Инновационная система LifeSense от Eaton

Требования к оборудованию, применяемому в нефтегазовой отрасли, постоянно растут. Промышленность нуждается в компонентах и решениях, которые способны не только выдерживать работу в суровых условиях окружающей среды, но и демонстрировать высокую эффективность. Неожиданный отказ гидравлического рукава может стать серьезной проблемой, которая повлечет за собой опасные последствия и финансовые расходы. В данной статье Ульрих Аммер, менеджер по продукции "Рукава и фитинги "Гидравлического подразделения компании Eaton, анализирует возможные пути решения возникающих проблем.

Усталостный износ из-за воздействия импульсов давления и истирание внешнего покрытия – две самые распространенные причины неисправной работы гидравлических рукавов. Как правило, более 80% эксплуатационных отказов возникают именно по этим причинам. Ранее, на производстве, рукава заменяли в соответствии с установленным планом для того, чтобы  уменьшить риск отказа рукава. Эта стандартная практика ведет к увеличению расходов и созданию дополнительных производственных отходов. Замена гидравлического рукава в сборе с соединениями до окончания его срока службы повышает не только стоимость оборудования, но  и увеличивает затраты на  трудовые ресурсы и ненужное техническое обслуживание, которое выполняется, чтобы избежать простоев.

В связи с этим, производители гидравлических РВД разработали различные формулы, способные спрогнозировать возможные сроки завершения службы рукава. Эти расчеты учитывают время, давление, температуру, количество импульсных циклов и другие факторы, влияющие на эксплуатацию. Испытания, которые проводились собственной лабораторией компании Eaton, показали, что рукава, заменяющиеся в соответствии с расписанием, на самом деле отрабатывают менее половины своего ресурса.

Совместно с Университетом Пердью компания Eaton запустила исследовательский проект, цель которого заключалась в том, чтобы найти эффективное решение проблемы выхода из строя гидравлических рукавов. Проект был призван выявить измеримые, структурные явления, которые приводят к износу гибких рукавов с течением времени, а также разработать необходимую технологию для мониторинга их состояния.

Совместное исследование показало, что повреждение гидравлических рукавов – это  следствие длительного процесса, который можно измерить и, следовательно, провести мониторинг, способный безошибочно указать на приближение окончания срока службы компонентов. Результатом исследования стало появление LifeSense –  интеллектуальной системы для контроля над состоянием гидравлических рукавов, которая отслеживает изменения, свидетельствующие о приближающемся разрушении, и заблаговременно предупреждает об этом оператора.

Суть системы LifeSense заключается в том, что определенные свойства рукавов могут меняться в связи с их износом. Благодаря периодическому сравнению показателей различных характеристик компонентов специалисты компании Eaton сформировали базовую версию программы, которая позволяет выявить приближающееся разрушение рукава. Фитинг каждого рукава оснащен сенсором, который постоянно контролирует его состояние через передачу электрических сигналов в контроллер, обрабатывающий информацию.

Контроллер (HDU), который работает под напряжением от 12 до 24 Вт, способен отслеживать состояние 11 рукавов в сборе с соединениями. В зависимости от условий применения длина кабеля выбирается в пределах от 30 до 300 м. LifeSense отслеживает изменения, свидетельствующие о приближающемся разрушении, и заблаговременно уведомляет об этом пользователя, что позволяет заменить рукав во время планового профилактического обслуживания до того, как он выйдет из строя, сокращая при этом время простоев на предприятии.

Система LifeSense имеет функцию беспроводного подключения к контроллеру, который осуществляет мониторинг состояния до 100 рукавов, с частотой протокола связи 433 Гц. Сенсоры с зарядом батареи, которого хватает более, чем на 6 лет непрерывно следят за состоянием рукава, а протокол связи передает данные операционных показателей на безопасный сервер каждые семь часов. В случае возникновения проблемы протокол немедленно предоставляет информацию о ней.

Веб-страница системы Eaton LifeSense предлагает продвинутую систему контроля, которая предоставляет команде специалистов по обслуживанию доступ к специальной базе данных, которая включает в себя данные о времени установки рукавов, состоянии подключения, отчет деятельности, а также обеспечивает диагностику управления.

Тестовые испытания показали, что рукава в сборе с соединениями остаются в рабочем состоянии на протяжении большего времени, чем они используются в действительности. Оборудование может прослужить до 50% дольше от ожидаемого срока эксплуатации. Контроль в режиме реального времени позволяет повысить уровень безопасности на рабочих местах и увеличить производительность сотрудников. Кроме того, система помогает решить проблемы, связанные с простоями оборудования и загрязнениями окружающей среды, а также обеспечивает сокращение расходов на возмещение ущерба при повреждениях.

По материалам Eaton