docStáhněte si č. 49 v PDF - Česká společnost pro údržbu
download 
Stížnost Transkript
Stáhněte si č. 49 v PDF - Česká společnost pro údržbu
ISSN 1803-4535 Speciální příloha: Časopis Technická diagnostika – Termodiagnostika v české praxi Červen 2016 Číslo 2 (49) Ročník IX Suchý, či mokrý způsob odlučování prachu? 4 Volba správného zařízení pro manipulaci s hořlavým prachem. Tento časopis je českou mutací USA www.udrzbapodniku.cz Novinka ve filtraci olejů Chcete šetřit náklady za olej? Chcete šetřit náklady za palivové a olejové filtry? Chcete výrazně snížit či úplně odstranit četnost poruch a havárií hydraulických, motorových, turbínových aj. systémů? Naše společnost přichází na trh s revoluční novinkou ve filtraci olejů. Nová filtrační jednotka Europafilter filtruje částice až do velikosti 0,1 mikronů. Více informací naleznete v tomto čísle vydání na straně č. 32. Máte zájem o bližší info? Obraťte se na nás. ESOS Ostrava s. r. o. Výstavní 3224/51 702 00 Ostrava 596 624 831-3 [email protected] Vážení čtenáři, také již kolem Vás vládne letní nálada a pohoda a jen obtížně se nutíte do jakékoli pracovní či jiné intelektuální činnosti? Oslabují sluneční paprsky Vaši bystrou mysl? Usínáte únavou nad klávesnicemi svých počítačů? Věřte, že v tom nejste sami! I my všichni v redakci už se totiž vidíme na dovolených, kdy se na dlouhé dny stanou našimi nejvěrnějšími společníky sluneční brýle, opalovací krém či pohodlná obuv a batoh plný jiných užitečných propriet. Než však léto definitivně zaklepe na brány našich myslí a duší, je před námi ještě předprázdninové vydání časopisu, které právě držíte v rukou. Vznikalo sice s krůpějemi potu na čele, ale s úsměvem na rtech… a to mi můžete věřit! Vítejte tedy u čtení červnového vydání obohaceného i tentokrát o stále oblíbenější přílohu Technická diagnostika. Velký dík náleží Asociaci technických diagnostiků, konkrétně odborníkům z oddílu termodiagnostiky, kteří obětovali svůj čas a úsilí přípravě opravdu zajímavých praktických statí z oboru termovizních kamer či bezkontaktního měření. Po zkušenostech s měřením–neměřením termokamerou, které jsem na stránkách tohoto časopisu prezentovala v jednom z předchozích ročníků, mám k termodiagnostice pozitivní osobní vztah. Umím posoudit zejména působivost a tisíce odstínů barev termogramů; pánové odborníci odpustí, ale zamýšlet se nad krásou ryze technických záležitostí, to je přece výkon. Najít něco estetického například na nesouososti strojních zařízení, v železárenských řetězech či v parovodu – jaká vizitka by to byla! Dále si jistě sami všimnete, že vydání doslova praská ve švech; část obsahu jsme opět přesunuli do digitální podoby. Naleznete tam třeba ohlédnutí za uplynulým ročníkem Národného fóra údržby, slovenskou stálicí na údržbářském nebi, odkud jsme si přivezli nejen tváře opálené jarním tatranským sluncem, ale především nespočet zážitků a zkušeností. A nyní prosím zbystřete Vy všichni, kdo znáte nebo máte na svém pracovišti ženy údržbářky. Nemusíte se obávat, nepostihla mě s létem žádná genderově nevyvážená mánie. Pokud se totiž vše podaří, jak plánujeme, zářijové vydání bude patřit právě příslušnicím něžného pohlaví v roli expertek na údržbu. Máte-li kolegyni, kterou se chcete pochlubit, napište nám na adresu [email protected], budeme rádi za každý podnět, příběh i šanci poznat české či slovenské „superúdržbářky“. Osobně se domnívám, že to může být příjemná změna, navíc pokud dojde k propojení dvou úchvatných vesmírů – tedy žen a mužů – pomocí technického fenoménu známého jako ÚDRŽBA. Muže totiž zajímají zcela jiné věci, například fotbal, nejnudnější a nejpomalejší sport na světě, který v současnosti okupuje internetové informační kanály, stejně jako televizní či rozhlasový prostor. Zatímco my, ženy, si můžeme v klidu a míru vykládat o podstatných věcech, předávat recepty na bábovku z jogurtu, banánový koktejl či jiné letní tipy. Nyní již nezbývá než popřát nádherné léto plné skvělých zážitků, ať už to bude moře radosti, nebo hora pohody! Řízení a údržba průmyslového podniku @TMI_CZ Řízení a údržba průmyslového podniku Trade Media International s.r.o. Barbora Karchová Šéfredaktorka SAMOLEPÍCÍ ETIKETY • TERMOTRANSFER TISKÁRNY • INKJET • APLIKÁTORY ETIKET • TERMOTRANSFEROVÉ PÁSKY • ZNAČENÍ LASEREM • VERIFIKACE OCR A KÓDŮ • KAMEROVÉ SYSTÉMY Editorial Y X E s LAsER sOLARIs SER, ÍT LA P O UŽ Ů ÍŠ JAK ECIALIST Y T ÝMU V E N P I S G JESTL EPTEJ SE CHNOLO Z O TE NARD Z LEO teel less s ium Stain in 90 % 0 % Alum 1 e peníz ovozu šetří pr 65°C o tivitu d až oduk je pr u š y zv 65 3 / 7 / is 24 357 serv 584 U 7 74 +420 in E IP65 Ma de DĚLÁME AUTOMATIZACI PRŮMYsLOVÉHO ZNAČENÍ www.LT.cz www.tiskovehlavy.cz 4 Téma z obálky Suchý, či mokrý způsob odlučování 8 STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ prachu? Červen 2016 ČÍSLO 2 (49) ROČNÍK IX Hodnota regulovaných pohonů VSD s měniči frekvence v rámci zvyšování účinnosti 10 Nahlédnutí do budoucnosti: Výpočet zbývající doby běhu valivých ložisek 12 ELEKTROTECHNIKA Jasná a nekompromisní fakta o chlazení elektromotorů 15 Monitoring kvality elektrické energie a jak na něj 18 Jak zjistit a odstranit nejčastější příčiny poškození elektromotorů 20 Monitoring energií jako konkurenční výhoda 22 AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Frekvenční měniče Altivar Process se zaměřují na služby a citelně usnadňují údržbu pohonů 24 Servisní služby jednotky ABB Pohony aneb Kompletní péče o vaše měniče frekvence a motory 26 ELTODO: realizace nadřazeného řídicího a vizualizačního systému svařovny ve společnosti Škoda Auto 28údržba & správa Šest základních kroků k sestavení programu preventivní údržby 30 Nové přístroje pro měření elektrických veličin 32 Novinka ve filtraci olejů: Kapilární filtrace jako nástroj preventivní a proaktivní údržby 34 Využití informačních technologií pro podporu plánování a řízení údržby 36 Přehodnoťte procedury LOTO a zvyšte tak úroveň bezpečnosti a produktivity 38 Servisní centrum průmyslových převodovek SEW-EURODRIVE rozšiřuje rozsah služeb a nabídku oprav průmyslových převodovek i jiných výrobců 40 Asset management průmyslových podniků SKF koncept 42 Kompozitní systém LOCTITE pro opravy ocelových trubek a potrubí 44 Produkt firmy SIDAT – SIDAS IEM pomáhá optimalizovat spotřebu energií ve výrobních provozech 46 Bezpilotní letadla při správě budov a průmyslových areálů Přeložené texty jsou v tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu „Plant Engineering Magazine USA“ vydavatelství CFE Media. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a v žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu CFE Media. Plant Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství CFE Media. Suchý, či mokrý způsob odlučování prachu? Volba správného zařízení pro manipulaci s hořlavým prachem. Zaostřeno Pět kroků vedoucích k aplikaci prediktivní údržby v podniku 4 on-line Tentokrát pouze elektronicky v sekci Zaostřeno na www.udrzbapodniku.cz. 8 Strojní inženýrství Hodnota regulovaných pohonů VSD s měniči frekvence v rámci zvyšování účinnosti Zkušenosti z průmyslové výroby vstřikovacích forem ukazují, jak užitečné mohou být regulované pohony VSD pro snižování nákladů a plnění stále přísnějších předpisů týkajících se ochrany životního prostředí. 12 Elektrotechnika Jasná a nekompromisní fakta o chlazení elektromotorů Ať už se jedná o staré, či nové konstrukční typy, snížení teploty je založeno na stejných principech. Technická dagnostika ASOCIACE TECHNICKÝCH DIAGNOSTIKŮ ČESKÉ REPUBLIKY, z. s. Termodiagnostika v české praxi 1 / ROČNÍK XXV / 2016 Projevy nesouososti strojních zařízení TD2 ISSN 1210-311X Kvalitativní termografie při zobrazování plynů TD5 Využití termografie jako nástroje kontroly při výrobních procesech MK ČR: 5 979 TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1 ROČNÍK XXV 2016 ASOCIACE TECHNICKÝCH DIAGNOSTIKŮ ČESKÉ REPUBLIKY, z. s. v železárnách TD11 TERMODIAGNOSTIKA V ČESKÉ PRAXI Měřicí technika pro ověřování integrity plynovodů TD14 Termokamery FLIR pro zvýšení spolehlivosti průmyslových provozů TD17 4535 ISSN 1803- inec Pros 2015 Číslo 4 (47) Ročník VIII udrz ISSN 1803-4535 www. Číslo 1 (48) teploty TD20 www.atdcr.cz bapo dniku .cz zbap www.udr odniku.cz Ročník IX www.udrzbapodniku.cz Číslo 2 (49) Ročník IX ržbě 14 ace v úd čií mokrý způsob Suchý, Digitaliz vá řeše ní pomáhaj í lepší – hoto umožňuj 4 Využití IIoT prachu? lnost aodlučování propojite Tento časo pis je česk ou muta cí USA Tento časopis je českou Volba správného zařízení pro manipulaci s hořlavým prachem. mutací Tento časopis je českou mutací USA USA REDAKCE Reklama Šéfredaktorka Barbora Karchová Key Account Manager Alena Kičmerová tel.: +420 777 793 392 e-mail: [email protected] Redaktoři Jana Poncarová, Lukáš Smelík Odborná spolupráce Martina Bojdová, Jiří Fizek, Monika Galbová, Petr Klus, Petr Moczek, Zdeněk Mrózek, Pavla Rožníčková Předseda redakční rady Zdeněk Votava ím lin Kapa k životn é šetrn ktivu. pe pers zvýšit datům. přístup k Kvalitativní termografie při zobrazování plynů Chyby a nejistoty při měření a kalibraci bezkontaktních měřidel Červen 2016 ty spek 10 lní a entá mazání ronm jsou vou Envi lematice my, kterébíz b icí systé dí, na ejí no ro p v y a těsn u prostře Březen 2016 Projevy nesouososti strojních zařízení TD5 TD11 Využití termografie jako nástroje kontroly při výrobních procesech v železárnách a výrob Štíhlá vs. MTBF u 24 u 38 OEE prach are pro údržb ování trhu: Softw odluč 8 Průzkum Speciální příloha: Časopis Technická diagnostika – Termodiagnostika v české praxi ISSN 1803-4535 í pro řízen 20 Za TD2 Redakční rada Juraj Grenčík, František Helebrant, Tomáš Hladík, Libor Keller, Václav Legát, Vladislav Marek, Hana Pačaiová, Věra Pelantová, Miroslav Rakyta, Lubomír Sláma, Ondrej Valent, Juraj Vitkaj Account Manager Jana Mitrengová tel.: +420 731 127 618 e-mail: [email protected] Grafické zpracování Jiří Rataj TD14 Měřicí technika pro ověřování integrity plynovodů REDAKCE POLSKO Tomasz Kurzacz VYDAVATEL Trade Media International, s. r. o. Lípová 1131 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trademedia.cz www.udrzbapodniku.cz ISSN 1803-4535 MK ČR E 18395 Tisk Printo, spol. s r. o. REDAKCE USA Bob Vavra Kevin Campbell Amara Rozgusová Redakce si vyhrazuje právo na krácení textů nebo na změny jejich nadpisů. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media. Téma z obálky „Aktivní/pasivní“: Tyto suché odlučovače prachu patronového typu instalované ve farmaceutickém podniku používají kombinaci aktivních a pasivních ovládacích prvků, aby bylo zabráněno explozi hořlavého prachu. Všechny snímky poskytla společnost CamfilFarr. Suchý, či mokrý způsob odlučování prachu? Volba správného zařízení pro manipulaci s hořlavým prachem. John Dauber, John Davidson, Mike Walters Camfil-Farr 4 • červen 2016 E xploze hořlavého prachu představuje riziko prakticky v jakémkoli zařízení pro průmyslovou výrobu. Materiály, které jsou hořlavé ve formě pevné látky, budou pravděpodobně znamenat nebezpečí náhlého vznícení nebo exploze, i když jsou rozděleny na jemné částice prostřednictvím různých výrobních a redukčních procesů. Tyto procesy zahrnují, ale nejsou omezeny pouze na činnosti, jako je obrábění, řezání, broušení, leštění, čištění, kartáčování, vrtání, řezání a abrazivní tryskání. Za materiály, jež mohou explodovat ve formě prachu, pokládáme většinu organických látek a mnoho kovů, které mají tendenci mít extrémní hořlavé a výbušné vlastnosti. Jakýkoli proces produkující polétavý prach musí být rovněž řízen takovým způsobem, aby bylo minimalizováno ohrožení zdraví. Agentura pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA) zavedla minimální osobní přípustné expoziční limity (PEL). Jedná se o celosměnné, časově vážené průměry koncentrací plynů, par nebo aerosolů v pracovním ovzduší, jimž mohou být podle současného stavu vědomostí a znalostí vystaveni zaměstnanci po zákonem stanovenou pracovní dobu, aniž by u nich došlo i při celoživotním pracovním působení k poškození zdravotního stavu, k ohrožení jejich pracovní schopnosti a pracovní výkonnosti. řízení & údržba průmyslového podniku Z tohoto důvodu musejí provozní inženýři v praxi hledat nejlepší systémy odlučování prachu, aby byl s maximální účinností zachycen prach vznikající během procesu a zároveň bylo možno ovládat a řídit rizika spojená s tímto prachem co nejbezpečnějším, ale přesto rovněž nákladově co nejefektivnějším způsobem. Pro tyto situace jsou používány dva základní typy systémů odlučování prachu: 1. Suché mechanické odlučovače Americká národní agentura pro požární ochranu (NFPA) definuje suché odlučovače jako cyklónové odlučovače a filtrové odlučovače, včetně tkaninových modulárních odlučovačů a patronových odlučovačů. Tento článek se zaměřuje na odlučovače, které používají vysoce účinné filtrační vložky pro zachycení průmyslového prachu. Prachem zatížený vzduch typicky vstupuje do kolektoru přes vestavbu přepážek a shromažďuje se na filtračním médiu. Periodické výbuchy stlačeného vzduchu uvolňují prach z filtrů do násypky, z nichž musí být prach pravidelně odstraňován. Odlučovače prachu s patronovými filtry jsou v nabídce současně se širokým výběrem primárních filtračních materiálů, které dosahují velmi vysoké účinnosti, co se týče jemných částic. Speciální filtrační materiály dodávají přídavné vlastnosti, jako je požární odolnost, statická vodivost a odolnost vůči adhezním materiálům. V situacích, kdy mají materiály dle OSHA velmi nízké přípustné expoziční limity (PEL), lze do systému přidat HEPA sekundární filtry, aby bylo dosaženo požadované čistoty vzduchu v daných prostorách. To je důležité zvláště v případech, kdy se odsávaný vzduch vrací zpět do podniku. 2. Mokré mechanické odlučovače „Mokré“ odlučovače prachu, nazývané rovněž mokré pračky, filtrují prach pomocí střetů s kapičkami vody. Čím menší jsou kapičky vody, tím účinnější je mokrý odlučovač. V praxi se můžeme setkat s různými formami zachycování prachu, např. sprchové věže, mokré vírové odlučovače/cyklóny, proudové odlučovače neboli Venturiho odlučovače, mokré rotační odlučovače atd. Po zachycení padají voda a prach do usazovací nádrže, kde dojde k jejich oddělení buď pomocí gravitace, anebo je prach sbírán z povrchu. Venturiho mokrý odlučovač obvykle využívá konstrukčního řešení ve formě Venturiho trubice a rozprašovací trysky na vstupu, která urychluje proud vody a přispívá ke vzniku jemné mlhy. Čím vyšší je rychlost, tím účinnější je daný odlučovač. Když k tomu dojde, pokles tlaku v systému se také výrazně zvyšuje. Během provozování zařízení je nutné udržovat projektované proudění vzduchu, jinak dochází k poklesu účinnosti filtrace. Cyklónové nebo odstředivé odlučovače využívají celou řadu technik, jak je uvedeno výše. Snímek vlevo ukazuje průřez mokrého cyklónového odlučovače s integrovaným ventilátorem. Účinnost filtrace mokrého odlučovače závisí na řadě faktorů, avšak nejdůležitějším je velikost částic shromažďovaného prachu. Pokud jsou částice menší než 10 mikrometrů, mělo by být použito Venturiho odlučovače. Vyšší rychlosti proudění přes Venturiho trubici vytvářejí jemnější mlhu, která pomáhá zachytit menší částice, ale také zvyšují energetické požadavky vzhledem k vysokým rychlostem při průchodu Venturiho trubicí. Pokud je velikost částic větší než 10 mikrometrů, cyklónový odlučovač výrazně ušetří náklady na energii. Udržování čistého nebo recyklovaného přívodu vody je u odlučovačů velmi důležitým faktorem. Koncentrace prachových částic v propírací kapalině musí být udržována na hodnotě nižší než 5 %, aby bylo možné udržet provozní účinnost. V případě hořlavých kovů je přípustné nahromaděné množství ve vypouštěcích nádržích definováno předpisem NFPA 484: Norma pro hořlavé kovy. Rozhodování mezi mokrými a suchými systémy Důležitou výhodou mokrých odlučovačů je ta skutečnost, že když jsou hořlavé prachové částice zachyceny prací kapalinou, je jim znemožněn kontakt s kyslíkem, a proto jsme schopni ovládat rizika spojená s hořlavým prachem. Nicméně velké množství kovových prachů reaguje s vodou a jinými kovy, čímž může docházet k produkci plynného vodíku. Tyto faktory je zapotřebí vzít v úvahu již Product engineering and quality of materials Our staff and our branches are close to you with 41 company premises worldwide V-Belts and conveyors for more than 45 industrial applications www.megadynegroup.com V-BELTS CONVEYORS TIMING BELTS Téma z obálky před samotným výběrem mokrého odlučovače. Mnoho druhů prachu lze rovněž považovat za nebezpečné a likvidace mokrých materiálů může být nákladnější než likvidace suchých materiálů, neboť zde existují přísné předpisy. Suché mechanické odlučovače jsou neodmyslitelně v ystaveny vyššímu riziku exploze hořlavého prachu. Výsledkem je, že vyžadují více dodatečných ochranných prostředků proti explozi, jelikož musejí být splněny normy NFPA a omezena příslušná rizika. Suché odlučovače lze obvykle škálovat až po skutečně velké průtoky vzduchu a objemy prachu, zatímco mokré odlučovače by pro zpracování většího proudění vzduchu vyžadovaly více systémů. Velké objemy prachu u mokrých odlučovačů rovněž znamenají větší spotřebu vody a náročnější je i celPrůřez mokrého odlučovače. kové zpracování. Tabulka 1 poskytuje obecné srovnání mokrých a suchých odlučovačů prachu. Někdy není volba mezi mokrým a suchým systémem odlučování zcela jednoznačná. Testování prachu je prvním krokem v procesu rozhodování. Doporučují se dva typy testů: 1) laboratorní testování, jež přesně stanoví fyzikální vlastnosti prachu, které ovlivňují účinnost a výkon filtru; 2) zkouška výbušnosti, jež určí hořlavé a výbušné vlastnosti prachu. Zkouška výbušnosti má zásadní význam pro stanovení nejlepšího typu systému odlučování prachu (mokrý nebo suchý) pro danou aplikaci, stejně jako pro ochranu proti explozi nebo pro použití ochranného zařízení v rámci problematiky odlučovačů prachu a souvisejících komponent. NFPA 484 Při výběru zařízení u aplikací, kde hrozí riziko exploze kovového prachu, se řídíme normou NFPA 484, která je pro mokré odlučovače hlavním prováděcím předpisem. Vztahuje se na všechny kovy a slitiny ve formě schopné hoření nebo exploze a popisuje postupy pro určení, zda je daný kov v hořlavé nebo nehořlavé formě. To platí i pro zpracovací či dokončovací operace, v rámci nichž dochází ke tvorbě hořlavého kovového prášku nebo prachu. Ačkoli norma NFPA 484 se specificky zaměřuje na kovy, některé části jejího obsahu můžeme a měli bychom vztahovat 6 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku i na nekovový hořlavý (tj. organický) prach. Zde jsou uvedeny některé klíčové body, které je v rámci této problematiky nutno zvážit. Analýza rizik Analýza rizik procesu a hodnocení rizik patří mezi nástroje používané pro zlepšení úrovně bezpečnosti prostřednictvím identifikace rizik, jako je např. náhlé vznícení hořlavého prachu, požár a nebezpečí exploze. Analýza by měla začít během konstrukční fáze projektu a sledovat daný proces až do konce jeho existence, včetně pravidelně prováděných revizí a modernizací. NFPA 652: Norma stanovující základní informace ohledně hořlavého prachu je novou normou vydanou v říjnu 2015. Nyní představuje výchozí bod pro definování hořlavého prachu a souvisejících rizik. Jejím cílem je objasnit vztah mezi společně používanými normami a oborově specifickými normami, jako je NFPA 484 pro kovy, NFPA 664 pro dřevo, NFPA 655 pro síru a NFPA 61 pro zpracování potravin. NFPA 652 zavádí nový termín „analýza rizikovosti prachu“ pro odlišení této analýzy od mnohem složitější analýzy rizikovosti procesu požadované agenturou OSHA pro chemický průmysl. Komise NFPA si byla vědoma široce rozšířeného nepochopení rizik v souvislosti s hořlavým prachem v průmyslu a určila, že je zapotřebí, aby vznikla nová norma, která se na danou problematiku zaměří. Většina informací/požadavků uvedených v normě NFPA 652 je přenesena z jiných norem, takže uživatelé by neměli být překvapeni jejím obsahem. Do normy však byl zahrnut jeden nový požadavek, který bude mít vliv na každé odvětví, v němž hrozí rizika související s hořlavým prachem. U stávajících procesů, v rámci nichž dochází k manipulaci s hořlavými prachy, je majitel/provozovatel povinen naplánovat a provést analýzu rizikovosti prachu u stávajících podnikových procesů ve lhůtě tří let ode dne nabytí účinnosti této normy. Datum nabytí účinnosti této normy je říjen 2015. V současné době sestavuje agentura OSHA jmenný seznam společností a podniků, které dosud nemají provedenu analýzu rizikovosti, a díky zavedení této nové normy bude mít silnější páky pro vymáhání předepsaných dokumentů. Typ odlučovače prachu, ochrana proti explozi a nezbytná izolace potrubí se budou u každé aplikace lišit s tím, že je nutno provádět analýzu rizikovosti prachu za účelem stanovení systémových požadavků. Vzhledem k významu a složitosti problematiky hořlavého prachu by potřebné posouzení mělo být provedeno nezávislým odborným technikem nebo interním technikem znalým procesu s podporou ze strany dodavatelů odlučovačů prachu a příslušenství. NFPA 484, kapitola 9: Kromě provádění analýzy rizik obsahuje norma NFPA 484 v kapitole 9 několik obecných ustanovení, která platí, ať už používáte suchý nebo mokrý systém odlučování prachu. Tabulka 2 shrnuje ustanovení této normy. Tyto požadavky dávají smysl v rámci jakékoli aplikace hořlavého prachu. Mokré odlučovače prachu: Norma NFPA 484 specifikuje požadavky na mokré odlučovače prachu, v rámci nichž dochází k manipulaci s hořlavými kovovými prachy a které jsou shrnuty v tabulce 3 této normy. Hlavní rozdíl mezi kovy a organickými hořlavými prachy je reaktivita s vodou. Odvzdušnění čerpací jímky je rozhodující pro náležitou regulaci nahromaděných hořlavých plynů během odlučování hořlavých kovů. Suché odlučovače prachu: Norma NFPA 484 rozlišuje tři sekce suchých odlučovačů, jejich shrnutí je k dispozici v tabulkách 4 až 6 dané normy. Každá tabu l k a obsa huje pož adavk y na kovové prachy a identifikuje ty požadavky, které se vztahují na nekov y a jsou doporučeny samotnými autory. Tabulka 4 shrnuje společné požadavky na všechny typy suchých odlučovačů prachu dle normy NFPA 484, včetně cyklónů. Tabulka 5 shrnuje dodatečné požadavky pouze pro suché odlučovače prachu. Tabulka 6 sumarizuje požadavky na umístění suchých odlučovačů prachu v rámci továrny. John Dauber je produktový manažer ve společnosti Handte USA; John Davidson je regionální manažer pro oblast Mid-South a Mike Walters je senior inženýr ve společnosti Camfil Air Pollution Control. Mike Walters je rovněž ředitel výboru NFPA, jenž má na starost manipulaci a přepravu prachu, par a plynů. Průřez suchého odlučovače. Energomonitor dává vyčerpávající přehled o spotřebě energií: � elektřina � plyn voda Po instalaci a registraci do webové aplikace: Spolupracujte s námi dává přehledné informace o spotřebě a to nejen v megawatthodinách, ale i v Kč. ukazuje nejen aktuální spotřebu energií, ale také ukládá její historii (po 90 s). upozorňuje na havarijní stavy. Už se nikdy nestane, že ve sklepě bude měsíc odtékat voda z prasklého potrubí. upozorňuje na změny dlouhodobých stavů. funguje jako hlídací pes, zda je v domácnosti či ve firmě vše v pořádku či tak, jak by spotřebitel očekával. dává relevantní podklady pro případná úsporná opatření. Energomonitor s.r.o. Rozšiřte naši síť exkluzivních prodejců Energomonitoru. Energomonitor je vhodným doplňkem do stávajícího portfolia elektrikářů, energetických auditorů a poradců, elektrotechniků, prodejců elektroniky, revizních techniků a dalších. Dostanete zdarma zkušební měřicí sadu. Zaškolíme vás v produktové i obchodní oblasti. Uvidíte, co vše Energomonitor umí a v čem může doplnit vaše stávající podnikání. Zaujal vás Energomonitor? Kontaktujte nás Martin Hudec �� +420 603 470 941 � [email protected] � Energomonitor s.r.o. Na Florenci 1270/31 110 00 Praha – Nové Město � [email protected] ��/Energomonitor ��@energomonitor � www.energomonitor.cz STROJNÍINŽENýrství Hodnota regulovaných pohonů VSD s měniči frekvence v rámci zvyšování účinnosti Zkušenosti z průmyslové výroby vstřikovacích forem ukazují, jak užitečné mohou být regulované pohony VSD pro snižování nákladů a plnění stále přísnějších předpisů týkajících se ochrany životního prostředí. V Lyle Meyer Eaton Regulované pohony s měniči frekvence integrované dohromady se servomotorem a čerpadlem nabízejí výrobcům dynamické řízení pohybu v uzavřené smyčce, což představuje nákladově efektivní a vysoce výkonné řešení. Obrázek poskytla společnost Eaton. 