Превантивна поддръжка на индустриални топлообменници – част I

ОВКСп. Инженеринг ревю - брой 8/2019 • 28.11.2019

Поддръжката на индустриалните топлообменници и регулярният мониторинг на работата им често са от ключово значение за безпроблемното функциониране на промишлените съоръжения. В някои приложения погрешно битува схващането, че топлообменните апарати се нуждаят от по-малко внимание по отношение на обслужването, тъй като имат малко подвижни части за поддръжка, а рискът от възникване на неизправности е по-малък. Всъщност топлообменниците имат критична роля в процеса на енергийно балансиране. В много производствени съоръжения основна причина за ниската енергийна ефективност и загубата на енергийни ресурси е влошеното експлоатационно състояние на топлообменниците.

Мениджърите на предприятия в много отрасли, включително химическата, фармацевтичната, хранително-вкусовата, нефтената и газовата промишленост и т. н., търсят методи за безопасно, автоматично и прецизно събиране на данни за процесите и работата на оборудването. Съвременните технологии за безжични измервания позволяват лесно и бързо интегриране на сензори в необходимите функционални зони на агрегатите и технологичните процеси. Отличен кандидат за подобна оптимизация са топлообменните апарати, при които неизправностите и компрометираната ефективност могат критично да влошат производителността на цялото съоръжение.

Автоматизираното събиране и анализиране на данни може да се превърне в ценен бизнес актив, който позволява дългосрочно подобряване на работата на производствените системи и пренасочване на квалифицираните служители към задачи с по-висок приоритет. Въвеждането в експлоатация на сензорна инфраструктура и инициирането на автоматизиран прогнозен анализ за работата на топлообменниците и другите технологични агрегати дават възможност за навременно уведомяване на операторите за предстоящи проблеми с оборудването. По този начин се генерира и достатъчна информационна база за планиране на превантивна поддръжка и ремонт.

 

Предизвикателства при конвенционалната поддръжка

По-старите индустриални съоръжения обикновено функционират привидно безопасно, макар и не непременно надеждно или оптимално. Без извършването на допълнителни измервания може да бъде трудно да се анализира напълно ефективността на работа на топлообменните апарати в системата. Тя зависи от множество фактори, включително тенденциите на експлоатация и замърсяване. Необходимо е да се идентифицира кога степента на замърсяване налага да бъдат почистени застрашените от запушване тръби на апарата.

Установяването на адекватни практики за мониторинг и контрол на замърсяването може да отнеме много време, а планирането на необходимото обслужване преди да е настъпила неизправност невинаги е възможно. Основна причина за това е, че събирането на данни в по-старите производства често се извършва ръчно чрез потенциално неточни процеси, а понякога и в опасни среди. След като се събере информацията, обикновено следва продължителен и тромав анализ чрез конвенционални изчислителни средства.

Едно от първите предизвикателства при откриването на запушен топлообменник е осигуряването на точна и релевантна информация. Когато регулярното събиране на данни не е с достатъчна честота, анализът може да се окаже труден, а вземането на успешни решения е по-малко вероятно. В по-старите производствени съоръжения, разполагащи с минимално количество апаратура, необходима за безопасното функциониране на инсталацията, измервателните уреди могат дори да не са разположени там, където е препоръчително.

 

Детекция на проблемното оборудване

Конструкцията на някои модели топлообменници включва няколко снопа топлообменни тръби. Ако преносът на топлина в един от сноповете намалее, е трудно да се прецени в кой точно. Тъй като замърсяванията не се натрупват равномерно, единият сноп може да се окаже много по-замърсен и по-предразположен към запушване, което да налага незабавното му почистване и обслужване. Ето защо от критична важност е не само въпросът кой топлообменник да бъде обслужен, но и кой от неговите тръбни снопове.

Индустриалните топлообменници функционират на базата на серии от процеси, при които локализирането и отстраняването на проблеми може да бъде трудно без измерване на дебита, наляганията и температурите във и извън всеки тръбен сноп. За да се определи кой апарат се нуждае от внимание, е необходимо да се постави измервателен уред между всеки от сноповете. В съоръжения с по-стари схеми обаче допълнителни измервателни уреди между всеки сноп често изобщо не са инсталирани, а измервания се правят единствено на входа и изхода на тръбната система.

За да се получат нужните междинни измервания, в някои съоръжения се използват термодвойки, монтирани от вътрешната или външната страна на тръбата между сноповете. В такива случаи персоналът ръчно поставя измервателния уред на необходимото място и го задържа там, за да получи показания за температурата и налягането. В зависимост от работната среда тази задача може да изложи на риск служителя. Независимо от средата, монтирането и демонтирането на уреда при множество измервания често отнема прекалено много време. В допълнение, при ръчно позициониране на измервателния уред съществува риск от получаване на неточни данни. Измерването може да се извърши на неправилно място и да доведе до лошо отчитане.

Статията продължава в следващ брой.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top