Įvadas: Struktūrizuota paslėptų pavojų medžioklė
Kritinė PTFE šildymo sistema gali atrodyti patikima, kol be įspėjimo paprastas gnybtų varžtas atsipalaiduoja ir sukels gaisrą. Gedimų režimų ir efektų analizė arba FMEA yra disciplinuotas, sistemingas minties eksperimentas, atliekamas popieriuje su daugiadalyke komanda. Jis ieško problemų, įsivaizduodamas visus įmanomus būdus, kaip kiekvienas komponentas gali sugesti-įtrūkęs apvalkalas, dreifuojanti termopora, suvirintas kontaktorius-, o tada reitinguoja riziką pagal to gedimo sunkumą, tikimybę ir aptikimą. Rezultatas yra inžinerinis patikimumo planas. Diriguojantis anFMEA PTFE šildytuvo sistemaanalizė paverčia reaktyvią priežiūrą į aktyvų rizikos mažinimą, užkertant kelią brangiems proceso sutrikimams ir saugos incidentams dar jiems neįvykus.
Kas yra FMEA ir kodėl jį taikyti PTFE šildytuvams?
FMEA yra standartizuotas patikimumo inžinerijos įrankis, apibrėžtas tarptautiniuose standartuose, tokiuose kaip IEC 60812. Jis nustato galimus sistemos gedimo būdus, įvertina jų pasekmes ir nustato prioritetus veiksmams, siekiant sumažinti arba pašalinti tą riziką. PTFE šildytuvų sistemai, -dažnai naudojamai agresyviose cheminėse voniose, galvanizavimo linijose ir itin gryno vandens šildymui-, gedimo pasekmės gali būti nuo gamybos prastovos iki vonios užteršimo, gaisro ar įrangos sugadinimo. FMEA taikymas tokiai sistemai suteikia dokumentais pagrįstą, audituojamą rizikos vertinimą, kuris vadovaujasi projektavimo patobulinimais, prevencinės priežiūros tvarkaraščiais ir operatoriaus mokymu.
1 veiksmas: surinkite daugiafunkcinę komandą
Veiksmingas FMEA nėra individualus pratimas. Turėtų būti suburta ne mažiau kaip trijų ar penkių asmenų komanda, turinti papildomos patirties. Tai paprastai apima:
Proceso inžinierius, susipažinęs su šildymo pritaikymu ir jo kritiniais parametrais.
Techninės priežiūros specialistas, turintis praktinės šildytuvo gedimų ir remonto patirties.
Įrangos arba patikimumo inžinierius, išmanantis šildytuvo konstrukciją ir gedimų fiziką.
Šildytuvo gamintojo atstovas (jei įmanoma), galintis pateikti išsamias komponentų specifikacijas.
Operatorius, kuris kasdien naudojasi sistema ir gali pastebėti ankstyvus įspėjamuosius ženklus.
Komandos įvairovė užtikrina, kad neliktų aklosios dėmės. Vykdytojas vadovauja diskusijai, bet kiekvienas narys, atsižvelgdamas į savo unikalų požiūrį, pateikia gedimų būdus ir aptikimo metodus.
2 veiksmas: išvardykite visus PTFE šildytuvo sistemos komponentus
FMEA pradeda išskaidyti visą šildymo sistemą į sudedamąsias dalis. Įprasto PTFE panardinamojo šildytuvo atveju tai apima:
PTFE apvalkalas– išorinis fluoropolimero sluoksnis, kuris liečiasi su proceso skysčiu.
Nichromo (NiCr) varžos laidas– vidinis kaitinimo elementas.
Magnio oksido (MgO) izoliacija– sutankinti milteliai, elektriškai izoliuojantys nichromo laidą nuo apvalkalo, leisdami šilumą.
Terminalo blokas– prijungimo taškas, kuriame elektros energija patenka į šildytuvą.
Termopora (arba RTD)– temperatūros jutiklis, įmontuotas apvalkale arba šalia jo.
Kietojo kūno relė (SSR)– perjungimo įtaisas, valdantis šildytuvo maitinimą.
Skysčio lygio jungiklis– apsauginis įtaisas, kuris neleidžia išdegti sausam.
