Monitorowanie stanu pomp kluczem do dużej sprawności
Zastosowania pomp w przemyśle są różnorodne. Często są kluczowymi elementami wykonywanych procesów lub stanowią zabezpieczenie, które pozwala uniknąć różnych poważnych zagrożeń. Ponadto ich praca nierzadko związana jest ze zużyciem dużych ilości energii.
Ważne jest więc, by funkcjonowały niezawodnie i z maksymalną sprawnością. Okazuje się jednak, że w wielu zakładach przemysłowych praca pomp jest daleka od idealnej. Można by było uniknąć tego problemu, o ile tylko skorzystałoby się z odpowiednich systemów monitorowania maszyn pompujących.
Regularna kontrola pomp przemysłowych ma duże znaczenie dla utrzymania ich wysokiej sprawności i redukcji liczby awarii. Pompy są bowiem narażone na wiele uszkodzeń, szczególnie w przypadku przepływu niejednorodnych cieczy oraz częstych i nagłych zmian ciśnienia związanych z zamykaniem i otwieraniem zaworów. Zanieczyszczenia dostające się np. pomiędzy tłoki pomp lub elementy ścierające powierzchnie i uszczelki w pompach zmniejszają wydajność pracy maszyn, przy czym wcale nie muszą od razu prowadzić do poważnych usterek. Częstokroć praca pomp ulega pogorszeniu, ale ze względu na brak narzędzi monitorujących oraz przeglądów instalacji, ich operatorzy nie są świadomi pogarszającej się sytuacji.
Oczywiście, prowadzenie regularnych kontroli, w trakcie których zaglądałoby się do wnętrza pomp byłoby bardzo kosztowne, gdyż wymagałoby wstrzymywania pracy maszyn. Dlatego kluczem do sukcesu jest monitorowanie stanu pomp poprzez wyposażenie instalacji w szereg czujników, które pozwalają w dowolnej chwili ocenić kondycję rozważanego urządzenia.
Sposoby badania stanu pompy
Chyba najprostszym sposobem badania ogólnej sprawności i poprawności działania pompy jest zastosowanie przepływomierza na jej wlocie (lub wylocie – w zależności od sytuacji) oraz miernika poboru mocy. Idealnie by było, jeśli okazałoby się, że pompa w realnej sytuacji pobiera tyle samo prądu, co w założeniach projektowych, przepompowując przy tym założone ilości materii. W rzeczywistości bywa jednak tak, że dobór pompy mógł nie być optymalny, co w praktyce przekłada się na pewne straty, ale rzadko kiedy kończy się wymianą zainstalowanego urządzenia na inne. Niemniej, wiedza ta może stanowić dobrą wskazówkę na przyszłość – przydatną na przykład wtedy, gdy konieczna będzie rozbudowa instalacji o kolejne pompy.
Dane z wymienionych mierników będą miały znacznie większe zastosowanie, gdy będą rejestrowane i okresowo analizowane. Pozwoli to zaobserwować skutki zużywania się pompy i tempo pogarszania się jej stanu oraz optymalnie zaplanować czas przerw konserwacyjnych tak, by zminimalizować przestoje produkcyjne i dodatkowe koszty.
Mierzone wartości
Sam przepływ i pobierana moc, to tylko niektóre z wartości mogących pomóc w ocenie stanu pompy. Nowoczesne czujniki pozwalają na szybkie i niedrogie wdrożenie innych metod pomiarowych, które umożliwią znacznie bardziej precyzyjnie określać potencjalne usterki w pompach. Oprócz wcześniej wymienionych, warto monitorować przede wszystkim ciśnienie, temperaturę i wibracje.
Nieprzewidziana zmiana ciśnienia na wyjściu lub wejściu pompy bezpośrednio wskazuje na spadek wydajności jej pracy. Może świadczyć o przeciekających uszczelkach lub różnych innych problemach i powinna szybko zostać przeanalizowana.
Zmiana temperatury pompy – a właściwie jej wzrost, wskazuje natomiast na pojawienie się nadmiernego tarcia. Najczęściej świadczy o niedostatecznym smarowaniu lub o dostaniu się zanieczyszczeń pomiędzy elementy ruchome urządzenia. Sposobem poradzenia sobie z tym problemem może być niekiedy samo przeczyszczenie pomp i przesmarowanie, ale najczęściej konieczna będzie też wymiana uszczelek.
Pojawienie się zauważalnych wibracji wskazuje na poważniejsze usterki mechaniczne pompy, takie jak pęknięcia i ukruszenie (w zależności od rodzaju pompy) wirnika, tłoka albo obudowy. Jednakże precyzyjny monitoring wibracji pozwala na przewidzenie tych problemów zawczasu i zaplanowanie akcji serwisowej. Co więcej, zastosowanie kilku dokładnych czujników – np. dźwięku, przymocowanych w odpowiednich miejscach urządzenia pompującego, umożliwia rozpoznanie rodzaju i lokalizację usterki jeszcze przed rozmontowaniem pompy! Wymaga to co prawda zaawansowanych algorytmów przetwarzania sygnałów, ale aplikacje tego typu są coraz częściej wdrażane i to z bardzo dobrymi skutkami.