Gospodarka smarownicza w przemyśle

Z wieloletnich doświadczeń i obserwacji jednym z często bagatelizowanych (a nawet całkowicie pomijanych) elementów sukcesu efektywnej eksploatacji zakładów przemysłowych jest smarowanie urządzeń. Jednym z krytycznych czynników utrzymania bezpiecznego urządzeń ponad jest nie tylko odpowiednie zarządzanie smarowaniem maszyn i urządzeń, ale i zastosowanie współcześnie dostępnych metod badawczych olejów umożliwiających aktywną diagnostykę maszyn i urządzeń. Niniejszy artykuł podejmuje aktualną problematykę i prognozy dla sfery gospodarki smarowniczej w przemyśle ze wskazaniem na optymalne rozwiązania systemowe w tym zakresie.

Przemysł polski początku XXI wieku stoi przed wyzwaniem związanym z koniecznością zapewnienia efektywnego wytwarzania przy jednocześnie prowadzonych procesach modernizacyjno-inwestycyjnych na dużą skalę. Problematyka konieczności modernizacji dotyczy zwłaszcza przemysłu ciężkiego, w szczególności branży energetycznej, chemiczno-petrochemicznej, hutniczej i górnictwa. Wynika to z faktu, że znaczna część zakładów jest już stosunkowo stara i wymagać będzie dostosowania do obecnie obowiązujących standardów.

W związku z powyższym konieczne są poważne inwestycje idące zarówno w kierunku nowych urządzeń wytwórczych, jak i poważnych modernizacji istniejących. Wśród wielu aspektów do przeanalizowania i wzięcia pod uwagę, najważniejsze wydają się dwa:

1) jaki powinien być niezbędny zakres zabiegów remontowo-modernizacyjnych?

2) co zmienić w systemie utrzymania ruchu zmodernizowanych jednostek?

Jest oczywiste, że zarówno pierwszy i drugi aspekt będą miały kapitalne znaczenie dla powodzenia projektów.

Zważywszy na fakt, że w typowym dużym zakładzie (np. w elektrowni, rafinerii, kopalni etc.) znajduje się kilka tysięcy różnorodnych wymagających urządzeń posiadających mniej lub bardziej zaawansowane technologicznie systemy smarowania, problematyka poprawnego smarowania staje się także bardzo ważnym przedsięwzięciem.

Wprowadzenie do zarządzania gospodarką smarowniczą

We wszystkich branżach przemysłu, wyraźny jest trend do ograniczania kosztów eksploatacji maszyn i urządzeń, przy jednoczesnej poprawie ich niezawodności i dyspozycyjności. Rosnące wymagania rynkowe i konkurencja zmuszają eksploatatorów do poszukiwania nowych rozwiązań techniczno organizacyjnych. Następuje przekładanie tych oczekiwań na dostawców materiałów, urządzeń i usług, wymuszając na nich opracowywanie nowych racjonalnych ekonomicznie i niezawodnych rozwiązań.

Poprawne smarowanie elementów maszyn i urządzeń jest jednym z najważniejszych zabiegów konserwacyjnych w zakresie zadań związanych z utrzymaniem ruchu. Niewłaściwe jest przyczyną:

  • przedwczesnego zużycia elementów maszyn i urządzeń, a nawet poważnych awarii,
  • nadmiernego zużycia olejów, smarów i części zamiennych,
  • pogorszenia niezawodności i dyspozycyjności maszyn,
  • nieplanowanych przestojów produkcyjnych (wytwórczych),
  • zanieczyszczenia środowiska i nierzadko poważnych katastrof ekologicznych,
  • wzrostu kosztów utrzymania ruchu,
  • powstawania strat produkcji,
  • obniżenia zysku przedsiębiorstw

Nasuwają się pytania:

  • Czy można stworzyć skuteczne narzędzie, które pozwoliłoby na kompleksowe rozwiązywanie problemów związanych ze smarowaniem maszyn i urządzeń w elektrowni?
  • Czy istnieje prosta zależność pomiędzy efektywnością profilaktyki smarowniczej w prowadzeniu eksploatacji a kosztami utrzymania ruchu?

Można odpowiedzieć twierdząco, pod warunkiem, że działania zmierzające do optymalizacji gospodarki smarowniczej prowadzone będą profesjonalnie i kompleksowo z ciągłym wykorzystaniem wiedzy z zakresu:

• środków smarnych,

• urządzeń i systemów smarowania,

• metod i urządzeń do pielęgnacji eksploatowanych olejów,

• metod monitorowania i diagnozowania stanu urządzeń (diagnostyka olejowa; diagnostyka drganiowa; termografia etc.),co w połączeniu z komputerowym przetwarzaniem i korelacja uzyskiwanych danych oraz odpowiednią wiedzą z zakresu zarządzania utrzymaniem ruchu i smarowaniem umożliwi uzyskanie odpowiedniej efektywności smarowania parku maszynowego.

