SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  61
Télécharger pour lire hors ligne
Neue Methoden der
zustandsorientierten
Instandhaltung am Beispiel von
zwei Steag Kraftwerken
Evonik Energy Services
Mai 2010
Neue Methoden der zustandsorientierten Instand-
haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken


 SWAN ca. 80 Sensoren                                                                             SWAN ca. 80 Sensoren
                                                               Lünen 7                  Herne 4
 SR::SPC ca. 30 KPI‘s                                                                              SR::SPC ca. 30 KPI‘s


                                                                            ES-ST
                                                                         Auswertung
                                                                         Aufbereitung
                                                                            Rü 1-3



                                                               Lünen 6                  Herne 3
 SR::SPC ca. 30 KPI‘s                                                                             SR::SPC ca. 30 KPI‘s




                         Lieferung und Betreuung von Monitoring- und Analysesystemen
                             an den Kraftwerksstandorten HKW Herne und KW Lünen

  23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                               Seite | 2
Neue Methoden der zustandsorientierten Instand-
haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken


         Prinzip der Stresswellenanalyse

         Prinzip der statistischen Prozessanalyse

         Ergebnisse SWAN

         Ergebnisse SR::SPC

         Zusammenfassung




 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 3
Prinzip: Messung der Ultraschallenergie
aus Reibung und Stoßimpulsen

                           SWE = Stresswellenenergie                        Beispiel: Neuwertiges Wälzlager
                                                                               Geringe Oberflächenrauigkeiten,
                           Beispiel: Wälzlagerschaden                          geringe Reibung, ruhiger Lauf

                                                                                                  SWAN
Stresswellen Impulsfolge




                                                                                                  Ultraschall-
                                                                                                  sensor




                                                                     Zeit
                                           z.B. 2 Sekunden




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                         Seite | 4
Prinzip: Messung der Ultraschallenergie
aus Reibung und Stoßimpulsen

                                                                            Neuwertiges Lager:
                           SWE = Stresswellenenergie
                                                                               Geringe Oberflächenrauigkeiten,
                           Beispiel: Wälzlagerschaden                          geringe Reibung, ruhiger Lauf
Stresswellen Impulsfolge




                                        Geringe SWE aus
                                       allgemeiner Reibung
                                                                                     Flächeninhalt entspricht
                                                                                         einem Wert im
                                                                                           SWE-Trend
                                                                     Zeit
                                           z.B. 2 Sekunden




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                               Seite | 5
Prinzip: Messung der Ultraschallenergie
aus Reibung und Stoßimpulsen

                                                                            Neuwertiges Lager:
                           SWE = Stresswellenenergie
                                                                               Geringe Oberflächenrauigkeiten

                           Beispiel: Wälzlagerschaden                       Verschleiß im laufenden Betrieb:
                                                                               Oberflächenrauigkeiten nehmen zu
Stresswellen Impulsfolge




                                  Erhöhte SWE bedingt
                                    durch Verschleiß


                                                                                                   Flächeninhalt hat
                                                                     Zeit                            zugenommen
                                           z.B. 2 Sekunden




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                                 Seite | 6
Prinzip: Messung der Ultraschallenergie
aus Reibung und Stoßimpulsen
                                                                            Neuwertiges Lager:
                           SWE = Stresswellenenergie                            Geringe Oberflächenrauigkeiten

                                                                            Verschleiß durch laufenden Betrieb:
                           Beispiel: Wälzlagerschaden
                                                                                Oberflächenrauigkeiten nehmen zu

                                                                            Schaden ist aufgetreten:
Stresswellen Impulsfolge




                                                                                Defekte bewirken große Beiträge zum
                                                                                SWE-Signal
                                          SWE aus
                                        Stoßereignis
                                      hier: Abplatzung




                                                                     Zeit       Flächeninhalt nimmt
                                           z.B. 2 Sekunden
                                                                                   schlagartig zu




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                                 Seite | 7
Prinzip: Messung der Ultraschallenergie
aus Reibung und Stoßimpulsen
                                                                            Neuwertiges Lager:
                           SWE = Stresswellenenergie                             Geringe Oberflächenrauigkeiten

                                                                            Verschleiß durch laufenden Betrieb:
                           Beispiel: Wälzlagerschaden                            Oberflächenrauigkeiten nehmen zu

                                                                            Schaden ist aufgetreten:
                                                                                 Defekte bewirken große Beiträge zum SWE-
Stresswellen Impulsfolge




