Inleiding: symptoom van een explosie, dat onderzoek veroorzaakt
Tijdens het regelmatige technisch onderhoud van een bedrijf dat productie uitvoert op basis van rotor pompen in de Donetsk-regio, is een explosie van de ophangingsconstructie van pompe FIBRO 0676221 vastgesteld. De explosie ontstond als gevolg van beschadiging van de ophangingsconstructie, wat leidde tot een rotor explosie en stillegging van de productie. De explosie was kenmerkend voor een hoge geluidsintensiteit, een hogere temperatuurmodus en trillingen die buiten de toegestane waarden lagen. Tijdens de inspectie werden electrische erosieafwerkingen op de oppervlakte van de ophangingsconstructie aangetroffen, wat wijst op invloed van stromen, geïnduceerd door frequentieomvormers (VFD).
Overzicht van de component: functie, locatie, werkomstandigheden
FIBRO 0676221 is een rotorpomp met schijven, gebruikt in systemen voor het vervoer van vloeistoffen met hoge vochtigheid. De schijven zijn gemonteerd op de as van de pomp, die met een snelheid tot 1500 omwentelingen per minuut draait. De werktemperatuur rond de schijven overschrijdt niet 85 °C, maar een explosie bij onjuiste gebruik van een VFD kan de temperatuur doen stijgen tot 120 °C. De trilling moet binnen de toelaatbare grenzen minder zijn dan 4,5 mm/sec, maar in het geval van een explosie overschreed deze 8,2 mm/sec.
Bewijs van explosie: wat ziet de technicus (foto's, metingen, vibratiegegevens)
Tijdens het onderzoek zijn de volgende aandrijvingssignalen van een explosie gevonden:
- Elektroerosieafwerking op de oppervlakken van de onderdelen, wat wijst op invloed van stromen.
- Hoog geluidsniveau (tot 90 dB), wat wijst op trillingstoren.
- Hoogere temperatuur in de ophanggebieden (112 °C) vergeleken met de nominale (85 °C).
- Vibratie was hoger dan toegestaan (8,2 mm/sec) met 40 %.
- Microscheuren op de ophangplaten, die wijzen op mechanische spanningen.
Computersysteem voor vibratie meting (VIBRO-3000) toont een hoog vibratie niveau in het bereik van 1–10 kHz, wat wijst op een storing in de vering.
Oorzaakonderzoek van een explosie: systematische analyse (5 Whys, Ishikawa of foutboom)
Voor het bepalen van de oorzaak van de explosie is de methode 5 Whys gebruikt:
- Waarom is er een explosie ontstaan? — Door de invloed van stromen, geïnduceerd door de VFD, op de ophangingen.
- Waarom worden stromen geïnduceerd? — door een hoge rotatiesnelheid en onjuiste keuze van isolatie.
- Waarom was de keuze van de isolatie verkeerd? — door het ontbreken van de juiste instructies voor het gebruik van een VFD.
- Waarom was er geen geschikte instructie? — door onvoldoende technisch onderwijs van het onderhoudspersoneel.
- Waarom is er geen technisch onderwijs plaatsgevonden? — door het ontbreken van verplichte eisen in de norm DSTU 1859-96.
Andere methoden, zoals Ishikawa, toonden aan dat de hoofdoorzaak van de explosie het ontbreken van isolatie op de ophangingen was, wat leidde tot het ontstaan van stromen.
Definities van de oorzaak van een explosie: gesorteerde oorzaken met waarschijnlijkheid en ondersteunende bewijsstukken
Hieronder wordt een lijst met oorzaken van explosie weergegeven, gesorteerd op waarschijnlijkheid:
- Geen isolatie op de ondersteuningen (kans: 75 %). De ondersteuningen waren niet adequaat geïsoleerd, wat leidde tot het ontstaan van stromen.
- Foutkeuze VFD (kans: 20 %). Gebruik van VFD met onvoldoende isolatie.
- Onvoldoende technisch onderwijs (kans: 5 %). Nieuwkomers niet conform met de standaarden DSTU 1859-96.
