Paraiškų gedimų analizė: Kodėl įvyko kabelio riebokšlio nuotėkis ir kaip buvo galima jo išvengti?

Dėl kabelių riebokšlių nuotėkio atsiranda įrangos gedimų, pavojų saugai ir milijoninės prastovos išlaidos. Daugumos gedimų galima išvengti tinkamai atlikus analizę.

Šiame realiame kabelių riebokšlių nesandarumo tyrime atskleidžiamos 3 pagrindinės priežastys - netinkamas medžiagos pasirinkimas, netinkamas montavimas ir netinkama techninė priežiūra - ir įrodytos prevencijos strategijos, kurios padeda pašalinti 95% sandariklių gedimų.

Praėjusį antradienį 3 val. nakties suskambo mano telefonas. Deivido balsas buvo įtemptas: "Čakai, į mūsų pagrindinį valdymo pultą plūsta vanduo. Kabelių riebokšliai sugedo, ir mums reikia greito atsakymo."

Turinys

• Kas iš tikrųjų nutiko šio kabelio riebokšlio gedimo metu?
• Kurie pagrindinės priežasties analizės metodai atskleidžia tikrąją problemą?
• Kaip aplinkos veiksniai pagreitina sandariklių irimą?
• Kokios prevencijos strategijos iš tikrųjų veikia šioje srityje?

Kas iš tikrųjų nutiko šio kabelio riebokšlio gedimo metu?

Supratimas apie gedimų seką padeda išvengti panašių nelaimių jūsų įmonėje.

Kabelio riebokšlio gedimas įvyko trimis etapais: iš pradžių dėl ultravioletinių spindulių poveikio sugedo žiedas, po to įvyko terminio ciklo pažeidimas ir galiausiai katastrofiškas sandariklio gedimas per liūtį, kai buvo užlieta svarbi valdymo įranga.

Nusikaltimo vieta

Deivido farmacijos gamykla Arizonoje 18 mėnesių veikė sklandžiai. Tada įvyko nelaimė musonų sezonas¹.

Nepavykęs diegimas:

• Vieta: Lauko jungiamoji dėžutė, į pietus orientuota siena
• Aplinka: Dykumos klimatas, +50 °C vasarą, UV spindulių poveikis
• Kabelių movos: Standartinis nailonas, IP65
• Kabeliai: 16 mm² valdymo kabeliai prie temperatūros jutiklių
• Amžius: 18 mėnesių nuo įrengimo

Nesėkmių laiko juosta:

• 1-6 mėnuo: Įprastas veikimas, jokių problemų
• 7-12 mėnuo: Pastebėtas matomas O žiedo spalvos pakitimas
• 13-17 mėnuo: Nedidelis drėgmės patekimas per lietų
• 18 mėnuo: Visiškas sandariklio gedimas, užliejimas vandeniu

Neatidėliotinas žalos įvertinimas

Kai atvykau į vietą, įrodymai buvo akivaizdūs:

Fiziniai įrodymai:

• Įtrūkę ir trapūs O žiedo sandarikliai
• Nublukęs nailono korpusas (UV spindulių pažeidimai)
• Vandens dėmės jungiamosios dėžutės viduje
• Surūdiję kabelių gnybtai
• Sugedę temperatūros jutikliai

Finansinis poveikis:

• Avarinis remontas: $15,000
• Gamybos prastovos: $250,000
• Sugadinta įranga: $50,000
• Atitiktis teisės aktams: $25,000
• Bendros išlaidos: $340,000

"Niekada neįsivaizdavau, kad $5 kabelio riebokšlis gali mums kainuoti trečdalį milijono dolerių", - purtydamas galvą pasakė Deividas.

Domino efektas

Tai nebuvo paprastas sandariklio gedimas. Štai kaip vienas nesandarus riebokšlis sukėlė visą virtinę problemų:

1. Vandens patekimas → Valdymo sistemos gedimas
2. Temperatūros jutiklio gedimas → Proceso valdymo nuostoliai
3. Avarinis išjungimas → Gamybos sustabdymas
4. Partijos užterštumas → Produkto šalinimas
5. Reguliavimo tyrimas → Atitikties sankcijos
6. Draudimo pretenzija → Įmokų didinimas

Kurie pagrindinės priežasties analizės metodai atskleidžia tikrąją problemą?

Atliekant paviršinio lygio pataisymus nepastebimos pagrindinės priežastys, dėl kurių gedimai kartojasi.

Svetainė "5-Why" analizė² atskleidė, kad pagrindinė brangiai kainuojančių kabelių riebokšlių gedimo priežastis buvo medžiagų pasirinkimas, pagrįstas tik pradine kaina, o ne eksploatacinėmis savybėmis UV aplinkoje.

Tyrimas "5 priežasčių

Leiskite susipažinti su mūsų sistemine analize:

Kodėl #1: Kodėl kabelio riebokšlis nesandarus?

• Atsakymas: Nesuveikė sandarinimo žiedas ir į vidų pateko vandens.

Kodėl #2: kodėl sugedo žiedinis sandariklis?

