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延長泵和風機的使用壽命

斯凱孚（SKF）的高級應用專家Lars Kahlman說，通過升級和使用監測技術，可以優化泵或風機的使用壽命。

泵和風機對于制造行業十分重要，然而其重要性卻常常被忽略。

這種做法會將操作人員置于險境，因為當泵和風機發生故障或低于最佳效率運行時，整個工藝流程都會受影響。 那時，制造和加工公司將承受巨額成本壓力，因此最大化地提高資產和維持正常運行時間變得至關重要。

就在最近，一家芬蘭的大型加工公司下屬的煉油廠，在其一套冷卻系統發生故障后，被迫以70%的使用率運行。 預計這一問題將導致幾千萬歐元的產量損失——這深刻說明了小小的風機對整體盈利能力的重要性。

煉油廠的這一問題是由近期檢修維護期間新裝的空氣冷卻器造成的，這表明即使是全新的部件也可能出現問題。

如果部件出現故障，人們的第一反應往往是更換故障部件。 但是，通過重新潤滑或更換軸承組進行升級，通常更為明智。 更換某個部件可能意味著重大改造，因為要拆除舊設備然后安裝新設備。 人們往往低估了這項任務的工作量。 升級能避免上述問題，并且很可能使成本更低。

事實上，隨著時間的推移，升級是提高設備效率必不可少的一項工作。 在新廠投產時，公司很少能有足夠的資金來全線購買最好的設備。 但是，隨著時間的推移，升級設備其實從經濟和技術上來說更合適。 這有助于操作人員專注于存在可靠性問題的設備，并且避免對原設備“設計過度”。

警告： 安全問題決不妥協！ 太過強調降低成本的設備，有可能沒有足夠的安全系數——這是非常危險的。

可靠性和效率

大多數情況下，升級泵和風機可以提高： 可靠性或效率。

泵可靠性升級的一個典型例子就是更換潤滑系統。 在高溫、潮濕的地區或者像制漿和造紙廠一樣的濕潤環境中，總是存在軸承因進水而發生腐蝕的風險。 空氣中的水分進入油池并凝結，然后通過油環進入軸承。 油中的水分只要達到200ppm就足以迅速降低軸承的性能。

常用的解決方案是安裝一個油霧潤滑系統，如SKF Alemite潤滑系統，可以向潤滑點準確噴射微型油滴。 這種潤滑系統能夠確保系統內使用新鮮潤滑油并且解決了進水問題。 這類系統越來越常見： 目前美國大約一半煉油廠內的泵都采用油霧潤滑系統。

提高效率最有效的一種辦法是在泵或風機中使用變速驅動裝置（VSD）。 如果操作正確，這種做法可以降低30%的能耗。 但驅動裝置的電輸出可能產生電弧，電弧可能在瞬間損壞軸承。 極端情況下，三天之內就可能發生上述故障。

解決方案是升級系統，最值得一提的升級方式是安裝或使用可以承受電弧的絕緣軸承（如SKF的Insocoat軸承（陶瓷涂層）和混合陶瓷軸承（陶瓷滾動體）。 這種解決方案尤其適用于小型電機。 其他措施，如毛刷、接地、絕緣聯軸器和專門的狀態監測，也有助于緩解電弧問題。

表面上看來，使用變速驅動裝置可能會引起新的問題， 但是，因能耗降低而節省的巨額成本，遠遠超過安裝變速驅動裝置和升級軸承系統所需的成本。

風機費用

風機與泵有許多相似之處，但是最初風機的初始設計條件確實比較糟糕。 SKF可以提供一系列有助于提高效率和可靠性的升級選項，例如自調心軸承系統、風機油潤滑系統等。 對于特定類型的風機，其升級范圍甚至比泵的升級范圍更廣。

與泵一樣，變速驅動裝置有助于提高風機的能效。 此外，絕緣軸承有助于延長部件的使用壽命。 另一個問題是不對中問題，風機上出現不對中問題的概率遠遠超過泵。 而且對于大型風機來說，不對中問題更加普遍，大型風機常用于紙漿和造紙業、水泥和金屬加工業等。

一個有效的解決方案是指定自調心和軸向自由軸承，如SKF CARB圓環滾子軸承。 該解決方案可以修正角位移和軸向位移，同時由標準球面滾子軸承 承受推力載荷。 升級時，通常使用新的軸承配置替換兩個標準滾子軸承，而不是僅僅安裝一個自調心軸承。

密切監測

無論是否進行升級，通過在線資產監測技術對泵和風機保持密切監測都可能會進一步延長其使用壽命。 這種技術常用于監測昂貴的工藝關鍵設備，其能夠在出現問題時立即鎖定該問題。 例如，這種技術可以檢測到最微小的軸承振動變化，對即將發生的故障發出預警指示，并且能夠幫助企業在問題升級為效率降低甚至是災難性失效之前，采取補救措施。

這種技術常用于昂貴設備，但由于使用了可靠、價格合理的傳感器并且能夠處理大量數據，這種技術也可以用于如泵和風機這樣的小型設備中。

為每個泵或風機配備傳感器（包括變送器，如同SKF設備狀態無線傳感器一樣）將會建立一個傳感器網絡。 定期分析輸出數據并采取相應措施。 例如，傳感器可以識別泵中是否正在形成空穴——操作人員可以通過調節轉速或切換至備用泵。 一個加工廠或煉油廠中通常安裝有數百臺泵。 面臨的挑戰和以往一樣，即需要處理傳感器發出的大量數據。

可以使用在線監測技術對問題設備進行“照管”使其恢復正常，具體做法是增大監測頻率。 在線監測技術可以監測危險區域的設備，并且由于最大程度減少了員工檢查設備的次數，不會危害員工的安全。

也就是說，存在一些傳感器也不能發現的現象，例如密封件泄漏，但是這些現象意味著可能發生故障。 在這些情況下，至關重要的一點是，操作人員應對部件進行目視檢查并且將檢查信息隨自動化在線數據一起提供。 操作人員驅動的可靠性（ODR）是另一個能夠盡可能延長泵和風機使用壽命的重要因素。 技術嫻熟的操作人員非常了解設備，并且能夠發現甚至連精密傳感器也發現不了的事件。

ODR常用于煉油廠內的泵區等應用，能夠顯著提高泵的性能。 在斯凱孚，我們已經認識到ODR有助于將平均故障間隔時間延長15%，同時降低10%以上的維護成本。

這兩種方法（在線監測和ODR）相輔相成，建議配合使用。 在各種情況下，技術嫻熟的操作人員（一個在設備側，另一個在分析過程數據）利用其經驗，設法提高泵或風機的性能和使用壽命。

SKF集團

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