Gépvédelem
1. Milyen esetekben érdemes gépvédelmet telepíteni?
Folyamatos működésű telepített rendszerek elsősorban a technológiai, vagy gazdasági szempontok alapján kritikusnak minősített, vagy nagy egyedi értékű gépi berendezések esetén szokás alkalmazni. Maga az eszközöket a feladatuk alapján a következő két főcsoportra oszthatók: - közvetlen gépvédelem (riasztás ill. vészleállítás céljára) - folyamatos, diagnosztikai célú állapotfelügyelet A védelmi feladat az állapotjelző paraméterek határértékeinek figyelésével, figyelmeztető jelzésekkel, esetleg a folyamatba történő beavatkozással valósítható meg. Például egy erőművi gőzturbina esetén a felügyelt paraméterek lehetnek az állórész abszolút hőtágulása, az álló és forgórész relatív hőtágulása, a turbina fordulatszáma, a szelephelyzetek és természetesen a forgórész dinamikai jellemzői (tehát rezgései). Kisebb gépeken általában a csapágy rezgésére és hőmérsékletére korlátozódik védelmi felügyelet.
2. Miként épülnek fel a gépvédelmi rendszerek?
A gépvédelmi rendszerek a megvédeni kívánt berendezés (forgógép) jellegének és mennyiségének megfelelően sokféle kivitelben készülnek. Sőt, a már meglévő folyamatszabályozó rendszer, PLC-, DCS- vagy SCADA-rendszer képességei is befolyásolhatják a megfelelő védelmi rendszer kiválasztását. Ha korlátozzuk az áttekintést a rezgésvédelmi megoldásokra, akkor a következők közül választhatunk: - egyedi gépvédelem (riasztás ill. vészleállítás) rezgésszintkapcsolóval (önálló működés, más rendszerhez nem kapcsolódik) - folyamatos rezgésszint-figyelés rezgéstávadókkal szabványos (4...20 mA) jelkimenettel (beépül a meglévő folyamatszabályozó, PLC-, DCS- vagy SCADA-rendszerbe) - többcsatornás rezgésmérés és -értékelés, decentralizált egységgel egy ill. két gépre (önálló működés, de más rendszerhez is kapcsolódhat szabványos 4...20mA kimenetek révén) - sokcsatornás centralizált rezgésmérés és -értékelés akár teljes gyártósorra vagy üzemre (önálló működés, de más rendszerhez is kapcsolódhat szabványos 4...20mA kimenetek révén) - folyamatos, diagnosztikai célú állapotfelügyelet adatgyűjtéssel és rezgéselemző funkciókkal A fent felsorolt megoldások közül a rezgésszintkapcsolók és rezgéstávadók csupán egy érzékelő-nagyságú eszköz telepítését jelentenek a gép csapágyaira. A többcsatornás rendszerek ezzel szemben inkább több telepítendő rezgésérzékelőből és egy forgógép vagy üzem szintű fogadó/értékelő egységből állnak.
3. Decentralizált vagy sokcsatornás komplex rendszerre van szüksége?
A megfelelő rendszert kiválasztása első sorban az egy helyben megvédeni kívánt forgógépek jellegétől és mennyiségétől függ. Minél több gépről van szó (egymáshoz relatív közelségben), annál inkább célszerű a sokcsatornás megoldások közül választani. Amennyiben viszont csat egy-egy helyi rizikós gépről beszélünk, akkor inkább rezgésszintkapcsolót vagy -távadót érdemes választani. Fontos: az utóbbiakat még egy meglévő folyamatszabályozó, PLC-, DCS- vagy SCADA-rendszerbe is be kell integrálni . A sokcsatornás rendszerek csatornaszámának kiválasztása az egység környezetében gazdaságosan bekábelezhető érzékelők mennyiségétől függ: a hosszú kábelezéseket (>100 m) lehetőleg kerüljük el (kábelezési költségek, esetleges kábelsérülések, karbantartási nehézségek, elektromágneses zavarérzékenység miatt).
4.Hány érzékelőt, felügyeleti csatornát kell alkalmazni?
Tudjuk, hogy ezen a kérdésen megy leginkább a spórolás. Sok felhasználó úgy gondolja, hogy egyetlen egy csapágyon, egy irányban megvalósított rezgésméréssel megvalósul a gépének védelme. Sajnos ez viszont egyáltalán nem igaz. Ugyanis sokféle gépészti hiba létezik, melyre más-más rezgésjelenségek és rezgésirányok lehetnek jellemzők. Mit ér egy rezgésvédelem, ha a villanymotor egyik csapágyának tönkremenetelét észrevesszük, a másik csapágyét pedig nem. Vagy mire jó, ha észleljük a ventilátor enyhe kiegyensúlyozatlanságát, de a durva tengelybeállítási hibáját nem, mert csupán egy helyen és egy irányban mértük a rezgést? A mindenre kiterjedő gépvédelem megkövetelné, hogy minden csapágyon mindhárom irányban érzékeljük a rezgést. Ez a szokásosan szűk pénzügyi keretekkel sajnos nem mindig megoldható. Ilyenkor pedig a következő logikával kell a gazdaságosság szemszögéből a lehető leghatékonyabb rendszert megcélozni: - mindenképpen a legterheltebb, vagy leggyakrabban javítást igénylő csapágyházon telepítsünk érzékelőt, vagy távadót a fő terhelési irányba (tengelykapcsolós gépeken, vagy közvetlenül a motor tengelyére szerelt forgólapátos szivattyúk és ventilátorok esetén függőlegesen, szíjhajtások esetén a szíjhatás feszítési irányába) - lehetőleg minden csapágyra telepítsünk legalább egy-egy érzékelőt, vagy távadót - a gép konstrukciós jellegéből adódóan lássunk el minden más mérési irányt is egy-egy érzékelővel / távadóval, amely irányokban nagy terhelésekre számíthatunk üzem közben, vagy meghibásodás révén
5. Mi a különbség a gépvédelem és a telepített gépdiagnosztika között?
A védelmi feladat az állapotjelző paraméterek határértékeinek figyelésével, figyelmeztető jelzésekkel, esetleg a folyamatba történő beavatkozással valósítható meg. Főleg egy gép dinamikai jellemzőinek (rezgésének) figyelése esetén a megbízható és gyors értékelés, illetve beavatkozás fontos (további károk és/vagy életveszély kivédése érdekében). Ezért ilyen feladatokra sosem szabad olyan rendszert alkalmazni, mely egy számítógépbe gyűjti a rezgésjeleket, ahol a számítógépen futó szoftver dönt a védelmi funkció (pl. a gépleállás) életbelépéséről. (Ezen nem változtat az sem, hogy a számítógép esetleg "ipari PC" minőségű.) A diagnosztikai célú állapotfelügyeleti rendszerek rendeltetése a mérési adatokból való trend készítése, a naplózás révén követhető változások figyelése és értékelése, illetve a veszély küszöbértékek elérésének előrejelzése. Részletekbe menő analízisek pedig akkor készíthetők, ha a rendszer mind hardver, mind pedig szoftver oldalról alkalmas a spektrumelemzésre. Az ilyen rendszerek tehát nem gyors reagálású védelmet biztosítanak, hanem a problémák előrejelzését, valamint a géphiba jellegének felderítését.
