许多重工业专业人士认为,旋转机械的不对中现象只会在运行过程中发生。
安装标准早已存在。问题在于人们有时会决定不遵守这些标准。他们认为机器已经安装、校准和调试完毕,但在使用过程中会逐渐偏离规定的校准位置。
因此,四轮定位校正通常被视为例行维护而已。
安装是关键时刻
然而, Easy-Laser 的高级可靠性工程师 Roman Megela认为,这种观点忽略了一个更根本、更普遍的现实。
“安装阶段是决定成败的关键,”他说。“如果你盖房子,木匠把前门装歪了,那它就永远是歪的,永远也用不了。”
“旋转机械也是如此。平面度、水平度、软脚、轴对准——所有这些都必须在机器投入运行前完成。安装决定了机器的状态,而这种状态将伴随机器的整个使用寿命。”
因此,当振动、发热、噪音、疲劳和过早磨损比预期更早或更严重地出现时,梅格拉认为,根本原因往往在于安装本身。
换句话说,可靠性早在机器投入使用之前就开始了。
假设会扼杀可靠性
梅格拉认为,设备庞大的体积给人一种坚固耐用的错觉。对Megela而言,可靠性的最大威胁根本不是技术问题,而是假设。
现代工业项目涉及众多利益相关者,他们构成了一条漫长的链条。客户、工程师、制造商、运输供应商、安装承包商和操作人员都在机器从设计到运行的整个过程中发挥着作用。
他透露:“我看到的最常见的错误是在设计、制造、运输和安装过程中出现的误解。”
“人们总是想当然地认为别人知道我们需要什么。客户认为工程部门知道。工程部门认为制造商知道。制造商认为运输公司知道。”
“但供应链太长,这些连接很容易断裂。大多数情况下都会断裂。这个行业有很多假设,而假设会扼杀可靠性。”
一旦假设取代了明确定义的需求,错误就会嵌入到项目中,而且往往只有在设备投入使用后才会被发现。
根基:诚信的起点
这些错误经常发生的一个领域是地基准备。
虽然对中讨论通常集中在轴、联轴器和旋转部件上,但梅格拉认为,真正的对中是从机器本身下方开始的。
“设备必须放置在非常平坦稳定的地基上。这是最基本的,”他说。“地基的设计目的是为了支撑设备,并消散工艺和机器产生的动态力。”
“如果地基不平整,设备就会移动和扭曲。一旦机器发生扭曲,一切都会改变。而旋转设备最大的敌人之一就是外壳变形。”
梅格拉认为,设备庞大的体积给人一种坚固耐用的错觉。
Roman Megela,Easy-Laser公司高级可靠性工程师从石油天然气和可再生能源行业到制造业和加工业,“许多人认为10吨重的机器就像战舰一样。但事实并非如此。”
尽管体积庞大,压缩机和其他旋转设备却是结构复杂的机器,其内部间隙极其狭窄。它们本身就十分精密,即使是相对较小的变形也会影响其可靠性和能源效率。
它们的脆弱性不仅取决于地基是否平整,还取决于运输情况。
从一开始就保护诚信
“运输过程中会出现很多问题,”梅格拉说。“机器在工厂完成测试和校准后,会被拆解成多个单元进行运输。”
在运输过程中,设备会受到振动、反复吊装和搬运,而承运人可能对特定机械设备缺乏了解或经验。因此,即使出厂时符合规格的部件,到达现场后也可能已经存在隐蔽的损坏或变形。
挑战并未就此结束。机器运抵现场后,必须先将其移动到最终操作位置,然后才能重新组装。
正如梅格拉解释的那样,这种情况通常发生在与机器制造工厂截然不同的条件下,迫使安装团队根据现场实际情况进行临时调整。
“设备运到现场后,一切都是新的,”梅格拉说。“场地、人员和工具都不一样了。然后就变成了:我们抬不动,那就只能推了。用叉车推吧。”
对于 Megela 来说,每一次交接都会给假设取代验证创造另一个机会。
规格说明至关重要
避免这些假设首先要从规范制定开始。与工厂测试不同,安装必须考虑机器实际运行环境。