Apsaugos nuo perkaitimo įtaisas(pvz., rankinio atstatymo termostatas arba terminis saugiklis).
Valdymo pulto laidai ir jungtys.
Kiekvienam komponentui išnagrinėjami visi tikėtini gedimo režimai.
3 veiksmas: apsvarstykite gedimų režimus, padarinius ir pagrindines priežastis
Dėl kiekvieno komponento komanda klausia: „Kokiais būdais ši dalis gali sugesti? Gedimo režimas yra specifinis gedimo būdas (pvz., „įtrūkęs apvalkalas“, „atvira grandinė“, „kalibravimas nukrypęs“). Tada kiekvienam gedimo režimui atsakoma į tris svarbius klausimus:
Koks poveikis procesui?
Vietinis efektas– tiesioginės pasekmės pačiam komponentui (pvz., dėl apvalkalo įtrūkimo MgO patenka į vonios chemiją).
Sistemos efektas– pasekmės šildomai voniai arba procesui (pvz., drėgmės įsigėrimas į MgO sukelia žemės gedimą, galiausiai suveikia pertraukiklis; krinta vonios temperatūra; blogėja plokštelių dengimo kokybė).
Pabaigos efektas– didžiausias poveikis saugai, gamybai ar kokybei (pvz., vonios užteršimas sugadina daugybę puslaidininkinių plokštelių; gaisras kyla dėl elektros lanko).
Kas yra pagrindinė priežastis?
Galimi fiziniai ar cheminiai mechanizmai, lemiantys gedimo režimą. Pavyzdžiai:
Apvalkalo plyšys – atsiranda dėl terminio ciklo įtempimo, cheminės atakos į skylutę arba mechaninio poveikio.
Termoporos dreifas – atsiranda dėl jutiklio laido senėjimo arba jungties korozijos.
SSR trumpasis uždarymas – dėl žaibo smūgio, įtampos šuolio arba šilumos kriauklės perkaitimo.
Gnybtų varžtų atsipalaidavimas – dėl vibracijos arba diferencinio šiluminio plėtimosi.
Kaip ši gedimas būtų nustatytas prieš katastrofą?
Aptikimo metodai svyruoja nuo operatoriaus stebėjimo iki automatinės diagnostikos:
Vizuali apvalkalo apžiūra (ar nėra įtrūkimų ar spalvos pakitimo).
Megger (izoliacijos varžos) testas atliekant įprastinę priežiūrą – aptinka drėgmės patekimą prieš įvykstant įžeminimo gedimui.
Pirminių ir antrinių temperatūros jutiklių palyginimas – pavojaus signalai, kai rodmenys nukrypsta už nustatytos vertės.
SSR srovės stebėjimas – aptinka suvirintus kontaktus, jausdamas nuolatinę srovę, kai valdiklis reikalauja nulinės galios.
Skysčio lygio jungiklio blokavimas – apsaugo nuo sauso degimo, kuris perkaistų ir sutrūkinėtų apvalkalas.
4 veiksmas: priskirkite rizikos prioriteto numerius (RPN)
Norint nustatyti pirmenybę, kuriems gedimų režimams reikia nedelsiant imtis veiksmų, kiekvienas įvertinamas trimis skalėmis (paprastai nuo 1 iki 10):
Sunkumas (S)– Kiek rimtas poveikis saugai, procesui ar įrangai? (10=katastrofiškas, pvz., gaisras arba didelis vonios užteršimas)
Įvykis (O)– Kokia tikimybė, kad atsiras gedimo režimas? (10=labai didelė tikimybė)
Aptikimas (D)– Ar lengva aptikti gedimą, kol jis nepadaro žalos? (10=beveik neaptinkama)
Tada apskaičiuojamas rizikos prioriteto numeris:RPN=S × O × D.
Didesnės RPN reikšmės rodo gedimo režimus, kuriuos reikia nedelsiant sumažinti. Tačiau bet koks gedimo režimas, kurio sunkumas yra 9 arba 10 (saugos -kritinis), turi būti pašalintas neatsižvelgiant į RPN.