8 • červen 2016 dnešní výrobní sféře se podniky potýkají s obrovským tlakem na zvýšení provozní účinnosti při současném snižování vlastní uhlíkové stopy. Cítí nátlak jak ze strany stále přísnějších vládních předpisů o hospodárném nakládání s energiemi, tak i od zákazníků, kteří chtějí snižovat provozní náklady. Proto také výrobní závody napříč všemi průmyslovými odvětvími hledají stále účinnější řešení pro řízení spotřeby energií. Nově v ydávané prováděcí předpisy a směrnice podstatným způsobem ovlivňují výrobní podniky a dotýkají se už i samotných elektromotorů s tím, že technologie regulovaných pohonů VSD (variable speed drive) s měniči frekvence byla v průběhu minulých let aplikována proto, aby přispěla k vyšší účinnosti provozování napájecích systémů (např. vstřikovacích lisů). Průmyslová výroba vstřikovacích forem sloužila jako výchozí bod pro uplatnění VSD řešení v kombinaci s tradičními hydraulickými čerpadly se stálým a proměnlivým výtlakem, která umožňují zákazníkům řízení & údržba průmyslového podniku udržovat lepší kontrolu nad procesem po celou dobu pracovního cyklu. Integrace hydrauliky a elektrotechniky Technologie elektrických servopohonů již nějakou dobu proniká do oblasti automatizace výrobních provozů z důvodu vnímané energetické účinnosti, rychlejší odezvy, lepší přesnosti a opakovatelnosti. Nicméně náklady na pořízení elektrických vstřikovacích formovacích strojů byly podstatně vyšší ve srovnání s hydraulickými vstřikovacími lisy; vstupní pořizovací cena elektrického stroje je minimálně o 40 % vyšší než u podobných hydraulických vstřikovacích lisů. Kombinací dostupnosti a užitečnosti hydraulických vstřikovacích lisů a úspor energie elektrických strojů je hydraulika schopna zvýšit hodnotovou propozici elektronických technologií. Přidání regulovaných pohonů VSD s měniči frekvence poskytuje větší výhody, budeme-li je srovnávat s pouhým zvyšováním účinnosti elektromotoru, a otevírá možnosti na straně hydraulického systému prostřednictvím levnějších čerpadel s konstantními otáčkami, jejichž provozování je pak účinnější. Regulované pohony VSD s měniči frekvence vyhlazují přívodní elektrickou energii, což by mělo přispět k dalšímu zvýšení účinnosti motoru. Systémy pohonů VSD s měniči frekvence regulují průtok změnou otáček hřídele, takže škrticí ventil není nutno použít u většiny aplikací. Snížení ztrát způsobených škrcením je hlavním důvodem pro dosažení vyšší účinnosti těchto systémů. Malou část energetických úspor získáme rovněž zvýšením účinnosti elektromotoru. Celkově lze dosáhnout výrazných úspor energie, a to až o 70 % (v závislosti na provozním cyklu zařízení), při aplikaci čerpadel s regulovanými pohony VSD s měniči frekvence ve srovnání s běžnými čerpadly. VSD čerpadla rovněž přispívají k výraznému snížení hluku, protože v průběhu pracovního cyklu dochází ke změně otáček motoru a čerpadla, takže hluk je nižší než u aplikací, kde jsou udržovány konstantní otáčky. V praxi léty osvědčené lopatkové čerpadlo se stálým výtlakem s nainstalovaným pohonem VSD s měničem frekvence je podstatně účinnější, což umožňuje výrobci koupit levnější čerpadla, přitom nedochází ke snížení výsledků. Technologie pohonů VSD s měniči frekvence využívá v některých aplikacích servo-charakteristiku elektrických motorů pro ovládání hydraulického okamžitého hodnotu průtoku v rámci celého rozsahu otáček hřídele motorového čerpadla. Výsledkem je čerpací jednotka, která dodává výkon dle aktuálního požadavku a nevykazuje žádné ztráty vzniklé škrcením, které obvykle tvoří znatelné výkonové újmy. Dynamika servomotoru rovněž umožňuje ovládání hydraulického pohybu v uzavřené smyčce, čímž dochází ke zjednodušení koncepce celého systému. Hnací síla efektivity ve výrobní sféře Průmyslová výroba všeobecně čelí změnám a společnosti se musejí přizpůsobovat novým vládním nařízením. Díky novým energetickým standardům iniciovaným v Evropě, které byly v posledních několika letech implementovány po celém světě, není jen cenově výhodnější zvýšit účinnost motoru, nýbrž jedná se o povinnost stanovenou zákonem. Vládní předpisy vyžadují vyšší účinnost elektromotorů a v některých případech pouze účinnější elektromotor prostě nestačí. Nový motor musí být o 2 % účinnější než předchozí modely. I když to zní jako malicherný požadavek, zvažte následující: Pokud by každý elektrický motor byl o 2 % účinnější, může to vyloučit dlouhodobou potřebu výstavby většího počtu nových energetických zařízení. V průběhu výrobního procesu dochází ke ztrátám energií v důsledku neúčinného zařízení či mechanických a tepelných úniků. Optimalizace účinnosti těchto systémů může vést k dosažení významných energetických úspor a nákladů. Plné znění článku naleznete na www.udrzbapodniku.cz. Společnost HENKEL – poskytovatel řešení pro všechny Vaše těžební operace • Ochrana povrchu • Prevence vibrací • Prodloužení životnosti dílů • Snížení nákladů • Zvýšení efektivity • Zlepšení účinnosti strojů HENKEL ČR spol. s r. o., Adhesive Technologies, U Průhonu 10, 170 04 Praha 7, www.loctite.cz Strojní inženýrství Nahlédnutí do budoucnosti: Výpočet zbývající doby běhu valivých ložisek N a veletrhu Hannover Messe 2016 představila společnost Schaeffler novou digitální službu – výpočet nominální zbývající doby běhu valivých ložisek v provozu na základě reálného souboru zatížení. Prostřednictvím této novinky na trhu nabízí společnost Schaeffler provozovatelům strojů řešení předvídavé údržby strojů zasahující do daleké budoucnosti, aniž by musela být objevena nějaká anomálie na pohonech. Návštěvníci z řad odborníků se mohli s výpočtem zbývající doby běhu seznámit prostřednictvím ukázky technologie „Hnací ústrojí 4.0“, generické konfigurace motoru, spojky a převodovky, která slouží i k prezentaci dalších produktů a mikroslužeb společnosti Schaeffler, jež Hnací ústrojí 4.0: Typické uspořádání motoru, spojky a převodovky souvisejí s koncepcí „Prediktivní údržba 4.0“. s modulem k měření točivého momentu FAG Xeleris, se systémem Systém pro výpočet zbývající provozní doby monitorování stavu FAG SmartCheck a s připojením do cloudu; vše valivých ložisek, použitý v rámci ukázky „Hnací od společnosti Schaeffler. ústrojí 4.0“, zahrnuje inovativní modul FAG Xeleris k měření točivého momentu, data z řízení stroje a model pro k signalizaci varování po uplynutí zbývající doby běhu, aby výpočet lokálních zatížení ložiska ve výpočetním a simu- systém SmartCheck mohl v případě anomálií spustit alarm lačním programu BEARINX od společnosti Schaeff ler. dříve. Provozovatelé i servisní pracovníci tak získají více Propojení dat získávaných souběžně použitým modulem času na zajištění údržby. Průběžný výpočet zbývající doby chodu valivých ložisek FAG Xeleris se softwarovým nástrojem BEARINX probíhá prostřednictvím cloudu společnosti Schaeffler, ve kterém je a vedení – odpovídající často zbývající době běhu celého implementováno jak zpracování dat, tzn. jejich klasifikace pohonu – umožňuje včasné naplánování údržby a objeda odvození souboru zatížení, tak i vlastní výpočet valivých nání náhradních dílů, prodloužení servisních intervalů přizpůsobením vytíženosti stroje, případně vyšší vytížení ložisek. Odečtením aktuální provozní doby od jmenovité životnosti jednotlivých os i celých strojů až do dalšího intervalu proložiska, vypočítávané vždy znovu ve třech volně definovatel- vádění údržby. www.schaeffler.cz ných časových intervalech, se zjistí nominální zbývající doba běhu každého ložiska ve stroji či v zařízení. Zákazníkovi se pak na koncovém zařízení, které umožňuje připojení k internetu, zobrazí výsledek v podobě zbývajících dob běhu všech ložisek ve stroji. Jakmile zbývá už jen určitý počet provozních hodin / kalendářních týdnů do okamžiku, kdy nějaké ložisko dosáhne na základě zjištěného souboru zatížení své jmenovité životnosti, vygeneruje se e-mailová zpráva s příslušným upozorněním. Po srovnání zbývajících dob běhu valivých ložisek ve strojích výrobního provozu s termínem příští naplánované údržby může provozovatel řídit vytížení výrobního provozu tak, aby nedošlo k selhání ložisek ještě před koncem naplánovaného servisního intervalu. Pokud se po uplynutí vypočítané doby zbývajícího běhu neprovede výměna ložisek, je třeba počítat s jejich brzkým selháním. Ve spojení se systémem monitorování stavu Mikroslužby společnosti Schaeffler jsou snadno dostupné a zvyšují FAG SmartCheck se nyní nabízí možnost disponibilitu strojního zařízení; na obrázku grafické znázornění zbývající doby automatického snížení prahové hodnoty běhu ložisek převodovky na koncovém zařízení s připojením k internetu. 10 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku Servis motorů a generátorů. Zaručené zvýšení spolehlivosti vašeho zařízení a výrobních procesů. Již 120 let je ABB Servis motorů a generátorů ten správný partner pro zvýšení spolehlivosti vašeho zařízení a výrobních procesů. Nabízíme kompletní portfolio služeb od diagnostiky přes servis na dílně i na místě u zákazníka, řešení náhradních dílů po replacement pro motory, generátory, elektromagnety, suché transformátory apod. Používáme nejmodernější a unikátní technologie a diagnostická zařízení (MACHsense-P, MACHsense-R, LEAP), které dokáží rozpoznat možné závady dříve, než nastanou a udržet tak efektivní provoz v chodu. 80 % námi servisovaných motorů je vyrobených mimo ABB. To je důkaz naší kvality a důvěry našich partnerů. Více o servisu na www.abb.cz ABB s.r.o. K Zyfu 929 720 00 Ostrava - Hrabová Email: [email protected] Elektrotechnika Jasná a nekompromisní fakta o chlazení elektromotorů Ať už se jedná o staré, či nové konstrukční typy, snížení teploty je založeno na stejných principech. Chuck Yung EASA P římo fascinující je pohled na všechny ty rozdílné konstruktérské návrhy a řešení, které si kladou za cíl stejnou věc, avšak na druhou stranu to působí docela uklidňujícím dojmem, když si uvědomíme, jak moc toho zůstalo nezměněno po celém jednom století existence elektromotorů. Jeden aspekt týkající se motorů, který je typický pro obě tyto kategorie, je způsob, jakým jsou chlazeny. V průmyslové praxi jsou k dispozici různé metody chlazení motoru, které lze ještě vylepšit pro některé speciální aplikace. Metody odvodu tepla z elektromotorů závisejí na konstrukci krytu stroje (ODP, WP anebo TEFC, viz KRYTY STROJŮ). Jsou-li použity ventilační kanálky, stejně jako u většiny ODP nebo WP krytů je vzduch nasáván KRYTY STROJŮ TEFC = totally enclosed fan-cooled = zcela uzavřené, chlazené ventilátorem nebo stupeň krytí IP54 ODP = open drip-proof = nekryté, zabraňující však průniku vody nebo stupeň krytí IP12 WP = weatherproof = odolné proti povětrnostním vlivům nebo IC01 Obrázek 1: Distanční prvek ve tvaru profilu I přispívá k odvodu tepla zdvojnásobením plochy povrchu v každém ventilačním kanálku. Všechny snímky poskytla společnost EASA. 12 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku do konců rotoru, odstředivým způsobem prochází jeho ventilačními kanálky do ventilačních kanálků ve statoru a následně dochází k jeho odsání z rámu motoru. Některé aspekty ventilačních kanálků statoru a rotoru jsou často považovány za samozřejmost. Například jednoduché distanční prvky ve tvaru I profilu, které udržují kanálky v otevřeném stavu, rovněž poskytují větší povrchovou plochu pro odvod tepla stejně jako vnější žebra u rámu statoru typu TEFC. Z obrázku 1 je patrno, že přidání distančního prvku ve tvaru profilu I zhruba zdvojnásobuje obvod příčného průřezu průduchu ve srovnání s konstrukčním provedením bez těchto distančních prvků, což výrazným způsobem zvyšuje přenos tepla do vzduchu proudícího přes ventilační kanálky. Vzhledem k tomu, že aplikovaný tlak při skládání jádra statoru bývá obvykle v rozmezí 75 až 125 psi, širší přírubové části distančních prvků ve tvaru profilu I jsou v pevném kontaktu s pakety dynamo plechů, Diagnostický systém CMMS v soustrojí motor-čerpadlo zjistí kořenové příčiny, poškození a předpověď zbytkového života elektromotorů, ložisek, mechanických ucpávek čerpadel. Obrázek 2: Správná poloha vzduchové clony vzhledem k lopatkám ventilátoru je velmi důležitá. Rozměr „Y“ by měl být do 1/2 palce (12 mm), přičemž rozměr „X“ by se měl pohybovat ve střední třetině výšky lopatky. tím udržují distanční prvky v kolmém stavu, což maximalizuje kontaktní plochu. Lamelové části distančních prvků ve tvaru profilu I slouží ke zvětšení povrchové plochy výměníku tepla. Ucpané ventilační otvory a silně povlakované povrchy ventilačních kanálků statoru mohou snížit průtok vzduchu a odvod tepla, čímž dochází ke zvyšování teploty vinutí. Jedná se např. o vzduchové kanálky, které jsou částečně blokovány nátěrem (např. následkem přílišného glazování ponorem), špínou, nečistotami anebo kombinací uvedených činitelů. Než začnete čistit velký elektromotor na strojovně, ujistěte se, že ventilační kanálky a vzduchové mezery lze účinně čistit tímto způsobem, aniž by došlo k poškození vinutí nebo jádra. Varování před výskytem rzi/koroze Vlivem koroze dochází k nabobtnání jádra a k zúžení světlosti kanálků, zejména na vnitřním průměru (ID) mezi ztužovacími žebry, kde vzduch vstupuje do kanálků. Pro odhalení takových míst, kde dochází k ucpávání, je obvykle vyžadována kontrola vnitřního průměru rotoru pomocí kontrolního světla a zrcadla anebo lze provádět prohlídku ventilačních otvorů z vnějšího průměru pomocí tyčky svařovacího drátu nebo jiného kusu pevného drátu. Zkorodované dynamo Prodlužte život Vašich strojů z měsíců na roky! www.cmms.cz Elektrotechnika plechy rovněž stlačují ventilační kanálky, což ještě více snižuje proudění vzduchu. Postupující účinek koroze má za následek, že rotor má méně železného materiálu pro přenos magnetického toku, čímž se postupně snižuje schopnost motoru vyvíjet točivý moment. Motor má tendenci více prokluzovat, jak se snaží vyvinout požadovaný točivý moment, který však generuje více tepla. Vlastní úprava konstrukce Existuje několik způsobů, jak udržovat dostatečné proudění vzduchu motorem anebo ještě zvýšit účinnost tohoto proudění, včetně nápadů, které si vypůjčíme od samotných konstruktérů motorů. Například u TEFC motorů jsme schopni přidáním správně dimenzovaného a umístěného vzduchového deflektoru snížit teploty vinutí o 10 °C až 15 °C nebo i o více (viz obrázek 2). Spousta náročných TEFC aplikací, jako jsou cementárny a papírny, je náchylná k hromadění nečistot a úlomků na vnější straně motoru, takže je obtížné udržovat dostatečný výkon chlazení. Jedním z řešení je instalace ochranného krytu z plechu či sklolaminátu přes žebra motoru. Nejvhodnější je provedení, které se dotýká okraje krytu ventilátoru, spočívá tedy jen na vrcholu žeber a rozšiřuje se směrem ke konci rámu na straně pohonu. U jednosměrných aplikací jsme schopni nahrazením radiálního ventilátoru směrovým ventilátorem zvýšit proudění vzduchu a tím zabránit proniknutí nečistot a úlomků z uzavřených žeber. Toto řešení je rovněž vhodné pro aplikace, u nichž hrozí poškození způsobené nárazem Obrázek 3: Chlazení synchronních motorů může být vylepšeno přidáním lopatek ventilátoru anebo nakloněním stávajících lopatek ve směru otáčení. 14 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku těžkých předmětů (např. drtiče, pily), kde často dochází ke zlomení žeber motorů. V takových případech aplikujeme kryt z ocelového plechu o tloušťce 4 až 5 mm, čímž zajistíme ochranu proti poškození nárazem těžkých předmětů. Aplikace v rámci vypalovacích pecí U aplikací v rámci vypalovacích pecí přispívá použití izolační třídy H a vysokoteplotních maziv k prodloužení životnosti motoru. Nahraďte stávající ložiska ložisky s vnitřní vůlí C4, pokud jsou ve vaší aplikaci právě ložiska tím teplotně slabým článkem. Přidání chladiče na prodloužení hnací hřídele může rovněž přispět ke snížení tepla, které se přenáší podél hřídele. V případě, že motor je umístěn ve skutečně velmi horkém prostředí, opatřete motor měděným nebo nerezovým plechem, který má malé otvory vrtané po straně přivrácené k motoru, a snižte teplotu motoru pomocí vhánění tlakově regulovaného stlačeného vzduchu. Můžete použít elektromagnetický ventil pro zapnutí vzduchu, když se pec uvede do provozu. Ventilátory Otevřená synchronní provedení nabízejí jen velmi malé usměrnění přímého proudění vzduchu a většina z nich je provozována pouze v jednom směru otáčení. Obvyklým způsobem, jak zvýšit u těchto motorů výkon chlazení, je zvětšit velikost ventilátorů, které jsou upevněny k náboji rotoru. Další možností je zvýšení proudění vzduchu pomocí naklonění lopatky ventilátoru ve směru otáčení. V případě, že u daného motoru je vzduch nasáván do rotoru v axiálním směru, naklopte lopatky ve směru otáčení (viz obrázek 3). Objevování způsobů, jak zlepšit výkon motoru pro určitou aplikaci, je vždy dobrodružná a nakonec i satisfakční činnost. Obvykle se to v praxi dělá tak, že si vypůjčíme důmyslnou metodu, kterou výrobce motorů použil u nějakého jiného konstrukčního provedení, a přizpůsobíme ji specifickým potřebám naší konkrétní aplikace. Ale přesto je užitečné vědět, že je možné používat velmi dobrou a spolehlivou konstrukci elektromotoru a jen trošku ji přizpůsobit potřebám nějaké náročné aplikace. Chuck Yung je přední specialista pro technickou podporu v rámci společnosti Electrical Apparatus Service Association (EASA), jež sídlí v St. Louis. EASA je content partnerem společnosti CFE Media. Monitoring kvality elektrické energie a jak na něj Se stoupající komplexností průmyslových systémů jsou dnes některé části průmyslových podniků velmi citlivé na parazitní jevy na napájecí elektrické síti a náchylné tak ke kolapsu. Proto stoupá potřeba sledovat kvalitu elektrické energie a její vliv na výrobní proces. V ětšina pracovníků současných podniků se domnívá, že postačí vědět, že jejich elektrická síť uvnitř podniku vyhovuje podmínkám normy EN 50160, a netuší, že tato norma je určena pro potřeby ověření kvality elektrické energie ve vztahu dodavatel–odběratel, tedy na straně odběrného místa, což je pro většinu podniků primární strana napájecího transformátoru. Informace od distributora, že kvalita sítě na odběrném místě je vyhovující, však neposkytuje téměř žádnou zprávu o kvalitě na sekundární straně transformátoru, ze které jsou napájena veškerá zařízení v podniku. To je první špatná zpráva. Kvalita napětí na sekundární straně může být – a ve většině případů i je – zásadně odlišná od kvality na primární straně. Je totiž ovlivňována odběry připojených zařízení. Většina dnešních spotřebičů nejen v průmyslových závodech je nelineární a zavádí do sítě harmonické složky. Stále přibývá řízených pohonů všech výkonů, výkonových regulátorů atd., ale například i zdroje počítačových systémů, datových center či UPS zanášejí do elektrické sítě závodu velké množství rušení. Odběry moderních technologií jsou velmi dynamické a vytvářejí kolísání napětí, napěťové poklesy a překmity i impulzní špičky. Na druhou stranu jsou současná zařízení na rušení a jevy na síti mnohem citlivější než zařízení předchozích generací. I když jsou konstruována a testována dle přísných norem pro EMC, vztahují se tyto testy přirozeně na jednotlivá zařízení, nikoli na komplex takovýchto zařízení připojených na elektrickou síť závodu. Tedy elektrická síť současného výrobního závodu se spíše než jako klasický elektrický rozvod nízkého napětí chová jako výkonový elektronický obvod se všemi důsledky. Druhou špatnou zprávou je, že limity normy EN 50160, podle nichž většina dnešních energetiků hodnotí kvalitu elektřiny v závodě, jsou z hlediska „hlídaných“ parametrů sítě naprosto nedostatečné a většinu rušivých jevů na síti, které ovlivňují provoz zařízení, nepostihnou. Navíc měření a vyhodnocování podle této normy postihuje pouze jevy napěťové, nadto se tyto procesy vůbec nezajímají o to, jak vypadají proudy protékající sítí, které jsou vzhledem k výše uvedenému poznamenány nelinearitami připojených zařízení. Třetí špatnou zprávou pro vyhodnocování kvality s využitím EN 50160 je, že postup, kterým jsou parametry sítě měřeny a vyhodnocovány, určuje norma EN 61000-4-30, jež kromě jiného předepisuje, že efektivní hodnota napětí je průměrována přes 10 period síťového kmitočtu. Na obr. 1 je jako příklad znázorněn krátkodobý pokles napětí na hodnotu pod 100 V, který se projeví skutečně na svorkách strojů v dané síti (zelená stopa); oranžový průběh pak ukazuje, co naměří přístroj vyhodnocující dle normy EN 61000-4-30. Kromě toho, že není zachycen skutečný tvar poklesu napětí, také jeho velikost neodpovídá skutečné velikosti této události. Bohužel zařízení připojené k této síti je ovlivněno skutečným poklesem, nikoli virtuální hodnotou napětí, která byla vypočtena. To je jen malý příklad toho, jak zavádějící informace mohou být získávány při používání přístrojů vyhodnocujících dle ČSN EN 50160 pro představu o vlivu sítě na výrobní zařízení. Kvalita elektrické energie však není, jak již bylo naznačeno, jen o poklesech napětí, ale představuje řadu parametrů, které různým způsobem ovlivňují hladký provoz připojených zařízení, jejich životnost i efektivitu. Nekvalita elektrické energie se pak na zařízeních projevuje různě, např. oteplováním motorů, transformátorů a vedení, což vede ke zkracování jejich životnosti nebo k okamžité poruše či k náhodným výpadkům automatů, PLC a podobně, k nestabilitě provozu pohonů a akčních členů a k jejich náhodným poruchám, k poškozování elektroniky, k náhodným výpadkům počítačových systémů řízení výroby atd. Důsledky nekvality elektrické energie pak jsou výpadky výroby, snižování životnosti zařízení, růst nákladů na údržbu, snížená kvalita výrobků i energetické ztráty. Vše tedy vede k f inančním ztrátám. Ing. Jaroslav Smetana Blue Panther s.r.o. Analyzátor kvality elektrické energie Elspec G44xx BlackBox získal ocenění Produkt roku 2015 časopisu Řízení a údržba v kategorii Elektronika a elektrotechnika. Obr. 1 řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 15 Elektrotechnika Jak je vidno, kvalitní elektrická energie je pro výrobu stejně zásadním faktorem jako ostatní suroviny a stejně tak je třeba na ni pohlížet. Pro kontrolu kvality vstupních surovin, materiálů a komponentů má každý výrobní podnik běžně vybudovaný systém kontroly kvality. Na elektřinu se však většina podniků zatím dívá jako na něco, co je dáno automaticky, nanejvýš se pokouší ji ověřovat měřidly pracujícími dle ČSN EN 50160 v blahé naději, že má vše pod kontrolou. Pokud dojde k nějaké události na elektrické síti podniku, automaticky se předpokládá, že problém byl způsoben distributorem elektřiny. Z dlouhodobých statistik však plyne, že pouze 10 až 15 % událostí na elektrické síti závodu, které způsobí problém ve výrobě, pochází z nadřazené sítě, tedy od distributora. Ostatních 85 až 90 % si způsobuje závod sám, a to vlastním provozem své technologie, tedy tím, jak se jednotlivé stroje a zařízení vzájemně ovlivňují. To je třetí špatná zpráva pro ty, kteří se domnívají, že se o kvalitu elektřiny nemusejí starat, protože to je přece problém dodavatele. Z výše uvedeného plyne, že z mnoha zásadních důvodů zajišťujících efektivní a spolehlivý provoz výroby je nezbytné mít průběžný přehled o kvalitě elektřiny v celém závodě. Každá konstelace zařízení v různých závodech je jiným způsobem ovlivňována jevy na elektrické síti a sama tuto síť ovlivňuje různě, nelze tedy většinou nastavit jakékoli „prahové“ hodnoty, od kterých je „něco špatně“, tak jak je to v uvedené normě. Je třeba provádět trvalý monitoring a sledovat všechny parametry elektrické sítě, a to jak na vstupních bodech závodu, tak i ve vybraných uzlech, kde je připojena zásadní technologie. Bez zavedení vhodného systému komplexního monitoringu kvality elektrické energie se závod vystavuje riziku Obr. 2 16 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku „náhodných“ výpadků části výroby a dostává se do situace slepce bloudícího v lese, který oklepává každý strom s cílem najít cestu ven, v našem případě příčinu poruchy. Ještě krátká poznámka – v mnoha podnicích je dnes zaveden tak zvaný monitoring energie, s nímž je sledování kvality energie často zaměňováno. Bohužel přístroje a programy pro účel sledování spotřeby absolutně nezvládají funkce sledování kvality elektřiny. Pro potřeby monitoringu, který má sloužit k průběžnému sledování kvality elektřiny pro zjištění vlivu na výrobní zařízení, je metodikou např. sledování periody po periodě, čímž si lze vytvořit jasnou představu o velikosti měřených veličin. Dále je nutno provádět trvalý záznam všech potřebných veličin (tedy 4 napětí a 4 proudů) pro potřebu následné analýzy, která zajistí odhalení příčiny poruchy. Takovýto způsob, umožní ze zaznamenaných údajů o proudech a napětích dodatečně určit jakýkoli potřebný parametr, tedy i možnou příčinu potíží. Takto lze dojít k nápravě. Zde by bylo možno použít metodu přímého digitálního záznamu průběhu signálů jednotlivých fází – napětí a proudů dostatečně vysokou vzorkovací rychlostí. Problémem však je, že při vzorkování dostatečném pro dobrou přesnost měření bez ztráty detailů, tedy alespoň 1 024 vzorků na jednu periodu 50 Hz a pro 8 vstupů, získáme cca 800 MB dat za den záznamu. Kromě obrovského množství dat pro jedno měřicí místo přináší toto jednoduché řešení problém při rychlém vyhledávání. Tento problém vyřešila firma Elspec v podobě speciálního bezztrátového kompresního algoritmu PQZIP. Ten zajistí kompresní poměr 1 000 : 1, při jehož použití je možné uložit rok záznamu včetně časových značek a dalších údajů do prostoru 8 GB. Algoritmus je adaptivní, takže v případě, že vstupní veličiny jsou „klidné“, je potřeba datového prostoru minimální. Objeví-li se v síti například krátký přechodový děj, množství dat se zvětší, nicméně stále je vzorkováno plným počtem vzorků. Na rozdíl od „klasické“ konstrukce monitorů pak provádějí monitory Elspec řady BlackBox G4400 měření všech napětí a proudů vzorkovací rychlostí až 1 024 vzorků za periodu metodou perioda po periodě bez jakéhokoli průměrování; takto získaná data jsou pak nepřetržitě komprimována a ukládána do vnitřní paměti přístroje pro další zpracování. Současně s tímto procesem je prováděno zpracování metodikou EN 61000- 4-30 a vyhodnocení dle ČSN EN 50160. I tato data jsou ukládána společně s daty PQZIP. Výsledkem této konstrukce je, že máme k dispozici informace o fyzické velikosti jednotlivých napětí a proudů průběžně po celou dobu záznamu (tedy nepřetržitě) a současně disponujeme i informacemi vyhodnocenými dle normy. Navíc máme obě sady dat „on-line“. Pro praktické použití při monitorování kvality elektrické energie jsou přístroje koncepčně řešeny, tj. pro „on-line“ měření a zobrazení naměřených údajů jak energetických (U, I, P, Q, S, Cos(Φ) + všechny energie), tak i kvalitativních, jako jsou poklesy napětí, harmonické, flicker atd. Výpočty pro zobrazení v reálném čase provádí samostatný procesor. Komunikace přístroje s okolím probíhá přes rozhraní Ethernet. Pro snadné připojení a nastavení je přístroj vybaven Obr. 3 webovým serverem a je tak přístupný v případě připojení na síť LAN pro on-line měření z jakéhokoli prohlížeče a z jakéhokoli místa. Druhý samostatný procesor provádí kompresi naměřených dat a jejich ukládání do vnitřní paměti přístroje. Uložená data z paměti přístroje jsou pak předávána k archivaci a k další možné „off-line“ analýze do softwarového balíku PQSCADA. V současné době dodává společnost Elspec řadu pevných monitorů Elspec BlackBox G44XX využívajících tuto technologii, kde se jednotlivé modely uvedené řady liší velikostí paměti pro ukládání dat (G4410 – paměť na 5–7 dnů, G4420 na měsíc a G4430 na 1 rok záznamu). Mechanické provedení všech modelů je stejné a je patrné z obr. 2 Řešení komplexního monitoringu kvality elektrické energie pak může vypadat například tak, jak je naznačeno na obr. 3. Na vhodných místech závodu jsou umístěny jednotlivé monitory G44XX připojení k závodní síti LAN. Po síti LAN jsou data automaticky předávána na server s instalovaným systémem PQSCADA. Monitory Elspec řady G44XX spolu se softwarovým balíkem PQSCADA Sapphire (obr. 4) přinášejí univerzální a snadno modifikovatelné řešení pro vybudování monitorovacího systému kvality elektrické energie, jenž zajišťuje Obr. 4 dostatečné možnosti jak pro současné průmyslové podniky, tak i pro podniky budoucí. Lze dohlížet a monitorovat vybrané distribuční uzly závodu, kterými mohou být například hlavní přívod(y) do závodu na straně VN, hlavní transformátor a podružné transformátory, rozváděče pro vybrané části provozu apod. Všechny analyzátory mohou být trvale připojeny do místní počítačové sítě LAN kabelem nebo bezdrátově pomocí modulu pro bezdrátový přenos Wi-Fi. K monitorům i k datům na serveru je pak přímý přístup z kteréhokoli místa v závodě pro příslušné pracovníky energetiky, údržby či managementu, a to buď on-line pro okamžitou kontrolu stavu v měřeném bodě, nebo s využitím modulu PQSCADA Investigator pro provádění off-line analýz. Systém je schopen provádět i automatický reporting široké škály parametrů sítě dle potřeb jednotlivých částí podniku. V případě potřeby lze umožnit přístup do systému SCADA i externím pracovníkům, například pro externí audit kvality elektřiny. Pomocí PQSCADA Sapphire je možné zobrazovat a vyhodnocovat data uložená v databázi a členěná po jednotlivých měřicích místech a uzlech (obr. 3) ve zvoleném časovém intervalu a volit jakoukoli kombinaci veličin, která nás zajímá, jak je naznačeno na obr. 5. Díky konstrukci PQSCADA Sapphire je možné přijímat a zpracovávat data z přístrojů jakéhokoli výrobce, které komunikují po síti LAN nebo alespoň po MODBUSu. Ostatní je otázkou nastavení systému. Lze tak zahrnout stávající monitory spotřeby elektrické energie, ale i přístroje pro měření spotřeby plynu, vody, tlakového vzduch, tepla atd. Všechna takto získaná data lze ukládat, zobrazovat, analyzovat a reportovat, včetně možnosti vytvářet účetní sestavy v jednotlivých uzlech, porovnávat jednotlivá místa atd. Systém PQSCADA Sapphire se tak může stát i monitorem všech médií. Pro další informace o možnostech monitorů Elspec BlackBox a PQSCADA Sapphire či o dodávkách monitorovacích systémů založených na tomto řešení kontaktujte výhradního zástupce firmy Elspec společnost Blue Panther s.r.o. www.blue-panther.cz Obr. 5 řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 17 Elektrotechnika Jak zjistit a odstranit nejčastější příčiny poškození elektromotorů Výrobci elektromotorů se snaží vyrobit motory s životností 10 let a více. V praxi se však setkáváme s výrazně kratší životností. Výpadek výroby kvůli poruše může způsobit vážné ekonomické ztráty podniku. CMMS nabízí nový pohled na diagnostiku nejčastějších příčin poškození elektromotorů. Včasné odhalení a odstranění příčin poškození může prodloužit životnost motorů na 10 i více let. RNDr. Ondrej Valent, CSc. CMMS s. r. o. Dva největší ničitelé životnosti motorů – nedostatečné mazání a nevyhovující prostorová geometrie Léto 2015 bylo extrémně teplé. Diagnostická měření v jedné společnosti ukázala, že více než 50 % elektromotorů mělo nevyhovující mazání ložisek. Po důkladné analýze jsme zjistili, že nevyhovující mazání je u motorů, které jsme měřili při teplotách okolí nad 35 °C, a že ložiska byla mazána mazivem s viskozitou oleje 46 cSt. U motorů, jež byly mazány mazivy s viskozitou oleje 110 či 180 cSt, mazací problémy nenastaly ani v případě, že chvění bylo extrémně vysoké. Obdobné chování jsme zjistili i u ložisek čerpadel, které motory pohánějí. V čem je problém? Viskozita je schopnost dynamické únosnosti olejového filmu mezi valivým tělesem a kroužky ložiska. Čím vyšší je viskozita, tím je tlustší mazací film a větší únosnost ložiska. Se zvýšením teploty viskozita exponenciálně klesá a mazací film se ztenčuje. Výrobci ložisek doporučují pro provozní teplotu tloušťku filmu 2,5 až 3krát vyšší, než je hodnota drsnosti povrchů ložisek. Pro minerální oleje s nízkým viskozitním indexem a viskozitou 46 cSt pro provozní teplotu 70–80 °C klesne tloušťka mazacího filmu na úroveň drsnosti povrchu ložiska a mazání přestane fungovat. Nemazané ložisko se velmi rychle zalepí oxidačními produkty, které z něj již nikdy nedostanete. Pro oleje s viskozitou 110 či 180 cSt, resp. pro hydraulické, převodovkové oleje s vysokým viskozitním indexem, je změna viskozity menší a při teplotě 70–80 °C je tloušťka mazacího filmu 2 až 3krát větší než drsnost povrchu