Thüringer Trinkwassertage 2018 Langzeit EKG – Am Puls der ...€¦ · §DIN ISO 10816-7:2009-08...

Langzeit EKG –Am Puls der Anlage

Thüringer Trinkwassertage 2018


1.Arten der Instandhaltung

2.Risikobeuteilung

3.Zustandsbasierte Instandhaltung

4.Predictive Maintenance


Arten der Instandhaltung in DeutschlandThüringer Trinkwassertage 2018

Vor

beug

ende

Inst

andh

altu

ng

Zust

ands

orie

ntie

rteIn

stan

dhal

tung

Bet

rSic

hV

1885

VB

G4/

BG

VA

3

DG

VU

3

TRB

S21

31

2002

BG

VA

2

1972 1979 2014

Bet

rSic

hV_V

2

Ers

teV

erba

ndsr

egul

ieru

ng

2007 2010 2015

Bet

rSic

hV_V

2.1

2016

VD

E10

00-1

0

20051895

Vors

tellu

ngau

fde

rHan

nove

rMes

sePr

edic

tive

Mai

nten

ance

1942

VD

E07

01

1982 2012

Ers

teP

ublik

atio

nzu

Pre

dict

ive

Mai

nten

ance

Instandhaltungsarten im Überblick§ Vorbeugende InstandhaltungØWartung der Anlagentechnik erfolgt nach einem festen

Zeitraster ohne den Tatsächlichen Zustand zu ermitteln

Ø Die Zeiträume werden aus Vorgaben wie der BGVA 3

entnommen.

§ Zustandsbasierte InstandhaltungØ Die Wartungszeiträume werden im Einklang mit der

Betriebssicherheitsverordnung auf Basis von

Risikoanalysen ermittelt. Hierzu werden mehr

Informationen aus dem Feld benötigt


Instandhaltungsarten im Überblick§ Predictive MaintenanceØ Dauerhaftes Überwachen der Anlagen und Aggregate auf die maßgeblichen

Verschleißanzeichen mittels moderner Sensorik. Mit dem Ziel einen drohenden

Ausfall vorhersagen zu können und zum richtigen Zeitpunkt zu reparieren.



2.Risikobeuteilung



Thüringer Trinkwassertage 2018Langzeit EKG –Am Puls der Anlage

RisikoanalyseGrundsätzliches:

§ Verantwortlichkeiten im Unternehmen regeln (VDE1000-Teil10)

§ Grundlage aller Entscheidungen ist die Risikoanalyse

§ Maßnahmen der Risikoabwendung sind schriftlich zu dokumentieren

§ Keine bestimmte Software für die Dokumentation vorgeschrieben

§ Entscheidungen sind nachvollziehbar für Dritte zu

dokumentieren


RisikoanalyseVorgehen:

§ Erkennen und Dokumentieren der Gefährdungen

§ Durchführen einer Risikobeurteilung

§ Dokumentation der Risiken und Maßnahmen

§ Erstellung einer Instanthaltungsstrategie

§ Umsetzung der Maßnahmen

§ Kontrolle auf Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen


Die Intervalle eines ElektromotorsDurchführung der Risikobeurteilung zur Festlegung der Wartungszeiträume

Ständig

Häufig

Gelegentlich X

Selten

Nie

KeinSchaden

geringerSchaden

mittlererSchaden

hoherSchaden

Existenzbedrohend

Kriterien für die Wahrscheinlichkeit:§ Alter des Antriebs§ Zustand§ Einsatzumgebung§ Bericht der letzten Wartung§ StörungshistorieZustand der MSR-Schränke

Kriterien für die Schadenshöhe:§ Ersatzkosten§ Lagerware§ Sondermotor§ Redundanz vorhanden§ Ausfall der Wasserförderung§ Ausfall der Teilanlage

! Wichtig ist die Bewertung schriftlich durchzuführen !




2.Risikobeuteilung




Betriebssicherheitsverordung & Instandhaltung

ZustandsbasierteInstandhaltung

Starre Intervalle?

BetrSichVflexible Intervalle

VorbeugendeInstandhaltung

Anlagenverfügbarkeit

Kosten+

Nutzen?Verantwortung

?

Kosten-


Anforderungen an den Betreiber§ Regelung des Verantwortungsbereichs

§ Auswahl und Qualifizierung eigener Mitarbeiter

§ Schriftliche Benennung der Verantwortlichen

§ Erstellen von Gefährdungsbeurteilungen

§ Festlegen der Wartungsintervalle

§ Kenntnisse der Normen und Verordnungen

§ Dokumentation der Maßnahmen

§ Kontrolle auf Wirksamkeit


Risikomatrix nach Nohl

Was wird benötigt für die zustandbasierteInstandhaltung§ Informationen über den Anlagenzustand

§ Energiewerte ( Verbrauch , Netzqualität ..)