Gospodarka smarownicza, zwana potocznie „gospodarką olejową” jest zespołem działań techniczno-organizacyjnych mających zapewnić najbardziej optymalne warunki smarowania maszyn i urządzeń. Często gospodarka smarownicza w zakładach jest utożsamiana raczej z infrastrukturą techniczną „olejowni” niż z zarządzaniem smarowaniem urządzeń. Sam proces zarządzania smarowaniem jest nierozłączną częścią systemów zarządzania eksploatacją i utrzymaniem ruchu urządzeń zorientowanych na utrzymanie wysokiej niezawodności. Brak zrozumienia jak istotną rolę pełni smarowanie maszyn powoduje, że większość zakładów z różnym nasileniem doświadcza problemów smarowniczych.

Najczęściej spotykane przyczyny źródłowe problemów smarowniczych w zakładach to:

  • rozproszona odpowiedzialność za smarowani maszyn i urządzeń (nie ma jednej osoby/komórki organizacyjnej odpowiedzialnej za smarowanie całego parku maszynowego zakładu),
  • źle zdefiniowane/zidentyfikowane wymagania urządzeń co do smarowania,
  • zbyt wiele różnych środków smarnych w użyciu,
  • źle zaplanowane działania smarownicze,
  • brak zapisów z wykonanych czynności,
  • brak nadzoru nad czystością olejów i układów olejowych,
  • źle dobrane lub niska jakość środków smarnych w użyciu,
  • niezidentyfikowane inne problemy techniczne w urządzeniach,
  • wykonywanie zadań smarowniczych przez niewykwalifikowany personel,
  • nieodpowiednio wyszkolony personel,
  • niewykorzystywanie lub ignorowanie obserwacji personelu smarowniczego o stanie systemów smarowniczych urządzeń,
  • nieusprawnianie (aktualizacja do bieżących potrzeb) programu smarowniczego.

Efektywne, nowoczesne gospodarki smarownicze obejmują swoim zasięgiem m.in.:

  • zarządzanie gospodarką smarowniczą całego parku maszynowego przedsiębiorstwa,
  • sporządzanie i aktualizowanie instrukcji eksploatacji w zakresie smarowania maszyn i urządzeń,
  • szkolenie pracowników zajmujących się eksploatacją i utrzymaniem ruchu maszyn i urządzeń,
  • dobór środków smarnych,
  • dostawę i magazynowanie środków smarnych i materiałów pomocniczych,
  • wymianę i uzupełnianie olejów i smarów,
  • czyszczenie i płukanie układów olejowych i systemów smarowania maszyn i urządzeń,
  • pielęgnację olejów w eksploatacji,
  • monitorowanie olejów w eksploatacji i diagnozowanie stanu technicznego maszyn i urządzeń w oparciu o wyniki badań olejów i zarządzanie wynikami badań,
  • definiowanie i planowanie działań zaradczych i naprawczych,
  • realizację zaplanowanych działań zaradczych i naprawczych,
  • gospodarkę olejami przepracowanymi i innymi odpadami związanymi ze smarowaniem.

Przed rozpoczęciem prac nad wdrożeniem kompleksowego programu smarowniczego należy dokonać tzw. auditu smarowniczego. Celem auditu smarowniczego jest określenie stanu obecnego, który wyznaczy punkt inicjujący następne działania i określi ich kierunek. Taka analiza sytuacji powinna być wykonana przez specjalistów posiadających konkretną wiedzę w dziedzinie inżynierii smarowania i diagnostyki oraz duże doświadczenie w zakresie eksploatacji maszyn i urządzeń.

Proces usprawniania i porządkowania gospodarki smarowniczej zakładu powinien być starannie zaplanowany i przygotowany. Obserwuje się, że coraz częściej dokonuje się w przemyśle kosztownych modernizacji i inwestycji w zakresie systemów do filtracji olejów, magazynów środków smarnych, urządzeń pomiarowo-badawczych, instalacji do przesyłu olejów itp. Inwestuje się także w bardzo drogie zintegrowane systemy do zarządzania przedsiębiorstwami, nie zawsze jednak inwestycje te przynoszą oczekiwane efekty, gdyż dość często nie są zbieżne z rzeczywistymi potrzebami i organizacją przedsiębiorstwa.