ložiska a mazání funguje. Bohužel v ČR je velká část motorů a jiných ložisek mazána plastickými mazivy s viskozitou oleje 40–46 cSt, což je primární příčinou při poškození ložisek. Mazání ložisek a b nevhodným mazivem zapříčiní 60–70 % všech poruch elektromotorů. V první řadě je třeba vyměnit maziva za vyhovující. Pro motory s 1 500 až 3 000 otáčkami doporučujeme používat maziva s viskozitou oleje 110–220 cSt. Ustavení prostorové geometrie s tolerancí 0,05 mm je požadavkem výrobců ložisek a mechanických ucpávek. Většina lidí si myslí, že se jedná jen o vyrovnání spojek, část z nich se dokonce domnívá, že spojka je pružná. Většina plastových, ale i gumových spojů je nepoddajná, tzn. že není schopna změnit tvar během dotyku a jedné otáčky, což je 20–40 ms. Nevyrovnaná prostorová geometrie je příčinou působení extrémních statických i dynamických sil, což zabraňuje vzniku mazacího filmu mezi kroužkem a valivými elementy ložisek; u čerpadel pak způsobí dotyk mezi čely mechanických ucpávek. Ložiska i ucpávky velmi rychle podléhají poškození. I když vyrovnáte nesouosost hřídelů, ještě nemáte vyhráno. Oteplení elektromotorů způsobí, že teplota volného konce a spojky se liší o 30 a více stupňů. Pro velké motory to může být vážný problém. Jakmile se tepelná roztažnost jednoho a druhého konce liší o 0,2–0,3 mm, soustrojí se rozosí. Proto elektromotory vyrovnejte zastudena a nakřivo s ohledem na tepelný nárůst. Pro motory v horkém létě je nutno počítat s dalším nárůstem oproti studenému čerpadlu. Soustrojí může být deformováno napětím od potrubí vlivem nevyhovující montáže anebo tepelnou roztažností. Deformované tělo čerpadla rozosí spojku a poškodí ložiska. Chvění na čerpadle je malé; zadržuje ho potrubí, ale motor se chvěje kvůli momentu působícímu na vysokém ramenu. Dalším častým problémem je hydrodynamická nevyváženost čerpadla. Provoz mimo optimální pracovní bod dynamicky ohne hřídel a rozosí spojku. c Rozosení spojky z důvodu hydrodynamické nevyváženosti. a),b) rozosená spojka, b) odstraněný problém 18 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku Nevyrovnané rámy či základy jsou rovněž velmi nebezpečné, zvláště pak pro velké motory s měkkými skořepinovými statory. Deformovaný stator způsobí nerovnoměrnou vzduchovou mezeru a různoběžnost mechanické a elektromagnetické osy. Různoběžnost os vyvolává síly v axiálním směru, které můžou tvořit až 10 % hnací síly. A tady jde skutečně o značné energetické ztráty. Velké osové vibrace na hnací frekvenci způsobí ztrátu mazacího filmu a poškození ložisek. Výrobce motoru nedovolí působení axiální síly na ložiska, většinou jsou použita jen ložiska na radiální zatížení. Dalším vážným problémem je nesymetrie statoru, který způsobí chvění v rozpětí 1–3 kHz, což neumožní vytvoření mazacího filmu v ložisku. Ložisko je poškozené během několika měsíců provozu. Vyrovnání roviny pod motorem je klíčové z hlediska životnosti motoru. Motory s frekvenčními měniči – hřídelové a ložiskové proudy Změna otáček a výkonu zařízení je často regulována frekvenčními měniči. Bohužel není všechno zlato, co se třpytí… Frekvenční měniče jsou jedním z největších likvidátorů ložisek elektromotorů. Napětí z měniče má vysokofrekvenční složky a jinou nesymetrii, což způsobí hřídelové napětí a proud, jiskření přes ložiska a poškození ložisek. Mechanismy jsou všude možně popsané. Řešením jsou izolovaná či hybridní ložiska, vodivé mazivo, kartáče proti zkratování rotoru a statoru, stíněné kabely a sinusové filtry. V praxi však nejsou tyto problémy řešeny dostatečně a velká část motorů s měniči je poškozena do 3 let provozu. Dalším málo popsaným jevem je invertorová frekvence, která způsobí vysokofrekvenční vibrace v rozmezí 5–15 kHz; tyto vibrace zničí mazací film i ložisko. Jak zjistit základní příčiny poškození elektromotorů? Vibrační diagnostika a normy s ní související měří a analyzuje chvění do 1 kHz. Bohužel většina problémů elektromotorů se projeví ve vysokých kmitočtech (1–15 kHz), které se však neměří a neanalyzují. Axiální vibrace nad 100 Hz jsou velmi důležité z hlediska deformace statoru. Statické deformace pocházející od potrubí anebo rozosení, jehož příčinou je hydrodynamická nevyváženost, se neanalyzují. Metodika používaná v přístrojích a softwaru firmy CMMS dokáže mimo standardní diagnostické metody odhalit a sledovat základní příčiny a průběh poškození mechanických ucpávek a ložisek. Metodika využívá pokročilé metody měření a zpracování signálu pro detekci velmi nízké úrovně nežádoucího šumu. Pro analýzu využívá metody statistické analýzy v několika frekvenčních pásmech, metody stékajícího deště, Hilbertovy a Fourierovy analýzy. Pro vyhodnocení stovek naměřených parametrů uplatňuje automatickou analýzu spekter a metody umělé inteligence – neuronové sítě a fuzzy logiku. Vyvinuté metody byly úspěšně ověřeny na databázích několika set motorů a čerpadel v různých provozech. Diagnostický systém CMMS je v motorech a čerpadlech schopen detekovat: 1. základní příčiny a poškození a zbytkovou životnost elektromotorů: • nevyrovnané základy, rámy – deformace statoru • nevyrovnaná spojka, rozosení spojek pocházející od potrubí, hydrodynamická nevyváženost • velké vibrace způsobené frekvenčním měničem • ložiskové proudy – poškození ložiska 2. základní příčiny, průběh poškození a zbytkovou životnost ložisek: • nevyhovující mazání – z důvodu deformace statoru či nevyhovujícího maziva, nadměrného statického i dynamického zatížení • poškození ložiska na jednom místě – pitting od mikrometrického až po centimetrové poškození • poškození celé dráhy kvůli nedostatečné viskozitě anebo nadměrnému statickému a dynamickému zatížení • velká vůle • zničená dráha na kroužku nebo tělesech 3. základní příčiny a poškození a zbytkovou životnost mechanických ucpávek (MU): • statická deformace tělesa čerpadla od napětí z potrubí • dotyk statoru a rotoru • rázy od dotyku dvou čel MU • broušení, zadírání čel MU • prasklá vlnovka MU • hydrodynamická nevyváženost čerpadla – provoz mimo nejlepší pracovní bod • rozosení spojek a ohnutí hřídele kvůli hydrodynamické nevyváženosti • turbulence, kavitace www.cmms.cz Problém s frekvenčním měničem a poškozené ložisko (modrá křivka – dobrý motor, červená křivka – uprostřed problém s měničem, červená křivka nahoře – problém s měničem a poškozené ložisko). řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 19 Elektrotechnika Monitoring energií jako konkurenční výhoda Monitoring spotřeby energií zatím proniká do povědomí českých podnikatelů a firem jen velmi zvolna, přestože v sobě nese potenciál velmi efektivní a racionální konkurenční výhody. Buďte jedni z prvních a získejte před ostatními náskok! Jak může sledování spotřeby energií pomoci vašemu podnikání? Z atímco v západních zemích je sledování spotřeby energií již relativně běžnou rutinou, do českých podniků a provozoven proniká jen velmi pomalu. Nemluvíme o velkých a energeticky extrémně náročných provozech, ty monitoring energií zpravidla řeší, protože v jejich případech jsou částky za neúčelně vypotřebovanou energii astronomické. Hovoříme o menších firmách, malých výrobách, dílnách, prodejnách, provozovnách nebo kancelářských domech, kde energetická neúspornost nemusí být na první pohled zřejmá. Tento druh odběrných míst nespotřebuje tolik elektřiny, aby se vyplácelo pořizovat extrémně drahá tovární řešení inteligentních energetických měřičů, ale spotřebuje jí zpravidla tolik, že se vyplatí pokusit se spotřebu sledovat, rozklíčovat, pochopit a zefektivnit. Ušetřená částka zpravidla není nevýznamná a jde o výjimečně racionální metodu získání výhody nad konkurencí. Snížíte provozní náklady, aniž byste museli kohokoli propustit nebo někomu snižovat plat. Prostě budete jen méně platit za energie. Obdobně lze nahlížet i na energie v domácnostech. Energetický chod domácnosti něco stojí a účelem sledování energií není neprat, nevařit, netopit nebo nedívat se na televizi, nýbrž naopak vysledovat a pochopit spotřebu domácnosti tak, aby bylo možné ji snížit bez nějakého zásadního omezení. Pro efektivní sledování spotřeby nestačí jen opisovat údaje z elektroměru Více či méně pravidelné opisování údajů z elektroměru bývá nejčastější tuzemskou technikou energetického 20 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku managementu, pokud se tedy někdo vůbec rozhodne energetickým managementem zabývat. Je však bohužel technikou zoufale neefektivní a víceméně neužitečnou. Proč? Když už si správce objektu či majitel firmy dá tu práci, že si v pravidelném intervalu opíše stav měřáků, co je vlastně schopen z těchto čísel vyčíst? Pouze celkový součet spotřeby za dané období, tedy celkovou částku, která se mu objeví na účtu. Žádnou další užitečnou informaci mu tato jediná cifra neprozradí. Je celková suma vysoká, či nízká? Je za zvýšením spotřeby oproti minulému měsíci třeba hledat problém, nebo má zvýšení nějakou objektivní příčinu? Opisovat z elektroměru jedno číslo měnící se s měsíční frekvencí vám na tento typ otázek odpověď neposkytne. Většina lidí proto energie do jisté míry ignoruje. Bere je jako něco, co prostě musí zaplatit, a vlastně je ke své škodě moc neřeší. Spotřeba energií má přitom vliv nejen na spotřebitelovu peněženku, ale lze z ní vyčíst i dost dalších informací o celkovém stavu objektu. A proto je tu energomonitor. Energomonitor – cenově dostupný monitoring energií Energomonitor je zařízení na měření spotřeby energií v reálném čase. Po prvotním nastavení samo sbírá data z elektroměru, plynoměru, vodoměru či teploměru v intervalu 6 vteřin. Tato data pak s frekvencí 90 vteřin ukládá, zpracovává a následně zobrazuje ve vlastní on-line aplikaci, jež je dostupná odkudkoli na světě, kde je připojení k internetu. Sběr dat s touto frekvencí umožňuje nahlížet na spotřebu odběrného místa prakticky v reálném čase. Jaké užitečné informace z takovéhoto množství naměřených dat může snadno a na první pohled získat i běžný odběratel, který nemá žádné technické vzdělání? Aktuální spotřeba. Samozřejmě, to je ta nejzákladnější informace. Po několika dnech měření, kdy již člověk zná spotřebu, která je u nich v podniku běžná, je z informace o aktuální spotřebě schopen vydedukovat, zda je „vše v pořádku“, tj. zda se po skončení provozu nenechalo některé ze zařízení, která se běžně na noc vypínají, spuštěné nebo zda naopak není spotřeba nižší, než je obvyklé. Srovnání spotřeby v týdenním či měsíčním pohledu. Že se v lednu protopí více než v srpnu, je asi pochopitelné, zvláště při vytápění elektřinou, ale pokud je v jednom letním měsíci spotřeba výrazně vyšší než v jiném měsíci téhož ročního období, stojí to již za pozornost. Nemá některý spotřebič závadu, kvůli níž odebírá výrazně více proudu? Rozložení spotřeby v průběhu dne. V denním pohledu spotřebitel vidí, zda křivka spotřeby odpovídá tomu, co by očekával. Že největší zátěž je ve firmě kumulována přes den, když je vše v plném provozu, lze očekávat. Pokud je však patrná výrazná zátěž večer nebo o víkendu, stojí to rozhodně za průzkum. Nepoužívá někdo o víkendech firemní stroje tajně pro soukromé účely? Nezůstalo něco zapnuto? Neodchází z firmy proud „drátem přes plot“? Měření fotovoltaiky. Informace, jestli je objekt v každém okamžiku energeticky soběstačný nebo již musí odebírat energii ze sítě, je určitě důležitá a při správném monitoringu energie pomocí energomonitoru poznáme nejenom stav, ale i co se sepnulo a čím se zvýšila spotřeba nad dimenzovaný výkon fotovoltaické elektrárny. V aplikaci energomonitoru je možné si nastavit upozornění, které zašle e-mail nebo SMS ve chvíli, kdy nastane spotřebitelem předem definovaný stav. Ten může být nastaven zcela libovolně. Je možné dostat upozornění, pokud např. spotřeba v daném čase překročí určitou hodnotu, nebo naopak klesne pod určitou hodnotu. V kostce tedy energomonitor: • poskytuje přehledné informace o spotřebě, a to nejen v kilowatthodinách, ale i v korunách; • upozorňuje na havarijní stav y a po správném nastavení se vám již nestane, že ve sklepě bude měsíc odtékat voda z prasklého potrubí; • upozorňuje na změny dlouhodobých stavů; • funguje jako hlídací pes, střeží, zda je vše v normálu či tak, jak by spotřebitel očekával; • dává relevantní podklady pro případná úsporná opatření. Pokročilá analýza monitoringu energií Ze základních naměřených dat lze vyčíst po určité době i další užitečné informace, které pomohou rozklíčovat následující oblasti: • Optimální velikost rezervovaného příkonu neboli jističe. Analýza pomůže určit, zda by nebylo možné snížit měsíční paušál za rezervovaný příkon, a to například tím, že se vyrovná zátěž na jednotlivých fázích, což je v řadě případů jednoduché přepojení v rozvodné skříni, které může elektrikář ihned zrealizovat. • Optimální zvolenou sazbu pro odběr elektrické energie. • Rovnoměrné zatížení jednotlivých fází. • Černé či nepotřebné odběry energií. Zejména ve starších budovách adaptovaných na kanceláře se často stává, že elektrické rozvody jsou zapojeny zmatečně a pomíchají se jednotliví odběratelé v rámci budovy. Jelikož jde měsíčně např. o tisícové částky, které se v rozpočtech větších firem mohou vizuálně snadno ztratit, nemusejí být dlouhodobě odhaleny. Výjimkou nejsou ani vysloveně černé odběry, kdy si někdo v rozvodné skříni nevědomě (a stále častěji i vědomě) vytvoří „odbočku“. • Dodržování smluvních podmínek ze strany dodavatele energií či pronajímatele objektu. Staňte se naším prodejním partnerem Energomonitor sami vyvíjíme a vyrábíme, a to jak hardware, tak i software. V současné době budujeme maloobchodní distribuční a instalační síť prodejců energomonitoru, kteří zařadí energomonitor do svého stávajícího portfolia produktů a služeb. Staňte se jimi i vy! Pro koho je nabídka nejvhodnější? Energomonitor je vhodným rozšířením portfolia pro elektrikáře, energetické auditory a poradce, elektrotechniky, prodejce elektroniky, revizní techniky a další. Jak spolupráce probíhá? 1. Zdarma vás proškolíme v tom, co vše energomonitor umí a v čem může doplnit vaše stávající podnikání. Školení probíhají pravidelně v Praze a ve Valašském Meziříčí. Podrobně vás seznámíme s celým produktem po technické i obchodní stránce. 2. Dosta nete od nás př ístup do e-shopu se zvýhodněnými velkoobchodními cenami a budete zaneseni do našeho katalogu partnerů a instalačních techniků. Co spolupráce znamená? 1.Budete moci energomonitor nakupovat za velkoobchodní ceny a aktivně maloobchodně prodávat svým zákazníkům. 2.Na základě zápisu v našem webovém katalogu partnerů se na vás budou obracet naši stávající i noví zákazníci, kteří mají o energomonitor zájem, ale potřebují ve své lokalitě pomoci s instalací, výběrem komponent i poprodejním servisem. Tyto zákazníky pak plně obsloužíte za ceny, které si sami určíte. I toto budou vaši zákazníci, které sami obsloužíte, my vám v tom rádi technicky i obchodně pomůžeme. Zaujala vás nabídka stát se prodejními partnery společnosti Energomonitor? Kontaktujte nás na adrese: Martin Hudec Mobil: 603470941 [email protected] Energomonitor s. r. o. Na Florenci 1270/31 110 00 Praha – Nové Město řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 21 Automatizační technika Frekvenční měniče Altivar Process se zaměřují na služby a citelně usnadňují údržbu pohonů Frekvenční měniče Altivar Process si jako první osvojily integrované inteligentní služby. Dokážou efektivně snižovat investiční i provozní náklady průmyslových procesů. Díky schopnosti získat veškeré dostupné informace z pohonu v reálném čase citelně usnadňují preventivní údržbu. Jsou tak skvělým příkladem IIoT v praxi. N Ing. Roman Valášek Schneider Electric ová generace frekvenčních měničů Alivar Process od společnosti Schneider Electric nabízí výborné řešení pro většinu průmyslových procesů. Zatímco řada Altivar 6xx se úspěšné zabydlela především ve vodohospodářském sektoru, řada Altivar 9xx cílí na technicky složité a energeticky náročné aplikace – typicky dopravník v dole nebo jeřáb v ocelárně. Integrovaný webový server frekvenčního měniče Altivar Process dovoluje uživateli neustále sledovat procesy na dnes běžném pracovním zařízení (např. PC, tablet nebo smartphone). 22 • červen 2016 Unikátní design snižuje nároky na údržbu Frekvenční měniče Altivar Process jsou k dispozici jak v kompaktním, tak modulárním provedení. Zatímco kompaktní (neboli nástěnná) varianta nachází uplatnění ve výkonech do 160 kW, modulární řada zvládne až 1 500 kW. Zástupci generace Altivar Process skvěle zapadnou do nových i rekonstruovaných a modernizovaných systémů. Již ve standardním provedení splňují třídu ochrany 3C3 (chemická odolnost) a 3S3 (technická odolnost) – zvládnou tak nasazení i ve velmi drsném prostředí. U modulárního provedení mají jednotlivé díly nízkou hmotnost (do 30 kg), díky čemuž mohou být snáze vyměněny, například poté, co doslouží. Postupná unifikace náhradních dílů zjednodušuje skladový systém a dále zkracuje čas potřebný na opravy. Altivar Process rovněž dokáže zajistit operátorům snadný přístup – s využitím běžných mobilních zařízení – k technické dokumentaci, aplikační podpoře a diagnostickým informacím. Usnadňuje tak údržbu zařízení, zrychluje řešení potíží a citelně zkracuje nežádoucí prostoje (až o 20 %). Nemalou měrou k tomu přispívá využití QR kódů. řízení & údržba průmyslového podniku Při poruchových stavech generuje Altivar Process tzv. dynamické QR kódy (zobrazí se na displeji ovládacího grafického terminálu), které umožňují okamžitý přístup ke komplexním informacím o poskytované podpoře. Díky tomu lze vzniklý problém vyřešit efektivně – hned a přímo na místě. QR kódy umístěné na přední straně měniče pak společně s typovým označením měniče poskytnou přístup k lokálnímu zákaznickému centru a k on-line technické podpoře. Informace v reálném čase Integrovaný webový server frekvenčního měniče Altivar Process založený na ethernetové síti dovoluje uživateli neustále sledovat procesy na dnes běžném pracovním zařízení (PC, tablet nebo smartphone). Jedná se o stabilní, bezpečný a bezproblémový přístup k informacím, který vyhovuje náročnému standardu Achilles úrovně 2. Vybraná data si lze uspořádat do přehledných konfigurovatelných energetických panelů (tzv. dashboards) a jednoduše sledovat např. ukazatel výkonnosti. Alarmy navíc upozorňují na jakoukoliv anomálii a umožňují tak operátorům přijímat preventivní opatření, která zamezí snížení efektivity procesu. Integrovaná funkce přesného měření výkonu (chybovost < 5 %) je založena na měření napětí a proudů ve všech fázích. Díky tomu dokáže Altivar Process zajistit uživateli informace o spotřebě elektrické energie hned na třech místech – na vstupu do měniče, na výstupu z měniče, na hřídeli motoru. Přidáme-li k tomu výše zmíněný on-line přístup k naměřeným hodnotám a jejich zobrazení pomocí dashboardu, získáme dokonalý přehled o provozu prakticky kdykoliv a odkudkoliv. Kromě aktuálního trendu spotřeby si lze samozřejmě zobrazit i údaje za uplynulý den, týden, měsíc či rok. Křivky čerpadel přináší dodatečnou úsporu Díky unikátní možnosti zadat křivku provozovaného čerpadla přímo do paměti měniče dokáže Altivar Process zajistit, že daná aplikace poběží pokud možno v optimálním bodě účinnosti. Tento pokročilý management a monitoring stavu zařízení (navíc implementovaný v samotném měniči) se opírá o schopnost nepřetržitě detekovat „drifting" účinnosti a přesně sledovat výkon motoru. Ve srovnání s konvenčními pohony přináší dodatečnou 8% úsporu provozních nákladů. vinutí nebo ložisek, lze předcházet haváriím, které mohou mít za následek dlouhé prostoje, potažmo z nich plynoucí značné ztráty ve výrobě. Technická pomoc je samozřejmostí Společnost Schneider Electric samozřejmě své frekvenční měniče – generaci Altivar Process nevyjímaje – pouze neprodává. Zkušení aplikační specialisté společnosti jsou připraveni posoudit vhodnost zvoleného měniče Altivar a v souladu s technickými požadavky navrhnout zákazníkovi pro daný účel nejlepší řešení. Zmínit zde lze i nabídku Rychlá výměna bez nastavování školicího střediska, která zahrnuje odborné Další důležitou vlastnost – FDR (Fast Device kurzy s různou obtížností probíraného Replacement) – získá Altivar Process, je-li Při poruchových stavech „učiva“. Aplikační specialisté, tentokráte v roli použit společně s kontrolérem Modicon M580. generuje Altivar Process lektorů, však vždy kladou důraz praktické V případě, že při vzniklé poruše vyžaduje tzv. dynamické QR kódy, procvičení nově nabytých znalostí. pohon okamžitou výměnu, provede FDR které umožňují okamžitý Případné poruchy instalovaných frekvenčautomatickou detekci, konfiguraci a zapnutí přístup ke komplexním nového zařízení – vše bez složitého manuál- informacím o poskytované ních měničů operativně řeší servisní specialisté. Jejich cílem je identifikovat a odstranit ního zásahu uživatele. Výměna poškozeného podpoře. příčiny tohoto nežádoucího stavu – jednoduše pohonu obvykle netrvá déle než 3 minuty. Samotný měnič není potřeba složitě parametrizovat, stačí řečeno, detekovat porouchaný měnič, opravit ho nebo ho pouze tzv. pojmenovat. Výhoda uvedeného řešení spo- nahradit. Opravy provádějí praxe znalí odborníci přímo čívá v jednoduchosti celé operace, obejde se bez zásahu v místě instalace nebo na moderně vybavených pracovištích servisního oddělení v Písku. Pro zařízení s vysokými do programu i běhu řídicího systému. požadavky na spolehlivost a kontinuitu výrobního procesu je určen smluvní servis v podobě vhodně odstupňovaných Zaměřeno na prediktivní údržbu Za zmínku stojí inteligentní diagnostika chladicího servisních smluv. Smluvní i nesmluvní zákazníci vždy získají ventilátoru vlastního frekvenčního měniče, která hlídá jak profesionální a bezchybný servis v odpovídajícím čase. Frekvenční měniče Altivar Process si jako první osvojily jeho chod, tak naběhané hodiny. Po uplynutí životnosti ventilátoru vyzve měnič obsluhu k výměně. Ta nezabere, integrované inteligentní služby. Zejména ve spojení s prvním ePAC Modicon M580 představují jasný důkaz toho, že IIoT a to ani u modulárního systému, více než 5 minut. Nově jsou měniče Altivar Process již v základu vybaveny lze s výhodami využít v praxi. schopností vyhodnocovat údaje získané od teplotních čidel www.schneider-electric.cz (nejenom PTC, ale i PT100, PT1000 nebo KTY84). Právě www.schneider- electric.sk díky přesnému a neustálému monitorování teploty, ať už Odborné školení pro PROJEKTANTY na téma FREKVENČNÍ MĚNIČE Školicí středisko společnosti Schneider Electric si dovoluje čtenáře magazínu Řízení a údržba průmyslového podniku pozvat na odborné školení na téma frekvenční měniče, které je určeno především projektantům. Termíny a místa: • 12. 7. 2016, Brno • 15. 9. 2016, Brno • 22. 11. 2016, Praha Cíle kurzu: • Dimenzování frekvenčních měničů Altivar (od 370 W až do 15 MW) • Zásady návrhu elektrických pohonů s důrazem na úsporu energie a bezpečnost • Výměna praktických zkušeností Registrace: Registraci není radno odkládat, kapacita je omezena 10 účastníky na 1 termín. Přihlásit se lze na www. schneider-electric.cz v sekci Produkty a služby / Školení. Případné dotazy rádi zodpoví garanti kurzu: Školicí středisko – Zdenka Fialová E-mail: [email protected] Cena: 2 500 Kč + 21 % DPH Uvede-li zájemce v přihlášce do pole Poznámka kód RU_07, získá 50% cenové zvýhodnění. Po skončení školení se mohou zájemci seznámit s benefitním programem „Projektujeme se Schneider Electric“. Marketing – Martin Linhart E-mail: [email protected] AuTomatizační technika Servisní služby jednotky ABB Pohony aneb Kompletní péče o vaše měniče frekvence a motory Jednotka ABB Pohony nabízí různorodé servisní služby dle vašich potřeb. Ve všech fázích životního cyklu vašeho frekvenčního měniče i motoru se na nás můžete plně spolehnout. Obrázek 1: Životní cyklus měničů frekvence a motorů V edle tradičních servisních služeb nabízíme i moderní produ kt y. Čerstvou novinkou představenou na veletrhu Hannover Messe 2016 je chytrý senzor, který znamená průlom v diagnostice Obrázek 2: Německá kancléřka Angela Merkelová a americký prezident Barack Obama, ABB CEO Ulrich Spiesshofer a prezident ABB pro region Amerika Greg Scheu 24 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku nízkonapěťových motorů. Novinka zaujala i přední světové politiky, kteří se na stánku ABB letos v dubnu zastavili. „Inteligentní senzor umožňuje transkontinentální digitalizaci průmyslu,“ uvedl Spiesshofer. „Tento senzor snižuje prostoje motorů až o 70 procent a prodlužuje jejich životnost až o 30 procent, to vše při současném snížení energetické náročnosti o 10 procent. Pokud by těmito senzory byly vybaveny všechny průmyslové motory na světě, rovnaly by se dosažené úspory energie výkonu 100 velkých elektráren.“ Nová technologie ABB mění jednoduché motory v inteligentní stroje, které vám samy oznámí, kdy potřebují servisní zásah, a to díky inteligentním senzorům, které – upevněny přímo na motoru – dodávají informace o provozních parametrech a aktuálním stavu motoru pomocí bezdrátového přenosu. Tato inovativní technologie nabízí provozovatelům nejen možnost velkých úspor nákladů na údržbu a servis, ale umožní také zapojit miliony motorů do internetu věcí, služeb a lidí (IoTSP). Pro společnost ABB představuje IoTSP koncepci, s jejíž pomocí budou zákazníci této firmy schopni využívat výhod digitalizace a díky novému řešení budou moci z uvedených výhod nabízených internetem věcí, služeb a lidí těžit také malé a střední firmy. Toto inovativní řešení není vyhrazeno pouze pro nové motory vyrobené společností ABB. Senzory lze během několika málo minut umístit i na již používané motory. Aplikace nového chytrého senzoru nijak nenarušuje kybernetickou bezpečnost. Senzor není elektricky připojen k motoru, takže se k němu nikdo neoprávněný nemůže touto cestou dostat. Inteligentní senzory vysílají data bezdrátově pomocí kryptovacích protokolů a k jejich analýze je využíván speciální algoritmus. „Díky tomuto inovativnímu řešení se sledování stavu motoru stává novým standardem pro nízkonapěťové motory,“ tvrdí Pekka Tiitinen, prezident divize Automatizace výroby a pohony. „Optimalizovaný harmonogram údržby pomáhá výrazně snižovat Servisní nabídka ABB zahrnuje: • opravy • servisní smlouvy • instalaci a uvedení do provozu Obrázek 3: Chytrý senzor na motoru ABB náklady na údržbu. Významným způsobem snižuje, ba dokonce zcela eliminuje neplánované výpadky a zvýšená provozuschopnost motoru podstatně zvyšuje produktivitu výroby.” Ocenění Zlatý Amper získala další novinka jednotky Pohony, a to frekvenční měnič s možností komunikace pomocí bluetooth. Měnič frekvence lze ovládat nejen tradičním způsobem, ale i pomocí chytrého telefonu s nainstalovanou aplikací Drivetune. Jednotka ABB Pohony tak rozšířila svou nabídku možností používaných v průmyslu pro komunikaci s frekvenčním měničem, např. Profibus, Ethernet, DeviceNet či CANopen, o další řešení, které umožňuje bezdrátovou komunikaci využívající certifikovanou technologii Bluetooth. Frekvenční měnič s možností komunikace pomocí bluetooth je další odpovědí Obrázek 4: Aplikace Drivetune na stávající trendy digitalizace a automatizace výroby. Asistenční ovládací panel tohoto měniče je v ybaven přijímačem i vysílačem, který pracuje ve standardním pásmu 2,4 GHz, typickém pro bluetooth. Pro ovládání frekvenčního měniče z běžného chytrého telefonu stačí pouze stáhnout si aplikaci Drivetune, která je zdarma dostupná pro OS Android na Google Play či pro iOS na AppStore. Pomocí aplikace Drivetune se lze snadno spojit s frekvenčním měničem a zadat například potřebná data pro uvedení měniče do provozu, číst a řešit chyby nebo poruchy chodu, provádět základní parametrizaci apod. Asistenční ovládací panel i aplikace Drivetune splňují veškeré požadavky na kyberbezpečnost (Cyber Security). www.abb.cz • náhradní díly • údržbu • diagnostiku • rozšíření, modernizaci, repasování • výměny • školení Obrázek 5: Komunikace s měničem frekvence pomocí bluetooth řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 25 AuTomatizační technika Ilustrační foto ELTODO: realizace nadřazeného řídicího a vizualizačního systému svařovny ve společnosti Škoda Auto Automatizace dnes představuje nedílnou součást většiny výrobních procesů. Výrobu zrychluje, zpřesňuje, umožňuje průběžně získávat kontrolu o jejích jednotlivých fázích, sledovat prováděné postupy, detaily řešených technologií, plnění plánů, analyzovat problematické situace a mnoho dalšího. V její sofistikovanosti a schopnosti propojit jednotlivé používané technologie mnohdy spočívá součást pečlivě chráněného firemního know-how a úspěch firmy na trhu. Od jednoduchých řídicích systémů až po komplexní řešení pro průmysl Automatizace je oblastí, jíž se dlouhodobě zabývá technologická společnost ELTODO. V segmentu řídicích systémů a průmyslové automatizace poskytuje komplexní portfolio služeb a dodávek, zaručuje přitom zázemí silné firmy a práci zkušených profesionálů – jednotlivců i celých týmů. „Umíme zabezpečit realizaci všech fází životního cyklu projektu – tedy přípravu studie, realizační projekt, tvorbu aplikačního softwaru, montáž, uvedení do provozu, hotline podporu, servis, údržbu i další rozvoj,“ vypočítává možnosti Ing. Petr Zobaník, manažer úseku Systémové integrace ELTODO. „Naše týmy jsou připraveny na realizaci celého spektra dodávek – počínaje jednoduchými řídicími systémy inteligentních budov a konče komplexními řešeními pro průmysl a velké dopravní stavby. Základem všech našich projektů je přitom maximální kvalita řešení i finální dodávky,“ zdůrazňuje Zobaník. 