§ Messwerte

§ Schaltspiele , Betriebsstunden

§ Informationen über den Alterungsprozess

§ Zugriff auf die Werte zurückliegender Wartungen


Wofür mehr Informationen aus dem Feld

§ Festsetzen der Wartungsintervalle

§ Für den Erhalt der Betriebssicherheit

§ Als Ersatz für aufwendige Inspektionen weit verzweigter Anlagen

§ Zum Erkennen von Einsparpotentialen

§ Zur Sicherstellung der Qualität des Produkts

§ Zum Aufbau von Wartungshistorien über Aggregate und Anlagenteile

§ Planung von Modernisierungsmaßnahmen

§ Kontrolle getroffener Maßnahmen auf Wirksamkeit


Die Wagschale zwischen Einsparung undAnlagenverfügbarkeit

Die Betriebssicherheitsverordnung bietet die Möglichkeit die Zeiträume fürPrüfungen zu verlängern. Hierbei sollte man immer die Anlagenverfügbarkeitim Auge behalten

Einsparungen Anlagenverfügbarkeit




2.Risikobeuteilung




Predictive MaintenanceDauerhaftes Überwachen der Anlagen und Aggregate auf die maßgeblichenVerschleißanzeichen mittels moderner Sensorik.Mit dem Ziel einen drohenden Ausfall vorhersagen zu können und zum richtigenZeitpunkt zu reparieren.


Predictive MaintenanceOptimierungsansätze:

§ Pumpe im Best-Fit Punkt betreiben (optimaler Arbeitspunkt)

§ Eingesetzte Energie versus Fördermenge

§ Vermeidung von Turbulenzen und Kavitation

§ Dynamische Schwingungsüberwachung

§ Die richtige Pumpe am richtigen Platz ?

Ziel:

§ Optimaler Anlagenwirkungsgrad

§ Energieoptimierung

§ Laufzeitverlängerung,

§ Schadensvermeidung

§ Energieoptimierung

§ Schadensfrüherkennung

§ Kostenoptimierung


Predictive MaintenanceOptimierungsansätze: Ziel:

§ Pumpe im Best-Fit Punkt betreiben Optimaler Arbeitspunkt / Anlagenwirkungsgrad

§ Pumpenkennlinie: Eine Kreiselpumpe liefert bei konstanter Drehzahl einen veränderlichen, mit abnehmender

Förderhöhe H zunehmenden Förderstrom Q. Des weiteren hängen vom Förderstrom Q der Leistungsbedarf P, der

Wirkungsgrad K und der NPSHR-Wert ab.

§ Anlagenkennlinie: Die Anlagenförderhöhe HA wird durch einen statischen Anteil, bestehend aus Hgeo und der

Druckhöhendifferenz und einem dynamischen Anteil, bestehend aus den Geschwindigkeitshöhen und den Verlusten

HJ gebildet. Da sich die Verlusthöhe HJ im Quadrat mit der Durchflussgeschwindigkeit v und damit dem Förderstrom

Q in der Rohrleitung ändert, ergibt sich eine parabelförmige Anlagenkennlinie.

§ Betriebspunkt: Der Betriebspunkt der Kreiselpumpe stellt sich selbständig als Schnittpunkt der Pumpenkennlinie mit

der Anlagenkennlinie ein


Predictive MaintenanceOptimierungsansätze: Ziel:


Quelle:FRIATEC-Rheinhütte GmbH & Co.


Optimierungsansätze: Ziel:


Predictive Maintenance

KSB_CPK / -H, CPKN 40-160 Euro-CPK,Magnochem / -Bloc Secochem-Ex, HPK / -L


1,401,451,501,551,601,651,701,751,801,85

0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,002,202,402,60

20,00 40,00 60,00

t1 (h) t2 (h) t2 (h)

Faktor 100% Faktor 95% Faktor 90%


§ Eingesetzte Energie versus Fördermenge Energieoptimierung

Drehzahländerung: Bei der Drehzahländerung von n1 auf n2 folgt die Pumpenkennlinie den Affinitätsgesetzen


=

=

21

=

h f

m³/h



§ Vermeidung von Turbulenzen und Kavitation Laufzeitverlängerung, Schadensvermeidung,

Energieoptimierung

§ Kavitation: Stichwort Unterschreitung *NPSH-Wert

Allgemein die Ausbildung örtlicher dampfgefüllter Hohlräume (Dampfblasen) im Innern einer strömenden Flüssigkeit

Schäden durch Kavitation: Veränderung der Pumpenkennlinie und damit des Betriebspunktes

Starke Zunahme von Schwingungen (Körperschall) und Geräuschen.