                                                                                 Signal

                                                                            Kurzfristiger Ausfall wird wahrscheinlich!
                                       SWE aus
                                        älterem
                                    (ausgewalztem)
                                       Schaden




                                                                     Zeit        Ältere, größere Schäden:
                                           z.B. 2 Sekunden
                                                                                   Weiteres Anwachsen




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                                  Seite | 8
Verarbeitung der Stresswellenenergie
                    1.0
                    0.9
                    0.8
                    0.7
                                      20.000-600.000
    Amplitude (V)




                    0.6
                    0.5                    Werte
                    0.4                                                   1 Kennwert
                    0.3                in einem DR
                    0.2
                    0.1
                                                                          pro Minute
                    0.0
                          0.0   0.5    1.0    1.5      2.0   2.5   3.0
                                             Time (sec)



                                                                                                       1.0

Erfassung der                                                      Zwei                                0.9


Sensorwerte                                                        DRs
                                                                                                       0.8
                                                                                                       0.7
                                                                                                                         20.000-600.000




                                                                                       Amplitude (V)
gemultiplext:                                                      pro
                                                                                                       0.6
                                                                                                       0.5                    Werte
                                                                                                       0.4
                                                                    Tag                                0.3                in einem DR
1                     2         3        4                                                             0.2
                                                                                                       0.1
                                                                                                       0.0

1                     2         3        4                                                                   0.0   0.5    1.0    1.5
                                                                                                                                Time (sec)
                                                                                                                                          2.0   2.5   3.0
                                                                                                                                                            Datenspeicherung
…
Messzeit jew.                                                                                                                      Energie-
                                                                                                                                  verteilung
1 – 30s
                                                                                                                                (Histogramm)




                                                                                                                                                FFT



                          Datenerfassung                                                                                                                    Datenauswertung
    23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                                                                                         Seite | 9
Maschinenbewertung mit der
Stresswellenanalyse



             Belastung                         Schmierung            Verschleiß           Lagerdefekte         Verzahnungsdefekte




     Konstante Geschwindigkeit Öltemperatur auf                      Energieverteilung:              FFT: zeigt Lagerschaden
       Konstante Belastung      Betriebsniveau                            Verzerrt

                                                                                                                  Letzter Ölwechsel
                                                                                                               Instandhaltungs-
                                                                                                                    Historie ...
                                                                                                                        am

                                                                                                             Letzter Ölwechsel …



                     Getriebe


23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                                                    Seite | 10
Neue Methoden der zustandsorientierten Instand-
haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken


         Prinzip der Stresswellenanalyse

         Prinzip der statistischen Prozessanalyse

         Ergebnisse SWAN

         Ergebnisse SR::SPC

         Zusammenfassung




 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 11
SR::SPC
      1 2                3
                                     Statistische Prozesskontrolle

Frühwarnsystem zur Erkennung von Prozessveränderungen
und -trends durch Analyse vorhandener Betriebsdaten

1      Daten aus                                                     2   Gütekennwert       3   KPI Verlauf
       Leittechnik                                                       (KPI) definieren       analysieren




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                            Seite | 12
Eigenschaften kraftwerks-
       1
                      technischer Kenngrößen

Kraftwerkstechnische Kenngrößen
hängen meist von mehreren Rand-
bedingungen ab, z. B.:

  der Last bzw. Anlagenfahrweise
  den Brennstoffqualitäten
  den Umweltbedingungen
  etc.

     LT-Warngrenzen liegen deutlich
     über den regulären Betriebswerten




 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 13
Eigenschaften kraftwerks-
       1
                      technischer Kenngrößen

Kraftwerkstechnische Kenngrößen
hängen meist von mehreren Rand-
bedingungen ab, z. B.:

  der Last bzw. Anlagenfahrweise
  den Brennstoffqualitäten
  den Umweltbedingungen
  etc.

     LT-Warngrenzen liegen deutlich
     über den regulären Betriebswerten




 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 14
Ist/Soll-Vergleich liefert
      2
                     normierten Kennwert (KPI)

Der „Key Performance Indicator“
(KPI) gibt als normierte Kennzahl
die aktuelle Komponenten- oder
Prozessgüte unabhängig von
äußeren Randbedingungen wieder:


KPI = Ist-Wert / Soll-Wert




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 15
2
                     Referenzwertberechnung:
                     datenbasiert oder physikalisch

Datenbasierte oder physikalische Modelle zur Bestimmung
der Referenz(kennfelder) zur Normierung von Kennzahlen                              KPI


   a




 SR::EPOS


                                                                       KPI=Istwert/Referenzwert
  b
                                                                     Die Referenzwerte beschreiben
                                                                     die erwartete Abhängigkeit der
                                                                     Kenngröße von Last, etc.

23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                Seite | 16
3
                         Statistische Prozesskontrolle:
                         aus Daten Informationen erzeugen

      Kontrollkarten von KPIs: Beispiel einer klassischen XbarS-Karte

      Beispiel:
      REA-Gavo
160

                                                                               160


140
                                                                               140



120                                                                            120



                                                                               100
100

                                                                                80


 80
                                                                                60
                 38200              38250              38300           38350         38240   38260   38280   38300   38320   38340   38360




                         Der ungestörte Prozess (links) wird                                         Anzeige von Kontrollgrenzen,
                         genutzt, um obere und untere Kontroll-                                      von Mittelwert und Vertrauens-
                         grenzen und Referenzwerte der                                               bereich für jeden Zeitraum der
                         Kontrollkarte (rechts) zu berechnen                                         Durchschnittsermittlung

  23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                                                         Seite | 17
Look and Feel:
      1 2                3
                                         Alarmzentrale & E-Mail-Info



                                                                     Typ I   Typ II   Typ III




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                              Seite | 18
Aktueller Status des Projektes
- Analyse- und Auswertearbeitsplatz




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 19
Neue Methoden der zustandsorientierten Instand-
haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken


         Prinzip der Stresswellenanalyse

         Prinzip der statistischen Prozessanalyse

         Ergebnisse SWAN

         Ergebnisse SR::SPC

         Zusammenfassung




 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 20
Foto der Sensoren an den
GAVO-Antrieben

                                                     Die Sensorflansche wurden jeweils am
                                                     Getriebegehäuse des Getriebemotors
                                                     angeschraubt, welches fest und damit
                                                     Geräusche leitend mit dem Klemm- und
                                                     Drehflansch verbunden ist.
                                                     Als Geräuschquellen kommen daher alle
                                                     Lager von Motor und Getriebe sowie die
                                                     Verzahnungen des Getriebes und des
                                                     Bolzenkranzes in Frage.

                                                                      Sensor
                                                                     Antrieb 1
                                                                                               Sensor
                                                                                              Antrieb 2




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                                   Seite | 21
SWE-Trends GAVO-Antrieb 1 und 2
01.02.2010 - 09.02.2010


                                                                     Am Wochenende
                                                                     Austausch des
                                                                     GAVO-Antriebs 2
                                                                     wg. Ölundichtigkeit




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                         Seite | 22
GAVO-Antrieb 2: alt und neu
Time-Domain (Messwerte in Volt)




        Altes Aggregat : 02.02.2010                                  Neues Aggregat: 08.02.2010

     Sehr unruhig, Sensor schlägt
               voll aus
23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                            Seite | 23
Neue Methoden der zustandsorientierten Instand-
haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken


         Prinzip der Stresswellenanalyse

         Prinzip der statistischen Prozessanalyse

         Ergebnisse SWAN

         Ergebnisse SR::SPC

         Zusammenfassung




 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 24
1 2                3
                                          Frischlüfter:
                                          neu gewuchtet

           Y FRL (03/08-02/09)
                                            Warnschwelle             SR::SPC
                                            LT: 08.02.09             24.10.08




                                                                          KPI (08/08-02/09)



          KPI (08/08-02/09)                                          SR::SPC
                                                                     24.10.08
                SR::SPC
                24.10.08



                                                                          KPI (08/08-02/09)

23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                            Seite | 25
3
                                          Kondensator: Leckage &
      1 2
                                          Störung Vakuumsystem


              p kond (06/07-06/08)




                                                                     KPI (04/07-04/08)




       KPI (04/07-04/08)                                             KPI (04/07-04/08)
23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                       Seite | 26
Neue Methoden der zustandsorientierten Instand-
haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken


         Prinzip der Stresswellenanalyse

         Prinzip der statistischen Prozessanalyse

         Ergebnisse SWAN

         Ergebnisse SR::SPC

         Zusammenfassung und Ausblick




 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 27
Zusammenfassung und Ausblick

        Wie ist der Stand?
                     72 Maschinen an zwei Standorten in der Überwachung:
                     Pumpen, Lüfter, Kompressoren, Mühlen, Traglager, Turbinen, Generatoren
                     …
                     Mannschaft ist interessiert
                     Erste Ergebnisse sind vielversprechend