26 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku ELTODO – dodavatel nadřazeného řídicího a vizualizačního systému pro společnost Škoda Auto – Kvasiny Díky zkušenostem, kvalitě nabízeného řešení a dobrým referencím bylo ELTODO vybráno jako dodavatel nadřazeného řídicího a vizualizačního systému budované svařovny v pobočném závodě Škoda Auto – Kvasiny a významným způsobem se tak podílí na zvýšení výrobní kapacity tohoto závodu. V něm Škoda Auto jakožto součást koncernu Volkswagen vyrábí modely Suberb, Yeti, Roomster, Seat Ateca a nově i Škodu Kodiaq, které odtud míří nejen na český trh, ale i na mnoho dalších trhů po celém světě. Společnost ELTODO se přitom v oblasti automatizace specializuje zejména na systémovou integraci a upgrade systémů za provozu. Tento princip byl uplatněn i při řešení ve Škodě Auto. „Cílem projektu bylo vytvořit centrální systém, který sbírá a vizualizuje data z technologie jednotlivých výrobních linek a nadřazeného řízení svařovny. Informace poskytované tímto systémem jsou nezbytné pro potřeby řízení výroby, údržbu zařízení, logistiku, analýzy taktu a podobně,“ přibližuje zakázku Ing. Petr Zobaník. Jako technologie zde byla zvolena GE Cimplicity od GE Intelligent Platforms, s níž má ELTODO dlouhodobé výborné zkušenosti a která v maximální možné míře umožňovala realizaci plánovaného řešení. Technologie GE Cimplicity pro otevřenost systému, kvalitu i zajímavou cenu Technologie GE Cimplicity byla vybrána z důvodu potřeby provozování celé platformy na virtualizované redundantní infrastruktuře Škoda Auto a rovněž kvůli otevřenosti systému, který umožnil integraci komunikace pomocí koncernového standardu pro výměnu dat a řízení ve svařovnách (VASS). Toto dříve využívané vizualizační technologie neumožňovaly nebo to bylo možné pouze za cenu velkých investic. Konkurenční technologie, které tento druh nasazení umožňují a disponují potřebnými funkcemi, jsou neúměrně dražší na pořízení a také na vlastní provoz. Řešení na platformě od GE Intelligent Platforms je proto velmi zajímavou alternativou k jiným vizualizačním systémům. V projektu přitom byly využity dlouholeté zkušenosti profesionálního týmu ELTODO s integracemi různých technologií a systémů, protože nadřazený vizualizační systém se napojuje na technologie na výrobní lince od jiných výrobců. Technologická zařízení umístěná ve svařovně závodu Škoda Auto – Kvasiny jsou řízena NŘS a monitorována vizualizací pomocí vizualizačních obrazovek, které zprostředkovávají uživateli informace o průběhu výroby. Z této obrazovky lze provádět přechod do nižší úrovně vizualizace – obrazovky pro zobrazení dílčích výrobních celků apod. Projekt centrálního vizualizačního systému je vytvořen v prostředí Cimplicity, kde lze sledovat aktuální stav výroby na výrobní lince. Rychlá realizace celého projektu Realizace projektu započala v květnu roku 2014 a k předání do rutinního provozu došlo již v polovině roku 2015. „Byla to naše první zakázka pro společnost Škoda Auto. Museli jsme přesvědčit zákazníka, že jsme na řešení takovéhoto systému připraveni, vše zvládneme dodat bezchybně a vše včas uvedeme do provozu,“ popisuje manažer úseku Systémové integrace ELTODO Ing. Petr Zobaník. Vzhledem k tomu, že se systém osvědčil, nyní probíhá jeho rozšíření na další provozy v rámci závodu Kvasiny. Zároveň se ve společnosti Škoda Auto realizuje další projekt s technologií GE Intelligent Platforms. Více informací na www.eltodo.cz. Ilustrační foto řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 27 Údržba & správa Zatímco samotný způsob navržení programu PM je velmi důležitý, otevřená komunikace s pracovníky představuje zcela zásadní záležitost. Potřebují vědět, co se má udělat, kdo to bude dělat a kdy. Obrázek poskytla společnost CFE Media File Photo. Šest základních kroků k sestavení programu preventivní údržby Ken Stabler Daniel Penn Associates P roblematika preventivní údržby (PM) se může zdát něčím, o čem není zapotřebí nijak zvlášť dumat a přemýšlet, ale pokud sestavujete prognózy, aniž byste měli pádné podklady, a dané činnosti spíše odbýváte, pak vaše výsledky nebudou odpovídat vynaloženému úsilí. Postupujte podle následujících šesti kroků a vytvoříte pro vaše zařízení účinné, efektivní a udržitelné programy preventivní údržby. Postup při sestavování programu PM: Dělejte efektivní věci Pro náležité definování procesu začněte od konce: Jakých výsledků bude chtít vaše firma dosáhnout prostřednictvím programu PM? Pokud jsou to úspory, o které vám jde nejvíce, měli byste se zaměřit na dosažení minimálních neplánovaných prostojů anebo minimálního ztrátového času, dále na snížení nákladů na pořizování náhradních dílů, snížení mzdových nákladů na údržbu, snížení počtu případů přerušení výroby, na maximální prodloužení výrobního času strojů, zvýšení kvality výrobků a prodloužení životnosti stroje. Tyto oblasti představují právě ta místa, kde lze dosáhnout většiny úspor. Nejlepší postupy a procedury PM jsou schopni sepsat ti technici, kteří jsou dobře 28 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku obeznámeni s doporučením původních výrobců zařízení (OEM). Tito jedinci rovněž dobře znají historii výkonu svých strojů a požadavky na údržbu ve vašem podnikovém prostředí. Berou v úvahu stáří každého stroje. Zkoumají jeho statické a dynamické systémy. Zaměřují se na jeho základy, podpěry, mechanické, elektrické, elektronické, řídicí, pneumatické a hydraulické systémy. Analyzují, jakým způsobem jsou ztráty výkonu, výkonové špičky, vlivy životního prostředí a chyby obsluhy schopny ovlivnit stav každého stroje. Aby bylo možno zachytit a opravit problémy daného stroje, a to dříve než dojde k selhání jeho komponent, musí být provedena podrobná analýza. Pokud ti, kteří sestavují program preventivní údržby, nezkoumají podrobně příčiny těchto poruch strojů, pravděpodobně pominou některé kontroly, jež by určitě neměly chybět na vašem seznamu úkolů zahrnutém v programu PM. Plánování postupů PM Jakmile jsou sestaveny náležité postupy PM a nahrány do vašeho počítačového systému řízení údržby (CMMS), musí být každý jednotlivý postup časově naplánován. Ve většině podniků to znamená, že je zapotřebí zřídit Inzerce TESTO do Řízení a údržba průmyslového podniku č. 2_2016_Sestava denní, týdenní, měsíční, čtvrtletní, pololetní a roční programy PM. I když ne všechny stroje vyžadují denní nebo týdenní preventivní kontroly údržby, většina z nich bude vyžadovat pravidelné měsíční, čtvrtletní, pololetní či roční kontroly. Většina techniků postupuje při vypracovávání čtvrtletního plánu PM tím způsobem, že vezme měsíční plán PM a přidá do něj pár věcí, které nepotřebují být kontrolovány každý měsíc, avšak musejí podléhat kontrole více než dvakrát ročně. Stejný postup je aplikován i při tvorbě pololetního a ročního plánu PM, což jsou vlastně čtvrtletní plány PM, které obsahují dodatečné kontroly prováděné dvakrát ročně nebo i častěji. Technika mazání v rámci PM Jedním z nejméně pochopených úkolů preventivní údržby je mazání rotačních a pístových strojních komponent. A co víc, mnozí lidé zastávají názor, že program PM je vlastně takový glorifikovaný program mazání. Avšak před samotným sestavením protokolů mazání PM musí být zodpovězeno mnoho otázek. Když už někdo provádí činnosti spojené s mazáním, může u toho provést i některé vizuální a fyzické kontroly stavu prověřovaného zařízení. Na základě těchto prakticky prováděných úkonů lze zpracovat postupy PM v písemné formě. Zapojte vyškolené odborníky do výběru nejlepšího druhu maziva pro každou jednotlivou aplikaci. Všichni hlavní dodavatelé maziv mají tyto služby k dispozici, proto jich neváhejte využít. Je pro vás totiž velmi důležité pochopit, jaká maziva by měla být použita, jaké množství je doporučováno pro jednu aplikaci a v jakých časových intervalech. Po první aplikaci sledujte pozorně stav každého stroje, abyste byli schopni určit, jaké změny je zapotřebí provést, co se týče druhů maziv, aplikovaného množství a četnosti aplikace. U strojů a zařízení, jež mají zásadní vliv na provoz vašeho podniku, je nutno vytvořit seznam aplikovaných maziv a instrukcí a připojit ho ke každému úkolu PM. Dále si musíte zodpovědět následující otázky: Kde budou maziva skladována a do jaké míry budou tyto skladovací prostory udržovány? Splňují vámi zvolené skladovací prostory maziv všechny platné právní, hygienické a bezpečnostní normy, včetně předpisů ohledně životního prostředí? Kdo bude zodpovídat za udržování vhodné úrovně zásob maziv na skladě? Jsou zavedeny správné postupy, jak nakládat s odpadními oleji a materiály, které byly kontaminovány mazivy? Zhodnoťte aktuální stav dané problematiky a dle potřeby přijměte a implementujte osvědčené postupy mazání, které budou fungovat právě v podmínkách vašeho podniku. Výcvik v rámci programu PM Výcvik ohledně náležitého provádění úkonů PM má pro váš podnik zcela zásadní význam. Někdy stačí zachytit a vyřešit v začátcích zdánlivě malý problém, který zabrání nesmírně nákladné opravě v budoucnu, anebo můžete začínající problém ignorovat, jenže pak se nesmíte divit, když tento problém vyřadí vaši linku na dny nebo i týdny zcela z provozu. Zde uvádíme několik příkladů, proč je výcvik v této problematice opravdu nutností. Plné znění článku naleznete na www.udrzbapodniku.cz. Přístroje pro měření elektrických veličin. Snadněji a bezpečněji: nová oblast měření od společnosti Testo. • Nejnovější technologie pro efektivnější činnosti. • Jedinečně snadná obsluha. • Určeno pro všechny nejdůležitější měřicí úlohy. Testo, s.r.o. · Jinonická 80 · 158 00 Praha 5 · [email protected] · www.testo.cz řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 29 Údržba & správa Nové přístroje pro měření elektrických veličin Po usilovném výzkumu a vývoji dosáhla nyní společnost Testo svého cíle: první přístroje pro měření elektrických veličin putují do sériové výroby. S nimi společnost nejen vstupuje do dříve neznámého teritoria, ale také do této oblasti přináší novou éru, jelikož inteligentní přístroje pro měření elektrických veličin od firmy Testo umožňují svým uživatelům provádět každodenní měření snadněji, bezpečněji a efektivněji než kdy dříve. Oproti mnoha výrobkům na trhu obsahují měřicí přístroje Testo spoustu rozličných výhod a výborný poměr cena–výkon. Navíc je zde výhoda, že s 12 výrobky pokrývá společnost Testo celé spektrum měření elektrických veličin od jednoho výrobce. Cílem je usnadnit dodavatelům jejich práci Současný trh s přístroji pro měření elektrických veličin již nyní nabízí mnoho řešení pro měření různých parametrů. Toto je důvodem, proč nechtěla společnost Testo pouze přidat další obyčejný měřicí přístroj do obrovského výběru, který již v této oblasti existuje, ale jejím záměrem bylo vytvořit především skutečnou přidanou hodnotu pro cílovou skupinu. Testo chce poskytnout inovativní technologie dodavatelům v oblasti vytápění, ventilace, klimatizace a chlazení, aby byli schopni pracovat ještě efektivněji, než jak je tomu se stávajícími měřicími řešeními. Nové měřicí přístroje jsou mimořádně uživatelsky přívětivé: jsou snadno a intuitivně ovladatelné, šetří mnoho pracovních úkonů, poskytují nejvyšší stupeň bezpečnosti a jsou vhodné pro mnoho rozličných aplikací. Pět produktových řad pro všechna důležitá měření Společnost Testo představuje celkem pět produktových řad pro všechna důležitá měření na elektrických spotřebičích a systémech. Jejich součástí je digitální multimetr ve třech provedeních, který automaticky rozezná měřenou veličinu dle použitých svorek a jenž je mnohem bezpečněji obsluhován za použití funkčních tlačítek ve srovnání s klasickým otočným přepínačem. Klešťový multimetr, také ve třech provedeních, je vybaven jedinečným úchopným mechanismem 30 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku pro měření těsně přiléhajících kabelů a umožňuje jejich přesné uchopení. Zkoušečka napětí/proudu ve dvou provedeních splňuje nejnovější normy pro zkoušečky napětí/proudu a sama automaticky vybere správnou měřenou veličinu, aby omylem nedošlo k chybnému nastavení měření. V neposlední řadě je zde také zkoušečka napětí ve třech provedeních vybavená přehledným třístranným LED displejem, který je snadno čitelný z jakéhokoli úhlu, a bezkontaktní zkoušečka napětí s filtrem pro vysokofrekvenční interferenční signály. Produktová řada testo 760 – první automatický multimetr Produktová řada digitálních multimetrů testo 760 sestává ze tří modelů pro všechna důležitá měření elektrických veličin. Funkční tlačítka nahrazují klasický otočný přepínač, čímž je zaručeno snadnější ovládání a větší spolehlivost. Nesprávná nastavení přístroje jsou již minulostí, jelikož měřená veličina je automaticky vyhodnocena dle použitých svorek přístroje a nadále jsou světelně zvýrazněna pouze funkční tlačítka spojená s měřením dané veličiny. Model testo 760-1 je standardní verzí prakticky pro všechny každodenní měřicí úkoly. Model testo 760-2 se odlišuje navýšeným rozsahem pro měření proudu, měřením skutečné efektivní hodnoty TRMS a zabudovaným nízkopásmovým filtrem. Model testo 760-3 je varianta s nejvyšší specifikací, má všechny funkce obou svých předchůdců a navíc disponuje rozsahem pro měření napětí až do 1 000 V a také rozšířenými rozsahy pro měření kmitočtu a kapacity. funkcemi, jako jsou např. indikace napětí dotykem jedné sondy nebo zkouška sledu fází. Produktová řada testo 770 – uchopte kabely bez dotyku Tři modely přístroje v produktové řadě klešťových multimetrů testo 770 jsou vhodné ideálně pro bezkontaktní měření proudu v rozvodných skříních. Jedno z úchytných ramen lze plně zasunout dovnitř přístroje. Tento unikátní mechanismus zajišťuje snadné uchopení kabelů v rozvodných skříních. Automatická detekce měřené veličiny také zajišťuje spolehlivý chod přístroje: všechny tři modely umožňují detekovat stejnosměrné a střídavé napětí a proud a automaticky vybrat další parametry, jako jsou např. odpor, vodivost nebo kapacita. Model testo 770-1 je standardní verzí pro každodenní měřicí úkoly, včetně měření startovacího proudu. Model testo 770-2 má navíc rozšířený rozsah pro měření mikroampérů a integrovaný teplotní adaptér pro termočlánky typu K. Model testo 770-3 má oproti svým předchůdcům navíc funkci měření výkonu a možnost komunikace přes Bluetooth. Produktová řada testo 750 – zkoušečky napětí s třístranným LED displejem Všechny tři modely z produktové řady zkoušeček napětí testo 750 jsou první měřicí přístroje s třístranným LED displejem. Displej je čitelný z jakéhokoli úhlu a zajišťuje ideální indikaci napětí díky unikátní světlovodné optice. Všechny tři modely splňují nejnovější normu EN 612433:2010 pro zkoušečky napětí a mají specifikaci bezpečnosti CAT IV. Obsahují ty nejdůležitější funkce pro testování napětí, zkoušku vodivosti a zkoušku sledu fází. Model testo 750-2 je také vhodný pro testování indikace napětí dotykem jedné sondy a obsahuje osvětlení měřeného místa spolu s testem vybavení proudového chrániče. Vibracím odolná tlačítka zajišťují, aby nebyl spouštěcí test vykonán neúmyslně. Model testo 750-3 je navíc vybaven LCD displejem pro snadné odečtení naměřené hodnoty. Produktová řada testo 755 – první zkoušečky napětí, které měří i proud Oba modely v produktové řadě zkoušeček napětí/proudu testo 755 jsou první svého druhu: zkoušečky napětí, které splňují nejnovější normy a jsou zároveň schopné měřit i proud. Toto znamená, že jsou vhodné prakticky pro všechny každodenní úkoly měření elektrických veličin. Při každém použití je automaticky zvoleno vhodné nastavení, čímž se předchází nebezpečnému chybnému nastavení. Oba modely mají všechny důležité funkce pro určení napětí / odpojení od zdroje, pro měření proudu a odporu a také pro zkoušku vodivosti. Integrované osvětlení měřeného místa navíc zvyšuje viditelnost ve tmě. Měřicí hroty jsou snadno vyměnitelné, takže v případě poškození není nutné vyměňovat celý přístroj. Model testo 755-2 se odlišuje větším měřicím rozsahem napětí až do 1 000 V a speciálními Indikátor testo 745 – bezkontaktní indikátor napětí s vysokofrekvenčním filtrem Bezkontaktní indikátor napětí testo 745 s rozsahem napětí až do 1 000 V je vhodný především pro rychlou kontrolu všech podezřelých zdrojů poruch. Je-li zaznamenána přítomnost elektrického napětí, spustí testo 745 jasný poplach skrze optickou a akustickou signalizaci. Za účelem zvýšení spolehlivosti je bezkontaktní indikátor testo 745 vybaven filtrem, který blokuje vysokofrekvenční interferenční signály. Přístroj je také voděodolný a prachotěsný a odpovídá třídě krytí IP67. S představením přístrojů pro měření elektrických veličin nyní společnost Testo nabízí přenosná i stacionární měřicí řešení pro téměř všechny oblasti použití od jednoho výrobce. Přístroje jsou dostupné prostřednictvím prodejců elektroniky a HVAC/R. Více informací na www.testo.cz. řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 31 Údržba & správa Novinka ve filtraci olejů: Kapilární filtrace jako nástroj preventivní a proaktivní údržby Znečištění olejů vždy patřilo a bude patřit mezi největší problémy spojené s poruchovostí strojů. Obr. 1 Zobrazení průřezu filtrem; k výrobě je zapotřebí zvolit vhodný poměr komprese a dostatečnou odolnost absorpčního papíru proti roztržení 32 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku europafilter carfilter Opotřebení strojního zařízení a znečištění olejů Zásadní otázkou je: Proč čistit olej na takto vysokou mez čistoty? Jaký je limit, na který Mechanismy působení nečistot v oleji Nečistoty v oleji respektive jejich povrch působí jako katalyzátor pro oxidaci oleje. Čím více bude olej znečištěný, tím více podléhá oxidační degradaci. U zvyšování teploty platí pravidlo, že se zvýšením teploty o „pouhých 7 °C dochází k dvojnásobně rychlejší degradaci oleje. Zdroj tepla ve většině systémů způsobuje tření (vnitřní tření kapaliny a tření částic v třecích uzlech). Obrázek 2 zobrazuje, že více než 75 % hmotnostních nečistot se nachází v rozměrové frakci pod 1 μm. Toto rozložení výskytu nečistot upozorňuje na nutnost odstraňování submikronových částic v oleji. Mnoho systémů má nainstalováno on-line filtry, které se pro zajištění chodu stroje pravidelně mění. Toto opatření však nesníží opotřebení, zamezí se jím pouze náhlým haváriím strojního zařízení. separator Kapilární filtrace Principem je patentovaná metoda kapilární filtrace, kdy mají filtrační kapiláry v průměru cca 45 μm (je zvolena ideální komprese celulózového papíru). Tok kapaliny skrze filtr probíhá vertikálním směrem a během toku dochází k absorpci pevných částic a vody do krajních vrstev filtru. Je důležité uvědomit si, že se nejedná o klasickou technologii absolutní filtrace. Tímto způsobem je možno odstranit nečistoty až do velikosti 0,1 mikronu a všechny druhy vody (volnou i emulzní). Jelikož se jedná o „prostou“ mechanickou filtraci, aditiva v oleji zůstávají zachována. Výjimku z tohoto pravidla tvoří čisticí aditiva, která jsou navázána na pevné částečky. Odstraněním částeček dochází i k odstranění spotřebovaného aditiva. bychom měli olej vyčistit, abychom předešli zbytečnému opotřebování třecích uzlů a zajistili dokonalé mazání? Dle předního výrobce ložisek je potřeba v oleji odstranit nečistoty větší než 0,5 mikrometrů. U běžných převodovek se jedná o nečistoty do 0,7 μm, u hydraulických systémů je vhodné odstranit částice větší než 0,5 μm. Čím jsou částice v oleji menší, tím se potenciál opotřebení zvyšuje (menší částice působí vyšším tlakem – stejnou silou na menší plochu). onlinefilter V rámci preventivní údržby se snažíme zamezit neočekávaným prostojům, které může způsobit právě vysoké znečištění. V praxi se proto snažíme snížit znečištění olejů na co nejnižší úroveň. Vhodným pomocníkem v tomto boji je filtrační systém Europafilter od společnosti ESOS Ostrava, s. r. o., která má s tímto produktem výborné zkušenosti. Obr. 2 Distribuční diagram zastoupení hmotnostního podílu v závislosti na velikosti částic Test odstranění sazí z motorového oleje Společnost ESOS Ostrava s. r. o. provedla test účinnosti filtrace na motorovém oleji Shell 15W-40; byl určen k likvidaci a FT-IR spektrometrií v něm byl detekován vysoký obsah sazí, které jsou z velké části tvořeny právě submikronovými částicemi. Obr. 3 Srovnání testu sazí; membránová filtrace na membráně 0,45 μm. Srovnání v čase – zleva 0 hodin, 8 hodin, 24 hodin a 41 hodin. Výsledky filtrace tohoto oleje byly znatelné již po 24 hodinách filtrace. Po 41 hodinách filtrace byl již olej zbaven značné části sazí a dle výsledků celkového rozboru mohl být znovu nasazen do provozu. čas filtrace [h] Absorbance FT-IR hodnota MPC 0 27,2 75 8 35,8 62 25 42,4 50 41 61,5 30 Tab. 1 Shrnutí testu sazí z hlediska MPC a absorbance FT-IR v čase Náklady na odstranění sazí činily díky filtraci pouze 6 000 Kč, oproti nové ceně oleje v hodnotě 20 000 Kč a ceny likvidace oleje. Navíc se každým dnem čistil i systém motoru od úsad na stěnách, a tím se prodlužovala jeho životnost. Detekce znečištění Existuje řada metod, které se snaží postihnout znečištění olejů. Každá metoda má své nejvhodnější použití. Pro detekci submikronových částic měkkého a tvrdého znečištění se jeví jako neúčinnější používat metodu MPC (Membrane Patch Colorimetry dle ASTM D 7843) v kombinaci s gravimetrickým stanovením na 0,45 mikronové membráně. Společnost ESOS Ostrava s. r. o. tato stanovení poskytuje, včetně dalších stanovení detekujících a charakterizujících znečištění (kód čistoty, ČSN EN 65 6226). Závěr a doporučení Společnost Europa-filter poskytuje filtrační technologie, které zajišťují vysokou míru čistoty olejů. Tato technologie umožní posunout vaši údržbu strojů o třídu výše z hlediska jejich spolehlivosti a životnosti. Příjemným benefitem je možnost vrácení filtračního systému do 3 měsíců bez udání důvodu. Každý si jej může vyzkoušet. Na většině systémů se zlepšení do této doby projeví. Vyzkoušejte kapilární filtraci, výsledky pocítíte velmi brzy. Zástupcem společnosti Europa-filter pro Českou republiku a Slovensko je od roku 2016 společnost ESOS Ostrava s. r. o. Máte zájem o bližší informace? Obraťte se na nás: ESOS Ostrava s. r. o. Výstavní 3224/51 702 00 Ostrava tel.: 596 624 831-3, [email protected] Obchodně-technická podpora: Radim Skřivánek tel.: 608 710 568 [email protected] Pátráte? Hledáte? Sháníte? Nenacházíte? Vyhledávejte na správném místě! ru.almanachprodukce.cz Údržba & správa Využití informačních technologií pro podporu plánování a řízení údržby Jednou ze zásadních oblastí řešení problematiky řízení údržby je v dnešní době efektivní využití informačních technologií. V následujících odstavcích v krátkosti shrneme, jaké možnosti podnikům dnešní technologie poskytují. SPRÁVA MAJETKU A ŘÍZENÍ ÚDRŽBY – Enterprise Asset Management (EAM) Hmotná aktiva – včetně zařízení, budov, vozidel a infrastruktury – vyžadují údržbu k udržení své funkčnosti. Zejména v kapitálově náročných průmyslových odvětvích vyvolává selhání kritického zařízení velké úsilí i náklady na pracovní síly či výrobní kapacity a výrazně ovlivňuje případnou spokojenost či nespokojenost zákazníka. Významné společnosti využívají informační EAM systémy k získání konkurenčních výhod, jako je snížení nákladů na údržbu, prodloužení životnosti majetku, zvýšení jeho využitelnosti a využití ušetřených prostředků např. pro investice do nových technologií. Podnikové EAM systémy, jako je např. systém IBM Maximo Asset Management, obvykle pokrývají následující oblasti: Správa majetku • Kompletní pasportizace objektů včetně vazeb na ostatní aktiva a jejich hierarchie (evidence podřízených objektů a náhradních dílů) • Řízení životního cyklu objektů (včetně jejich „vlastníků“ a uživatelů), přiložené dokumentace objektů, manipulace s objekty (výměnná zařízení) • Sledování nákladů na jednotlivé objekty • Řízení bezpečnosti a odstávek • Řízení vazeb na dodavatele a výrobce, na servisní smlouvy a záruky • Sledování historie prostojů, přesunů a poruchovosti objektů (např. problémy, příčiny, nápravy) • Pořizování a vyřazování objektů (nákup, odstavení, vyřazení z majetku) • Řízení vazeb na mapové podklady (integrace s GIS) • Řízení inventarizace požadovaných objektů • Elektronický audit evidovaných dat – sledování změn 34 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku Řízení práce Kompletní řízení prací nad všemi druhy spravovaných objektů: • Plánování a vykazování práce • Sledování rozdílů plán vs. skutečnost • Řízení bezpečnosti práce a manipulace s objekty • Vyhodnocování poruchovosti (kódy poruch) • Možnosti využívání pracovních plánů (šablony pracovních postupů) • Sledování nákladů s možností jejich odesílání do ERP systému (např. SAP) • Řízení projektů (hierarchie pracovních příkazů včetně sledování nákladů na jednotlivých úrovních) • Řízení preventivní údržby na základě: ◆ naměřených hodnot (ručně zadaných nebo načtených z externích systémů, čidel nebo senzorů) ◆ uplynulého času (periodická údržba) Plánování a rozvrhování • Definování pracovních skupin odpovídajících požadované kvalifikaci, které sdružují pozice, kvalifikace a nástroje potřebné k vykonání požadované práce • Grafické přiřazení pracovníků do pracovních skupin • Plánování a přiřazení servisních zakázek pro optimální využití zdrojů • Definování termínů a závislostí mezi jednotlivými úkoly servisní zakázky spolu s aplikováním metody kritické cesty • Vytváření variantních scénářů plánů, použití optimalizačních šablon a srovnání výsledků • Použití geolokací pro sledování pozic pracovníků nebo pracovních skupin a celkového postupu práce v reálném čase Dodavatelský řetězec Řízení nákupu, skladového hospodářství, smluv a služeb Zdraví a bezpečnost Komplexní řízení rizik, opatření a případných odstávek speciálních zařízení • Povolení k práci zabezpečuje, že práce bude vždy vykonávána pracovníky s patřičným oprávněním a správnou úrovní vzdělání/certifikace pro daný typ práce • Audity a průzkumy zajišťují dodržování pravidel pro bezpečnost při práci a poskytují zhodnocení rizikovosti práce při kumulaci pracovních rizik • Přípravné práce a certifikace nabízejí širší možnosti řízení bezpečnosti • Rizikové oblasti a rizikové materiály poskytují další podklady pro rozhodování v oblasti bezpečnosti práce Mobilní řešení Využití mobilních zařízení (mobilní telefony, tablety apod.), a to jak pro on-line, tak pro off-line režim práce. Díky vestavěným funkcionalitám v mobilních zařízeních je pak možné například naskenovat mobilním telefonem čárový kód či QR kód konkrétního majetku a na obrazovce mobilního telefonu zobrazit ihned práci plánovanou pro tento majetek. Workforce Management Mobilní řešení v kombinaci s grafickým plánovačem umožňuje plnohodnotně využít systém IBM Maximo také pro řízení servisních služeb v terénu (tzv. Workforce Management – WFM), což poskytuje organizacím možnost optimálně plánovat a řídit práci techniků a jejich vozidel v terénu tak, že jsou např. automaticky posílány pracovní příkazy v předem definovaných oblastech na konkrétní techniky, což umožňuje dispečerům a technikům komunikovat v reálném čase, sledovat aktuální stav servisních prací a snižovat náklady na ruční zadávání dat a následné zpracování papírových výkazů. PREDIKTIVNÍ ÚDRŽBA A ŘÍZENÍ KVALITY – Predictive Maintenance and Quality (PMQ) Systémy prediktivní údržby pomáhají určit reálný stav zařízení v provozu a na základě sofistikovaných statistických algoritmů předvídat, kdy by měla být provedena jeho údržba. Tento přístup poskytuje možnost úspory nákladů oproti běžným postupům preventivní údržby např. podle časového rozvrhu, protože servisní úkony jsou prováděny jen tehdy, když jsou reálně potřebné. Hlavním úkolem prediktivní údržby je umožnit pohodlné plánování preventivní a nápravné údržby tak, aby se zabránilo neočekávanému selhání zařízení. Díky tomu, že systém rozpozná, které zařízení potřebuje údržbu, může organizace lépe plánovat údržbářské práce i potřebné zdroje (náhradní díly, pracovníky atd.) a dále má možnost omezit na minimum neplánované odstávky a optimalizovat také plánované odstávky, čímž se zvyšuje celková dostupnost zařízení. Další potenciální výhody zahrnují zvýšení životnosti zařízení, posílení bezpečnosti provozu, méně nehod s negativním dopadem na životní prostředí a optimalizovanou manipulaci s náhradními díly. Oblasti využití Sběr velkých objemů dat, a to jak historických (typicky např. z EAM systémů pro správu majetku a řízení údržby), tak i „živých“ přímo z provozu (včetně čidel a senzorů prostřednictvím IoT – internetu věcí), a jejich průběžné statistické zpracování, analýza a vyhodnocení mají pozitivní dopad především na následující oblasti: • Kvalita výroby – snížení zmetkovosti a požadavků na přepracování výrobků • Prediktivní údržba – vyšší využití majetku/zařízení a optimalizace nákladů na jejich údržbu • Monitoring a diagnostika – např. sledování výroby a jejích dopadů na životní prostředí apod. • Rozšířená analýza majetku/zařízení – např. pro optimalizaci budoucích nákupů • Business transformace – predikce výsledků např. při inovaci výroby nebo změně obchodního modelu apod. Úrovně využití PMQ Při zavádění PMQ podniky obvykle postupují v následujících krocích: 1.