Modernizacja systemów utrzymania ruchu, w tym ich aspektów smarowania maszyn i urządzeń, jest nieodzowna, bo przynosi wymierne efekty ze względu na eliminowanie awarii, wydłużenie żywotności i poprawy dyspozycyjności parku maszynowego, ale zawsze powinna być dokonana w sposób kompleksowy uwzględniający szerokie spektrum różnych czynników.

Trendy w gospodarce smarowniczej

Zagadnienie trendów w gospodarce smarowniczej powinno być dyskutowane na kilku płaszczyznach: trendów światowych (w gospodarkach wysokorozwiniętych) oraz trendów w Polsce. Celowo wprowadzamy to rozróżnienie, ponieważ obserwowane trendy światowe i polskie jeszcze często się różnią w wielu aspektach .

Trendy światowe

Ogólnie widocznym trendem w przemyśle na świecie jest dążenie do takiego zorganizowania smarowania urządzeń aby w konsekwencji przyniosło oszczędności na poziomie globalnych kosztów utrzymania ruchu. Ma to swój wyraz w tym, że smarowanie jest traktowane w zakładach jako jedno z najważniejszych zadań utrzymania ruchu w zakresie profilaktyki. W związku z tym, podejmowane są wysiłki do określenia rzeczywistych relacji pomiędzy smarowaniem, a kosztami utrzymania ruchu i na tej podstawie określenia głównych czynników kosztotwórczych i głównych czynników sukcesu poprawnego smarowania.

Powszechne jest zrozumienie, że poprawna gospodarka smarownicza oznacza minimalizację kosztów przedwczesnego zużycia części urządzeń, postojów awaryjnych i utraconej produkcji.

Widoczne jest „aktywne” podejście do utrzymania ruchu (tzw. profilaktyka czynna – ang. predictive maintenance (PM)), wyrażające się tym, że w procesach eksploatacji urządzeń stosuje się powszechnie diagnostykę, w tym tzw. diagnostykę olejową, a decyzje (również te „smarownicze”) są podejmowane w oparciu o rzeczywiste fakty eksploatacyjne (np. wymiany olejów na postawie stanu olejów i smarowanych komponentów, a nie tylko w oparciu o harmonogram wymian; przeglądy urządzeń w oparciu o wyniki diagnostyki olejowej wskazujących początki zużycia zamiast przeglądów opartych o harmonogramy przeglądów).

Aktywne podejście do kwestii smarowania urządzeń znajduje swoje odzwierciedlenie w bardzo zaawansowanej i rozpowszechnionej na świecie diagnostyce olejowej zintegrowanej z innymi metodami diagnostycznymi (np. diagnostyką drganiową, termografią etc.) oraz łatwo dostępnych usługach konsultingowych i badawczych w tym zakresie.

Profilaktyka czynna będzie możliwa i efektywna, gdy szybko i tanio:

• zostaną pozyskane informacje o pojawieniu się procesów zużycia elementów maszyn,

• zmierzone zostaną parametry zmian,

• zdiagnozowane zostaną przyczyny i ustalone propozycje działań zapobiegawczych,

• przeprowadzone zostaną skuteczne działania zapobiegawcze.

Współcześnie w systemach zarządzania utrzymaniem ruchu diagnostyka wibroakustyczna i monitoring olejów są podstawowymi metodami nadzoru maszyn wirujących i tłokowych. Analizy olejowe i monitoring drgań nawzajem się uzupełniają, jednakże osobno nie stanowią pełnej informacji o stanie maszyny. Obie metody pozwalają na wykrycie źródeł potencjalnych uszkodzeń, które wcześnie usunięte zapobiegną zużyciu i wyeliminują awarie. Ponadto obie metody diagnostyczne dostarczą informacji o uszkodzeniu, przyczynie i tempie postępowania, sugerując tym samym podjęcie odpowiednich działań korygujących.

Znajomość poszczególnych kosztów zadań smarowniczych, obejmujących m.in. koszty:

• zakupu środków smarnych,

• magazynowania i dystrybucji wewnątrzzakładowej,

• czynności smarowniczych,

• inwestycji i remontów systemów i urządzeń związanych ze smarowaniem,

• koszty szkoleń,

• koszty diagnostyki olejowej,

• koszty systemów komputerowych,

• koszty odpadów olejowych,

• koszty bhp etc.,

w odniesieniu do całkowitych kosztów utrzymania ruchu pozwala na łatwiejsze określenie, które czynniki związane z gospodarką smarowniczą, mają największy wpływ na całkowite koszty produkcji. Taka wiedza przekłada się na łatwość decyzji w których obszarach warto i można zaoszczędzić, a na czym nie należy oszczędzać, a w których obszarach należy zainwestować w celu osiągnięcia przyszłych korzyści.