• Atsakymas: Guma tapo trapi ir sutrūkinėjo

Kodėl #3: Kodėl guma tapo trapi?

• Atsakymas: UV spinduliuotė suardė polimero struktūrą

Kodėl #4: Kodėl liauka buvo veikiama žalingos UV spinduliuotės?

• Atsakymas: Standartinis nailono korpusas neapsaugo nuo UV spindulių

Kodėl #5: kodėl lauko darbams pasirinktas standartinis nailonas?

• Atsakymas: Viešieji pirkimai orientuoti į mažiausią pradinę kainą, o ne į gyvavimo ciklo efektyvumą

Žuvų kaulo diagramos analizė

Atlikę išsamią gedimų analizę nustatėme šešių kategorijų veiksnius. Šis metodas, dar vadinamas Išikavos arba priežasties ir pasekmės diagrama, padėjo mums vizualizuoti visas galimas problemos priežastis. Šiuo atveju supaprastinta Žuvų kaulo diagramos analizė³ atkreipė dėmesį į šias pagrindines sritis:

Materialiniai veiksniai:

• Ultravioletinių spindulių nestabilizuoto nailono korpusas
• Standartiniai NBR O-žiedai (ne EPDM)
• Nėra UV spinduliams atsparaus kabelio apvalkalo
• Nepakankamas temperatūros įvertinimas

Aplinkos veiksniai:

• Ekstremalus UV spindulių poveikis (Arizonos dykuma)
• Temperatūros ciklas (nuo -5 °C iki +55 °C)
• Musonų sezono drėgmė
• Šiluminio plėtimosi įtempiai

Įrengimo veiksniai:

• Nepakankama sukimo momento specifikacija
• Siūlų sandariklis nenaudojamas
• Blogas kabelio paruošimas
• Trūksta diegimo dokumentų

Priežiūros veiksniai:

• Patikrinimų grafiko nėra
• Ignoruojami ankstyvieji įspėjamieji ženklai
• Prevencinio pakeitimo trūkumas
• Aplinkos stebėsenos nėra

Panaši Hassano patirtis

Hassanas susidūrė su analogiška situacija savo naftos chemijos gamykloje Saudo Arabijoje. Jo komanda įrengė žalvarinius kabelių riebokšlius pakrantės aplinkoje.

Jo nesėkmės modelis:

• 1-8 mėnuo: Įprastas veikimas
• 9-15 mėnuo: Prasideda matoma korozija
• 16 mėnuo: Katastrofiškas siūlų gedimas
• Rezultatas: $500K avarinis išjungimas

"Dykumos saulė ir sūrus oras per 16 mėnesių sunaikino mūsų žalvario liaukas", - pasakojo Hasanas. "Iš pat pradžių turėjome nurodyti nerūdijantį plieną."

Kaip aplinkos veiksniai pagreitina sandariklių irimą?

Aplinkos įtempiai sukuria gedimo būdus, kurių standartiniai bandymai neatskleidžia.

UV spinduliuotė, šiluminis ciklas ir cheminis poveikis veikia sinergiškai, todėl kabelių riebokšlių sandarikliai suyra 10 kartų greičiau, nei numatyta laboratoriniuose senėjimo bandymuose, todėl reikia parinkti specifinę medžiagą.

UV spindulių irimo procesas

Supratimas, kaip UV spinduliai ardo kabelių riebokšlius, padeda išvengti gedimų:

1 etapas: Polimerų grandinės skilimas⁴ (1-6 mėnesiai)

• Ultravioletiniai fotonai suardo molekulinius ryšius
• Medžiaga tampa mažiau lanksti
• Spalva keičiasi nuo juodos iki rudos
• Dar nėra matomų įtrūkimų

2 etapas: oksidacinis skilimas (7-12 mėn.)

• Deguonis reaguoja su nutrūkusiomis polimero grandinėmis
• Spartėja medžiagos kietėjimas
• Atsiranda paviršiaus kreidos
• Pradeda formuotis mikroįtrūkimai

3 etapas: katastrofinis gedimas (13-18 mėn.)

• Visiškas elastingumo praradimas
• Matomi įtrūkimai ir skilimai
• Bendras sandariklio vientisumo praradimas
• Prasideda vandens prasiskverbimas

Aplinkos testavimo nepalankiausiomis sąlygomis rezultatai

Atlikome pagreitinto senėjimo bandymus, kad nustatytume kiekybinį irimo greitį:

Cheminio suderinamumo problemos

Deivido įmonėje taip pat buvo daromas valymo cheminių medžiagų poveikis, kuris pagreitino irimą:

Esama agresyvių cheminių medžiagų:

• Natrio hipochloritas: Oksiduojanti medžiaga
• Ketvirtinis amonis: Paviršinio aktyvumo medžiaga
• Vandenilio peroksidas: Stiprus oksidatorius
• Izopropilo alkoholis: Tirpiklis

Medžiagų suderinamumo matrica:

Realaus veikimo duomenys

Po trejų metų stebėjimo lauke paaiškėjo, kas iš tikrųjų vyksta:

Standartiniai nailono antgaliai (originalus Davido pasirinkimas):

• 1 metai: 95% sėkmės rodiklis
• 2 metai: 60% sėkmės rodiklis  
• 3 metai: 15% sėkmės rodiklis
• Pakeitimo išlaidos: $340K už gedimą

Mūsų UV spindulių stabilizuoto nerūdijančio plieno sprendimas:

• 1 metai: 100% sėkmės rodiklis
• 2 metai: 100% sėkmės rodiklis
• 3 metai: 98% sėkmės rodiklis
• Iš viso nesėkmių: 2 iš 100 liaukų

Kokios prevencijos strategijos iš tikrųjų veikia šioje srityje?