„Chytřejší“ preventivní údržba a podpora řízení kvality – analýza historických dat o výskytu poruch (typicky servisní záznamy z EAM systému, ale např. i reklamace apod.), vyhodnocení a doporučení vhodnějších výrobních postupů nebo jiných opatření (tedy bez využití internetu věcí) 2.Přechod na prediktivní údržbu – rozšíření o sledování a vyhodnocování dat a informací z výroby v reálném čase pro predikci závad výrobních zařízení (včetně využití internetu věcí) 3.Využití připojení k samotným produktům nebo službám – rozšíření o sledování a vyhodnocování dat o výrobcích a službách v reálném čase (prostřednictvím internetu věcí) pro predikci možných závad výrobků, vyhodnocování jejich výkonnosti a spolehlivosti apod. IBM Predictive Maintenance and Quality (PMQ) Řešení prediktivní údržby a kvality od společnosti IBM pomáhá na základě informací získaných z integrovaných systémů a přístrojů monitorovat, analyzovat a hlásit aktuální stav zařízení a také doporučit činnosti údržby týkající se těchto zařízení. S tímto integrovaným řešením můžete předvídat potenciální selhání zařízení, určit nejlepší postupy oprav a identifikovat hlavní příčiny selhání aktiv. řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 35 Údržba & správa Přehodnoťte procedury LOTO a zvyšte tak úroveň bezpečnosti a produktivity Jimi Michalscheck, George Schuster Rockwell Automation P o celá desetiletí výrobci provozovali svá zařízení s tou představou, že pokud chtějí na daném stroji provádět údržbu a nějaké další procedury, musejí ho odpojit od zdroje elektrické energie. V současné době jsou však k dispozici alternativní technologie a metody, které jsou schopny udržet dobu provozuschopnosti a produktivitu a zároveň přispět ke zvýšení bezpečnosti pracovníků. Tradiční LOTO procedury (Lockout = uzamknout, zamezit / Tagout = označit, informovat) vyžadují po zaměstnancích odpojení zdroje elektrické energie od stroje před zahájením údržbářských prací, aby se zabránilo nečekanému restartu a potenciální újmě na zdraví zaměstnanců, což je časově i procesně velmi náročný a někdy i neuskutečnitelný požadavek. Doba potřebná k vypnutí stroje může vyvolat tak silný stimul, v některých případech dokonce i požadavek, abychom kvůli provádění jistých údržbářských úkolů proceduru LOTO obešli. Představte si například farmaceutický závod na výrobu statisíců malých pilulek za hodinu. Při pohybu linkou mohou pilulky uvíznout a způsobit ucpání. K ucpávání dochází docela často, což pro údržbu znamená pokaždé odstavit dané zařízení či linku. Jak to asi ovlivňuje splnění limitů výrobního plánu, si umíte docela dobře představit. Aby toho nebylo málo, některé typy diagnostických a seřizovacích prací není možno provádět, aniž by některé zdroje elektrické energie nebyly aktivní. To v praxi znamená, že někteří odborníci na údržbu jsou nuceni vyhnout se proceduře LOTO, aby mohli splnit zadané pracovní úkoly. Bohužel tímto jednáním ohrožují sebe i další spolupracovníky a jejich počínání je v rozporu s průmyslovými předpisy. Není divu, že procedury LOTO se každoročně řadí mezi 10 nejčastějších přestupků, které eviduje Agentura pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA). Zaveďte alternativní bezpečnostní opatření Dobrá zpráva je, že modernější aplikace konfigurovatelných bezpečnostních metod jsou povoleny za určitých okolností jako alternativa k LOTO procedurám. V rámci těchto alternativních opatření, jež jsou nastíněna v normě OSHA 29 CFR 1910.147, dochází k zajištění strojů a zařízení, aniž by bylo nutné je zcela odpojit od zdroje elektrické energie, což umožňuje oprávněným pracovníkům bezpečně provést předepsané práce. Předpis ANSI/ASSE Z244.1-2003 rovněž popisuje použití alternativních opatření pro provádění pracovních úkolů, které jsou považovány za „rutinní, opakující se a integrační“ vzhledem k provozování zařízení během výroby. Plné znění článku naleznete na www.udrzbapodniku.cz. Kurz ultrazvukové diagnostiky Pivovar Velké Popovice, 7. – 11. listopadu 2016 Certifikační kurz podle UEQ-TC-1A Teoretická výuka i praktická cvičení Nejmodernější přístroje k dispozici Závěrečný písemný test Certifikát Airborne Ultrasound Level I TSI System s.r.o. Mariánské nám. 1 617 00 Brno Česko tel. +420 545 129 462 fax 545 129 467 [email protected] Nový měřicí modul PAPAGO „Environment monitor“ • Jednoduché nastavení na interních webových stránkách nebo přes rozhraní USB. • Interní paměť pro ukládání měřených hodnot při ztrátě spojení a zálohované hodiny reálného času. Po obnovení spojení jsou data automaticky opět poslána. • Kovová robustní krabička s možností montáže na lištu DIN. Obrázek 1: Modul PAPAGO monitoruje vlhkost, teplotu a dva kontakty. P APAGO measuring module® jsou měřicí a monitorovací moduly, které tvoří ucelenou a stále se rozrůstající řadu. Nejnovějším přírůstkem je PAPAGO TH 2DI DO ETH, tedy kombinovaný modul pro monitorování teploty, vlhkosti a dvoustavových vstupů. K dispozici je s rozhraním Ethernet, verze s Wi-Fi se připravuje. Co PAPAGO TH 2DI DO umí? Typickou aplikací modulu PAPAGO bude monitorování prostředí v rozváděči, racku s výpočetní technikou či v jiném uzavřeném systému. PAPAGO má vstup pro teplotní a vlhkostní čidlo a dále dva vstupy pro kontakt. Na ty mohou být připojeny například dveře rozváděče a záplavové čidlo. Reléový výstup lze využít například k signalizaci či k sepnutí ventilátoru a podobně. Společné vlastnosti modulů PAPAGO • Komunikační rozhraní Ethernet nebo Wi-Fi. • Napájení PoE pro verzi s rozhraním Ethernet. • Interní webové stránky a mnoho komunikačních protokolů (viz dále). Obrázek 2: Připojení senzorů k PAPAGO TH 2DI DO ETH. • Skvělá je rovněž cena. • Možnost zobrazení, uložení a vyhodnocení dat v programu Wix (wix.papouch.com), který je pro menší počty měřených veličin zdarma. událostech. Z důvodu zpětné kompatibility je možné využít i protokol SPINEL (firemní, otevřený a dobře popsaný protokol Papouch s. r. o). Všechny měřené veličiny jsou vidět na interních webových stránkách. Dostupné moduly řady PAPAGO • 2TH – Měření teploty a vlhkosti ve dvou místech, využívají se polovodičová čidla. • 2PT – Měření teploty ve dvou místech, používají se čidla Pt100. • 2TC – Stejné jako u 2PT, ale s termočlánky typu K. • 5DI – Snímání stavu 5 digitálních vstupů, určeno zejména pro měřiče energií s impulzním výstupem. • TH 2DI DO – Modul popisovaný v tomto článku. Uvedené moduly PAPAGO je možné objednat s rozhraním Ethernet a většinu i s rozhraním Wi-Fi. Je také možné zapůjčit je k vyzkoušení a technici výrobce vám ochotně poradí s jejich aplikací. Komunikace M o d u l y PA PA G O E T H a PAPAGO Wi-Fi komunikují několika standardními protokoly. Jsou to zejména protokoly MODBUS TCP, protokol SNMP včetně posílání zpráv typu TRAP a oblíbený HTTP GET s otevřenými nebo šifrovanými daty. Moduly PAPAGO umí také poslat e-mail při nastavených Obrázek 3: Příklad interní webové stránky. Údržba & správa Servisní centrum průmyslových převodovek SEW-EURODRIVE rozšiřuje rozsah služeb a nabídku oprav průmyslových převodovek i jiných výrobců Přestože informace o budovaném servisním centru pro průmyslové převodovky již v minulosti proběhla tiskem, další vývoj přinesl novinky, o kterých bychom vás rádi informovali. S ervisní centrum, primárně budované již od roku 2002 v rámci servisní sítě SEW, získalo v loňském roce nejen nový kabát v podobě rekonstruované budovy či nového strojního a přístrojového vybavení, ale i certifikaci úrovně L3 v rámci koncernových standardů SEW-EURODRIVE. Tato certifikace neznamená pro zákazníky jen dodržení standardů „německé“ kvality a přístupu v rámci portfolia výrobků SEW, ale hlavně oficiální souhlas k opravám průmyslových převodovek jiných výrobců. Zákazníkům jsme schopni nabídnout zázemí konstrukční kanceláře, která je umístěna ve stejné budově a zaručuje tak ideální propojení a kontakt konstruktérů s výrobou a servisem. Ač je kapacita konstrukce určena hlavně pro nové návrhy a spolupráci na vývoji s německým SEW, nyní lze část této kapacity využívat právě pro potřeby návrhů náhrad, přepočtů stávajících převodovek nebo kompletních „drop-in“ náhrad. Mezi hlavní novinky servisní palety patří v současnosti nové přístrojové vybavení a tyto služby: 38 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku • Ustavování soustrojí: –Ustavování horizontálních i vertikálních soustrojí až několika strojů přesnými laserovými přístroji (bez nutnosti úplného otočení hřídele) –Stroje se všemi typy spojek (krátká, pružná, vložená hřídel, kardan) –Ustavování vertikálních soustrojí (vhodné především pro MVE turbíny, míchadla apod.) – Ustavování řemenových převodů – Ustavování soustrojí bez spojených hřídelí (bez instalované spojky) –Ustavování s ohledem na teplotní nárůst (Live trend), měření a zobrazení teplotního nárůstu za provozu • Geometrická měření rovinnosti a rovnoběžnosti: – Vyrovnaný základ stroje umožňuje jeho snadnější usazení a je zárukou dalšího bezporuchového provozu stroje – Měření pravoúhlých i kruhových povrchů – Možnost porovnání povrchů (např. dělicích rovin strojů) –Ideální pro kontrolu obrobení rámů a jejich ustavení před instalací soustrojí – Přesnost <0,02 mm/m – Měřicí rozsah poloměr 20 m • Vibrodiagnostika on-line i off-line: –Základní měření celkové úrovně rychlosti vibrací dle normy ISO10816 – Detailnější analýza měřením fáze kmitání (nevyváženost, nesouosost – neustavení, mechanické uvolnění – volná patka) – Diagnostika valivých ložisek – demodulační metoda SKF (gE) – Měření spektra rozběhů a doběhů – Zjišťování opotřebení a poškození ozubených převodů (analýza časového průběhu vibrací, cyklicky časové průměrování) – Vyhodnocení a analýza v softwaru SKF @ptitude, reportování – technické zprávy z měření – Doporučení, příprava míst pro čidla diagnostiky – Dodávka čidel pro vibrační diagnostiku, příprava nastavení měření – Diagnostické on-line jednotky vibrací – implementace on-line jednotek IFM, SKF – Výběr a doporučení vhodných měřicích míst na pohonu s ohledem na druh provozu a zařízení –Doporučení vhodného druhu měření, čidel a druhu vyhodnocení – Příprava měřicích míst, montáž vibročidel • Termovize: –Měření průmyslovou kamerou Ti110 a vizuálním teploměrem VT02 – Rozlišení termoobrazu 160 × 120 – Rozsah měření –20 °C až +250 °C – Zaostřovací systém IR-OptiFlex™ – ostření od 15,25 cm – Vícerežimové nahrávání obrazu i videa – Citlivost ≤0,1 °C – Ideální v kombinaci s ostatními diagnostickými metodami • Analýza oleje: – Stanovení degradace olejové náplně – kontrola viskozity, obsahu vody apod., chemické složení neznámého oleje, stupeň znečištění, výskyt otěrových kovů (výskyt částic Fe), kalové úsady, ložiskový kov, částice Si (prach), sférické částice (produkty valivého tření uložení) –FTIR Infračervená spektrometrie – zjištění shodnosti doporučeného oleje s olejem použitým • Geometrická 3D měření, re-design: – S měřicím rozsahem 4 100 × 1 900 × 1 600 představuje měřicí centrum MMZT největší portálový měřicí stroj se stolem od firmy Carl Zeiss – Umožňuje velmi přesné měření velkých převodových dílů přímo ve výrobním závodě; otevřená konstrukce umožňuje snadné zakládání jeřábem – Měření geometrie ozubených dílů – 3D skenování pro reverzní engineering – tvorba výkresové dokumentace ke starým dílům bez dokumentace obrábění a montáž speciálních převodovek na míru • Boroskopie: – Ideální pro prvotní celkový náhled nejen stavu ozubení, ale i dalších součástí uvnitř skříně – Bez nutnosti demontáže z pozice a otevírání skříně, možno využít nahlížecích otvorů (již od pr. 7 mm), odvzdušňovacích zátek apod. – Plně (360°) otočný konec sondy pro správný „úhel pohledu“ – Reportování ve formě barevných snímků nebo videa (VGA) se zvukem – Report ve formě servisní zprávy o stavu ozubení, skříně, event. ložisek apod. • Zkušebna a montáž převodovek: – Zkušební pohony (7 kW, 45 kW, 110 kW) řízené frekvenčními měniči se zpětnou vazbou, testovací otáčky do 3 000 ot./min – 3 mazací jednotky do 170 l/min; chladicí systém olej/ vzduch – Měření vibrací (+ analýza) –Měření teplot ložisek a rozložení teplot na skříni během zkoušky – Měření průtoku a tlaku mazání, test mazání převodovky – Jeřáb 20 000 kg (mostový jeřáb) – Pec – ohřev do 2 000 kg, 1 650 × 1 700 × 1 000 mm (L × B × H), max. 350 °C –Mobilní indukční ohřev + další menší indukční ohřevy pro kola, ložiska náboje spojek apod. – Obrábění hřídelí do ∅ 740 × 3 000 mm – Obrábění skříní do 4 000 × 2 000 × 2 000 mm – Hydraulický lis 200 t – Hydraulické válce s manuální pumpou 2 × 90 t pro montáž, stahování, zdvihání apod. – Mycí box 6 500 × 4 500 mm, max. zatížení 20 000 kg – Mycí stroj pro části do 2 000 kg, ∅ 1 800, výška 1 000 mm – Antikorozní ochrana, dlouhodobá konzervace, lakování řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 39 Údržba & správa Asset management průmyslových podniků SKF koncept Velkým tématem průmyslových podniků na celém světě je řízení provozních nákladů, neboť jejich vedení si uvědomuje, že účinná správa provozních prostředků v průběhu celého životního cyklu může snížit celkové náklady na vlastnictví a přinést tak velkou hodnotu. Ing. Jan Klement SKF CZ, a. s. 40 • červen 2016 S pole č nost SK F v y v i nu la s v ůj vlastní koncept asset managementu na základě více než 100 let zkušeností z oblasti vývoje, provozu a údržby strojních celků. Tento koncept je založen na metodice Asset Efficiency Optimisation (AEO) neboli optimalizaci efektivnosti výrobních zařízení (chcete-li hmotného majetku). Tato metodika kombinuje hluboké technologické znalosti, široké průmyslové zkušenosti a globální servisní a konzultační schopnosti SKF s produkty a technologiemi SKF. Díky tomu nabízí ucelený přístup k problematice efektivní správy technologických celků. Jedním z hlavních motivů pro tvorbu takového systému byly požadavky zákazníků v souvislosti s jejich potřebou zlepšovat výkonnostní parametry zařízení, většinou definované striktně technickými parametry, například rychlostí otáčení, provozní teplotou ložisek, úrovní hlučnosti zařízení, celkovými provozními vibracemi a podobně. Záhy se ukázalo, jak důležité jsou takovéto nové požadavky na technické parametry zařízení, což představuje notnou dávku řízení & údržba průmyslového podniku času, trpělivosti a samozřejmě i finančních prostředků a umění je ekonomicky obhájit. Není asi potřeba připomínat, jak náročné tyto rozhovory s manažery rozhodujícími o rozpočtech údržby byly, jsou a – dovolím si tvrdit – i nadále budou. Tyto rozhovory většinou končí finální kalkulací nově potřebných finančních prostředků a jejich porovnáním s rozpočtem údržby. A v mnoha případech (přesně zde totiž končí technická argumentace nového řešení) narážejí na velmi dobře vystavěnou zeď ekonomických argumentů. Ano, samozřejmě že rozpočet údržby je jeden z velmi důležitých klíčových parametrů výkonnosti, který nesmí být podceňován. Ve stejné chvíli tento parametr nesmí být ani přeceňován, lépe řečeno ve fázi, kdy je porovnáván zcela bez souvislosti s výrobními parametry výkonnosti, je jeho význam vytržen z reálného kontextu provozování daného výrobního zařízení. Jako takový se stává pouhým číslem v tabulce a je odsouzen k tomu, aby byl sledován pouze tehdy, kdy je překročen nebo kdy je potřeba najít prostor pro šetření, a tedy pro krácení rozpočtu. Mnohem strategičtějším a ekonomicky podstatně obhajitelnějším přístupem k rozpočtu údržby je přístup strukturovaný ve smyslu přemýšlení o výrobních zařízeních jako o zařízeních primárně určených ke generování hodnoty. To není nic překvapivého, k tomu přeci výrobní zařízení pořizujeme, ale již jen v některých podnicích nebo provozech přistupují k odboru údržby jako k oddělení schopnému generovat zisk. Stále ještě poměrně často přetrvává názor nebo tendence managementu obecně chápat údržbu jako náklady, které jsou nezbytné pro provádění práce. I když již bylo publikováno mnoho článků na téma chápání údržby z jiné perspektivy, stále ještě nejsou zdaleka všichni manažeři ochotni si tyto jiné pohledy připustit. A to je škoda, protože již není pravda, že takovéto články byly publikovány, aby existovaly argumenty pro eliminaci úkonů údržby, čímž by byly odůvodněny úspory investic; tato argumentace již naštěstí není příliš často používána, protože je velmi krátkozraká. Naopak je poslední dobou patrný nárůst zájmu o problematiku procesu stanovení odboru údržby jako ziskového centra. Někdy se v této souvislosti používá označení „údržba orientovaná na obchod“ (chápejme jako optimalizování nastavených procesů údržby tak, že dávají kladný čistý zisk). Budeme-li tedy akceptovat názor, že údržba může být zdrojem zisku, potom z toho vyplývá, že údržba umožňuje určitou návratnost investic, které jsou na ni vynaloženy. Je-li tedy údržba investicí, pak je přirozenou otázkou, co vše lze činit pro maximalizování návratnosti této investice? Manažeři provozů, kteří si kladou tyto otázky, pak pracují s hodnoticími parametry údržby jasně provázanými s výrobními parametry, nikoli odděleně. Všem zainteresovaným je jasné, že bez dostupného výrobního zařízení se zisk generovat nedá, takže se předpokládá, že odbor údržby odvede svou práci zodpovědně a svými pracovními výkony bude udržovat výrobní zařízení nejen v provozuschopném stavu, ale hlavně ve stavu efektivně provozuschopném, jenž zaručuje dlouhodobě udržitelné kvalitativní parametry výroby. Přijdou-li pak požadavky na zvýšení výrobních výstupních parametrů, je oddělení údržby k jednání přizváno jako rovnocenný partner, který může tyto parametry pozitivně ovlivnit a reálně tak přispět ke generování zisku společnosti. Tyto skutečnosti je samozřejmě potřeba umět prokázat. V tomto stadiu je nutné, aby manažer údržby věděl, jaké má možnosti a jaké má (nebo může nově mít) nástroje k tomu, aby byl schopen to dokázat. A to jsou přesně ty momenty, kdy manažer údržby využívá technicko-ekonomické argumenty přínosů správně zvolené strategie údržby pro daný strojní celek. K získání takovýchto argumentů přispívá právě strukturovaný přístup SKF asset managementu neboli metodiky optimalizace výrobních zařízení (AEO). Na volném trhu poskytuje podobné analýzy poměrně velké množství společností. Společným jmenovatelem takovýchto analýz je absence konkrétních technických doporučení, jak kýžených zlepšení reálně dosáhnout. Většina podobných analýz končí konstatováním, jaké oblasti je účelné se věnovat a proč, ale postrádá tolik potřebná doporučení konkrétních technických návrhů řešení. To je jedna z mnoha výhod SKF konceptu, protože SKF technici jsou připraveni pokračovat konkrétními doporučeními možných technických řešení, ale nejen to, SKF technici jsou připraveni zákazníkům pomoci vybrat ta nejúčelnější technická řešení a tato řešení následně i realizovat. Právě tento přístup je zákazníky velmi oceňován, protože toto profesionální koncepční řešení ve svém důsledku šetří zákazníkům čas a tím pádem i finance. Opravdu není mnoho společností, které mohou něco podobného reálně nabídnout a zároveň uskutečnit. www.skf.cz řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 41 Údržba & správa Kompozitní systém LOCTITE pro opravy ocelových trubek a potrubí Společnost Henkel zavádí nový přístup k opravě potrubních systémů testovaný a certifikovaný DNV GL dle normy ISO/TS 24817. Ta vymezuje kritéria testování a inspekce pro použití kompozitního systému oprav pro ropovody, plynovody a potrubí nesoucí petrochemická média. V zhledem k neustálým účinkům koroze, mechanickému namáhání a chemickým vlivům se provozovatelé potrubí musejí potýkat s trhlinami, dírami a netěsnostmi. Tento systém oprav představuje rychlou a ekonomickou alternativu a nevyžaduje přerušení provozu. Kvalita a především bezpečnost jsou absolutní prioritou. Srdcem systému oprav je kompozitní materiál vyvinutý z pryskyřice vyztužené vlákny. Na ocelových potrubích posiluje kompozitní systém poškozené části a zároveň je chrání proti vzniku nové koroze. Certifikovaný systém oprav, výpočty a školicí program Kompozitní systém oprav LOCTITE je vhodný pro opravy vad typu A (ne skrze stěnu) i typu B (skrze stěnu) a pokrývá všechny třídy oprav 1–3. Dokáže opravit i ohyby, T-díly, redukce nebo příruby. Kompozitní systém oprav posiluje ocelové trubky pro další provoz při vysokém tlaku a teplotních cyklech a zároveň zvyšuje jejich chemickou odolnost. Jako součást tohoto řešení nabízí společnost Henkel výpočty designů oprav specifických pro konkrétní projekt v závislosti na řadě parametrů, jako jsou síly působící na potrubí, teplota, tlak a rozsah poškození. Pro zajištění správné 42 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku aplikace systému oprav procházejí společnosti a technici, kteří tyto práce provádějí, školením přímo ve společnosti Henkel. Kromě toho, že prováděcí firmy poskytnou svým zaměstnancům certifikované školení, mohou si své úplné postupy také nechat schválit společností Henkel. Skutečné ekonomické přínosy O c elov á p ot r ubí pro dopravu jakéhokoli média jsou velmi náročná na kapitál. Životnost takovýchto potrubních systémů se proto stává zásadním problémem. Zkorodované potrubí lze opravit přímo na místě bez jakéhokoli přerušení provozu, a to i při vysokém vnitřním tlaku, čímž tento systém snižuje obchodní ztráty. Kromě toho může kvalita takové opravy prodloužit životnost ocelových potrubí až o 20 let. Více informací o produktech a technologiích LOCTITE na www.loctite.cz Údržba & správa Produkt firmy SIDAT – SIDAS IEM pomáhá optimalizovat spotřebu energií ve výrobních provozech V důsledku neustále rostoucích cen všech druhů energií nabyl jejich význam v provozu každého průmyslového podniku dříve nebývalé důležitosti. Monitorování a optimalizace spotřeby energií tak představuje v současné době jedno z nejvýznamnějších témat v rámci problematiky snižování výrobních nákladů. P ožadavkům na moderní monitorování energií již ale nelze vyhovět dříve obvyklým střežením hlavních energetických vstupů, např. celkové spotřeby elektřiny či vody, sledovaných v měsíčním rastru. V současné době se klade důraz na monitorování energeticky náročných médií, tedy např. i stlačeného vzduchu či páry, nebo je požadováno detailní sledování v kratších časových intervalech (směna, den, týden) s členěním spotřeby a nákladů podle jednotlivých technologických center, resp. provozních souborů (typicky v pivovarech rozdělení na varnu, studený blok atd.). Příznačným požadavkem poslední doby, zejména u zahraničních koncernů, je sledování detailní spotřeby kalkulované ve vztahu k aktuální výrobě. Společnost SIDAT začala již před více než 12 lety vnímat problematiku optimalizace spotřeby energií jako velmi důležité téma. Na základě vlastních zkušeností z realizace komplexních projektů průmyslové automatizace a rovněž v souvislosti s přibývajícími představami zákazníků o nezbytnosti modernizace jejich systémů sběru a vyhodnocení energetických dat byl zahájen vývoj vlastního modulárního systému SIDAS, jehož součástí se stala i platforma IEM (Intelligent Energy Monitoring). Obr. 1: Struktura systému SIDAS IEM 44 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku Pro vývoj tohoto systému bylo formulováno následující zadání na vstup a výstup dat: • sběr energetických dat prostřednictvím malých standardních PLC s propojením standardní drátovou nebo bezdrátovou sítí Ethernet • možnost využití stávající instalované báze PLC • možnost integrace zdrojových dat ze standardních řídicích systémů (standard OPC) • možnost přenosu dat ze standardních vizualizačních a real-time databázových systémů (Siemens, Wonderware, AspenTech, ProLeiT, Rockwell atp.) • rozhraní pro uživatele prostřednictvím webového portálu nebo mobilního zařízení Platforma IEM dnes poskytuje veškeré funkce očekávané od moderního systému sběru a vyhodnocení energetických dat a celý systém je nabízen pod komerčním označením SIDAS IEM. Jeho struktura je na obrázku 1. SIDAS IEM je založen na platformě MS SQL Server a na přístupu klientů k serveru prostřednictvím rozhraní WWW standardním webovým prohlížečem, a to jak pro zadávání dat a reporting, tak pro on-line zobrazení. Archiv měřených hodnot je standardně dodáván na platformě MS SQL s možností využít již existující archivační subsystémy v instalovaných vizualizačních (HMI/ SCADA) nebo real-time DB systémech. V současné době systém SIDAS podporuje platformy SIEMENS WinCC, Wonderware InTouch a InSQL, SIMATIC IT, AspenTech IP21 a ProLeiT. Vstup dat z jednotlivých měřičů je realizován dvěma způsoby. Pro manuální zadávání dat slouží přímo stránky webového prohlížeče nebo speciálně vyvinutá aplikace pro mobilní tablety s operačním systémem Android. Automatický sběr dat je řešen prostřednictvím OPC rozhraní buď s předpřipra¬venými HW/SW moduly na bázi malých PLC, nebo integrací již instalovaných PLC. Výstupy dat ze systému SIDAS jsou dvojího typu: V prvním z nich je možné přímo sledovat spotřebu v reálném čase na obrazovce webového prohlížeče (viz obr. 2), a to včetně animací. Druhým typem výstupu dat jsou reporty. Standardně jsou k dispozici layouty reportů umožňující zobrazování základních ukazatelů spotřeby energií, resp. efektivity ve vybraných časových intervalech (den, týden, měsíc, rok). Základní zobrazení a reporting jsou však rozšířeny o tři specifické funkce, které, jak již bylo v úvodu naznačeno, právě odlišují produkt SIDAS od jiných konkurenčních produktů. První funkce představuje možnost přiřadit jednotlivá měřidla nejen do skupin dle spotřebovaných médií pro vytváření klasických reportů spotřeby vody, elektřiny apod., ale také přiřazovat měřidla různých médií do jednotlivých technologických center a po příslušných Obr. 2: Příklad sledování spotřeby v reálném čase výpočtech tak získávat „nákladové reporty“ pro jednotlivá technologická centra. softwarového systému SIDAS IEM včetně Druhá funkce je tzv. reporting „dle kon- dodávky a instalace kompletní měřicí textové proměnné“. Prostřednictvím těchto infrastruktury. Referenční projekty systému SIDAS IEM proměnných je možno adresně definovat, ve vztahu k jakému výrobnímu segmentu, včetně kompletních instalací rozsáhlých resp. výrobnímu plánu (výrobní linka, číslo měřicích infrastruktur je možné nalézt šarže apod.), má být energie spotřebovávaná např. v mlékárně DANONE, v největších provozem příslušného zařízení monitoro- tuzemských pivovarech společnosti Heineken vána. Provázáním s reálnou produkcí tak v Krušovicích a v Brně, u výrobců nealkodochází k zásadnímu zpřesnění získávaných holických nápojů Coca-Cola HBC Praha výsledků. Je tak mj. možné oddělit napří- a Coca-Cola HBC Edelstahl (Rakousko), klad spotřebu vztaženou na výrobní, resp. u producenta zmraženého pečiva firmy La Lorraine, ale také u výrobce automobiloodstávkovou dobu. Třetí, uživateli nejpoužívanější funkce vých komponentů firmy Continental nebo je možnost přepočtu energií na výrobní u renomovaného českého výrobce bojlerů plán. Uživateli je umožněno buď ručně, DZD Dražice. www.sidat.cz nebo automaticky (s případným napojením na informační systém) zadat aktuální produkci v definovaném období a tu následně zakalkulovat do výpočtu spotřeby vztažené na vyrobené produkty. Konfigurace všech těchto funkcí se v systému SIDAS IEM provádí ve stromové struktuře. Přiřazení jednotlivých měřicích bodů k technologickému centru probíhá pouhým přetažením a přiřazením potřebných parametrů (viz obr. 3). Právě tyto tři výše popsané funkce představují pro uživatele systému možnost generovat ukazatele, které reálně popisují spotřebu energií. Pro optimalizaci spotřeby všech energií a technických médií (elektřina, plyn, mazut, pára, CO₂, chlad, stlačený vzduch atp.) nabízí společnost SIDAT svým zákazníkům nasazení Obr. 3: Přiřazování jednotlivých měřicích bodů řízení & údržba průmyslového podniku červen 2016 • 45 Údržba & správa Bezpilotní letadla při správě budov a průmyslových areálů Bezpilotní letadla, někdy nazývané drony, zažívají obrovský boom a obzvláště při použití v údržbě průmyslových podniků. Bezpilotní letadla dokáží zefektivnit celou řadu činností. Pojďme se společně podívat, kde mohou bezpilotní letadla pomoci při správě a údržbě nemovitostí a technologií v průmyslových podnicích, kde excelují a jaké jsou podmínky jejich provozu. Petr Lněnička Vertical Images Ukázka nasazení bezpilotního letadla při kontrole technologie v průmyslovém podniku. Bezpilotní letadlo je ovládáno pilotem, druhý člen týmu kontroluje senzory (fotoaparát, kameru, infrakameru). Inspekce ve výškách Pokud chcete bezpečně a rychle zpřístupnit objekty ve výškách, z výšky či jinak nedostupné prostory, bude nasazení bezpilotního letadla velmi efektivní. Během několika minut získáte fotografie, video či výstupy z termokamerového systému (například z nového českého systému pro drony WIRIS). Veškeré fotografie a videa jsou georeferencovaná, což znamená, že v metadatech výstupů je též uložena přesná poloha vzniku snímku. Důležitým důvodem nasazení bezpilotních letadel je prvek bezpečnosti. Osvědčí se místo nasazení horolezců či riskování zdraví a života techniků lezoucích po střechách, žebřících nebo lávkách. Typické aplikace bezpilotních letadel při inspekcích: ■ dokumentace stavu výškových staveb jako jsou komíny, chladicí věže, střechy ■ zobrazení poruch plochých střech, zatékání pomocí termokamery ■ kontrola zateplení budov ■ kontrola technologií ■ kontrola zateplení nadzemních horkovodů a teplovodů ■ kontrola poruch podzemních horkovodů a teplovodů Vytváření mapových podkladů a 3D modelů Potřebujete aktuální přesnou ortofotomapu vašeho areálu? Potřebujete vytvořit georefrencovaný 3D model terénu, v kterém můžete měřit vzdálenosti, výšky, objemy? Pak je opět nasazení bezpilotního letadla řešením, díky němuž získáte požadované výstupy, oproti jiným metodám, rychleji a s lepším rozlišením. Propagační letecké fotografie a videa Méně sofistikované, ale jistě velmi užitečné je nasazení bezpilotních letadel při pořizování šikmých snímků a videí použitelných například při propagaci nebo dokumentaci. Fotografie lze pořídit z velmi malých výšek, stejně jako z výšky tří set metrů. Legislativa pro použití bezpilotních letadel Ať už budete chtít provozovat bezpilotní letadlo sami, či si najmete odbornou firmou, je třeba, aby provoz bezpilotního letadla probíhal v souladu s platnou legislativou. Kdo chce komerčně provozovat bezpilotní letadlo, musí splnit následující podmínky: ■ bezpilotní letadlo musí být registrované u Úřadu pro civilní letectví (bude mít přidělenou „poznávací značku“, například OK-X001U) a musí být pojištěné, ■ piloti musejí být registrováni a přezkoušeni Úřadem pro civilní letectví, ■ firma musí být držitelem Povolení k leteckým pracím bezpilotními letadly. Bezpečnost provozu bezpilotních letadel Bezpilotní letadla nesmějí nikdy být provozována nad osobami, které s provozem nedaly souhlas. Stejně tak i objekty mohou být přelétávány jen se souhlasem vlastníka. Prvkem zvyšujícím bezpečnost jejich provozu jsou nově vyvinuté padákové záchranné systémy. Provozní zkušenost ukazuje, že moderní bezpilotní letadla může zkušený operátor provozovat velmi bezpečně. www.verticalimages.cz 46 • červen 2016 řízení & údržba průmyslového podniku ISSN 1210-311X MK ČR: 5 979 Technická diagnostika 1 ROČNÍK XXV 2016 ASOCIACE TECHNICKÝCH DIAGNOSTIKŮ ČESKÉ REPUBLIKY, z. s. termodiagnostika V ČESKÉ PRAXI TD2 Projevy nesouososti strojních zařízení TD5 Kvalitativní termografie při zobrazování plynů TD11 Využití termografie jako nástroje kontroly při výrobních procesech v železárnách TD14 Měřicí technika pro ověřování integrity plynovodů www.atdcr.cz NENÍ NEREZ JAKO NEREZ Nerezová ložiska SKF pro potravinářský průmysl • Speciální nerezová ocel HNCR s obsahem dusíku má až 3x vyšší provozní trvanlivost. • Náplň tuhého oleje Solid Oil na celou dobu životnosti ložiska prodlužuje servisní intervaly. • Modré těsnění ze syntetické pryže umožňuje snadné rozpoznání úlomků těsnění, čímž snižuje riziko kontaminace potravin. • Náplň plastického maziva vhodného pro náhodný kontakt s potravinami zamezuje kontaminaci potravin. www.skf.cz www.skf.cz ® SKF je registrovaná obchodní značka SKF Group | © SKF Group 2016 termodiagnostika Vážení přátelé technické diagnostiky, také v roce 2016 bude pokračovat spolupráce Asociace technických diagnostiků České republiky, z. s., (dále ATD) s firmou Trade Media International, s. r. o., vydavatelem časopisu Řízení & údržba průmyslového podniku. Ve dvou vydáních zvláštní přílohy časopisu tak máme opět možnost seznámit zájemce s prací technických diagnostiků, respektive na příkladech z praxe dále představit dva z oborů technické diagnostiky. Aktuální příloha je zaměřena na oblast termodiagnostiky, příloha posledního čísla časopisu roku 2016 bude věnována problematice montážních a optických měření. Pravidelní čtenáři dříve vydaných příloh a všichni, kdo se o práci ATD zajímají, vědí, že v rámci asociace pracuje celkem pět odborných skupin – mimo výše uvedených oborů ještě skupiny elektrodiagnostiky, tribodiagnostiky a vibrodiagnostiky. To se samozřejmě promítá do počtu organizovaných akcí, kterými se může ATD ve své činnosti pochlubit. Z doby od vydání poslední přílohy v prosinci 2015 je vhodné vzpomenout konání již 35. mezinárodní vědecké konference DIAGO® 2016, spojené s XII. profesním setkáním certifikovaných osob pro funkci specialista vibrační diagnostiky. Akce proběhly opět za účasti více než 150 odborníků počátkem února 2016 v hotelu Harmonie I v Luhačovicích. Při této příležitosti vyšlo jako sborník anotací konference zvláštní číslo časopisu Technická diagnostika. Dlouhodobě bohatá je činnost skupiny tribodiagnostiky, která je podepsána pod seminářem „Obráběcí kapaliny“ konaným v březnu 2016 v Kozovazech, odborným kurzem tribodiagnostiky pořádaným firmou Trifoservis Čelákovice a nově také kurzem ve středisku na VŠB-TU Ostrava. Samozřejmostí je pak následný proces certifikace nových pracovníků ve spolupráci s ACM DTO CZ v Ostravě. Další zajímavou akcí byl bezesporu již 22. ročník konference „Reotrib 2016“, která se konala na konci května 2016 ve Velkých Losinách a jejímž hlavním organizátorem byla firma ReoTrade s. r. o., Opava. Možnosti dalšího vzdělávání existují také v ostatních oborech. Namátkou jmenujme alespoň konání 18. semináře „CMS 2016“ v oblasti vibrodiagnostiky nebo akci „Open House 2016“, která je věnována testování, diagnostice a monitoringu v energetice a průmyslu a je primárně určena termodiagnostikům. Ve stádiu příprav je pak 5. profesní setkání pracovníků v oblasti montážních a optických měření, které se uskuteční v září 2016 v Seči, stejně jako VIII. provozní setkání certifikovaných osob pro funkci specialista vibrační diagnostiky. Další informace o akcích ATD najdete na www.atdcr.cz. Rádi bychom na tomto místě informovali také o odborných konferencích, seminářích, setkáních a dalších akcích z oblastí diagnostiky a údržby pořádaných vámi. Pomůžete nám tak plnit úkol plynoucí ze stanov ATD, které definují jako hlavní činnost spolku zprostředkování kontaktů odborníků za účelem předávání zkušeností a znalostí v oborech technické diagnostiky a údržby vedoucí ke zvyšování odbornosti svých členů. A ještě uděláte svým akcím reklamu… Obecně je potěšující, že se průmyslová výroba v České republice po letech stagnace skutečně zvedá, což přináší zvýšenou poptávku po pracovnících technických profesí, včetně diagnostiků a pracovníků údržby. Jak se ale říká, každá mince má dvě strany. Jednou je dostatek zakázek pro firmy nebo pracovních nabídek pro jednotlivce, druhou pak výše a délka nutného pracovního nasazení. A proto mi závěrem dovolte vám všem připomenout, že právě nastává doba prázdnin a dovolených a že nejen prací živ je člověk. Rád bych vám tedy popřál řadu krásných dnů prožitých s rodinou nebo přáteli (hlavně bez práce, telefonů, notebooků…) a načerpání dostatku potřebných nových fyzických a psychických sil, abychom se v tom dalším „pracovním“ roce zase mohli společně setkat na nějaké zajímavé akci. S pozdravem Ing. Ladislav Hrabec, Ph.D. tajemník ATD ČR, z.s. a šéfredaktor časopisu TD tir á ž Šéfredaktor: Ing. Ladislav Hrabec, Ph.D. Grafická úprava: JIŘÍ RATAJ Redakční rada: doc. Ing. František Helebrant, CSc. Ing. Martin Holek, Ph.D. doc. Ing. Karel Chmelík prof. Ing. Václav Legát, DrSc. Ing. Vlastimil Moni, Ph.D. prof. Ing. Hana Pačaiová, PhD. Vydavatel: Vychází: MK ČR: ISSN: www.atdcr.cz Asociace technických diagnostiků ČR, z. s. VŠB-TU Ostrava 17. listopadu 15 / 2172 708 33 Ostrava - Poruba nepravidelně 5 979 1210-311X technická diagnostika 2/2014 • TD1 termodiagnostika Projevy nesouososti strojních zařízení JAN BLATA VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA 1. Úvod do řešené problematiky V praxi bývá bohužel velmi často zanedbána potřeba kvalitního ustavení a vyvážení strojních zařízení. Následující článek si klade za úkol demonstrovat projevy špatného ustavení a možnosti jejich detekce za pomoci standardních metod. Úkolem ustavování je zajistit, aby osa rotace stacionárního stroje a osa rotace pohyblivého stroje tvořila jednu přímku. Osou rotace rozumíme spojnice dvou pomyslných bodů, jejichž relativní rychlost je nulová. Souosost je tedy stav, při kterém osa rotace stacionárního stroje a osa rotace pohyblivého stroje tvoří jednu přímku. Nesouosost chápeme jako jakýkoliv stav, při kterém osa rotace stacionárního stroje a osa rotace pohyblivého stroje jednu přímku netvoří. Základní typy nesouososti: – rovnoběžná (radiální nebo paralelní), tj. osa rotace stacionárního stroje a osa rotace pohyblivého stroje tvoří navzájem dvě rovnoběžné přímky, – axiální (úhlová), tj. osa rotace stacionárního stroje a osa rotace pohyblivého stroje tvoří navzájem dvě různoběžky. Těchto dvou stavů lze docílit ve dvou navzájem kolmých rovinách, celkem tedy lze dosáhnout čtyř základních stavů nesouososti (obr. 1). 2. Experimentální zkušební zařízení Nejprve bylo zkušební zařízení vyváženo a ustaveno dle doporučených tolerancí. Pro simulaci nesouososti bylo využito pouze rovnoběžné (paralelní) nesouososti nastavené ve vertikálním směru, resp. osy rotací hřídelí jsou rovnoběžné a mění se jejich vzájemná vzdálenost. V prováděném experimentu byla měřena závislost teploty za pomoci IR termokamery a dotykových teploměrů Obr. 1 Varianty nesouososti [1] na celém zařízení se zaměřením na ložiska a spojku. Pro měření bylo využito také měření frekvenčního spektra rychlosti vibrací, velikosti otáček a hodnot elektrického proudu. V experimentu byly měněny hodnoty rovnoběžné nesouososti blízké hodnotě 0,04 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 0,8 mm a 1 mm. Účelem bylo nastavení hodnot nesouososti na zkušebním zařízení a sledování projevů vybraných parametrů, což umožní lepší identifikaci problému za využití jednotlivých metod (termodiagnostika, vibrodiagnostika, elektrodiagnostika) a současně tak demonstruje důležitost ustavení strojních zařízení. 3. Průběh měření sledovaných parametrů na zkušebním zařízení Nejprve bylo zkušební zařízení ustaveno na hodnotu 0,04 mm. Po ustavení bylo zařízení v provozu cca 1 hodinu, během níž již došlo k ustálení jednotlivých teplot. Výsledky Tab.1 Tabulka efektivních hodnot rychlosti vibrací v pásmu 10–1 000 Hz (vRMS), efektivní hodnoty zrychlení vibrací v pásmu od 500–25 600 Hz (aRMS), otáček, elektrického proudu a teploty ložisek a spojky [2]. *Teplota ložisek po 60 min. provozu (teplota pro 1 mm je po 20 min). popis měřící místo veličina směr -1 max. ot. [min ] H vRMS [mm.s-1] V H a RMS [g] V el. proud [mA] teplota ložiska* [°C] teplota spojky [°C] ustaveno L1 0,72 0,29 0,36 0,22 1350 25,3 L2 L3 nesouosost 0,3 mm L1 L2 L3 nesouosost 0,5 mm L1 L2 L3 1489 1488 1487 0,7 0,89 1,5 0,93 1,71 2,85 2,25 2,96 0,21 0,79 0,71 1,37 1,05 0,3 0,15 0,34 0,34 0,36 0,35 0,32 0,47 0,3 0,22 0,33 0,24 0,4 1351 1355 24,4 37,3 29,3 27,3 40,7 29,1 27,2 41,3 29,1 42,3 48,4 TD2 • 1/2016 technická diagnostika nesouosost 0,8 mm L1 L2 L3 5 2,67 0,34 0,21 1358 29,5 1480 5,4 6,3 2,77 0,33 0,38 0,29 nesouosost 1 mm L1 L2 L3 9,82 4,70 0,53 0,21 1340 28,2 43,1 29,1 69,6 1470 9,41 11,1 4,34 0,33 0,43 0,33 28,7 42,9 96,4 termodiagnostika Po nastavení rovnoběžné nesouososti na hodnotu 0,5 mm opětovně dochází ke snížení maximálních otáček o 1 ot/ min. Ke zvýšení rychlosti vibrací došlo znovu skoro o dvojnásobek. Ve frekvenčním spektru rychlosti vibrací (obr. 8 na straně TD4) můžeme sledovat prudký nárůst Obr. 2 Znázornění zkušebního zařízení měření shrnuje tabulka 1 a patřičné obrázky. Při nastavení rovnoběžné nesouososti na hodnotu 0,3 mm již můžeme sledovat mírnou změnu parametrů. U otáček došlo ke snížení pouze o 1 ot/min, ale u rychlosti vibrací došlo ke skokovému, cca dvojnásobnému zhoršení. Je možné pozorovat také zvýšení teploty v ložiscích i na spojce. Na spojce je nárůst největší, což již svědčí o zatížení spojky a nutnosti kompenzovat nesouosost. Je třeba podotknout, že pro pohon byl použit motor o výkonu pouhých 250 W. Obr. 5 Termogram zahřívání zařízení ve stavu – nesouosost 0,5 mm Obr. 3 Termogram zahřívání zařízení ve stavu – ustaveno Obr. 6 Termogram zahřívání zařízení ve stavu – nesouosost 0,8 mm Obr. 4 Termogram zahřívání zařízení ve stavu – nesouosost 0,3 mm Obr. 7 Termogram zahřívání zařízení ve stavu – nesouosost 1 mm (po 20 min.) technická diagnostika 1/2016 • TD3 termodiagnostika stavu, teploty v jednotlivých místech jsou v některých případech nižší, je ale třeba mít na paměti, že experiment byl podstatně zkrácen a teploty v jednotlivých místech by se ještě zvýšily. V tomto jediném případě došlo ke snížení příkonu, což má zřejmě souvislost s podstatně nižšími otáčkami. Závěr V průběhu experimentu se proká za la závislost všech měřených parametrů na hodnotách nesouososti. Je výrazně vidět, že dnešní pružné spojky dokáží kompenzovat poměrně vysoké hodnoty nesouososti, ovšem za cenu velkých energetických ztrát, namáhání a opoObr. 8 Kaskáda frekvenčních spekter rychlosti vibrací, vpředu ustaveno až po nesouosost třebení těchto spojek 1 mm (vzadu), měřicí bod L2, horizontální směr a s a moz řejmě t a ké za cenu zatížení ložitrojnásobku otáčkové frekvence (74,3 Hz), což má přímou sek i motoru. V návaznosti na hodnoty nesouososti lze názorně pozorovat zvyšování teploty v exponovaných spojitost s nesouosostí a namáháním zařízení. U nastavení rovnoběžné nesouososti na hodnotu místech, zvyšování vibrací, proudu i snižování otáček. 0,8 mm dochází oproti předchozímu stavu ke snížení Každý provozovatel by měl tedy zvážit, zda je ekonomické maximálních otáček o 7 ot/min. Zde je vidět, že výrazná provozovat strojní zařízení v neustaveném stavu, zvyšočást výkonu je spotřebována formou ztrát a motor není vat tak energetické ztráty a současně výrazně zkracovat schopen udržet vyšší otáčky. Je třeba podotknout, životnost zařízení. že zařízení není mimo vlastní ztráty zatíženo jiným odběrem, tudíž se veškerý výkon spotřebovává na krytí Literatura: [1] HRABEC, L., HELEBRANT, F, MAZALOVÁ, J.: vlastních ztrát. V těchto případech dochází k maření energie především na spojce a dále v ložiscích, která jsou Technická diagnostika a spolehlivost III. – Ustavování spolu se zvyšující se nesouosostí stále více zatížena. Při strojů. Ostrava: VŠB-TUO. 2006. 45 s. [2] BLATA, J.: Vliv nesouososti na průběh teploty a dalporovnání vibrací s předchozím stavem můžeme konstatovat, že dochází k nárůstu vibrací na cca dvojnásobek. ších parametrů na zkušebním zařízení. Odborná studie, Ve frekvenčních spektrech pak můžeme sledovat nárůst Ostrava: VŠB-TUO. 2015. 20 s. amplitudy na trojnásobku otáčkové frekvence (74 Hz) na trojnásobek amplitudy oproti předchozímu stavu, dále Autorem článku je Ing. Jan Blata, Ph.D., Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, FS, Katedra jsou také patrny násobky této frekvence. V posledním případě, kdy je nastavena hodnota nesou- výrobních strojů a konstruování, 17. listopadu 15/2172, ososti na 1 mm, je již zařízení zatíženo natolik, že dochází 708 00 Ostrava Poruba, e-mail: [email protected]. k výraznému oteplení spojky; po dvaceti minutách provozu se teplota blíží hodnotě 100 °C. Vibrace a projevy Recenzent: zařízení jsou tak výrazné, že je čas zkoušky zkrácen Ing. Jiří Svoboda, "TMV SS" spol. s r. o., Praha, vedoucí na 20 min. I tak již ovšem došlo k natolik výraznému odborné skupiny termografie při ATD ČR, z. s., certifipoškození spojky, že není možné její další použití. Vibrace kovaná osoba na funkci Technik diagnostik termografie stouply opětovně na dvojnásobek oproti předchozímu – kategorie III TD4 • 1/2016 technická diagnostika termodiagnostika Kvalitativní termografie při zobrazování plynů VÁCLAV STRAKA, JIŘÍ SVOBODA “TMV SS“ SPOL. S R. O. Anotace V současnosti se neustále zvyšuje tlak na nakládání se skleníkovými plyny. Tlak je způsoben jak technickými, tak legislativními požadavky a přehlédnout nelze ani bezpečnostní aspekty. Mezi tyto plyny patří nejenom uhlovodíkové sloučeniny a mediálně popularizované CO a CO2, ale například i plyny používané v chladírenství či energetice, jako například SF6. Hexafluorid sírový – SF6 – je stále ve větší míře využíván jako izolační médium na úrovni zvláště vysokého napění (ZVN) a velmi vysokého napětí (VVN), ale i na hladině vysokého napětí (VN). Při značném množství aplikací není jednoduché odhalit místo úniku pouze použitím tzv. „čichaček“. Tato indikace není dostatečně efektivní vzhledem k rozlehlosti objektu. V některých případech ani není možná, neboť se například jedná o prvek na úrovni VVN a vyšší, který je pod napětím. Řešením se (nejen) pro tyto případy jeví použití vizualizace úniku pomocí speciálních infračervených kamer. Součástí článku je nejen popis koncepce, ale i konkrétní příklady vizualizace. Článek doplňují i příklady vizualizace dalších plynů s vazbami na bezpečnostní a technologické aspekty, společně s návazností na legislativní aspekty a trendy v této oblasti. 1. Funkční princip Pro vizualizaci úniku plynů je možno využít několik funkčních principů. V minulosti byl využíván odraz rozptýleného laserové signálu od plynu rozptýleného v atmosféře (využívalo se laserů s laditelnou vlnovou délkou), dále pak princip akustické emise z plynu excitovaného externím zdrojem energie (využívalo se jako excitačního zdroje opět laserového paprsku). Oba tyto postupy byly laboratorně, a částečně též v praxi, ověřeny, avšak byly velmi často omezeny aplikovatelnou vzdáleností od zdroje (akustická emise i odraz laserového signálu), či nutností dostatečně reflexního pozadí (odraz laserového paprsku). Maximální použitelná vzdálenost se pohybovala mezi 2–5 metry, což se z hlediska praktického nasazení projevilo jako omezující parametr. Jako další alternativní postup se využívala rozdílná propustnost různých plynů v infračervené oblasti. Plynné sloučeniny mají tyto charakteristiky poměrně dobře zmapovány a lze je najít v různých pramenech, například v databázích NIST. Většina plynných sloučenin má sníženou propustnost ve specifické oblasti infračerveného pásma středních (2–5 µm) a dlouhých vlnových délek (8–14 µm). Zdálo by se tedy přirozené, že tyto úniky, respektive pokles transparentnosti atmosféry, mohou být poměrně snadno detekovány. Jedná se sice o významné poklesy propustnosti v řádech desítek procent, ale často ve velmi úzkém vlnovém pásmu, někdy i o šíři desetin µm. Jako příklad může sloužit kombinovaná charakteristika propustnosti SF6 a H2O (plynné skupenství) na následujícím obrázku (spektrální závislost je ve vědeckých kruzích často vyjadřována nikoliv jako vlnová délka, ale jako tzv. vlnové číslo [1/cm]): Zatímco voda vykazuje pokles propustnosti napříč celým infračerveným pásmem, SF6 vykazuje poměrně vysokou absorpci výhradně v úzkém okolí vlnové délky 10,7 µm. Obdobné charakteristiky jsou běžné i pro další plyny, takže z hlediska praktické detekce z tohoto chování vyplývají dva zásadní požadavky pro praktické použití metody: 1.Spektrální filtrace, tzn. použití vhodných spektrálních filtrů o úzkém a přesně zvoleném pásmu propustnosti. 2.Velmi vysoké nároky na teplotní citlivost detektoru, obvykle maximálně v rozsahu 15–25 mK (parametr je obvykle označován jako NETD). Tento požadavek je v současné době možno splnit pouze chlazenými detektory bez ohledu na fakt, zda lze žádaný plyn sledovat ve středněvlnné nebo dlouhovlnné oblasti infračerveného spektra. Stejně tak je velmi často spektrální filtr nutno integrovat přímo do chladicího okruhu detektoru. Použití systémů využívajících nechlazené mikrobolometry tedy z hlediska požadované citlivosti technická diagnostika 1/2016 • TD5 termodiagnostika není v současnosti možné. Při volbě technického vybavení (vlnového pásma kamery i specifické vlnové délky spektrálních filtrů) je tedy nutné zohlednit vlnové pásmo absorpce plynu, který je požadován pro vizualizaci. Nelze tedy požadavek zobecnit pouze na volbu dostatečně citlivého termografického systému, ale je třeba brát v potaz právě výše zmíněné spektrální charakteristiky. V souvislosti s výše zmíněnými podmínkami je nutno dodržet i dvě následující podmínky: 1.Pokud se ve snímaném prostoru vyskytují dva (či více) plynů vykazující zvýšenou absorpci signálu ve vlnové délce vymezené spektrálním filtrem, není možno jejich odezvu dostatečně přesně oddělit a bez dodatečných chemických měření není možné určit, o jaký plyn se přesně jedná. Výhodou je, že pokud detekujeme třeba únik z prvku naplněného zemním plynem pod tlakem, nepředpokládáme, že uniká například čpavek. Autoři však považují za vhodné na tento fakt upozornit. 2.Zvolená metoda neumožňuje sama o sobě přímou kvantifikaci koncentrace úniku či množství unikajícího plynu. Je však možné (a praxe to potvrzuje) dané množství poměrně spolehlivě odhadnout. Doporučením je, aby byla daná měření prováděna pokud možno za málo větrného počasí bez srážek či nadměrného odparu vlhkosti, ideálně za slunečního svitu, který pomáhá zvyšovat teplotní kontrast pozadí a současně excituje unikající plyn, což zvyšuje jeho absorpci. V praxi je v současnosti možno stávajícím technickým vybavením detekovat následující hlavní plyny: ■ Chladicí plyny: R404A, R407C, R410A, R134A, R417A, R422A, R507A, R143A, R125, R245fa, (8,0–8,6 µm), ■SF 6 , Acetyl Chloride, Acetic Acid, Allyl Bromide, Allyl Chloride, Allyl Fluoride, NH 2 , Bromomethane, Chloride Dioxide, Ethyl Cyanoacrylate, Ethylene, Furan, Hydrazine, Methylsilane, Methyl Ethyl Ketone, Methyl Vinyl Ketone, Propenal, Propene, Tetrahydrofuran, Tichloroethylene, Uranyl Fluoride, Vinyl Chloride, Vinyl Cyanide, Vinyl Ether (10,3–10,7 µm), ■ Butane, Ethane, Methane, Propane, Ethylene, Propylene, Benzene, Ethanol, Ethylbenzene, Heptane, Hexane, Isoprene, Methanol, MEK, MIBK, Octane, Pentane, 1-Pentane, Toluene, Xylene (3,2–3,4 µm), ■CO, NO x , Ketene, Ethenone, Butyl, Isocyanide, Hexyl Isocyanide, Cyanogen Bromide, Acetonitrile, Acetyl Cyanide, Chlorine Isocyanate, Bromine Isocyanate, Methyl Thiocyanate, Ethyl Thiocyanate, Chlorodimethylsilane, Dichloromethylsilane, Silane, Germane, Arsine, vysokopecní plyn, koksárenský plyn a další (4,52–4,67 µm, chlazený filtr), ■ vhodnost ostatních plynů pro detekci je možno ověřit na základě jejich spektrálních charakteristik. V naprosté většině případů lze nalézt vhodné vlnové pásmo pro jejich vizualizaci; vždy však v případě zájmu doporučujeme provést ověřovací měření na vzorku plynu. V dané oblasti se vyskytuje ještě jedna velmi zajímavá aplikace, kterou lze považovat za „inverzní“ vůči výše TD6 • 1/2016 technická diagnostika zmíněným aplikacím, a to je měření teploty vyzdívek a komponent vnitřních stěn spalovacích prostor spalujících například zemní plyn. Pro kontrolu rozložení teploty například na trubkách rozvádějících média určená k ohřevu uvnitř spalovacího prostoru je zapotřebí „odfiltrovat“ plameny (tzn. provádět měření ve vlnovém pásmu, kde jsou plameny transparentní). Ve středním vlnovém pásmu toto měření provádět lze a je aplikovatelné na systémy spalující například zemní, koksárenský či vysokopecní plyn, tzn. například v chemii, petrochemii či sklářském průmyslu. Pokud se ve snímaném prostoru vyskytují dva (či více) plynů vykazující zvýšenou absorpci signálu ve vlnové délce vymezené spektrálním filtrem, není možno jejich odezvu dostatečně přesně oddělit a bez dodatečných chemických měření není možné určit, o jaký plyn se přesně jedná. 2. Vazba na stávající koncepty prediktivní údržby a legislativní rámec V prvé řadě je nutno zmínit následující hlavní přínosy OGI (Optical Gas Imaging): ■ zvýšení bezpečnosti obsluhy nebo obyvatelstva v případném dosahu unikajících plynů, případně ohrožené jejich explozemi či požárem, ■ zvýšení spolehlivosti technických prvků, ■ snížení zátěže životního prostředí (často se jedná nejen pro zdraví škodlivé plyny, ale například i o skleníkové plyny), ■ plnění legislativních požadavků nejen v rámci ČR a SR, ale i v EU, ■ ověření technických řešení u nových prvků či kvality technických zásahů v případě uvedení do provozu nebo údržby v rámci řádu preventivní údržby (ŘPÚ). Zvýšení bezpečnosti obsluhy Jedná se o aplikace detekující například úniky CO či NH3, které jsou smrtelně nebezpečné. Obzvláště v případě CO se jedná o plyn bez zápachu, takže obsluha či pracovníci nemohou hrozící nebezpečí odhalit bez technických pomůcek. Nemusí se jednat o plošné úniky, ale úniky lokální, kde může být nebezpečná koncentrace omezena na velmi specifický prostor či oblast. Z minulosti jsou dokumentovány četné případy zvláště z oblasti těžkého průmyslu. Zvýšení spolehlivosti technických prvků Příklad aplikace byl doložen na SF6, kde pokles tlaku (zmenšení náplně plynotěsného oddílu) limituje technické použití dotčeného prvku. Stejně tak v případě náplní fluorovanými plyny je zapotřebí před doplněním (v souladu se stávající legislativou) nejprve provést identifikaci místa úniku a opravu vedoucí k jeho zamezení. termodiagnostika Plnění legislativních požadavků nejen v rámci ČR a SR, ale i v EU Zamezení úniku plynů do okolního prostředí je zakotveno nejenom v zásadách bezpečnosti práce a ŘPÚ, ale nově i v legislativních materiálech, jež již byly uvedeny do praxe, nebo je jejich uvedení otázkou nejbližší budoucnosti. ■ Fluorované plyny – problematika je řešena nařízením ES 846/2006, plně integrovaným do legislativního rámce ČR. Mimo požadavků na minimalizaci úniků a jejich identifikaci stanovuje i povinnost certifikace osob manipulujících s fluorovanými plyny. Jedná se o obligatorní požadavek, nikoliv doporučení. ■VOC ◆ Stávající situace – IPPC (Integrated Pollution Prevention and Control) ustanovuje mimo jiné povinnost využívající prostředky BAT (Best Available Techniques), které jsou definovány jako technické prostředky umožňující co nejlepší identifikaci místa úniku. V prováděcích pokynech jsou doporučovány prostředky OGI (Optical Gas Imaging). Dále se jedná o soubor nařízení se souhrnným označením E-PRTR, který se zaměřuje na emise a úniky z definovaných cca 24 000 největších evropských průmyslových znečišťovatelů. Mimo jiné jsou podrobné postupy a požadavky stanoveny v prováděcích předpisech pro jednotlivé průmyslové sektory. ◆Directive on Industrial Emissions 2010/75/EU (IED) – jedná se o nařízení již začleněné do národních legislativ, a to nejpozději 7. 1. 2013 s platností nejpozději od 7. 1. 