W gospodarce smarowniczej należy wykorzystywać zdobycze nowoczesnej techniki smarowniczej i diagnostyki oraz sposoby zarządzania. Widoczne są:

• powierzanie zarządzanie gospodarką smarowniczą wyspecjalizowanym firmom;

• zastępowanie środków smarnych (olejów i smarów) opartych na bazach mineralnych środkami opartymi na bazach syntetycznych lub mineralnych hydrorafinowanych II-giej i III-ciej grupy. Coraz powszechniejsze jest wykorzystanie olejów na bazach syntetycznych biodegradowalnych;

• unifikowanie środków smarnych (i innych materiałów eksploatacyjnych), często jednego, lub najwyżej 2-3 producentów;

• stosowanie diagnostyki olejowej nastawionej na wykrywanie procesów zużyciowych w smarowanych elementach maszyn i urządzeń;

• modernizowanie systemów smarowniczych;

• zastosowanie efektywnych systemów pielęgnacji olejów w eksploatacji;

• stosowanie skuteczniejszych technologii remontowych układów olejowych oraz systemów smarowania (np. czyszczenie i płukanie układów olejowych; konstruowanie układów olejowych ze stali odpornych na korozję);

• stosowanie skuteczniejszych systemów centralnego smarowania (smary plastyczne; oleje; mgła olejowa itp.);

• wykorzystywanie systemów komputerowych do zarządzania gospodarką smarowniczą.

Ze względu na złożoność zagadnienia, typowym rozwiązaniem jest powierzenie prowadzenia gospodarki smarowniczej jednej komórce organizacyjnej służącej całemu przedsiębiorstwu, lub wręcz (co jest bardzo powszechne) zlecenie tego zagadnienia do realizacji specjalistycznej firmie w systemie outsourcingu (w różnym zakresie). Często mówi się w takim przypadku o serwisie olejowym lub o serwisie olejowo-smarowniczym.

W wysoko rozwiniętych gospodarkach ze względu na duży popyt na kompleksowe rozwiązania smarownicze, istnieje wiele różnych przedsiębiorstw realizujących elementy serwisu olejowego (można tu znaleźć firmy kompleksowego serwisu utrzymania ruchu; serwisy producentów olejów; laboratoria diagnostyki olejowej etc.). Znamienite jest to, że świadomość użytkowników powoduje, że hasło „serwis olejowy” nie jest tylko chwytem marketingowym różnych firm, ale jest rynkowym produktem, który można kupić i skutecznie wykorzystać w praktyce utrzymania ruchu.

Związek pomiędzy poprawnym smarowaniem, a efektywnością urządzeń i ryzykiem wystąpienia awarii widoczny jest również w podejściu firm ubezpieczających majątek produkcyjny, bowiem, sposób zarządzania aktywami produkcyjnymi ma wpływ na wycenę polis ubezpieczeniowych (np. firmy ubezpieczeniowe oczekują okresowych raportów z diagnostyki olejowej maszyn i urządzeń krytycznych).

Trendy w przemyśle polskim

Przemysł polski szybko rozwijający się w latach 70-tych i 80-tych mógł się poszczycić wieloma bardzo zaawansowanymi rozwiązaniami (jak na tamte czasy) w zakresie prowadzenia gospodarki smarowniczej. Mimo nie zawsze sprzyjających warunków gospodarczych utrudniających dostęp do specjalistycznej wiedzy czy technologii z „zachodu”, wypracowane zostały wówczas pewne standardy, które stały się dobrymi podwalinami pod wiele stosowanych do dziś rozwiązań. Mimo wspomnianych utrudnień, niektóre branże jak energetyka czy petrochemia mogły jako nieliczne poszczycić się bardzo dużą standaryzacją rozwiązań oraz dobrymi praktykami w zakresie szkolenia kadr (m.in. opartych na stażach). Otwarcie polskiego rynku na światowe spowodowało szybki napływ nowoczesnych produktów i nowatorskich rozwiązań znanych wcześniej tylko z literatury. Przemysł polski zyskiwał nowe oblicze. Wyłaniające się z restrukturyzowanego przemysłu specjalistyczne firmy serwisowe (w tym również Ecol Sp. z o.o. z Rybnika świadcząca początkowo tylko usługi z zakresu gospodarki smarowniczej) zaczęły oferować wiele specjalistycznych usług i produktów, a ich współpraca z wieloma klientami z branży umożliwiła propagowanie sprawdzonych rozwiązań.