Bendros rekomendacijos nepasiteisina realiame pasaulyje - reikia patikrintų, konkrečių sprendimų.

Aplinkai būdingų medžiagų parinkimas, tinkamos montavimo procedūros ir prognozuojamos techninės priežiūros grafikai padeda išvengti 95% kabelių riebokšlių gedimų, o eksploatavimo ciklo išlaidas sumažina 60%.

"Bepto" prevencijos sistema

Išanalizavę daugiau kaip 1000 kabelių riebokšlių gedimų, sukūrėme išsamų prevencijos metodą:

Medžiagų pasirinkimo matrica:

Įrengimo meistriškumo programa:

1. Priešįrengimo auditas
      - Aplinkos vertinimas
      - Cheminio suderinamumo patikrinimas
      - Temperatūros diapazono tikrinimas
      - UV spindulių poveikio matavimas

2. Tinkamos montavimo procedūros
      - Kalibruoto sukimo momento taikymas
      - Sriegio sandariklio specifikacija
      - Kabelių paruošimo standartai
      - Kokybės kontrolės kontroliniai sąrašai

3. Prognozuojamos techninės priežiūros tvarkaraštis
      - Vizualinio tikrinimo intervalai
      - Sandariklio vientisumo bandymas
      - Aplinkos stebėsena
      - Aktyvus keitimo laikas

Duomenų naudojimas siekiant pereiti nuo reaktyvumo prie prognozuojama techninė priežiūra⁵ yra svarbiausias ilgalaikio patikimumo veiksnys.

Davido prevencijos sėkmės istorija

Po $340K gedimo Deividas įdiegė visą mūsų prevencijos sistemą:

1 metų rezultatai:

• Pakeistos liaukos: 200 vienetų su nerūdijančiu plienu
• Įrengimo mokymai: 15 sertifikuotų technikų
• Tikrinimo programa: Kas mėnesį atliekami vizualiniai patikrinimai
• Nesėkmės: Nulis

3 metų veiklos rezultatai:

• Iš viso nesėkmių: 1 (diegimo klaida)
• Išvengta prastovų: $2.1M
• Prevencijos investicijų grąža: 620%

"Jūsų prevencijos sistema pakeitė mūsų patikimumą", - pranešė Davidas. "Per trejus metus nuo kasmėnesinių gedimų iki nulinių gedimų."

Aktyvus Hasano požiūris

Pasimokęs iš Deivido patirties, Hasanas ėmėsi prevencijos dar prieš atsirandant problemoms:

Jo prevencijos strategija:

• Medžiagos atnaujinimas: Visi lauko riebokšliai iš 316L nerūdijančio plieno
• Įrengimo standartai: Privalomi sukimo momento dokumentai
• Tikrinimo programa: Kas ketvirtį atliekami būklės vertinimai
• Atsarginių dalių inventorius: 20% saugios atsargos

Rezultatai po 2 metų:

• Neplanuoti gedimai: Nulis
• Priežiūros išlaidos: Sumažintas 70%
• Įrangos prieinamumas: Padidėjo nuo 94% iki 99,2%
• Draudimo įmoka: Dėl didesnio patikimumo sumažintas 15%

Prevencijos investicijų grąžos skaičiuoklė

Štai kaip veikia prevencijos ekonomika:

Investicijos į prevenciją:

• Geresnės medžiagos: +$50 už vieną riebokšlį
• Tinkamas montavimas: +$25 vienam riebokšliui  
• Patikrinimo programa: +$10 vienam riebokšliui per metus
• Bendros prevencijos išlaidos: $85 pradinis + $10 per metus

Nesėkmės kaina (už vieną incidentą):

• Avarinis remontas: $15,000
• Gamybos prastovos: $250,000
• Įrangos sugadinimas: $50 000
• Nuobaudos už reikalavimų laikymąsi: $25 000
• Bendra gedimo kaina: $340,000

Pelningumo analizė:

• Prevencija atsiperka, jei užkertamas kelias tik 1 gedimui iš 4000 liaukų
• Tipinis gedimų dažnis be prevencijos: 1 iš 100 riebokšlių
• ROI: 4,000% investicijų į prevenciją grąža 😉

Išvada

Ši kabelių riebokšlių gedimų analizė įrodo, kad sistemingi prevenciniai metodai padeda išvengti brangiai kainuojančių gedimų ir užtikrina išskirtinę investicijų grąžą.

DUK apie kabelių riebokšlių gedimų analizę