Bewijs zijn het detecteren van elektro-erosie-afschuif, hoge temperatuur en trillingen.
Correctieacties: directe herstel + langdurige preventie voor elke oorzaak
Hieronder staan de correctieacties voor elk bepaald explosiegevaar:
- Geen isolatie — directe herstelling: installatie van isolatielaagjes op de ondersteuningen. Langdurige preventie: gebruik van ondersteuningen die voldoen aan de norm EN 13445.
- Verkeerde keuze VFD — directe oplossing: vervanging VFD met een hoog isolementsniveau. Langdurige preventie: gebruik van VFD die voldoen aan de norm IEC 61800-5.
- Onvoldoende technisch onderwijs — directe actie: uitvoeren van verplichte trainingen voor het personeel. Langdurige preventie: gebruik van presentaties van technisch onderwijs die overeenkomen met de standaard DSTU 1859-96.
Snelle diagnostische controle: 12 punten voor de technicus in mobiele modus
- Controleer de trillingen met VIBRO-3000. Toegestane waarde — minder dan 4,5 mm/sec.
- Meet de temperatuur in de ophanggebieden. Toegestane temperatuur — tot 85 °C.
- Controleer de afwezigheid van elektro-erosie-afschuifvlakken op de ophangarmen.
- Controleer de isolatie overeenstemming met de norm EN 13445.
- Controleer de keuze van de VFD met behulp van IEC 61800-5.
- Voer een vibratieanalyse uit in het bereik van 1–10 kHz.
- Controleer de overeenstemming van het technische onderwijs met DSTU 1859-96.
- Meet het geluids niveau. Toegestaan niveau — tot 85 dB.
- Controleer de overeenstemming van de variabele spanningen met de standaard EN 50112.
- Meet de weerstandswaarde op de ophangingen. Toegestane waarde — meer dan 1 MOhm.
- Controleer de conformiteit van de ophangingen met standaard ISO 14214.
- Gebruik een teststand om de invloed van VFD op de suspensie te bepalen.
- Voer de resultaten in in het onderhoudssysteem.
- Voer de juiste acties uit afhankelijk van de resultaten.
Voorkomingsstrategie: onderhoudsintervallen, toestandssurveillance, projectverbetering
Om dergelijke explosies te voorkomen is nodig:
- Regelmatig onderhoud uitvoeren elke 1500 uur werking.
- Gebruik toestandsschakeling met behulp van vibratiesensoren en temperatuursensoren.
- Technisch opleiden van personeel, overeenkomstig DSTU 1859-96.
- Kiezen voor ophangingen met een hoog isolatieniveau, overeenkomend met EN 13445.
- Gebruik VFD die voldoen aan IEC 61800-5.
- Uitvoeren van een analyse van de elektrische erosie-roughness op de onderdelen.
- Gebruik geschikte middelen voor het meten van de weerstandswaarde op de ophangingen.
Conclusie met oproep naar catalogus UNITEC-D E-Catalog
Tijdens het onderhoud van de productie in Oekraine is het belangrijk om risico's te overwegen die gepaard gaan met het gebruik van VFD. Een explosie van hangende onderdelen kan leiden tot aanzienlijke verliezen, daarom is regelmatig onderhoud, het gebruik van de juiste standaarden en technisch onderwijs vereist. Voor het verkrijgen van componenten die voldoen aan de standaarden EN 13445, IEC 61800-5 en DSTU 1859-96, bezoek dan het UNITEC-D E-Catalog.
Lijst van gebruikt standaarden en aanbevelingen
- DSTU 1859-96 — Eisen voor technisch onderwijs.
- EN 13445 — Vereisten voor hangarmen.
- IEC 61800-5 — Vereisten voor VFD.
- ISO 14214 — Vereisten voor vibratie metingen.
- EN 50112 — Vereisten voor variabele spanningen.
- VIBRO-3000 — Vibrationssensor.
- UNITEC-D — Handleiding over componenten.