Dołącz do czytelników
Brak wyników

Prewencja

6 kwietnia 2021

NR 2 (Marzec 2021)

Odc. 17 – Pseudoprojekty SA. Cz. 2 – O&G

0 84

Czy w XV w. można było być jednocześnie geologiem, matematykiem, inżynierem, architektem (budującym nie tylko studnie czy mosty, ale i fortyfikacje) i do tego jeszcze doskonałym wynalazcą (w tym także machin wojennych) oraz czy w tym samym czasie można było być także uznanym malarzem, rzeźbiarzem, muzykiem i pisarzem, a gdyby tego jeszcze było mało to również odkrywcą, anatomem, filozofem i kartografem? Jaka wiedza ogólna i inżynierska jest wymagana współcześnie, aby pracować w biurze projektowym i realizować projekty, które bądź to w ich części, bądź też w całości są związane z systemami nadzoru stanu technicznego? Zanim padną odpowiedzi, przyjrzyjmy się kilku kolejnym faktom, które miały miejsce w ciągu ostatnich 12 lat.

PSEUDOPROJEKT-I: MISZ-MASZ

Systemy monitorowania drgań sejsmicznych najczęściej pracują z sygnałem prędkości drgań. Z tego względu preferuje się w nich zastosowanie czujników generujących sygnał prędkości (jako bardziej odporny na zakłócenia). Zdarzają się jednak wyjątki od takiego podejścia. Jednym z nich są przekładnie zębate. 

Kilka miesięcy temu uruchamiana była nowa instalacja w przedsiębiorstwie z obszaru O&G. Został dla niej dostarczony m.in. agregat, w skład którego wchodziła przekładnia. Ze względu na stan techniczny jest on monitorowany zarówno pod kątem temperatur łożysk, jak i drgań. Przez inwestora agregat jest pozycjonowany jako „ważny dla linii produkcyjnej”.

Wielokanałowy system monitorowania i zabezpieczeń ORBIT 60

Projektant dokonał wyboru MMS, który umożliwiał wykonywanie dla każdego sygnału dynamicznego oceny i dla sygnału oryginalnego, i scałkowanego; dla sygnałów przyspieszeń i prędkości drgań umożliwia on wyznaczenie po kilka estymat.

Wytypowany MMS jest pozycjonowany gdzieś pośrodku między systemami pokazanymi na rys. 1. i 2.: umożliwia on podłączenie do 4 czujników drgań (i wykonywanie dla każdego sygnału po kilka jego estymacji użytecznych diagnostycznie, a także w razie potrzeby realizowanie całkowania sygnału przyspieszeń) oraz do 4 czujników temperatury. Wybrany MMS miał interfejs cyfrowy umożliwiający w miarę nowoczesne interfejsowanie z DCS, kilka wyjść analogowych oraz kilka wyjść przekaźnikowych do połączenia z ESD.

2-kanałowy system monitorowania i zabezpieczeń SYSTEM 2300

Jednak na etapie projektowania i uruchamiania zostało wykonanych kilka mało zrozumianych kroków:

  • mimo tego, że zdaniem inwestora agregat jest klasyfikowany jako „ważny”, to został dostarczony z systemem monitorowania drgań, który przez jego producenta jest pozycjonowany jako system przeznaczony dla maszyn klasy BoP;
  • standard [1] zaleca monitorowanie temperatur i drgań przez jeden MMS; projektant naruszył to zalecenie i zadysponował podłączenie czujników temperatury łożysk do DCS, a do MMS jedynie czujników drgań; kilka komentarzy dotyczących realizacji pomiarów dotyczących integralności mechanicznej zamieszczono w Ramce #1; 1
  • zrezygnowano z interfejsowania cyfrowego MMS z DCS i wykorzystano w tym celu analogowe sygnały 4…20 mA;
  • w związku z ograniczoną liczbą wyjść analogowych (4) dostępnych w MMS, do DCS przekazywano jedynie dla każdego sygnału drgań po jego jednej estymacie mimo tego, że system dokonywał dla każdego sygnału po kilka pomiarów. Podejścia takie świadczy o lekceważącym podejściu zarówno projektanta systemu nadzoru, jak i służb UR inwestora na etapie realizacji projektu. Służby UR powinny być z oczywistych względów zainteresowane możliwie najlepszym wdrożeniem możliwości oceny bieżącego stanu technicznego tego agregatu z pomocą już im dostępnych środków technicznych. Zasłanianie się brakiem wiedzy o istniejącej w przypadku tego projektu możliwości potwierdza jedynie ograniczoną świadomość specjalistów UR w zakresie możliwości funkcjonalnych wykorzystywanego systemu nadzoru;
  • zrezygnowano z bezpośredniego połączenia wyjść przekaźnikowych z MMS do systemu ESD; zamiast tego funkcję komparacji progowej, na bazie przekazywanych drogą analogową estymat sygnałów drganiowych, zorganizowano w DCS; 
  • takie rozwiązanie trąci myszką, bo współcześnie interfejsowanie systemu monitorowania z DCS powinno być realizowane cyfrowo, a nie analogowo. Dodatkowo jest niepoprawne, bo z monitorów do systemu zabezpieczeń (ESD) powinny być wykorzystywane „druty” transmitujące sygnały binarny. Jest też ułomne, bowiem ocena stanu technicznego przekładni powinna być realizowana przez pomiar różnych estymat sygnałów, a ze względu na sposób interfejsowania wykorzystywano tylko jeden z nich;
  • przekazane analogowo do DCS informacje o pomiarach drgań zostały przez DCS przetworzone zgodnie ze spodziewaną logiką (ta także została zaprojektowana przez PSEUDOPROJEKT-I) i okazało się, że agregatu nie można uruchomić, bo 2 sygnały są wyjątkowo wysokie;
  • ekipa uruchamiająca agregat doszła do wniosku, że monitor drgań generujący te dwa wysokie sygnały jest popsuty lub źle zaprogramowany, i zaczęła rozglądać się za oprogramowaniem konfiguracyjnym monitora. Nie mogąc go znaleźć, zwróciła się do producenta monitora z prośbą o sprzedaż. Ten dostarczył go na warunkach bezpłatnych, uznając, że to błąd w procedowaniu EPC, że oprogramowanie, wraz z monitorem, nie zostało przekazane do inwestora;
  • dysponując oprogramowaniem konfiguracyjnym, rozpoznano, że dwa kanały zostały skonfigurowane w dziedzinie przyspieszeń drgań i w tej też dziedzinie zostały zaprogramowane blokady, których liczbowe wartości były zdecydowanie wyższe od wartości liczbowych pozostałych kanałów drgań monitorowanych w dziedzinie prędkości. Rozpoczynając próby odbiorowe, prowadzący je specjaliści nie byli świadomi zróżnicowania jednostek przetworzonych sygnałów drgań przekazywanych z MMS do DCS i wszystkie sygnały z MMS były traktowane przez DCS (zgodnie z wolą projektanta) jak „prędkości RMS”; 2
  • zwrócono się do EPC oraz do producenta przekładni, dla której ten monitor miał być wykorzystywany, z pytaniem, czy można go przekonfigurować z pracy w dziedzinie przyspieszeń na pracę w dziedzinie prędkości drgań oraz, w przypadku odpowiedzi pozytywnej, z prośbą o podanie wartości blokadowych. Po jakimś czasie otrzymano potwierdzenie możliwości przeprogramowania oraz informację o zalecanych przez producenta wartościach blokad w dziedzinie prędkości; 
  • po rozpoznaniu natury problemów, po skonkludowaniu, że monitor nie jest uszkodzony, po skorygowaniu logiki działania zabezpieczeń w DCS, uruchomiono pomyślnie agregat, bowiem tym razem blokady nie zadziałały.

Chciałoby się spytać: Można? Można! Sukces? Tu już odpowiedź nie jest tak oczywista. Zarówno specjaliści inwestora, jak i inni włączeni w rozruch próbny instalacji jeszcze przed przystąpieniem do niego powinni dysponować dokumentacją techniczną informującą precyzyjnie o sygnałach wykorzystywanych w systemie monitorowania, o tym, które z nich są włączone do systemu zabezpieczeń, w jakim paśmie częstotliwości powinny być przetwarzane, czy jeśli są to sygnały dynamiczne to powinny podlegać całkowaniu, jakie są przyjęte wartości graniczne dla poszczególnych sygnałów, a także o tym, jak należy postępować w przypadku zadziałania systemu zabezpieczeń.

W tym konkretnym przypadku potraktowanie przez DCS tożsamo sygnałów prędkości i przyspieszeń drgań świadczy niekorzystnie o współdziałaniu między: producentem maszyny, projektantem, EPC oraz inwestorem, a sposób dobrania i wykorzystania funkcjonalnego MMS dla agregatu uznawanego przez inwestora za ważny świadczy źle o wcześniej przygotowanym SIWZ-ie oraz o współpracy na linii inwestor – EPC w czasie realizacji projektu.

Przeciąganie liny: DCS vs. MMS

W przypadku niektórych producentów maszyn spotyka się wymagania na okoliczność włączenia pewnych pomiarów wykorzystywanych typowo do oceny stanu technicznego bezpośrednio do systemu sterowania i zabezpieczenia maszyny. Kilka przykładów:

PRODUCENT TURBIN
Na rynku dostępny jest zintegrowany system sterowania i zabezpieczenia maszyny MARK VIe. System zintegrowany umożliwia zastosowanie kart dedykowanych nie tylko sterowaniu procesem (DCS), ale także zabezpieczeniu integralności mechanicznej (MMS). W zakresie MMS jest możliwość podłączenia czujników drgań. Mogą to być czujniki różnych typów: indukcyjne oraz piezoelektryczne generujące sygnał przyspieszeń bądź też prędkości drgań, a także czujniki zbliżeniowe wykorzystywane do pomiarów drgań względnych oraz położeń.

Ta atrakcyjność wykorzystywania systemu zintegrowanego jest jednak pozorna. Funkcjonalność diagnostyczna Mark VIe na kierunku integralności jest ograniczona i nie daje on możliwości współpracy z nowoczesnym systemem diagnostyki takim jak np. SYSTEM 1 Evo. Zastosowanie profesjonalnego systemu diagnostyki wymaga zastosowania specjalnego MMS-u (np. ORBIT 60, SYSTEM 3500). 

SILNIKI ELEKTRYCZNE
System zabezpieczen...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy