχανισμοί φθοράς μηχανικών στοιχείων Στοιχεία Μηχανισμός Κατασκευαστικά στοιχεία Φθαρτά στοιχεία Στοιχεία μηχανών Ικριώματα Στηρίγματα Καλύμματα Περιβλήματα Κιγκλιδώματα Σωληνώσεις κλπ. Διάβρωση Περιβάλλον Κόπωση Ζημιές Δίσκοι τριβής Γλίστρες Ράουλα Μεταφορικές ταινίες Αποφρακτικά όργανα Πτερωτές αντλιών Επιστόμια Σωληνώσεις Συρματόσχοινα κλπ. Η φθορά εξαρτάται από το είδος των διακινούμενων υλικών την ποσότητα και το χρόνο λειτουργίας αρχές λίπανσης NEW.ppt Μεταδόσεις κινήσεων Κιβώτια Γρανάζια Ρουλεμάν Σύνδεσμοι Εξαρτήματα: Υδραυλικών / Κυκλοφοριακών / Πνευματικών συστημάτων Φυσικοί νόμοι Τριβή Διάβρωση Χημική Μηχανική Κόπωση Μηχανικές αιτίες 12 4

5 Πρόωρες φθορές και βλάβες Τέσσερις είναι οι βασικές παραλήψεις που προκαλούν το 80% των πρόωρων φθορών και βλαβών: Χαλάρωση συνδέσεων, στερεώσεων, αγκυρώσεων έλλειψη ζυγοστάθμισης και ευθυγράμμισης Ακάθαρτο περιβάλλον & μόλυνση λιπαντικών Ακατάλληλη λίπανση = αστοχία λίπανσης 13 Αιτίες αστοχίας λίπανσης και...τα συνεπακόλουθα 14 Σημασία της λίπανσης Το 40% περίπου των ζημιών και φθορών οφείλεται σε ακατάλληλη λίπανση Η εφαρμογή των κατάλληλων λιπαντικών μπορεί να μειώσει από 20-80% των δαπανών συντήρησης και να αυξήσει τα καθαρά κέρδη από 10-30% 15 5

6 Αστοχίες λίπανσης Οι αιτίες δεν αξιολογούνται επαρκώς Αναφέρονται γενικά σαν αστοχία λιπαντικών ή Γίνονται αποδεκτές σαν εξάντληση ορίων ζωής 16 Αιτίες αστοχίας λίπανσης Προνοητικές και προληπτικές ενέργειες 1. Ακατάλληλες συνθήκες αποθήκευσης, διακίνησης και διανομής και χρήσης λιπαντικών 2. Οξείδωση 3. Επιλογή ακατάλληλου για την εφαρμογή λιπαντικού 4. Υψηλές θερμοκρασίες 5. Χαμηλές θερμοκρασίες 6. Υψηλά φορτία 7. Κρουστικά φορτία 8. Ανεπαρκής ποσότητα ή / και έλλειψη λιπαντικού 9. Υπερ-λίπανση 10. Άτακτα διαστήματα αναλίπανσης / συμπλήρωσης 17 Αιτίες αστοχίας λίπανσης Προνοητικές και προληπτικές ενέργειες 11. Αναμίξεις λιπαντικών διαφορετικής χημικής σύστασης 12. Επιμολύνσεις με διάφορες ουσίες και στερεά σωματίδια 13. Ανάμιξη με καύσιμο ή διαλύτες 14. Εξάντληση προσθέτων 15. Ποιοτική στάθμη του λιπαντικού 16. Κακές πρακτικές λίπανσης 17. Διαστάσεις δεξαμενών 18. Στάθμη λειτουργίας σε δεξαμενές 19. Υγρασία, νερό, χημικές επιμολύνσεις 20. Διακυμάνσεις συνθηκών λειτουργίας 18 6

7 Αιτίες αστοχίας λίπανσης Προνοητικές και προληπτικές ενέργειες 21. Ανεπαρκείς στεγανοποιήσεις 22. Άγνοια αρχών και τεχνολογίας λίπανσης 23. Συχνές εκκινήσεις-σταματήματα 24. Άμεσα σταματήματα μετά από τη λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες 19 (παραδείγματα) 20 Δεξαμενές Οι διαστάσεις των δεξαμενών ή / και η διατήρηση της στάθμης κυκλοφοριακών συστημάτων στα ελάχιστα όρια Δε επιτρέπει των εύκολο διαχωρισμό νερού, αέρα, αδιαλύτων Δημιουργούνται γαλακτώματα και αφρός Υπερβολική καταπόνηση και οξείδωση λιπαντικού Πρώιμες και εκτεταμένες φθορές και βλάβες Διαστάσεις δεξαμενών: V= (3..5 X Qmax) +15% Πλάτος = Ύψος, Μήκος = 2 Χ πλάτος 21 7

8 Διαστάσεις δεξαμενών Χρόνος ηρεμίας (dwell time, min) Ατμοστρόβιλοι 5-10 Αεριοστρόβιλοι 5 Η/κινητήρες 5-10 Κεντρικά Συστήματα Χαλυβουργίας Κεντρικά Συστήματα χαρτοποιίας Γενικά κυκλοφοριακά συστήματα V λιπαντικού (m 3 ) = Χρόνος ηρεμίας Χ Παροχή αντλίας (m 3 /h) 22 Διαστάσεις δεξαμενών Εφαρμογή Σημείο Παροχή Lit/min Πίεση bar Ποσότητα λίτρα Dwell Time Ατμοστρόβιλοι Έδρανα και σύστημα ελέγχου 100 ΜW 300 MW Έλαστρο Χαλυβουργείου Έδρανα Κατάσταση δεξαμενών 24 8

9 Κατάσταση δεξαμενών Επιστροφές Φίλτρο αέρος Στόμιο πληρώσεως Έξοδος προς αντλία Φίλτρο λαδιού Υαλοδείκτης ελέγχου στάθμης Εξυδάτωση Διάτρητο διάφραγμα μεταξύ γραμμών επιστροφής και κατάθλιψης. Εμποδίζει την υψηλή περιδίνηση του λαδιού Θυρίδα καθαρισμού 25 Αποθήκευση, Διακίνηση, Διανομή, Χρήση Επιμολύνσεις από το περιβάλλον (στερεά σωματίδια και νερό) Είναι αιτία του 80% των πρόωρων φθορών των στοιχείων μηχανών και των εξαρτημάτων τους Επιλογή ακατάλληλων λιπαντικών (λάθη) Αναμείξεις ασύμβατων λιπαντικών (χημική καταστροφή) 26 Συνθήκες αποθήκευσης 27 9

10 Φθορές που οφείλονται στις τριβές Προσκόλληση, συγκόλληση (adhesion, welding)- άρπαγμα οφείλεται στην αδυναμία διαχωρισμού των συνεργαζόμενων επιφανειών Δύναμη F Φορτία Low speed Σημεία μερικών επαφών Συγκολλήσεις 28 Παράδειγμα Προσκόλληση, συγκόλληση, άρπαγμα 29 Παράδειγμα Προσκόλληση, συγκόλληση, άρπαγμα 30 10

11 Παράδειγμα Προσκόλληση, συγκόλληση, άρπαγμα 31 Παράδειγμα Προσκόλληση, συγκόλληση, άρπαγμα 32 Φθορές που οφείλονται στις τριβές Κύριες αιτίες Ανεπαρκής λίπανση (ποσοτικά) Ακατάλληλο ιξώδες (ρευστότητα) Ακατάλληλο λιπαντικό (ποιότητα) Σταδιακή υποβάθμιση λιπαντικού (ποιότητα λίπανσης) Προληπτικά μέτρα Χρήση λιπαντικών με κατάλληλο ιξώδες Επιλογή ενισχυμένων λιπαντικών Έλεγχος θερμοκρασίας Τακτικοί έλεγχοι με χημικές αναλύσεις της κατάστασης των λιπαντικών, της ποιότητας λίπανσης και της ικανότητας προστασίας από τις φθορές Εκπαίδευση 33 11

12 Φθορές που οφείλονται στη μόλυνση των λιπαντικών Διακρίνουμε τους Ενδογενείς μολυντές, που παράγονται μέσα στο σύστημα όπως: σκληρές επικαθίσεις και εξανθρακώματα από την οξείδωση των λιπαντικών προϊόντα φθοράς των εξαρτημάτων και σωληνώσεων όπως μεταλλικά σωματίδια απόξεσης και σκουριά. 34 Φθορές που οφείλονται στη μόλυνση των λιπαντικών Εξωγενείς μολυντές που προέρχονται από το περιβάλλον και εισέρχονται στο σύστημα: Από τα σημεία πλήρωσης και αναπνοής ή επικοινωνίας με το περιβάλλον Κατά τη διάρκεια επισκευών, συγκολλήσεων Με τη χρήση ακατάλληλων συσκευών λίπανσης Κατά τη διάρκεια συμπληρώσεων ή αντικαταστάσεων Από τις συσκευασίες λόγω κακής αποθήκευσης και χειρισμού Από μολυντές κατά τη διάρκεια της παραγωγής ή κατά την μεταφορά τους χύμα (ακάθαρτες δεξαμενές, ακάθαρτα δοχεία και εργαλεία) 35 Φθορές που οφείλονται στη μόλυνση των λιπαντικών Απόξεση (abrasion) Προκαλείται από το όργωμα μιας επιφάνειας από μια άλλη και κυρίως από την παρεμβολή σκληρών σωματιδίων (μολυντές) που υπάρχουν μέσα στο λιπαντικό. Καταστρέφονται οι επιφάνειες και αυξάνονται οι τριβές ΦΟΡΤΙΟ 1.Παρεμβολή σωματιδίου ΦΟΡΤΙΟ 2. Αυλάκωση, έναρξη ρωγμής ΦΟΡΤΙΟ ΦΟΡΤΙΟ 3. Προοδευτική ρηγμάτωση μετά ν κύκλους φορτίσεων 4. Καταστροφή επιφάνειας, απόσπαση σωματιδίων 36 12

13 Φθορές που οφείλονται στη μόλυνση των λιπαντικών 37 Φθορές που οφείλονται στη μόλυνση των λιπαντικών Φθορά από ξένα σωματίδια και φθοράς 38 Φθορές που οφείλονται στη μόλυνση των λιπαντικών Κοιλώματα (indentations) Φθορές που προκαλούνται από τη συμπίεση σκληρών σωματιδίων που υπάρχουν μέσα στο λιπαντικό. Καταστρέφονται οι επιφάνειες και αυξάνουν σημαντικά οι τριβές 39 13

14 Προληπτικά μέτρα Φθορές που οφείλονται στη μόλυνση των λιπαντικών Προστασία σημείων επικοινωνίας με το περιβάλλον Τοποθέτηση φίλτρων στα σημεία αναπνοής Χρήση κατάλληλων και επισημασμένων οργάνων και εργαλείων λίπανσης Διασφάλιση ποιότητας κατά την αποθήκευση, διακίνηση και εφαρμογή των λιπαντικών Συνεχής επιτήρηση και διατήρηση επιπέδου καθαρότητας λιπαντικού Χημικοί έλεγχοι, φίλτρα γραμμών, διατάξεις καθαρισμού Συνεχής επιτήρηση και διατήρηση λιπαντικής προστασίας Εκπαίδευση 40 Φθορές που οφείλονται στο περιβάλλον Διάβρωση (σκωρίαση, χημική διάβρωση) Οφείλεται στη παρατεταμένη έκθεση μεταλλικών επιφανειών σε διαβρωτικό περιβάλλον Είσοδος διαβρωτικών ουσιών (νερό, ατμοί οξέων κλπ) από τα σημεία επικοινωνίας, καταστραμμένες τσιμούχες ή δημιουργούνται μέσα σε αυτό (π.χ. συμπυκνώματα) Προσβάλλονται ολόκληρες οι μεταλλικές επιφάνειες 41 Φθορές που οφείλονται στο περιβάλλον Παράγοντες που προάγουν τις φθορές αυτής της κατηγορίας Παρουσία διαβρωτικών μέσων Χρόνος έκθεσης Θερμοκρασία 42 14

15 Διάβρωση (σκουριά) 43 Διάβρωση (ψωρίαση) 44 Διάβρωση (σκωρίαση, ψωρίαση) 45 15

16 Χημική διάβρωση 46 Χημική διάβρωση 47 Ηλεκτροδιάβρωση Διάβρωση από τη διαρροή ασθενών ρευμάτων (Eddy Currents) Διάβρωση μεγάλης έντασης χαμηλής τάσης (όπως κατά την ηλεκτροσυγκόλληση στις επισκευές) 48 16

17 Φθορές που οφείλονται σε μηχανικές αιτίες Κόπωση Φθορά που συνδέεται με την συγκέντρωση υψηλών φορτίων στα σημεία επαφής συνεργαζόμενων επιφανειών Οφείλεται σε κόπωση υλικού Προκαλούνται αποσπάσεις υλικού και εμφανίζονται υπό μορφή ψωριάσεων, απολεπίσεων, εξελκώσεων ή θραύσεων Αιτίες Αστοχία υλικού Σχεδιασμός Εφαρμογή Κραδασμοί, απευθυγραμμία, αζυγοσταθμία Μηχανικές αιτίες Επιλογή ακατάλληλων λιπαντικών Μόλυνση 49 Φθορές που οφείλονται σε μηχανικές αιτίες 50 Φθορές που οφείλονται σε μηχανικές αιτίες 51 17

18 Φθορές που οφείλονται σε μηχανικές αιτίες Προληπτικά μέτρα Επιλογή κατάλληλων λιπαντικών Σχεδιασμός, ανασχεδιασμός Υλικά κατασκευής, συντελεστές ασφαλείας Ποιότητα κατεργασίας Ευθυγράμμιση, ζυγοστάθμιση Απομόνωση κραδασμών Διατήρηση καθαρότητας Ενέργειες Προληπτικοί έλεγχοι (κάθε κατηγορίας), επιθεωρήσεις Έλεγχος καθαρότητας (φίλτρα, μαγνήτες) Τακτικές αναλύσεις λιπαντικών Φερρογραφία σε κρίσιμες περιπτώσεις Ανάλυση κραδασμών 52 Σύγκριση φθορών Χ Απόξεση Συγκόλληση Κόπωση Διάβρωση Χ Ήπια φθορά Ωφέλιμη ζωή σχεδιασμού Καταστροφή Ρυθμός μακροημέρευσης / Χ Μ.Ο ώρες Ρυθμός υποβάθμισης : Χ 53 Επίλογος Η λίπανση αποτελεί προϋπόθεση μακροζωίας και διασφάλισης αξιοπιστίας του παραγωγικού εξοπλισμού μεγιστοποίησης απόδοσης αποτελεσματικής και αξιόπιστης συντήρησης ppt 54 18