2014. Toto nařízení obligatorně vyžaduje využívání prostředků BAT. (http://eippcb.jrc.es) ◆Evropská komise IPPC definuje tyto prostředky v dokumentu “BREF”, z nichž zásadní jsou v tuto chvíli: • ”Refining of mineral oil and gas” – Draft 2 March 2012 • “Common Waste Water and Waste Gas Treatment/ Management Systems in the Chemical Sector” This BREF covers the entire chemical sector – Draft 1 – July 2011 ◆ Výňatek z BREF: BAT (draft 2) – Refining of mineral oil & gas, Chapter 3.28 • ”However, it has to be emphasised that the calculation method based on emission factors and algorithms are reported to be unreliable and give significantly underestimated results, in particular for tank farms, cokers and flares.” (BAT draft 1) • ”OGI cameras should be introduced within smart LDAR programmes for easier and faster identification of significant leaking components, in particular in remote areas, allowing for a better LDAR prioritisation and focus. This includes the identification of leaks from storage tank roof seals and fittings which cannot be detected by LDAR or by DIAL/ SOF technique.” (BAT draft 2) • Výňatky jsou uvedeny v originálním znění, aby autoři nebyli případně považováni za možný zdroj dezinterpretace textu. ◆ Odkazy na legislativu • European Commission: http://ec.europa.eu/environment/air/pollutants/stationary/index.htm • IPPC Directive: http://ec.europa.eu/environment/ air/pollutants/stationary/ippc/summary.htm • European Pollutant Release and Transfer Register: http://prtr.ec.europa.eu • Directive on Industrial Emissions (IED): http:// eu r-lex .eu ropa .eu / L exUr iS er v/ L exUr iS er v. do?uri=CELEX:32010L0075:EN:NOT • European IPPC Bureau: http://eippcb.jrc.es • BAT Reference documents: http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference 3. Legislativní rámec týkající se SF6 Od roku 1997, kdy byl plyn SF6 zařazen do seznamu skleníkových plynů, je jeho nasazení a používání stále více omezováno. Tento plyn bez příměsí je nedýchatelný, přesto není karcinogenní či mutagenní. I přes svou vyšší hmotnost oproti vzduchu je díky vzdušnému proudění dopraven až do vyšších poloh atmosféry, kde přispívá k zesílení skleníkového efektu. Vliv na ozonovou vrstvu nebyl prokázán. V zapouzdřených oddílech, rozvodnách a rozvaděčích díky chemickým a tepelným vlivům vzájemnými reakcemi vznikají další sloučeniny jako HF, SO2 aj., které již toxický vliv na člověka mají, a proto je s nimi potřeba při únicích počítat. První nařízení, tzv. F-Gas regulation 842/2006, již deklarovalo, za jakých podmínek je možné plyn v zařízení používat, jak jej skladovat, transportovat či vykazovat manipulaci s ním spojenou (nákup, sklad atd.). Platformu pro toto nařízení vytvořil zákon o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb. Ten byl s platností od 1. 1. 2015 nahrazen novějším nařízením č. 517/2014. Nařízení nejenže výše uvedené podmínky včetně maximálních tolerovaných úniků zpřísňuje, ale též zavádí sankce. Ty se vztahují k nalezeným nedostatkům jak u pochybení certifikovaných pracovníků, tak u celých organizací. Zmiňovaný zákon prošel v mezidobí také několika změnami. Byl rozdělen na předpis č. 201/2012, který pokrývá celkovou problematiku ochranu ovzduší (vč. seznamu povolených paliv, kontaminací atd.), a zákonem č. 73/2012 Sb., o látkách poškozujících ozonovou vrstvu nebo fluorovaných skleníkových plynech. Nařízení č. 517/2014 tedy není osamoceným předpisem, ale zahrnuje poměrně velké množství komplexních vazeb a odkazů na související zákony a nařízení. V některých případech mohou nařízení působit jako vzájemně odporující si (obzvláště z hlediska některých limitů), avšak v krajním případě by zřejmě byl hodnocen duch zákona než vzájemné detailní prostory. Tento materiál tedy bude věnován i náhledu do souvisejících zákonů a předpisů. 4. Nařízení evropského parlamentu a rady (EU) č. 517/2014 Rušení původních ustanovení a zavedení nových S platností nového nařízení zaniklo původní (č. 842/2006) s tím, že k němu vztažené prováděcí předpisy č. 305/2008 (certifikace), č. 308/2008 (certifikační orgán), č. 1493/2007 technická diagnostika 1/2016 • TD7 termodiagnostika (podávání zpráv), č. 1494/2007 (označování štítky) si uchovávají platnost až do přímého zrušení i nahrazení novějšími. Odkazy uvedené v již zmiňovaném zákoně č. 73/2012 se přenáší na odkazy k č. 517/2014. Definice nových pojmů Zcela jednoznačně je definován pojem „elektrické spínací zařízení“, který byl v minulosti vykládán různým způsobem (obvykle jako vypínače izolované SF6, případně jiné spínací prvky). Současný výklad definuje elektrické spínací zařízení jako všechna zařízení využívajících SF6, včetně měřicích, regulačních, ochranných, a to i s podpůrnými strukturami včetně zapouzdření v souvislosti s výrobou, přenosem, rozvodem a přeměnou elektrické energie. Zjednodušeně řečeno – vše, co v rámci energetiky využívá SF6, je považováno za „elektrické spínací zařízení“ bez ohledu na možný zavádějící význam výkladu pojmu. V této souvislosti je zapotřebí také uvést, že za SF6 je z hlediska nařízení považován nejen čistý plyn, ale i směsi obsahující tuto látku. Precizně je definován i pojem „provozovatel zařízení“ – jedná se o fyzickou nebo právnickou osobu skutečně zajišťující technický provoz zařízení, v určitých případech stanovených státními orgány to může být i vlastník. Pro porovnání vlivu skleníkových plynů byla zavedena jednotka Global Warming Potential (GWP), která definuje, kolikrát větší je vliv 1 tuny plynu na skleníkový jev oproti 1 tuně CO2. V případě SO2 se jedná o hodnotu GWP 22 800. Spolu s ním také vyžaduje, aby bylo množství plynu SF6 uváděno právě v tomto ekvivalentu. Samotné nařízení již nadále veškeré podmínky definuje např. jako 10 t CO2e (10 tun ekvivalentu CO2 , tedy 0,44 kg SF6). Zmiňované nařízení se navíc nevztahuje pouze na čistý/použitý plyn SF6, ale i na směsi s plyny, které by jinak do rámce této problematiky nespadaly. Pojmy použití, údržba a servis zřejmě nevyžadují bližší vysvětlení, snad jen s výjimkou pojmu zmínění, že za toto se považuje i napuštění systému plynem SF6. Jedním z klíčových termínů je také definice tzv. „systému detekce úniku“. Jedná se tedy o kalibrovaný mechanický, elektrický nebo elektronický přístroj (zařízení), který je schopen nezávisle detekovat úniky plynu a varovat provozovatele. Nařízení též definuje pojem tzv. „podniků“. Jedná se tedy o organizaci, která: 1.vyrábí, používá, znovuzískává, odebírá, recykluje, regeneruje nebo zneškodňuje fluorované skleníkové plyny, 2.dováží či vyváží f luorované skleníkové plyny nebo výrobky a zařízení obsahující tyto plyny, 3.uvádí na trh fluorované skleníkové plyny nebo výrobky a zařízení obsahující tyto plyny, 4.provádí instalaci, servis, údržbu, opravy, kontroly těsnosti nebo vyřazení z provozu zařízení, která tyto plyny obsahují nebo jejichž provoz je na těchto plynech závislý, 5.je provozovatelem zařízení, které obsahuje fluorované skleníkové plyny nebo jehož provoz je na těchto plynech závislý. TD8 • 1/2016 technická diagnostika „Hermeticky těsným zařízením“ jsou označeny prvky složené ze svařovaných, pájených nebo jiných pevných spojů, které mohou být opatřeny uzavřenými ventily nebo obslužnými body pro účel řádné opravy nebo likvidaci. Maximální povolené úniky u takových oddílů činí maximálně 3 g ročně pod tlakem až do ¼ maximálního provozního tlaku. 5. Omezování úniků K již dříve deklarovanému závazku, kdy odpovědná organizace musí přijmout veškerá technicky a ekonomicky proveditelná opatření, aby minimalizovala únik SF6 do ovzduší k tomu a zabránila únikům či omezila úniky na minimální možnou míru, nyní nařízení i hlouběji specifikuje, jak často u jak velkých zařízení je nutné provádět kontroly těsnosti. Zcela jednoznačným požadavkem je ustanovení, že při zjištění úniku provozovatel zajistí opravu bez zbytečného prodlení – zcela v souladu s definicí ČSN EN 62271-4 a definic pracovních cyklů, kde je v případě doplňování za provozu stanoven požadavek na identifikaci místa úniku a přijetí nápravných opatření ještě před započetím vlastního doplňování. Současně je jednoznačně požadováno, aby bylo nápravné opatření zkontrolováno nejpozději do jednoho měsíce certifikovanou osobou, která ověří, zda je přijaté nápravné opatření účinné. Taktéž jednoznačným požadavkem je obligatorní certifikace pracovníků dle ČSN EN 62271-4. Do následujících podkapitol nejsou zahrnuty všechny články nařízení, nýbrž pouze takové, které autoři považovali za nejdůležitější. 5.1. Kontrola těsnosti Článek 4 stanovuje, že se kontrola těsnosti týká zařízení s obsahem SF6 větším než 5 t CO2 (5 ekvivalentních tun CO2 – pro námi použitelná množství je tuto hodnotu zapotřebí dělit koeficientem 22 800 – koeficient GWP), což odpovídá 0,22 kg SF6. V následujícím textu budeme pro jednoduchost používat přímo přepočet na hmotnost SF6. Kontrolu těsnosti není zapotřebí provádět u zařízení, které je označeno jako „hermeticky těsné“, pokud neobsahuje více než 0,44 kg SF6. Kontrolu těsnosti není nutno provádět, pokud elektrické spínací zařízení splňuje jednu z následujících podmínek: 1.je „hermeticky těsné“, 2.je vybaveno přístrojem pro sledování tlaku či hustoty, 3.obsahuje méně než 6 kg SF6. V tomto případě by autoři doporučili požádat o příslušné stanovisko a výklad rozporu mezi 0,22 kg SF6 a 6 kg SF6 jako mezními hodnotami pro stanovení povinnosti provádět kontrolu těsnosti či nikoliv. Periodicita kontrol těsnosti je stanovena následovně: perioda kontroly těsnosti v kalendářních měsících obsah SF6 instalován systém bez systému detekce úniku detekce úniku > 0,22 kg ÷ < 2,2 kg 12 24 > 2,2 kg ÷ < 22 kg 6 12 > 22 kg 3 6 termodiagnostika Z těchto definic poměrně zřejmě vyplývá, že požadavky nařízení signifikantně ovlivní stávající rozsah činností provozovatelů zařízení čili „podniků“. Obvykle stanovené lhůty se v rámci ŘPÚ s těmito požadavky nepřekrývají a v některých případech (VVN měniče, vypínače) by vyžadovaly jejich uvedení do beznapěťového a zajištěného stavu, což je poměrně těžko splnitelné v tak četných intervalech. Řešením se jeví systémy OGI (Optical Gas Imaging), které je možno spolehlivě používat i na zařízeních pod napětím bez nutnosti odstávky. Problematice této oblasti byl věnován samostatný příspěvek na konferenci CIRED 2013, sekce 1, referát č. 2, včetně legislativního rámce; odkaz je uveden v seznamu literatury na konci článku. Pro veškerá zařízení instalovaná po 1. 1. 2017 při obsahu plynu větším než 22 kg SF6 platí povinnost vybavit je systémem detekce úniku plynů, který upozorní provozovatele či servisní organizaci na jakýkoliv únik. Takové zařízení musí být nejméně jednou za 6 let kontrolováno, zda pracuje správně. 5.2. Systémy detekce úniku Pro veškerá zařízení instalovaná po 1. 1. 2017 při obsahu plynu větším než 22 kg SF6 platí povinnost vybavit je systémem detekce úniku plynů, který upozorní provozovatele či servisní organizaci na jakýkoliv únik. Takové zařízení musí být nejméně jednou za 6 let kontrolováno, zda pracuje správně. Toto ustanovení je poněkud kontroverzní, neboť není nikde uvedeno, jak velký může být „jakýkoliv“ únik. Veškerá monitorovací zařízení (ať se jedná o prosté monitoringy úniků v případě vnitřních prostor či o denzostaty v případě vnějších instalací) mají své přesnosti a nejnižší možné detekční limity. Z technického hlediska se můžeme bavit o úniku plynové náplně desetinách procent obsahu plynu v zařízení, ale to nejspíš nesplňuje zákonodárci danou definici. Doporučením je požádat (nejlépe Ministerstvo životního prostředí České republiky, dále MŽP) o závazný výklad pojmů a definic. 5.3. Vedení záznamů Obecně jsou záznamy vztaženy na veškerá zařízení, u nichž je nutné provádět kontrolu těsnosti. Za vedení záznamů jsou odpovědni provozovatelé. Veškeré požadavky na záznamy jsou uvedeny v nařízení č. 517/2014 a nemělo by smysl zde duplikovat obsah normy. Obecně je lze shrnout jako soubor údajů o zařízení, v něm obsaženém plynu a použitých množstvích, jejich původu, kontrolách a údržbě. Součástí je požadavek i na uvedení pracovníků a čísel jejich certifikátů. Archivovat tyto záznamy je povinné nejméně po dobu pěti let. 5.4. Školení a certifikace Manipulaci s plynem, servis zařízení, údržbu, ale i doplnění plynu včetně kontroly těsnosti jsou oprávněny provádět výhradně certifikované osoby. Osobám, které mají certifikát již vydaný dle nařízení č. 842/2006, zůstává certifikát v platnosti za podmínek uvedených na certifikátu. Rozsah činností, na které je nutno mít certifikát, se tedy například vztahuje i na servis plynotěsných oddílů, i když plyn již byl bezpečně odsát, obsluhu „čichaček“ nebo detekčních zařízení. Porušení požadavků může být poměrně významně penalizováno, výši sankcí bude věnována samostatná kapitola. 5.5. Označování a informace o výrobku a zařízení Označování se týká v našem případě nejen elektrických spínacích zařízení, ale také nádob na SF6 (lahve), a to bez ohledu na množství či využitelný objem. Označování je v podobě štítku definovaném v „nařízení Komise (ES) č. 1494/2007“. Uvedeny musí být zejména následující skutečnosti: 1.skutečnost, že uvnitř je fluorovaný plyn nebo se jedná o zařízení závislé na něm, 2.název plynu či směsi nebo chemický název, 3.od 1. 1. 2017 musí být množství plynu vyjádřeno v hmotnostním ekvivalentu CO2 a uvedena hodnota GWP (SF6 × 22 800 – množství SF6 v kg nestačí), 4.pokud je zařízení hermeticky těsné, skutečnost musí být uvedena, 5.pokud je prověřená míra úniku uvedená v technické specifikaci od výrobce nižší než 0,1 % za rok, 6.pokud se jedná o skladovaný plyn, uvedení, zda se jedná o recyklovaný nebo regenerovaný plyn, číslo šarže a identifikace společnosti, která úpravu provedla (pozor na barevné odlišení mezi lahvemi s novým a použitým plynem), 7.štítek je obligatorně v českém či slovenském jazyce (na území ČR nebo SR) a musí být upevněn v blízkosti místa plnění nebo na té části výrobku, která plyn obsahuje. Je třeba dát pozor na jednu skutečnost, která z nařízení rozhodně nevyplývá. Nikde není uvedeno, že povinnost této podoby štítkování (vyjma uvádění množství SF6 v tCO2 ekv.) se týká výrobků či zařízení instalovaných po 1. 1. 2017. Nařízení č. 517/2014 (platnost od 1. 1. 2015!!!) uvádí, že „výrobky a zařízení (…) nesmějí být uváděny na trh bez označení (míněno štítkem).“ V každém případě se tedy povinnost týká všech zařízení uvedených na trh nebo instalovaných po 1. 1. 2015. Případná retroaktivita požadavku na zařízení stávající není přímo uvedena, ale vzhledem k nejednoznačnosti nařízení v některých pasážích bychom doporučili požádat o závazné stanovisko MŽP. 5.6. Vzdělání Nařízení opakovaně zmiňuje nutnost certifikace pracovníků provádějících údržbu, servis, demontáž na konci životního cyklu, diagnostiku, ale i kontrolu těsnosti. Každý stát má povinnost zajistit vzdělávací akreditovaný proces. Vzdělávací kurz odpovídající tomuto požadavku je akreditován také v rámci ČR. Požadavky na obsah kurzu definuje ČSN EN 62271-4 (česká verze evropské normy EN 62271-4:2013). Obecně lze konstatovat, že některé subjekty tuto povinnost ne zcela naplňují. technická diagnostika 1/2016 • TD9 termodiagnostika 5.7. Sankce Sankce jako takové nejsou definovány v nařízení č. 517/2014, které se pohybuje v rovině obecných definic. O výši sankcí například uvádí, že musí být účinné, přiměřené a odrazující. Sankce jako takové kvantifikuje zákon o látkách, které poškozují ozonovou vrstvu, a o fluorovaných skleníkových plynech, předpis č. 73/2012 Sb. Ten stanovuje v paragrafech 15–19 nejenom definice porušení zákona, ale i sankce. Kompletní výčet naleznete ve výše zmíněném předpise, jen pro představu – přestupky jsou sankcionovány v rozsahu od 100 000 do 1 000 000 Kč, zatímco správní delikty jsou sankcionovány v rozsahu od 500 000 do 2 500 000 Kč. Pro velikost sankce je rozhodující vlastní povaha deliktu, přesná definice by v tomto případě byla pouze přepisem vlastního předpisu. 6. Závěr Cílem materiálu nebyla detailní rešerše výše zmiňovaných standardů, ale přehled základních bodů nařízení a souvisejících předpisů. Problematika manipulace a nakládání s SF6 byla v poslední době poměrně výrazně akcentována v souladu s trendem zvýšení odpovědnosti za globální změny klimatu. I když je dlouhodobým trendem celková náhrada SF6 výrazně ekologičtějšími řešeními, elektrická spínací zařízení jsou jednou z mála oblastí, kde je použití tohoto plynu legální. Lze tedy predikovat, že tlak na náhradu se bude zvyšovat současně s represivními opatřeními. Do doby, než budou nalezena vhodnější materiálová a konstrukční řešení, je zapotřebí zvýšit důraz na výcvik personálu v diagnostických technikách a také nalézt vhodné řešení jak monitoringu úniků, tak v oblasti označování a výkaznictví. Autoři jsou připraveni být případným zájemcům nápomocni. Literatura [1] ČSN EN 62271-4. [2] Nařízení Evropského parlamentu a rady č. 517/2014. [3] Předpis č.73/2012 Sb., Zákon o látkách, které poškozují ozonovou vrstvu, a o fluorovaných skleníkových plynech. [4] Provozní zkušenosti s vizualizací úniků SF6, CIRED 2013, Václav Straka, Jiří Svoboda, David Kuboš. Autory článku jsou Ing. Václav Straka a Ing. Jiří Svoboda ze společnosti “TMV SS“, spol. s r. o. Studánková 395, 149 00 Praha 4 - Újezd; tel.: +420 272 942 720, e-mail: [email protected], [email protected]. Recenzent: Ing. David Kuboš, “TMV SS“, spol. s r. o., Praha, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik termografie - kategorie II NAOBZORU v Dva měřicí přístroje v jednom: to je termomultimetr Fluke 279 FC Kombinace plně vybaveného digitálního multimetru s termokamerou umožňuje pomocí jediného přístroje rychlejší a důkladnější vyhledávání problémů a zvýšení produktivity. Termokamera je neocenitelným pomocníkem pro rychlé vyhledávání problémů v elektrických zařízeních, rozvaděčích a transformátorech, ale elektrikáři a údržbáři ji často nemají po ruce, když ji potřebují. Termomultimetr Fluke® 279 FC TRMS představuje první měřicí přístroj, který v sobě spojuje digitální multimetr (DMM) true-RMS (TRMS) s termokamerou, a umožňuje tak zrychlit vyhledávání problémů jediným přístrojem. Zařízení Fluke 279 FC umožňuje technikům pomocí této kamery rychle a bezpečně zjišťovat horká místa na pojistkách, vodičích, izolaci, konektorech, spojích a spínačích, a pak vyhledat a analyzovat problémy pomocí digitálního multimetru. Díky kombinaci dvou výkonných měřicích přístrojů v jednom mohou elektrikáři a technici nosit méně přístrojů a mít větší jistotu, že mají po ruce všechny nástroje, které k řešení problémů potřebují. Tento termomultimetr je vybaven 15 funkcemi pro elektrické měření, např. střídavého a stejnosměrného napětí, odporu, spojitosti, kapacity, testu diod, minima/maxima a frekvence. Volitelná pružná sonda iFlex®, kterou lze upnout kolem kabelů a vodičů ve stísněných a obtížně přístupných místech, rozšiřuje možnosti měření střídavého proudu až do 2 500 A. 3,5palcový (8,89cm) plnobarevný displej LCD umožňuje zobrazení jasných a ostrých snímků. Přístroj 279 FC s bezdrátovým přenosem je součástí systému Fluke Connect® – systému bezdrátových měřicích přístrojů, které komunikují prostřednictvím aplikace Fluke Connect nebo softwaru Fluke Connect Assets, a cloudového řešení Fluke Cloud, které shromažďuje naměřená data a poskytuje úplný přehled stavu důležitých zařízení. Umožňuje tak technikům zaznamenávat a sdílet termosnímky i elektrická měření v reálném čase, prostřednictvím smartphonů nebo tabletů, a automaticky je odesílat do cloudu. Je možné takto vytvářet a odesílat protokoly přímo z pracoviště e-mailem, případně spolupracovat s dalšími kolegy v reálném čase pomocí videohovorů ShareLive™, a zvýšit tak produktivitu v terénu. www.fluke.cz TD10 • 1/2016 technická diagnostika termodiagnostika Využití termografie jako nástroje kontroly při výrobních procesech v železárnách DAVID KUBOŠ “TMV SS“ SPOL. S R. O. Anotace Článek popisuje obecné možnosti využití termografických systémů a termokamer pro oblast průmyslových automatizací s bližším popisem technického vybavení. Součástí je rovněž vysvětlení nutnosti vytvoření vlastních individuálních softwarových řešení pro danou problematiku, včetně zohlednění zákonitostí bezkontaktního měření a vyhodnocování. Úvod Termografické systémy a přenosné termokamery jsou v dnešní době nedílnou součástí různých odvětví údržby ve všech výrobních firmách, železárny, ocelárny, kovárny a hutě nevyjímaje. Velký rozmach zažívá v poslední době termografie rovněž v automatizovaných procesech a oblasti strojového vidění. V těžkých provozech jsou termografické kamery součástí stálého monitoringu technologií, čímž významně přispívají ke zdokonalování kvalitativních parametrů výrobků a optimalizaci výrobních procesů. Obecně lze říci, že termokamery rozšiřují možnosti nedestruktivního testování a on-line monitorování v různých oblastech průmyslu. 1. Kontrola povrchové kvality v procesu válcování bezešvých trub za tepla Požadavkem několika norem na kvalitativní parametry bezešvých trubek je mimo jiné také povrchová kvalita – vady. Příčiny povrchových vad při procesu děrování nelze bez důkladného metalografického rozboru určit, navíc jsou při procesu tváření za tepla, kdy se povrchová teplota předvalku pohybuje okolo 1 100 °C, pouhým okem téměř neodhalitelná. Relativně viditelné jsou šupiny nebo přeložky, avšak trhliny zahlédnout nelze. Donedávna bylo možné vyhodnocovat kvalitu vnějšího povrchu předvalku jen za studena ultrazvukem nebo metalograficky. Řešením je technologie termografického záznamu termokamerou s následným hodnocením pomocí speciálního softwaru. Tím je možné zjistit kvalitní teplotní obraz po celé délce provalku, který může být narušen místní nehomogenní deformací během procesu děrování nebo nehomogenním ohřevem. Dále je možné zohlednit kvalitu děrování a procesů při výrobě vstupního materiálu včetně jeho ohřevu a nepřímo posoudit kvalitu toku materiálu v soustavě pracovních válců a děrovacího trnu. Hardwarem systému je stacionární termokamera FLIR A615 disponující rozlišením detektoru 640 × 480 bodů a objektivem 25°, což poskytuje prostorové rozlišení 1,3 × 1 m (velikost pixelu 2 × 2 mm) na měřicí vzdálenost 3 m. Kamera je umístěna ve velmi odolném krytu se vzduchovým chlazením a třídou krytí IP65, tedy přizpůsobeno složitým okolním podmínkám. Komunikace je zajištěna pomocí ethernetového připojení 1 GB se 16bitovým streamováním obrazu v reálném čase do PC. Software tvoří aplikace vytvořená na míru dle požadavků operátorů a samotné technologie IronWorks. Mezi hlavní funkce patří detekce povrchových vad válcovaných předvalků s místní změnou teplotního pole a následná archivace naměřených hodnot a sekvencí. Využívány jsou Obr. 1 Termokamera umístěná v krytu (vlevo) a výstup z termokamery (vpravo) technická diagnostika 1/2016 • TD11 termodiagnostika Obr. 2 Uživatelské prostředí IronWorks pokročilé metody pro analýzu termografického videa, např. lokalizace vady pomocí vzdálenosti od počátku předvalku, velikost plochy vady, včetně výšky a šířky, hraniční teploty oddělující teplotu vady a teplotu standardního povrchu atd. Software IronWorks se skládá z několika aplikací pro přehrávání záznamů, editaci, archivaci a samotnou analýzu zaznamenaných sekvencí. Systém umožňuje nastavení a tvorbu různých konfiguračních algoritmů, díky nimž je možné přenastavovat celý systém na různé vstupní materiály (rozměry vstupů, typ trnu, otáčky, rychlost posuvu atd.). 2. Kontrola povrchové kvality v procesu zušlechťování (kalení) řetězů Při výrobě řetězů více než kde jinde platí, že celková kvalita výrobku, tedy řetězu, je dána kvalitou jeho nejslabšího Obr. 3 Termokamery FLIR A3xx (vlevo) a FLIR A6xx (vpravo) TD12 • 1/2016 technická diagnostika termodiagnostika kontrolu stávajícího procesu, ale rovněž pro zdokonalování výroby a dosahování vyšší kvality produkce. Veškeré tyto požadavky splňují správně navržené termografické systémy, které je nutné sestavit z vhodného hardwaru přímo na danou aplikaci s konkrétním místem měření a také ze softwarového řešení, které se vždy musí vytvořit na míru dané aplikaci a požadavkům na vyhodnocování. Teprve poté je možné uvažovat o automatizovaném systému, který splní požadavky na zdokonalování procesů výroby v těsné korelaci s tlakem na snižující se náklady. V hutích, železárnách a dalších těžkých provozech jsou automatizované systémy termokamer nutností, zejména pro ucelenost získaných informací a schopnost přesně detekovat a následně vyhodnotit potenciální závadu. Přestože se jedná o citlivé systémy, je možné je velice snadno přizpůsobit složitým podmínkám a využívat vysoký potenciál termokamer. Výsledkem jsou další důležité doplňující informace o aktuálním Obr. 4 Termogram řetězu při výstupu z induktoru ohřevu stavu výroby a procesu zpracovávání materiálu. na popouštění Autorem článku je Ing. David Kuboš ze společčlánku. Nároky na pevnost jsou i zde popisovány normami, nosti “TMV SS“, spol. s r. o. Studánková 395, 149 00 Praha a proto je pro docílení vysokých standardů a požadavků 4 – Újezd, tel.: +420 272 942 720, fax: +420 272 942 722, na vyrobené řetězy opět nejvhodnějším řešením termo- e-mail: [email protected]. grafie. Termokamery provádějí kontinuální měření teploty povrchu řetězů v korelaci s předepsanou třídou pevnosti Recenzent: při indukčním ohřevu, aby zachytily teplotní poměry Jiří Figura, Třinecké železárny, a. s., Třinec, certifikořetězů při vstupu a výstupu z kalicí lázně. Na obou měři- vaná osoba na funkci Technik diagnostik termografie cích místech jsou porovnávány teploty ramen ok řetězu – kategorie I při přímém pohledu kamery a rovněž při zachycení maximální teploty a monitorování teplotní stálosti v průběhu vedení řetězu do kalicí lázně v korelaci s vlastním nastavením induktoru. Také v této aplikaci jsou využívány stacionární termokamery FLIR typových řad A3xx nebo A6xx, a to především díky kvalitnímu optickému rozlišení (detektor s objektivem) a vynikající teplotní citlivosti, které zachycují i nepatrné teplotní změny. Hardware je pak podpořen adekvátní softwarovou aplikací, převážně vytvořenou na míru dle aktuálních potřeb provozu a operátorů. 3. Závěr Kontrola procesů výroby se neobejde bez měření teploty nebo určování tvaru a stavu určitého výrobku. Získávaná data jsou využívána nejen pro Obr. 5 Grafický výstup měřicích funkcí z termogramu na předchozím obrázku technická diagnostika 1/2016 • TD13 termodiagnostika Měřicí technika pro ověřování integrity plynovodů MARTIN HANZL, ALEŠ SKOUPÝ NET4GAS, S. R. O. Anotace Součástí diagnostiky stavu plynovodní sítě zemního plynu, kterou provozuje a udržuje NET4GAS, s. r. o., je také soustavné diagnostikování integrity potrubí, a to jak plynovodů v terénu, tak i v areálech kompresních a měřicích stanic a armaturních uzlů. Příspěvek představuje používané metody a přístroje při detekování úniku plynu z plynárenského zařízení. 1. Úvod Bezvadný stav plynového potrubí je základním předpokladem efektivního a bezpečného provozování plynárenské soustavy. Jednou z činností útvaru diagnostiky společnosti NET4GAS, s. r. o. (N4G) je zajišťování integrity potrubí vyhledáváním, následnou vizualizací a kvantifikací úniků plynu do ovzduší. Zjištěná data jsou podkladem pro následné zpracování v procesu systému údržby při zachování maximálních bezpečnostních a environmentálních opatření pro provoz plynovodu. V roce 2013 byl spuštěn v N4G projekt sledování a zabezpečení integrity potrubí, jehož cílem bylo předcházení nebezpečným situacím, identifikace rizika výbuchu a také možnost jeho řízení a eliminace možného poškození Obr. 1 Závěsný laserový detektor Pergam-Suisse TD14 • 1/2016 technická diagnostika zařízení. Z ekonomického hlediska je přínosem projektu možnost provozování plynárenské soustavy bez finančních ztrát, jež případné úniky způsobují. Prioritou N4G je z pohledu společenské zodpovědnosti zvýšení míry ochrany života a zdraví zaměstnanců a životního prostředí. 2. Vyhledávání, vizualizace a kvantifikace úniků plynu v podmínkách N4G 2.1 Výběr měřicí techniky pro lokalizaci úniků zemního plynu V podmínkách N4G jsou pro běžnou údržbu používány přístroje s pasivními detektory koncentrace plynu. Útvar diagnostiky používá pro detekci úniku plynu aktivní laserové detektory, které jsou vhodnější pro plošnou detekci na plynovodní technologii z důvodu okamžité odezvy. Níže uvedené typy zjišťování úniků využívají tento aktivní princip měření a navzájem se doplňují. 