Niestety upływający czas i gwałtownie zmieniające się uwarunkowania rynkowe zaczęły często negatywnie wpływać na sposób zarządzania techniką w zakładach, uwypuklając coraz większy dyktat administracji ekonomistów. Odciśnięte zostało również piętno na aspektach smarowania.

Zaznaczyć należy, że w Polsce istnieją zakłady, w których gospodarka smarownicza jest zorganizowana w sposób odpowiedni (wręcz zbliżony do modelowego), z dużym profesjonalizmem, jednakże w ramach niniejszego artykułu wskazujemy zwłaszcza te elementy, które można usprawnić czerpiąc z doświadczeń światowych.

Najbardziej rzucającym się w oczy elementem w obecnym podejściu do gospodarki smarowniczej w polskim przemyśle jest to, że smarowanie urządzeń nie jest traktowane z należytą powagą. Coraz częściej podejmowane są próby drastycznego ograniczania nakładów (środków) przeznaczonych na smarowanie bez analizy wpływu wprowadzonych zmian na skutki zmienionych standardów w utrzymaniu ruchu. Systematycznie spada ranga procesu smarowania pośród innych zabiegów remontowo-konserwacyjnych. Zjawisko to nasila się w zakładach posiadających stary, często wyeksploatowany park maszynowy. Zdecydowanie niekorzystnie oddziałuje ciągle postępujący proces wymiany kadr. Odchodzenie doświadczonych fachowców-praktyków z zakładóe, nie uzupełniane w porę rezerwowymi kadrami, powoduje często nagłe przerwanie ciągłości wiedzy w zakresie konserwacji smarowniczej i faktyczne zaprzestanie realizacji wielu zadań.

Powszechnym tłumaczeniem takiego stanu rzeczy jest twierdzenie, że starej generacji urządzenia nie są wymagające i wiele „zniosą”. Można się zgodzić z twierdzeniem o mniejszych wymaganiach starszych urządzeń. Zapomina się często, że pośród starych urządzeń wiele z nich poddane było wielokrotnej modernizacji, oraz że są wśród nich również nowe urządzenia, dla których wymagania smarownicze są o wiele wyższe.

W konsekwencji, kontynuacja czynności na poziomie adekwatnym dla starych generacyjnie urządzeń w urządzeniach nowych konstrukcji, kończy się zazwyczaj poważnymi problemami oraz trudnościami z diagnozą przyczyny, ponieważ przyzwyczajenie do starych metod (a często także nieznajomość nowych technik) uniemożliwia obiektywną analizę zdarzeń.

Przykładem takiej sytuacji są dokonane w polskich elektrowniach modernizacje układów olejowych turbozespołów z wydzieleniem niezależnych układów regulacji turbin (EHR) i układów uszczelniających z układów oleju smarującego. Wymagania, zwłaszcza dla czystości oleju w układach hydrauliki siłowej w EHR danej turbiny są obecnie z reguły o wiele wyższe niż stawiane dla olejów smarujących łożyska tej turbiny. Niezmodyfikowanie programu smarowniczego pielęgnacyjnego dla tak zmodernizowanej turbiny będzie skutkować poważnymi problemami eksploatacyjnymi.

Podsumowując, można wskazać na następujące negatywne tendencje:

1. Ograniczaniu wydatków na profilaktykę smarowniczą (począwszy od limitacji środków na zakupy wysokojakościowych środków smarnych, poprzez ograniczenia w zakresie wykonawstwa czynności smarowniczych, w diagnostyce olejowej, w nakładach na remonty i modernizacje układów olejowych etc.).

2. Kupowanie najtańszych środków smarnych i materiałów pomocniczych (np. filtrów) bez uwzględniania rzeczywistych potrzeb jakościowych. To zagadnienie w ostatnich latach nasila się coraz bardziej i ma związek z przekonaniem, że największe źródła oszczędności w zakresie smarowania kryją się w zakupach coraz tańszych środków smarnych. Przekonanie to pogłębia się w grupach spółek, które dokonując zakupów centralnych dla wszystkich zakładów próbują wykorzystać efekt synergii.