5 veiksmas: nustatykite švelninančius veiksmus
Paskutinis ir svarbiausias žingsnis – rekomenduoti konkrečius veiksmus, kurie sumažintų riziką iki priimtino lygio. Sušvelninimas gali būti projekto pakeitimai, procedūrinė kontrolė arba papildoma stebėsena. Konkrečiai PTFE šildytuvų sistemos pavyzdžiai:
| Nesėkmės režimas | Lengvinantis veiksmas |
|---|---|
| PTFE apvalkalo įtrūkimai dėl terminio ciklo | Nurodykite modifikuotą PTFE klasę su ilgesniu lenkimo nuovargio tarnavimo laiku; sumažinti vatų tankį; pridėkite minkštą{0}}paleidimo valdiklį. |
| Gnybtų varžtų atsukimas | Naudokite fiksavimo įrangą (Belleville poveržles) arba sukimo momento{0}}dryžuotus varžtus; suplanuokite ketvirtinius sukimo momento patikrinimus. |
| Termoporos dreifas | Įdiekite perteklinį, nepriklausomą per{0}}temperatūros jutiklį (pvz., antrą termoporą arba bimetalinį termostatą). |
| MgO izoliacija, sugerianti drėgmę | Atlikite meggerio bandymą kiekvienam naujam šildytuvui ir vėliau kasmet; naudokite hermetiškai uždarytus gnybtų galus. |
| SSR sutrumpintas uždarytas | Pridėti atsarginį kontaktorių nuosekliai su SSR; įdiegti programine įranga{0}}pagrįstą stebėjimo funkciją, kuri periodiškai perjungia SSR, kad patikrintų perjungimą. |
| Sausas deginimas nuo žemo skysčio lygio | Sumontuokite perteklinį skysčio lygio jungiklį (du iš eilės) su uždelsimu, kad išvengtumėte netikrų išjungimų, bet taip pat išvengtumėte šildymo, kai sausas. |
Kiekvienam veiksmui priskiriamas atsakingas asmuo ir terminas. Įdiegus RPN perskaičiuojamas (po sušvelninimo), siekiant patvirtinti, kad rizika sumažinta iki priimtino lygio.
6 veiksmas: dokumentuokite ir prižiūrėkite FMEA kaip gyvenimo saugos planą
FMEA nėra vienkartinis pratimas. Užpildytas dokumentas-, kuriame išvardyti komponentai, gedimų režimai, RPN balai ir priskirti veiksmai,-turėtų būti saugomas kontroliuojamoje kokybės valdymo sistemoje. Kiekvieną kartą, kai keičiama šildytuvo sistema (pvz., naujas valdiklis, kita PTFE klasė, keičiama vonios cheminė sudėtis), FMEA turi būti peržiūrėta ir atnaujinta. Panašiai, bet koks tikrasis gedimas arba beveik neįvykęs gedimas šioje srityje turėtų paskatinti FMEA peržiūrą, kad būtų įtrauktas praleisto gedimo režimas arba patobulinti aptikimo metodai. FMEA dokumentas yra institucinė atmintis apie visus būdus, kaip sistema buvo „protiškai sulaužyta“, kad fizinė sistema išliktų vientisa.
Išvada: iniciatyvus patikimumas per sisteminę vaizduotę
Struktūrizuotas FMEA yra galingiausias aktyvus įrankis PTFE šildytuvų sistemos patikimumui sukurti. Sistemingai ieškodama ir mažindama riziką-nuo įtrūkusio PTFE apvalkalo iki dreifuojančios termoporos iki suvirinto kontaktoriaus-analizė nežinomus nežinomus dalykus paverčia dokumentuotais, valdomais elementais. Rezultatas – šildytuvo instaliacija, kuri ne tik atlieka šiluminę funkciją, bet ir be netikėtų gedimų, kurie užteršia vonias, sugadins plokšteles ar kelia pavojų personalui. Saugiausios sistemos yra tos, kurios popieriuje jau tūkstantį kartų buvo psichiškai sulaužytos. FMEA yra disciplinuotas būdas atlikti tą protinį palaužimą, užtikrinant, kad veikiant tikras šildytuvas išliktų nepažeistas, patikimas ir saugus.