大修时会对气缸进行检查。安装于德克萨斯州的压缩机与在加拿大北部运行的压缩机面临的挑战截然不同。正如梅格拉所说:“所有这些都必须明确规定。必须精确规定。”
因此,他认为,安装工作不能简化为一份通用的检查清单。
从一开始就必须让客户、工程公司、制造商、运输承包商和安装团队都按照相同的、明确定义的要求开展工作。
只有这样才能有一个有意义的基准,调试工作才能以此来验证安装情况。
调试作为验证
梅格拉认为,委托工作应该以证据为基础,而不是以假设为基础。
“你必须要求工厂提供所有校准和平面度报告,”他说道。
这些报告提供了一个基准,可用于与现场条件进行比较。设备投入运行前,应验证基础平整度、软弱地基状况、竖井对准情况和管道应变。
管道应变尤为重要,因为它会在对准完成后给机器引入新的力。梅格拉认为,即使机器对准正确,如果系统其他部位引入额外的应力,仍然可能出现问题。
可靠的记录同样重要。梅格拉回忆起他曾审阅过不完整的调试文件。
“安装团队安装了压缩机,并进行了校准等工作。然后我收到了他们的报告,上面写着:‘软脚是否已验证?’有人写道:‘是的。’仅此而已。”
这个例子凸显了一个更广泛的问题。糟糕的勾选式文档记录方式无法提供验证测量结果、记录值或达到公差所需的证据。
因此,调试并非仅仅是填写文件。它是一个证明运行前的每个阶段都已正确完成的过程。
从整个系统来看
沟通仍然是连接所有这些问题的纽带。
“客户方面必须有明确的规范,”梅格拉说。“客户必须定义该环境所需的标准,然后其他所有人都必须按照这些标准工作。设计公司、制造商、安装团队——每个人都必须步调一致。”
图示展示了旋转机械的各个部件,这些部件在安装时必须完美对齐。他补充道:“这始终是沟通问题。总是如此。总会有人说,‘我们忘了具体说明’,或者‘我们以为你们知道’。可靠性取决于确保信息在整个项目中畅通无阻。”
Megela 还指出工程团队和采购部门之间存在沟通问题。
“工程部门说我们需要这款压缩机,因为它久经考验、性能可靠,而且适合我们的应用。采购部门却说我们会买更便宜的,因为它符合预算。同一家公司,不同的部门,不同的思维方式,不同的理念,”他说道。
“问题在于没有人从全局角度看待问题。他们没有意识到这些决策会如何影响可靠性、正常运行时间、效率和可持续性。”
诚信为本
校准不仅仅是一项维护活动或安装过程中完成的任务,它是贯穿项目生命周期中各项决策的结果。
“制造商会规定设备的安装、校准和维护方式。相关标准和手册都已存在。”
“问题在于,人们觉得没必要再遵循这些规定,因为他们已经这样做了25年。然后当设备出现故障时,每个人都感到惊讶,”梅格拉讽刺地说。
该论点的核心是梅格拉反复提及的一个概念:正直。
“诚信就是说到做到,即使没有人监督,”他引用了C·S·刘易斯的名言说道。
重工业并不缺乏标准或成熟的安装规范。然而,它往往缺乏的是在整个项目生命周期中始终如一地应用、验证和记录这些标准和规范的严谨性。
从最初的机器设计到地基平整度,再到安装和调试,可靠性取决于确保交付的内容符合规范并可进行验证。
只有这样,可靠性、能源效率和可持续性才能成为可实现的结果,而不是美好的愿望。
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本文由 KHL 内容工作室与Easy-Laser的专家合作撰写。
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所有图片均由Easy-Laser提供。
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