Niestety, zadanie zakupów środków smarnych często jest powierzane osobom niekompetentnym, upraszczającym to zagadnienie do możliwości oferowania wszelkiego rodzaju „zamienników” lub „produktów równoważnych”. Obserwuje się coraz mniej profesjonalnie przygotowane specyfikacje warunków zamówienia do przetargów w tym zakresie. Zazwyczaj zakupy w takiej formule kończą się zakupem przez wydziały zakupów produktów o miernej jakości, których użycie wzbudza następnie opory służb technicznych. Typowym przykładem są pokusy do zmiany wypróbowanych w branży rozwiązań na nowe, niesprawdzone, w imię groszowych oszczędności na etapie zakupu.

3. Powszechna rezygnacja z komórek organizacyjnych odpowiedzialnych za zarządzanie smarowaniem w zakładach na rzecz przekazania odpowiedzialności za smarowanie poszczególnym „właścicielom” (użytkownikom) urządzeń.

Bardzo często brak wyspecjalizowanych jednostek i oczekiwanie zarządzania smarowaniem przez poszczególnych użytkowników urządzeń powoduje, że smarowanie jest traktowane zaledwie jako czynność pomocnicza. Ma to najczęściej związek z tym, że zarządzający zakładają, że powierzenie aspektów smarowniczych bezpośrednim „właścicielom” obiektów przyniesie określone oszczędności, zwłaszcza z tytułu mniejszej ilości personelu dedykowanego zadaniom smarowniczym. Teza ta nie znajduje jednak w praktyce uzasadnienia, ponieważ taka rozproszona gospodarka smarownicza nie prowadzi do standaryzacji podejścia w tym zakresie w zakładzie i rodzi w praktyce wiele dodatkowych kosztów.

4. Zlecanie realizacji niektórych czynności konserwacyjnych (w tym smarowniczych) niekompetentnym firmom remontującym urządzenia lub serwisom fabrycznym urządzeń i pozwolenie tym wykonawcom na dowolność w zakupie środków smarnych i metodach zabiegów smarowniczo-konserwacyjnych.

Brak zdefiniowanych oczekiwań dotyczących realizacji zadań takich jednostek powoduje, że smarowanie stanowi często mały dodatek do innych czynności (zazwyczaj remontowych).

Jak wspomnieliśmy wcześniej, powierzenie gospodarki smarowniczej do wykonawcy zewnętrznemu jest możliwe, a nawet zalecane (autorzy mogą to potwierdzić wieloletnimi doświadczeniami własnymi w świadczeniu takich usług), pod warunkiem, że wykonawca ma odpowiednie kwalifikacje, doświadczenie oraz odpowiedni potencjał kadrowo-techniczny.

5. Malejące wykorzystanie diagnostyki olejowej (mimo, że w obecnej dobie możliwości technologiczne w tym zakresie zmieniły się diametralnie w porównaniu z końcem XX w.) i odchodzenie od systematycznego monitoringu oleju (z dostaw i w eksploatacji).

Zjawisko to dziwi, zważywszy, że olej w urządzeniu to „krew systemu” – może być więc najlepszym i najtańszym źródłem informacji o jej stanie technicznym, pod warunkiem, że będzie systematycznie badany (monitorowany) pod kątem obecności rodzaju zanieczyszczeń i cząstek zużyciowych, oraz dynamiki zmian określonych parametrów fizykochemicznych. Poprawnie zaplanowany i realizowany program analiz i diagnostyki olejowej pozwala na maksymalne wydłużenie funkcjonalności urządzeń oraz ich niezawodności, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów utrzymania ruchu (monitoring zanieczyszczeń zawartych w oleju oraz produktów zużycia podzespołów pozwala na wczesne wykrycie zużycia, jeszcze zanim nastąpi poważna awaria i kosztowny postój urządzenia; pozwala również na natychmiastową reakcję na inne nieprawidłowości stanu oleju czy smarowania). Znajomość olejów stosowanych w urządzeniach i ich ograniczeń w eksploatacji pozwoli na poprawną, długoletnią eksploatację urządzeń (ale i samych olejów).

Istotą diagnostyki stanu urządzenia na podstawie oleju jest obserwacja zmian parametrów medium w czasie (trendów zmian), z uwzględnieniem założonych limitów ostrzegawczych i granicznych dla poszczególnych parametrów. Najważniejszą (ale i najtrudniejszą) umiejętnością w prowadzeniu diagnostyki olejowej jest zdolność wiązania faktów eksploatacyjnych i wyników analiz oraz ich korelacji. Do tego potrzebna jest znajomość środków smarnych, smarowanych urządzeń i duża doza wiedzy inżynierskiej oraz doświadczenia.