2.1.1 Použití letecké techniky Případné narušení integrity dálkového potrubí plynovodu je pravidelně detekováno za použití letecké techniky, většinou vrtulníku se zavěšeným laserovým detektorem (obr. 1). Z výšky 100 m lze detekovat veškeré porušení termodiagnostika Obr. 2 LaserMethane mini 2.2 Vizualizace úniku zemního plynu Důležitým výstupem měření úniků plynu z plynárenské technologie je vizualizace úniku, a to jednak pro archivaci a statistiku úniků, jednak jako pomůcka pro pracovníky údržby pro přesnější lokalizaci místa úniku. K vizualizaci využívá útvar diagnostiky N4G kameru FLIR GF 320 (obr. 3). Videozáznam z infračervené kamery zviditelní unikající zemní plyn, jako doplněk je u každého záznamu uveden rovněž reálný obraz z místa úniku. Kameru lze samozřejmě použít i k lokalizaci úniků, obsluha v infračerveném režimu přímo na displeji kamery sleduje intenzitu úniku plynu. Je vybavena chlazeným mozaikovým detektorem, který pracuje ve spektrálním rozsahu 3–5 µm. Obsahuje spektrální filtr, pomocí kterého se plyny stávají viditelné. Mimo metanu lze kameru úspěšně použít také pro jiné plyny na bázi uhlovodíků s podobným spektrálním rozsahem. Videozáznamy, reálné i infračervené, jsou uloženy ve formátu MP4 k dalšímu zpracování. Předností infračervené kamery je lokalizace úniků plynu v uzavřených místnostech, jímkách nebo v místech s větším množstvím úniků a dokáže identifikovat zdroj úniku také v podmínkách nasycení prostoru unikajícím zemním plynem. Kameru FLIR GF 320 lze použít i jako klasickou termografickou kameru. V podmínkách N4G je využívána především pro identifikaci vnitřních úniků hraničních armatur plynárenské technologie. Při této kontrole je využito fyzikálních vlastností zemního plynu, kdy při úniku plynu přes sedla armatury dochází k expanzi a následnému ochlazování plynovodního potrubí. Aplikace je přímo závislá na teplotě okolí, protože teplota přepravovaného plynu se pohybuje kolem 10 °C a i při nízkém úniku (tedy nízké expanzi) klesá její citlivost, je tedy nejvhodnější pro integrity potrubí celé plynovodní sítě během jednoho týdne. Výsledky takto provedené kontroly obsahují údaje o pravděpodobnosti výskytu metanu, fotodokumentaci a souřadnice detekované vady. Tyto údaje následně pracovníci údržby ověří pochůzkovým měřením. 2.1.2 Použití přenosného detektoru V praxi se jako nejvhodnější zařízení pro pochůzková měření v technologických areálech osvědčil přenosný detektor koncentrace zemního plynu LaserMethane mini (obr. 2). Lokalizace úniků plynu do ovzduší je prováděna pomocí laserového fotodetektoru, jehož princip je založen na využívání absorpční spektrometrie. Přístroj je v provedení ATEX-EX a detekuje úniky z bezpečné vzdálenosti až 100 m s okamžitou odezvou. Koncentrace je zobrazena na displeji, doprovází ji zvukový signál. Hlavní výhodou tohoto řešení je detekce na větší vzdálenost. Velmi spolehlivě detekuje koncentrace v těžko přístupných místech, resp. ve výškách bez nutnosti použití žebříku, případně jiných pomocných Obr. 3 Kamera FLIR GF 320 zařízení. technická diagnostika 1/2016 • TD15 termodiagnostika Obr. 4 Netěsný ventil DN 50 Obr. 5 Netěsný kulový uzávěr DN 100 použití v letních měsících. Během příznivých mikroklimatických podmínek velmi spolehlivě odhalí i drobné vnitřní netěsnosti, např. odfukových a havarijních armatur (obr. 4, 5 a 6). 2.3 Kvantifikace úniků Identifikovaná a vizualizovaná data jsou v další fázi určitou metodou kvantifikována vhodnou formou pro další systémové zpracování. Pro kvantifikaci úniků zemního plynu se jeví jako nejvhodnější zařízení Bacharach HiFlow Sampler, které umožňuje kvantifikovat každý únik na plynárenské technologii až do průtoku 250 l/min, což je z hlediska ztrát při přepravě plynu limitující. Unikající zemní plyn je pomocí různých nástavců nasáván do přístroje kalibrovaným čerpadlem s průtokem právě 250 l/min. Analyzátor změří současně procentuální objem metanu v nasávané směsi a vyhodnotí přímo na displeji přístroje průtok metanu. Paralelním zapojením dvou přístrojů lze zvýšit měřicí Obr. 6 Netěsný kulový uzávěr DN 1000 rozsah až na 500 l/min, což dostatečně pokrývá všechny dosavadní závady na plynovodní technologii. 3. Vyhodnocení úniků Plynárenská technologie N4G je pro účely systémového hodnocení úniků rozdělena na kompresní stanice, armaturní uzly a linii plynovodu; každá z těchto skupin je dělena na jednotlivá technická místa. Technické místo je definovaná nejmenší jednotka technologie. Podle konkrétních technických míst jsou statisticky hodnoceny jednotlivé technologické celky. Metodika hodnocení je definována ve vnitřním předpisu N4G s přihlédnutím k příslušným legislativním a oborovým normám a úniky jsou rozděleny do tří kategorií podle závažnosti: • únik, který vysoce ohrožuje bezpečnost a spolehlivost přepravy, • únik, který ohrožuje spolehlivost přepravy, • únik, který neohrožuje spolehlivost přepravy. Na základě přiřazení kategorie je určen termín realizace opravy. Následná kontrola zařízení potvrdí bezvadnost stavu potrubí. 4. Závěr Systém měření, identifikace a soustavného sledování integrity potrubních systémů přináší maximální zajištění bezpečnosti a spolehlivosti přepravy plynu. Odstraněním byť i drobných úniků do ovzduší se nejen uspoří značné finanční prostředky za uniklý plyn, ale také se zvýší míra ochrany života a zdraví a životního prostředí. Autory článku jsou Martin Hanzl a Ing. Aleš Skoupý ze společnosti NET4GAS, s. r. o. Na Hřebenech II 1718/8, 140 21 Praha, tel.: +420 220 225 176, e-mail: martin.hanzl@ net4gas.cz, [email protected]. Obr. 7 Kvantifikátor Bacharach TD16 • 1/2016 technická diagnostika Recenzent: Ing. Jiří Svoboda, "TMV SS" spol. s r. o., Praha, vedoucí odborné skupiny termografie při ATD ČR, z. s., certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik termografie – kategorie III termodiagnostika Termokamery FLIR pro zvýšení spolehlivosti průmyslových provozů Ing. Štěpán SVOBODA SpektraVision s. r. o. Anotace Zajištění kvalitní a efektivní výroby či provozu s minimálními náklady vyžaduje pravidelnou kontrolu a diagnostiku výrobních strojů i výrobních procesů. Efektivními nástroji pro tuto činnost s prokazatelnými výsledky jsou přenosné i stacionární vysokorychlostní kamery FASTEC Imaging a termokamery FLIR, které umožňují rychle a snadno zobrazit skryté problémy. Úvod Spolehlivým nástrojem pro zjištění okamžitého stavu strojů, zařízení a výrobních procesů je termodiagnostika – snímání teplotního pole termokamerami FLIR. Termodiagnostika má oproti standardním metodám výhodu v tom, že se jedná o bezkontaktní metodu a provádí se za plného provozu stroje/zařízení bez omezení. Má prokazatelné výsledky ve snížení výrobních a provozních ztrát způsobených neplánovanými odstávkami a zmetkovitostí a zároveň zvyšuje spolehlivost strojů a zařízení. Pro zajištění kvalitní termodiagnostiky jsou nejvhodnější ruční termokamery FLIR, jejichž nabídka je velmi rozsáhlá a uspokojí všechny požadavky na kvalitní bezkontaktní měření teplot. Termokamery FLIR se nabízejí v širokém spektru rozlišení (80 × 60 až 1 024 × 768 bodů) a využívají nejmodernější technologie. Hlavní předností kamer je odolnost, snadné ovládání, unikátní měřicí a obrazové funkce a desetiletá Obr. 1 Přehled ručních termokamer FLIR záruka na snímač (nabízí pouze FLIR). Rozsah měřených teplot (-40 °C až +2 000 °C) a vysoká citlivost (od 0,015 °C) Obr. 2 Obrazová funkce MSX se zvýrazněním kontur z videokamery technická diagnostika 1/2016 • TD17 termodiagnostika prolnutí zpřehlednění a zvýšení orientace v obrazu i v případě tepelně nekontrastního objektu. Termokamery FLIR T4xx a T6xx dále poskytují speciální obrazovou funkce UltraMax umožňující čtyřnásobné zvýšení rozlišení termovizního snímku (z 320 × 240 až na 640 × 480, z 640 × 480 až na 1 280 × 960 bodů). To zvyšuje kvalitu snímku i přesnost měření teplot. Díky tomu lze termokamery FLIR využít i pro měření malých nebo vzdálených objektů. Zajímavou alternativou pro rychlé termovizní měření z krátké vzdálenosti je ojedinělá kapesní termokamera FLIR C2, která svými kompaktními rozměry o velikosti mobilu (125 × 80 × 24 mm) nabízí flexibilitu s minimální investicí. Je určena pro rychlou kontrolu strojů nebo zařízení a díky zobrazovacím schopnostem včetně MSX funkce a atraktivní ceny se ve velmi krátké době stane součástí běžného vybavení revizních techniků či dalších pracovníků. Termokamery umožňují bezdrátově ukládat Obr. 3 Obrazová funkce UltraMax umožňující vyšší detail snímku další data, jako elektrické i neelektrické veličiny, a to z ručních měřicích přístrojů FLIR vhodných umožňuje využití v klíčových odvětvích jako elektro (kontrola rozvodů, elektrických zařízení a strojů, kontrola FVE panelů), strojírenství a mechanika (tepelné namáhání strojů a zařízení), výrobní procesy (kontrola teplot při výrobě a zpracování materiálu, lití a tváření plastů), hutnictví (kontrola teploty taveniny a licích pánví), stavebnictví (detekce tepelných mostů, vlhkostí, vzduchových netěsností) a v neposlední řadě také v detekci úniku plynů (FLIR GF3xx). Takový rozsah využití nabízí pouze výrobce FLIR. Termokamery FLIR ukládají termogramy spolu s fotosnímky a poskytují speciální obrazové funkce, které jsou dostupné pouze u termokamer FLIR. Jedna z nich je MSX umožňující prolnutí kontur z vestavěné videokamery do termovizního obrazu. Oproti jiným obrazov ým funkcím přináší toto Obr. 5 Ruční měřicí přístroje FLIR pro záznam dalších veličin Obr. 4 Kapesní termokamera FLIR C2 TD18 • 1/2016 technická diagnostika pro měření v průmyslu i stavebnictví. Tyto přístroje poskytují při termovizním měření komplexní informaci o měřeném místě, jako např. okamžité zatížení měřeného elektrického rozvodu nebo aktuální teplotu či vlhkost v měřeném prostoru. Poslední novinkou je speciální klešťový ampérmetr FLIR CM174, který umožňuje měření napětí do 1 000 V (AC/ DC), proudu do 600 A (AC/DC) a dalších elektrických parametrů. Navíc je na zadní straně vybaven vestavěnou termokamerou FLIR s rozlišením 80 × 60 bodů, čímž poskytuje informaci o měřeném místě termodiagnostika Závěr Termokamery FLIR s bezkonkurenční desetiletou zárukou na snímač, špičkové přenosné i stacionární vysokorychlostní kamery a další diagnostické přístroje jako jsou analyzátory elektrických sítí, přístroje pro infračervenou nedestruktivní defektoskopii (IrNDT), profesionální poradenství, školení, záruční a pozáruční servis termokamer a další techniky a bezplatné odzkoušení přístroje přímo u zákazníka, nabízí autorizovaný distributor pro ČR a SR, společnost SpektraVision s. r. o., oceněná za významnou spolupráci a úspěchy známkou „Platinový partner firmy FLIR“. www.spektravision.cz Obr. 6 Klešťový ampérmetr FLIR CM174 s vestavenou termokamerou FLIR nejen z pohledu elektrických veličin, ale také zda nedochází k přehřívání měřených rozvodů či instalovaného zařízení. Uložené snímky lze vyhodnotit v termokameře nebo na počítači v softwaru, který nabízí intuitivní a jednoduchou tvorbu zprávy z měření. Při spojení termokamery s PC lze provádět on-line vyhodnocení obrazu s možností exportu dat do Excelu. U vybraných modelů FLIR T460/ T660 je navíc možné uložit radiometrický videozáznam přímo na SD kartu, což je užitečné pro záznam rychlých tepelných dějů nejen při výrobních procesech, ale kdekoli Obr. 7 On-line záznam teplot pořízený termokamerou FLIR řady T4xx/ T6xx v terénu. „ vidíme svět v celém spektru “ SpektraVision s.r.o. Kruhová 128 251 01 Nupaky Česká republika tel./fax: gsm: e-mail: web: +420 312 310 258 +420 608 600 647 [email protected] www.spektravision.cz technická diagnostika 1/2016 • TD19 termodiagnostika Chyby a nejistoty při měření a kalibraci bezkontaktních měřidel teploty Jiří SVOBODA “TMV SS“ s. r. o. Anotace V příspěvku jsou uvedeny základní pojmy a termíny týkající se chyb a nejistot při měření; je přiblížen postup kalibrace, jak je prováděn v Kalibrační laboratoři pro kalibraci bezkontaktních měřidel teploty č. 2372 akreditované Českým institutem pro akreditaci o.p.s. podle ČSN EN ISO/IEC 17025:2005. 1. Úvod V normě ČSN ISO 18434-1 je v bodě 9 (Kalibrace) uvedeno: Všichni pracovníci, kteří provádí termografická měření, musí používat kalibrované IČT/IRT kamery podle směrnic výrobců nebo zavedené průmyslové praxe. Dokumentované kontroly kalibrace se mají provádět za použití odvoditelného (navázatelného) černého tělesa podle doporučení výrobce, specifikace zákazníka nebo podle použitelných průmyslových norem. Rychlá kontrola kalibrace se doporučuje před provedením každého měření či kontroly. V článku 16 této normy (Zpráva o zkoušce) je dále uvedeno, že ve zprávě (pokud není se zákazníkem dohodnuto jinak) musí být uvedeny minimálně informace, které jsou popsány v bodech a) až w); v bodě e) je potom předepsáno, co musí být ve zprávě z měření uvedeno: model, výrobce a datum kalibrace použité infračervené techniky. Aby byly přiblíženy základní pojmy týkající se obecně chyb a nejistot při měřeních, uvádějí další odstavce jejich popis. Je zde popsán také akreditovaný postup kalibrace termokamer a bezkontaktních teploměrů s popisem postupu kalibrace a prezentací naměřených výsledků, které jsou součástí kalibračního listu. 2. Rozdělení chyb 2.1 Chyba měření Měření obecně obsahuje zdroje nepřesností, které způsobují vznik chyby výsledku měření. Chyba se skládá ze dvou složek, složky náhodné a systematické. 2.2 Náhodná chyba Vzniká pravděpodobně z nepředvídatelných nebo náhodně dočasných a prostorových kolísání ovlivňujících veličin. Vliv kolísání způsobuje vznik změn opakovaným pozorováním měřené veličiny. Ačkoliv není možné kompenzovat náhodnou chybu výsledku měření, může být obvykle snížena zvýšením pozorování; její střední hodnota je nule. 2.3 Systematická chyba Stejně jako náhodná chyba nemůže být eliminována, ale může být často snížena. Jestliže systematická chyba vzniká vlivem jedné působící veličiny na výsledek měření, dále označený jako systematický vliv, pak může být tento TD20 • 1/2016 technická diagnostika vliv kvantifikován. Pokud je významný, co do rozměru ve vztahu k požadované přesnosti měření, může být ke kompenzaci tohoto vlivu aplikována korekce nebo korekční činitel. Lze očekávat, že po korekci bude předpokládaná hodnota chyby, vyvolaná systematickým vlivem, nulová. 2.4 Relativní chyba Chyba měření dělená pravou hodnotou měřené veličiny. 2.5 Korekce chyby Algebraicky přičtená hodnota k nekorigovanému výsledku měření ke kompenzaci systematické chyby. 2.6 Korekční činitel Číselný součinitel, kterým se násobí nekorigovaný výsledek měření ke kompenzaci systematické chyby. 3. Nejistoty při měření V Pokynu GUM [1] jsou stanovena základní pravidla pro vyhodnocování a vyjadřováni nejistoty při měřeni, která lze používat pro různé úrovně přesnosti a v mnoha oborech – od obchodu a výroby až po základní výzkum. Postupy uvedené v tomto pokynu jsou určeny pro široké spektrum měření, které v sobě zahrnuje: ■ podporu řízení kvality a prokazovaní kvality ve výrobě; ■ dodržování a zavádění zákonů a předpisů; ■ výzkumné práce v oblastech základního výzkumu, aplikovaného výzkumu a rozvoje ve vědě a technice; ■ kalibraci etalonů a měřicích přístrojů a provádění zkoušek v rámci státního metrologického systému s cílem zajistit návaznost na státní etalony; ■ rozvoj, uchovávání a porovnání mezinárodních a národních fyzikálních referenčních standardů včetně referenčních materiálů. 3.1 Co je to nejistota? Termín „nejistota“ znamená pochyby, v širším smyslu znamená „nejistota měření“ pochybování o platnosti výsledku měření. Vyjadřuje skutečnost, že pro danou měřenou veličinu a daný výsledek měření neexistuje jen jedna hodnota, ale nekonečný počet hodnot rozptýlených kolem výsledku, které jsou v souladu se všemi pozorováními a s daty. Tyto hodnoty s různým stupněm věrohodnosti mohou být přisuzovány měřené veličině. 3.2 Standardní nejistota Nejistota výsledku měření vyjádřená jako směrodatná odchylka. 3.3 Kombinovaná standardní nejistota Standardní nejistota výsledku měření, pokud je výsledek získaný z hodnot několika dalších veličin, rovnající se kladné hodnotě druhé odmocniny součtu výrazů. Výrazy termodiagnostika jsou rozptyly nebo kovariance těchto dalších veličin vážených podle toho, jak se výsledek měření mění se změnami těchto veličin. 3.4 Kovariace Míra vzájemné vazby mezi dvěma náhodnými veličinami. 3.5 Rozšířená nejistota Veličina stanovující interval okolo výsledku měření, který dovoluje očekávat pokrytí velkého podílu rozdělení hodnot, které mohou být přiřazeny k měřené veličině. 3.6 Činitel rozšíření Číselná hodnota činitele užívaná jako násobek kombinované standardní nejistoty k získání rozšířené nejistoty. 3.7 Směrodatná odchylka Směrodatná odchylka je v teorii pravděpodobnosti a statistice často používanou mírou statistické disperze. Jedná se o kvadratický průměr odchylek hodnot znaku od jejich aritmetického průměru. Vypovídá zhruba o tom, jak moc se od sebe navzájem liší typické případy v souboru zkoumaných čísel. Je-li odchylka malá, jsou si prvky souboru většinou navzájem podobné, naopak velká směrodatná odchylka signalizuje velké vzájemné odlišnosti. Pomocí pravidel 1σ a 2σ (viz níže) lze přibližně určit, jak daleko jsou čísla v souboru vzdálená od průměru, resp. hodnoty náhodné veličiny vzdálené od střední hodnoty. Směrodatná odchylka je nejužívanější míra variability. Použití rovnoměrného rozdělení představuje přiměřené statistické vyjádření nedostatečné znalosti vstupní veličiny Xi, pokud o ní nejsou známy jiné informace, než jsou limity její variability. Pokud ale víme, že pravděpodobnost výskytu hodnot v okolí středu intervalu hodnot je vyšší než pravděpodobnost výskytu hodnot v krajích intervalu, může být vhodnější použití trojúhelníkového nebo normálního rozdělení. Naopak, pokud je výskyt hodnot v krajích intervalu pravděpodobnější než ve středu intervalu, může být vhodnější použití U rozdělení. 4. Akreditovaná Kalibrační laboratoř pro kalibraci bezkontaktních měřidel teploty V roce 2012 získala Kalibrační laboratoř společnosti “TMV SS“ s. r. o. osvědčení o akreditaci bezkontaktních měřidel teploty, pro termokamery (dále TK) a bezkontaktní teploměry (dále BT). V roce 2015 byl při reakreditaci upraven rozsah kalibrace, který se pro TK pohybuje v teplotním rozsahu od –10 °C do +1 200 °C, a je zpracován ve 23 bodech teploty 3 černých těles s kavitou, a pro BT je teplotní rozsah od +50 °C do +500 °C a je zpracován v 5 bodech 1 deskového černého tělesa. Všechna černá tělesa jsou v pravidelných intervalech kalibrována v Českém metrologickém institutu. Pro kalibrované TK platí dvě omezení: a)body teploty jsou pouze v bodech kalibrace černých těles b)TK musí pracovat vlnové délce – λ = 1,5 μm až 5,5 μm – λ= 7,5 μm až 14 μm Pro kalibrované BT neplatí omezení pro vlnové délky, ale platí: – emisivita (ε) musí být nastavitelná – zorné pole BT musí být min. 20:1 nebo lepší (x:1 - x > než 20) Vlastní kalibrace, při zajištění podmínek prostředí v laboratoři, se provádí podle schváleného Pracovního postupu PP09 společnosti “TMV SS“ s. r. o. [2] 4.1 Přesnost měření radiační teploty termokamerou Měření jsou prováděna z takové vzdálenosti od ČT, která zaručuje, že ČT bude pokrývat alespoň 10 × 10 pixelů zorného pole termokamery a vyzařovací plocha ČT se nachází technická diagnostika 1/2016 • TD21 termodiagnostika se vypočítává aritmetický průměr hodnoty teploty na měřeném objektu. Přesnost termografického přístroje (°C) je pro každou teplotu určena podle vztahu kde Δt = ttmean - t90 ttmean – je střední hodnota teploty t90 – je teplota černého tělesa Obr. 1 Kalibrační laboratoř “TMV SS“ s. r. o. č. 2372 uprostřed obrazovky/termogramu. Přesnost měřicího přístroje je určena pro alespoň tři body z pracovního rozsahu kamery (v blízkosti spodní hranice, v blízkosti horní hranice a minimálně jeden bod mezi nimi) pro každý teplotní rozsah kamery. Pro každý teplotní bod je pořízeno 10 měření, která jsou v případě automatické kalibrace řízena počítačem v definovaných časových intervalech. V případě manuální kalibrace je rozestup mezi odečty asi 5 s. Průměrná hodnota radiační teploty je určena z jednotlivých měření, kdy je vzata do úvahy emisivita ČT a záření okolí (odražená zdánlivá teplota). Při vyhodnocování měření je do úvahy vzata matice pixelů minimálně 5 × 5. Z této matice Obr. 2 Zobrazení závislosti celkové nejistoty TD22 • 1/2016 technická diagnostika 4.2 Přesnost měření radiační teploty bezkontaktním teploměrem Měření jsou prováděna z takové vzdálenosti od ČT, která zaručuje, že měřená plocha ČT bude pokrývat více než 100 % zorného pole BT a měřená plocha rovinného černého tělesa bude menší než 50 % celkové plochy ČT (přibližně ve středu plochy ČT). Přesnost měřicího přístroje je určena pro alespoň tři body z pracovního rozsahu bezkontaktního teploměru (v blízkosti spodní hranice, v blízkosti horní hranice a minimálně jeden bod mezi nimi) pro každý teplotní rozsah bezkontaktního teploměru. Pro každý teplotní bod je pořízeno 10 měření. Měření provádí obsluha kalibrační laboratoře a je provedena v dostatečných časových intervalech. Průměrná hodnota radiační teploty je určena z jednotlivých měření, počítá se rovněž s emisivitou ČT. Přesnost bezkontaktního teploměru (°C) je pro každou teplotu určena podle vztahu kde Δt = ttmean - t90 ttmean – je střední hodnota teploty t90 – je teplota černého tělesa 4.3 Nejistota měření Celková nejistota kalibrace u se sestává ze dvou položek, nejistoty typu A (u A) a nejistoty typu B (uB). Nejprve se provede vyhodnocení odchylek kalibrovaného zařízení v jednotlivých kalibračních bodech stanovíme z průměrných hodnot v souladu s kapitolou 4.1 a 4.2. Pro určení rozšířené nejistoty měření je nutné stanovit a definovat jednotlivé složky této nejistoty, které jsou: ■ rozdělení pravděpodobnosti (používají se koeficienty pro normální a pro rovnoměrné rozdělení) ■ stanovení nejistot typu A (uA) – aritmetický průměr z min. 10 opakovaných měření, se kterých nevypočtena nejistota typu A (°C) ■ rozpočet nejistot měření t y pu B (uB) – do rozpočtu je započítáváno celkem 15 položek, ze kterých je vypočtena kombinovaná nejistota typu B (°C) termodiagnostika Grafické znázornění vyhovění kalibrace specifikaci výrobce: Obr. 3 Kritéria pro vyhodnocení stavu dle specifikace kde ttmean – je střední hodnota teploty t90 – je teplota černého tělesa tmax lim – je maximální povolená odchylka v kladné rovině Celková nejistota kalibrace u je vyjádřena takto: kde u A – je nejistota typu A uB – je nejistota typu B Pro kombinovanou standardní nejistotu se používá koeficient k =1, pro rozšířenou nejistotu koeficient k = 2. Standardní nejistota měření byla určena v souladu s dokumentem EA-4/02. Uvedená rozšířená nejistota měření je součinem standardní nejistoty měření a koeficientu k, který odpovídá pravděpodobnosti přibližně 95% pokrytí, což pro normální rozdělení odpovídá koeficientu rozšíření k = 2. 4.4 Stanovení vyhovění specifikaci udávané výrobcem Pokud zákazník požaduje stanovení, zda kalibrovaná termografická kamera nebo bezkontaktní teploměr vyhovuje specifikaci uváděné výrobcem pro měřenou hodnotu tmin lim – je maximální povolená odchylka v záporné rovině Umax – je maximální naměřená nejistota v kladné rovině Umin – je maximální naměřená nejistota v záporné rovině z rozsahu, je použita metodika popsaná v Pracovním postupu PP 09. Při celkovém hodnocení vyhovění specifikaci výrobce je stanoveno, že termokamera nebo bezkontaktní teploměr vyhovuje pouze v případě, že splní všechny body kalibrace. Při nesplnění alespoň v jednoho kritéria termokamera nebo bezkontaktní teploměr nevyhovuje specifikaci výrobce v měřených bodech. Na obr. 3 jsou znázorněny možné stavy pro vyhodnocení, zda termokamera nebo bezkontaktní teploměr vyhovuje specifikaci výrobce či nikoliv. Stav A je vyhovující, stav B a C je stav, u kterého není možné prokázat shodu, stav D je nevyhovující. 4.5 Příklad kalibrace termokamery E 60 výrobce FLIR Systems AB Na obr. 4 je uvedena část kalibračního listu s naměřenými hodnotami teplot kalibrované termokamery, teplot černých teplot, vyhodnocených odchylek teplot, celkové rozšířené nejistoty u také stanovení, zda kalibrovaná kamera vyhovuje specifikaci podmínek výrobce. technická diagnostika 1/2016 • TD23 termodiagnostika Rozsah Teplota tělesa t90 Odchylka Δt Měřená teplota t tmean Celková rozšířená nejistota u Splnění podmínek specifikace Objektiv: 18 mm -20 až 120°C 11,31°C 0,9°C 12,2°C 1,0°C vyhovuje -20 až 120°C 57,75°C 0,2°C 58,0°C 1,2°C vyhovuje -20 až 120°C 100,10°C -0,1°C 100,0°C 1,0°C vyhovuje 0 až 650°C 11,31°C 1,0°C 12,3°C 1,0°C vyhovuje 0 až 650°C 57,75°C 0,7°C 58,5°C 1,2°C vyhovuje 0 až 650°C 100,10°C -0,1°C 100,0°C 1,0°C vyhovuje 0 až 650°C 195,90°C 0,1°C 196,0°C 1,2°C vyhovuje Obr. 4 Příklad části Kalibračního listu z kalibrace termokamery E 60 5. Závěr Příspěvek je možné rozdělit na dvě části; první část shrnuje standardizovaný popis termínů a pojmů se zaměřením na vyjadřování nejistot měření, neboť v historii měření je pojem nejistota jako kvantifikovatelná vlastnost poměrně novým pojmem. Nicméně při akreditované kalibraci měřicích systémů a přístrojů je termín nejistota obligatorně používán a kvantitativně vyhodnocován, jak je přiblíženo ve druhé části příspěvku. Obecně je nutné připomenout, že výsledná kvalita a úroveň zpráv/protokolů z termografických měření včetně naměřených a vyhodnocených hodnot teplot závisí nejen na znalostech pracovníků, kteří dané měření provádí, ale také na kvalitě použité techniky. Potřebná technická úroveň a kvalitní kontrola (kalibrace) jejího stavu je jistě také nezbytnou podmínkou pro dosažení správných výsledků při bezkontaktním měření teplot. Literatura [1] GUM (Guide to the expression of Uncertainty in Measurement/Pokyn pro vyjadřování nejistoty měření (ÚNMZ Sborníky technické normalizace 2012). [2] Pracovní postup pro kalibraci infračervených radiometrických kamer a infračervených teploměrů PP 09 společnosti “TMVSS“ s. r. o. Autorem článku je Ing. Jiří Svoboda ze společnosti “TMV SS“ s. r. o., Studánková 395, 149 00 Praha 4, tel.: +420 272 942 720, fax: +420 272 942 722, e-mail: jiri.svoboda@tmvss. cz. Recenzent: Ing. František Vdoleček, CSc., Vysoké učení technické v Brně, FSI, vedoucí Programové komise pro technickou diagnostiku ACM DTO CZ, Ostrava NAOBZORU Termografická diagnostika plochých střech systémem Workswell WIRIS Řada míst na plochých střechách může být zdrojem poruch (styk střechy s atikou, průniky krytinou, vtoky a podobně). Problémy s netěsností se mohou vyskytovat i v ploše, například z důvodu neodborné instalace, zanedbané údržby či degradace povrchu v důsledku nedostatečné ochrany povrchových vrstev proti klimatickým vlivům nebo vyčerpání životnosti. Velmi často je plochá střecha vystavena i nadměrnému namáhání větrem, který způsobuje dynamické rázy, neustálý kmitavý pohyb a nadzvedávání neupevněných částí. I tento jev bývá zdrojem vzniku netěsností. Voda, která se případně na porušené střešní konstrukci nahromadí, pak působí velmi negativně z hlediska trvanlivosti střešního pláště (degradace souvrství, zatékání). Pokud proteče spárami mezi izolačními dílci pod nenasákavou tepelně izolační vrstvu až na hydroizolaci má navíc nízkou teplotu. Tím dojde ke snížení teploty hydroizolace, což může způsobit kondenzaci vodní páry uvnitř střešního pláště pod hydroizolací. V extrémních případech může zatékající voda také přetížit nosnou konstrukci střešního pláště. Plné znění článku naleznete na wwww.udrzbapodniku.cz. TD24 • 1/2016 technická diagnostika Společnost itelligence je dodavatel podnikových řešení pro správu majetku a podporu řízení údržby na platformách IBM Maximo a SAP Primárně poskytujeme implementační služby v následujících oblastech: Řešení podnikového systému SAP ERP Řešení na bázi SAP pro utilitní společnosti SAP IS-U Řešení na bázi SAP pro zdravotnictví SAP IS-H Manažerské informační systémy (Business Itelligence) SAP Business Objects Integrace a správa dat na bázi SAP Netweaver EMC Documentum (správa a řízení dokumentů, workflow, archivace, řízení obsahu webu,…) IBM Maximo Asset Management (Správa majetku a řízení výroby) Primavera (systém pro projektové řízení) Řízení projektů Marktime (podpora řízení zdrojů) HelpDesk (aplikační a systémová podpora zákazníků) Vývoj a provoz rozsáhlých webových služeb Hlinky 505/118 603 00 Brno Tel.: +420 543 211 723 Fax: +420 543 212 348 www.verticalimages.cz výškové inspekce pomocí dronů letecké mapování, letecké fotografie a video prodej a výroba dronů, školení pilotů