Flowserve Corporation. Innovatie Event Ki< MPi - 7 december 2016 Nieuw, on-line diagnose systeem voor meertraps pompen Jan Verhoeven

Transcriptie

1 Flowserve Corporation Innovatie Event Ki< MPi - 7 december 2016 Nieuw, on-line diagnose systeem voor meertraps pompen Jan Verhoeven 1

2 Innovatie bij Flowserve Flowserve, wereldwijd leverancier van centrifugaal pompen, afsluiters en asafdichtingen en Aftermarket Services en Solutions. 2

3 Nieuwe Produkten en Services in de Portfolio Produkten Reliabitlity en Support services Software services Draadloze a) Installatie & Support services a) Monitoring en Sensoren Installatie onderhoud desk Diagnostic software en site support Monitoringskits b) Reliability services b) Integratie in (IPS produkten) reliability audits andere platform reliability assesments reliability programs onsite reliability engineers leveranciers Honeywell etc. c) Life cycle advantage contracts Seals - Parts Pumps Energy ΙΙοΤ Data Data Analyseren Analyseren 3

4 Nieuw on-line Diagnose systeem voor meertraps pompen Nieuw Diagnose systeem voor BB-3- en BB-5- meertraps pompen in kritieke service, waar grote productie verliezen optreden indien de pomp niet beschikbaar is voor het productie proces en waar grote energie verliezen (extra kosten) optreden indien de pomp niet optimaal op het beste rendement punt draait, of energie verliezen heeft ten gevolge van inwendige speling slijtage, of energie verliezen door grote druk afbouw van externe regelkleppen. Het nieuwe diagnose systeem geeft online: Opkomende fouten in de pomp in zeer vroegtijdig stadium Resterende, veilige, bedrijfstijd van de pomp voordat een volledig onderhoud nodig is en resterende tijd voordat de pomp zal trippen op te hoge trillingen of lage temperaturen. Informatie om de pomp op het laagst mogelijke aandrijfvermogen te draaien en het extra vermogen in KW en Euros ten gevolge van interne slijtage. Diagnose van de oorzaak van toegenomen trillingen en lager temperaturen. De actuele spelingen in de pomp en de lager condities. 4

5 Hoog Vermogen Meertraps pompen Huidige Monitoring / Diagnostics Condition Monitoring: - Trillingen - Lage temperaturen - Olie temperaturen Kritieke Services Water injectie Ketel voedings pompen Charge pompen in olie raffinaderij etc. Diagnose gebeurd off-line door experts, als de trillings niveaus toenemen. 1. Energie Totale levensduur kosten 2. Productie verliezen 3. Onderhouds kosten 4. Voorraad kosten Bedrijfsvoering + Slijtage Reliability MTBR 5

6 Hoog Vermogen Meertraps pompen Nieuw Diagnostic System Nieuw Diagnose Systeem Gebruikt extra sensoren Kritieke Services Water injectie Ketel voedings pompen Charge pompen in olie raffinaderij 1. Energie etc. Totale levensduur kosten 2. Productie verliezen 3. Onderhouds kosten 4. Voorraad kosten Energie optimalisatie Opkomende fouten in de machine, in vroegtijdig stadium (toegenomen reliability) On-line Diagnostics On-line, resterende bedrijfsvoering tijd en levensduur van componenten Diagnostics die alle OPEX LCC elementen observeerd en reduceert On-line interne spelingen 6

7 Nieuw online Diagnose systeem Methode FMEA (Failure Mode Effect Analysis) Identificeert alle mogelijke fouten - Severity - Occurrence probability - Early-stage detection? Iedere fout mode krijgt een RPN (Reliability Priority Number) 1 tot 1000 Extra sensoren + Engineering modellen voor directe of indirecte indentificatie en detectie Hydraulische algorithms Vibro-elastic algorithms Tribologie algorithms On-line energie optimalisatie Detecteren in vroegtijdig stadium van opkomende fouten Online: - Resterende bedrijfstijd - Resterende levensduur van componenten On-line: - Interne spelingen - Lager condities 7

8 Voorbeeld FMEA op een meertraps water injectie pomp 8

9 Slimme algorithms Gebaseerd op een engineering model. 1. Resterende bedrijfstijd, net als resterende kilometers in een auto Brandstof tank volume Gemiddelde snelheid en brandstof consumptie resterende kilometers gebruik 9

10 Slimme algorithms Direct engineering model we kunnen de maximale spanning σ max, monitoren door de verplaatsing x te meten. σ max = 3ΕΙ Χ l 3 Ι b 10

11 Nieuw online Diagnose systeem Voor meertraps pompen zijn er nu: 25 diagnose algorithms gemaakt en getest Verificatie van de algorithms is gedaan op een grote meertraps pomp, in de Flowserve Vossendaal test faciliteit. De algorithms gebruiken engineering modellen op basis van: - Hydraulische modellen - Vibro- elastic modellen - Tribologie modellen Ongeveer 90% van alle mogelijk optredende fouten ( fouten in totaal) in een meertraps pomp kunnen vroegtijdig gedetecteerd worden online. De betrouwbaarheid (reliability) kan door het diagnose systeem enorm verbeterd worden. RPN kan van 500/600 terug gebracht worden op 70! Onderhouds beurten en grote overhauls kunnen nu altijd vroegtijdig gepland worden en is volledig predictief. Dit bespaart enorm op de onderhoudskosten en laat ook toe om reliability centered Maintenance te doen. Energie besparingen kunnen gerealiseerd worden door het systeem met besparingen van 5 tot 15%. 11

12 Voorbeeld Nieuw online diagnose systeem op water injectie pompen Economische voordelen: 5 WIP in bedrijf, ieder 7.5 MWatt. Resterende levensduur 20 jaar. Oplossing: nieuw online diagnose systeem en verbetering van water injectie pompen. LCC Energy cost Production loss Maintenance cost Inventory cost Existing 788MM US$ 160MM US$ 10MM US$ 5MM US$ Advanced diagnostic system + upgrades 670MM US$ 22,8MM US$ 5MM US$ 2,5MM US$ Total LCC 963MM US$ 700,3MM US$ Annual savings 13MM US$ 12