O czym mówi olej? O wielu sprawach, np. o zachodzących procesach zużyciowych elementów (charakter zużycia, tempo i natężenie procesu); o zanieczyszczeniach w oleju (mechanicznych; skażeniu innymi olejami, paliwem, płynem chłodzącym czy środkami chemicznymi); o stopniu degradacji oleju i jego pozostałej odporności na starzenie; o przydatności do eksploatacji ze względu na inne kluczowe dla oleju i urządzenia parametry (np. lepkość, temperatura zapłonu, zdolność do demulgacji z wodą i do wydzielania powietrza, skłonność do pienienia, zawartość dodatków uszlachetniających, zmiany własności smarnych i wiele innych, w zależności od specyficznych potrzeb).

Reasumując, badając oleje zyskujemy pełniejszą diagnozę stanu urządzenia (integrując wyniki z innymi pomiarami diagnostycznymi, np. drgań, czy temperatur), co rzutuje na trafność podejmowanych decyzji eksploatacyjnych i remontowych.

 W przeważającej części zakładów przemysłowych (w tym w części elektrowni) w Polsce istnieją bariery organizacyjne uniemożliwiające (lub co najmniej utrudniające) wykorzystanie informacji pozyskiwanych z różnych źródeł diagnostycznych (tzn. brak lub nikła współpraca służb diagnostyki mechanicznej z diagnostami olejowymi oraz ze służbami ruchowymi i remontowymi) lub po prostu diagnostyka nie jest prowadzona. Wciąż występuje konserwatywne podejście do problemu. Ciężar nadzoru nad eksploatacją środków smarnych przerzucony jest najczęściej na zakładowe laboratoria chemiczne (jeżeli są), często nie posiadające odpowiednich kompetencji w zakresie diagnostyki (oceny stanu w kontekście eksploatacji), natomiast służby diagnostyczne lub/i służby zarządzające smarowaniem oraz eksploatacją nie mają kompetencji z zakresu wiedzy o smarowaniu. Konsekwencją takiej organizacji działania jest słaba integracja wiedzy dotyczącej stanu urządzeń w zakładzie (mocno rozproszona), a w ślad za tym, niejasna odpowiedzialność za wskaźniki i koszty eksploatacji. Istotnym aspektem pozostaje kwestia wyboru urządzeń do objęcia nadzorem.

Brak precyzyjnych danych nt. kosztów smarowania a zwłaszcza nt. związanych z nim problemów powoduje, że użytkownicy intuicyjnie lub z przyzwyczajenia skupiają się tylko na ewidentnie ważnych urządzeniach, zapominając o innych, które w eksploatacji mogą generować również wysokie koszty utrzymania ruchu. Np. wg GE Bently Nevada wiele systemów analiz olejowych w energetyce skupia się tylko na monitoringu urządzeń krytycznych (turbogeneratory), które i bez nich są zazwyczaj dobrze monitorowane, gdy większość pozostałych urządzeń (nawet do 90%) nie jest prawidłowo nadzorowanych.

Warto zauważyć, że również w Polsce w chwili obecnej towarzystwa ubezpieczeniowe ubezpieczające majątek produkcyjny coraz częściej uzależniają wysokość składek ubezpieczeniowych od udokumentowania poprawnego prowadzenia diagnostyki olejowej dla maszyn i urządzeń produkcyjnych /wytwórczych. Zjawisko to będzie się z czasem pogłębiać, wymuszając na eksploatujących pozyskiwanie właściwych danych z monitoringu oleju.

6. Brak czynnego planowania zagadnień smarowania w nowych inwestycjach na etapie prowadzenia przygotowania inwestycji, jak również w jej trakcie (dot. zarówno instalacji satelitarnych już istniejących bloków (np. instalacji odsiarczania spalin), jak i samych nowych bloków czy elektrowni).

Propozycje zmian w systemie gospodarki olejowo-smarowniczej elektrowni

Zdefiniowanie najlepszych działań

Przed rozpoczęciem prac nad wdrożeniem serwisu olejowego należy dokonać audytu smarowniczego. Celem audytu jest określenie stanu obecnego, który wyznaczy punkt inicjujący następne działania i określi ich kierunek. Taka analiza sytuacji powinna być wykonana przez specjalistów posiadających konkretną wiedzę w dziedzinie inżynierii smarowania i diagnostyki oraz duże doświadczenie w zakresie eksploatacji maszyn i urządzeń.