Zerstörung der Bauteile (insbesondere Laufräder) der Pumpe infolge der Blasenimplosion.

§ NPSHR ist der von der Pumpe benötigte Wert in m, um Kavitation auf ein unschädliches Minimum zu reduzieren. Der

NPSHR ist hauptsächlich abhängig von: Laufradform, speziell der Eintrittsbereich, Volumenstrom, Drehzahl


Quelle:FRIATEC-Rheinhütte GmbH & Co.



§ Dynamische Schwingungsüberwachung Schadensfrüherkennung

§ DIN ISO 20816-1:2017-03

Titel (Deutsch): Mechanische Schwingungen - Messung und Bewertung der Schwingungen von Maschinen –

Teil 1: Allgemeine Anleitungen (ISO 20816-1:2016)

§ DIN ISO 10816-3:2009-08

Titel (Deutsch): Mechanische Schwingungen - Bewertung der Schwingungen von Maschinen durch Messungen an

nicht-rotierenden Teilen - Teil 3: Industrielle Maschinen mit einer Nennleistung über 15 kW und Nenndrehzahlen

zwischen 120 min⁻¹ und 15000 min⁻¹ bei Messungen am Aufstellungsort

§ DIN ISO 10816-7:2009-08

Mechanische Schwingungen - Bewertung der Schwingungen von Maschinen durch Messungen an nicht-rotierenden

Teilen - Teil 7: Kreiselpumpen für den industriellen Einsatz (einschließlich Messung der Wellenschwingungen)

Predictive MaintenanceThüringer Trinkwassertage 2018


§ Dynamische Schwingungsüberwachung Schadensfrüherkennung

§ DVGW W 614 Instandhaltung von Förderanlagen (Maintenance of pumping stations)

§ Tool FFT zur Erkennung von mechanischen Schäden: Z.B. Unwuchten (Schäden am Laufrad), Ausrichtfehler,

Verschleiß an Keilriemen, loses Fundament, defekte Wälzlager, bzw. Erkennung von Kavitationen….

§ Unwucht Ausrichtfehler Hydraulische Anregung


Quelle: Efftek Diagnostic Engineers



§ Die richtige Pumpe am richtigen Platz ? Kostenoptimierung

§

§ Beispiel Rohwasserpumpen


Drehzahl

Wicklungstemperatur

LagertemperaturenDruck –abgabeseite

Druck-saugseite

Schwingungsaufnehmer ElektrischeLeistung

Warnung

Störung

Durchfluss


Predictive Maintenance für Pumpensysteme

Betrieb & DarstellungHome Online Konfiguration Alarm Passwort

Standort

Betriebs-informationen

Zustand der Anlage§ grün – Fehlerfreier Zustand§ gelb – Warnung§ rot – Fehler

Wirkungsgrad Pumpe

Schlechter Wirkungsgrad

Verbesserungspotential

Optimaler Wirkungsgrad

Überlastung


Predictive Maintenance für Pumpensysteme

Betrieb & Darstellung - VibrationSignalzustand§ grün – Fehlerfreier Zustand§ gelb – Warnung§ rot – Fehler§ grau – inaktiv

ManuellKanal über Button auswählbarMessen von individuellen Kanälen möglich

Automatik ModusGleichzeitige automatische Messung alles Kanäle

Home Online Konfiguration Alarm Passwort

Bis zu 6Vibrations-sensorenmöglich

Bezeichnungder Vibrations-sensorenindividuelländerbar


§ Der PumpMonitor ist konzipiert für dieMontage in unmittelbarer Nähe derPumpe

§ Eingesetzte Materialien geeignet für denIndustriebereich

§ Schutzart IP54 (optional IP65 realisierbar)

§ All-in-one Lösung als vorkonfiguriertesSystem in einem Kompaktschaltkasten(380 x 380 x 210 mm)

§ Integriertes frontseitiges Display (4“ TouchScreen) für die lokale Konfiguration undDiagnose

Systemfunktionen

PumpMonitorSpezialtag Condition Monitoring


Thüringer Trinkwassertage 2018 Langzeit EKG – Am Puls der ...€¦ · §DIN ISO 10816-7:2009-08...

Documents

Transcript of Thüringer Trinkwassertage 2018 Langzeit EKG – Am Puls der ...€¦ · §DIN ISO 10816-7:2009-08...