Kształtowanie najlepszych praktyk

Przeprowadzenie szkoleń jest istotnym składnikiem prac nad wdrożeniem odpowiednich rozwiązań do zarządzania gospodarką smarowniczą. Podnoszenie świadomości służb eksploatacyjnych ma również na celu kompleksowe podejście do środków smarnych na każdym etapie ich użytkowania (transport, magazynowanie, dystrybucja, napełnianie i uzupełnianie, zagospodarowanie zużytych, a także pielęgnacja i monitoring eksploatacji). Zrozumienie ważności zagadnienia i podjęcie decyzji o wprowadzeniu szkoleń ułatwi inwestorowi planowanie i osiągnięcie zamierzonych celów.

Wdrażanie najlepszych rozwiązań

Proces usprawniania i porządkowania gospodarki olejowej zakładu powinien być starannie zaplanowany i przygotowany. Obserwujemy, że coraz częściej dokonuje się w przemyśle kosztownych modernizacji i inwestycji w zakresie systemów do filtracji olejów, magazynów środków smarnych, urządzeń pomiarowo-badawczych, instalacji do przesyłu olejów itp. Inwestuje się także w bardzo drogie zintegrowane systemy do zarządzania przedsiębiorstwami.

Nie zawsze te inwestycje przynoszą oczekiwane efekty, gdyż dość często nie są zbieżne z potrzebami i organizacją przedsiębiorstwa. Często podejmowane są w oparciu o niewystarczającą wiedzę własnych służb, pod wpływem nierzetelnych informacji udzielonych przez dostawców, którym zależy na własnym biznesie.

Modernizacja systemów utrzymania ruchu, w tym smarowania maszyn i urządzeń, jest nieodzowna, bo przynosi wymierne efekty ze względu na eliminowanie awarii, wydłużenie żywotności i poprawy dyspozycyjności parku maszynowego, ale powinna być dokonana w sposób kompleksowy, tak jak to czynią firmy z krajów przodujących w gospodarce. Środki finansowe, które zwykle są wydawane na usunięcie skutków awarii i części zamienne, powinny być przeznaczone na aktywną profilaktykę i przynosić wymierne zyski dla przedsiębiorstwa.

Wdrożenie serwisu olejowego powinno obejmować:

1. przeprowadzenie fachowego audytu smarowniczego,

2. przeszkolenie personelu (menedżerów, specjalistów smarowania i remontów maszyn i urządzeń, personelu utrzymania ruchu i remontowego),

3. wdrożenie odpowiedniego oprogramowania do zarządzania gospodarką olejowo-smarownicza zakładu,

4. zaplanowanie i wykonanie niezbędnych modernizacji i remontów maszyn (wynikających z audytu),

5. zaangażowanie wiarygodnego dostawcy olejów i smarów,

6. przeprowadzenie hydrodynamicznego czyszczenie z wypłukaniem układów olejowych jako podstawowego i nieodzownego przedsięwzięcia limitującego efektywność przedsięwzięć wym. w pkt. 7 do 9,

7. wprowadzenie monitoringu i diagnostyki olejowej,

8. zintegrowanie wszystkich metod diagnostycznych (np. z monitoringiem drgań, termowizją),

9. wprowadzenie czynnej profilaktyki utrzymania ruchu.

Udane wdrożenie serwisu olejowego spowoduje:

1. poprawę dyspozycyjności, a nawet eliminację awaryjnych przerw w produkcji,

2. obniżenie kosztów obsługi smarowania,

3. obniżenie kosztów utrzymania ruchu w tym kosztów napraw,

4. obniżenie kosztów zużycia olejów i filtrów oraz części zamiennych,

5. obniżenie kosztów utylizacji odpadów,

6. wzrost zyskowności produkcji,

7. wzrost zadowolenia.

Reasumując, nowoczesne praktyki utrzymania ruchu będą wymagać coraz doskonalszych metod zarządzania i organizacji serwisu olejowo-smarowniczego z wykorzystaniem monitoringu olejów do diagnozowania stanu urządzeń.

Bibliografia:

[1] Materiały własne Ecol

[2] J.Fitch, NORIA Corp.,”Defining and Executing Excellence in Lubrication”

[3] ASTM D4378-97 (Standard Practice fir In-service Monitoring of Mineral Turbine Oils for Steam and Gas Turbines)

[4] Plant Engineering Magazine, May 16, 1974

[5] James B. Hannon, ExxonMobil Corporation, “Performance evaluation of new and in-service turbine oils”. Practicing Oil Analysis Magazine, March 2002

Kazimierz Majka jest współzałożycielem i Wiceprezesem Zarządu Ecol

Wojciech Majka jest Prezesem Zarządu, Dyrektorem Zarządzającym w Ecol

Autor: Kazimierz Majka, Wojciech Majka