        Wie sind die nächsten Schritte?
                     Detaillierte Analysen und Gespräche mit den Fachbereichen
                     Weiterverarbeitung der SWE-Signale mit SPC
                     (Statistical Process Control)




23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel                        Seite | 28
23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel   Seite | 29
Platzhalter Titelbild




Rohrleitungsmonitoring
Betriebserfahrungen im
Kraftwerk Neurath, D

Joël Wagner (Evonik Energy Services)
Horst Hoffmann (RWE Power)
05. Mai 2010
1. Situation am Standort
      2. Online-System SR::SPM
      3. Anwendung im KW Neurath
      4. Unplanmäßige Beanspruchung erkennen
      5. Unplanmäßige Beanspruchung bewerten
      6. Hängerauslenkung plan / unplan
      7. Überwachung des Kriechverhaltens
      8. Ausblick




05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 2
Situation am Standort

Allgemeine Rahmenbedingung
                                                                                                Zustandsorientierte
• Minimale Personalausstattung
                                                                                                  Instandhaltung
• Know-how-Abfluss fand/findet durch
  Personalabgang und durch häufige
  Aufgabenwechsel statt
                                                                                       Reduzierung des      Betriebssicherheit
                                                                                        Prüfaufwandes             steigt
Lebensdauerüberwachung
                                                                                       Revisionen werden
• Bestimmungsgemäßen Betrieb                                                            besser planbar
  sicherstellen
• Festlegen von Prüffrist und -umfang
• Dokumentierte Qualität sicherstellen
                                                                                           Anlagenverfügbarkeit steigt
• Einsatz neuer Werkstoffe
                                                                                         Instandhaltungskosten sinken
• Regelwerke im Wandel
  (Forschungsergebnisse berücksichtigen)

05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D                                        Seite 3
Online-System SR::SPM


    DATEN
                                                                    ROHR2                                   SR::SPM
   SERVER


                                                                                                    • Lebensdauerberechnung
                                                        SOLL                           IST          • Diagrammerstellung
                                                                                                    • Erschöpfungsübersicht
                                                                                                    • Datenklassierung
                                                                 Monitoring                         • Statusübersicht, Monitoring



                   Systembaustein                                  Auswertung, Benutzeroberfläche




05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D                                                Seite 4
Anwendung im KW Neurath, D

• Revision (Austausch) der FD Leitung, seit
  Oktober 2007 in Betrieb
• ROHR2 Modell mit knapp 1000 Knoten
  (Bögen, gerade Rohre, Stützen, T-Stücke,
  Reduzierungen, usw.)
• Überwachung von 44 Rohrbögen der
  HD-Leitung (Betrieb 530°C, 163 bar)


Messtechnik
• Druck- und Temperaturmessungen
• 5 Wegmesspunkte an Konstanthängern
• 5 Doppelkraftmessungen



05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 5
Unplanmäßige
Beanspruchung erkennen




           Statusübersicht                                                             Soll-Ist-Vergleich Kräfte und Wege

05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D                                        Seite 6
Unplanmäßige
Beanspruchung bewerten




05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 7
Hängerauslenkung unplanmäßig




05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 8
Hängerauslenkung planmäßig




05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 9
Überwachung des Kriechverhaltens

Aufgabenstellung
• Überwachung des (sekundären)
  Kriechverhaltens hoch beanspruchter
  Kesselbauteile (z.B. Sammler)
• Umfangsmessungen in kurzen
  Zeitabständen nur mit aufwändigen
  Messverfahren möglich

Vorgehensweise in SR1
• Berechnung des Kriechverhaltens auf Basis des Graham-Walles-Ansatzes
  unter Berücksichtigung von Druck und Temperatur
• Vergleich mit Auslegungskurve (konstante Beanspruchung)
• Vergleich mit in größeren Zeitabständen durchgeführten
  Umfangsdehnmessungen

05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 10
Überwachung des Kriechverhaltens




05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 11
Ausblick

Bauteilberechnung auf Basis von Schalenmodellen




05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 12
Zusammenfassung

• Relevante Betriebsergebnisse und Ereignisse
  werden dokumentiert
• Analyse unplanmäßiger Zustände detailliert möglich
• Identifizieren der stark beanspruchten Zonen
  (Reduzierung des Prüfaufwandes, Verlängerung von
  Prüffristen möglich)
• Nachweis und Gewährleistung des
  bestimmungsgemäßen Betriebes
• Durch Einbindung des Rohrleitungsmodells können
  Installation und Wartung der Messtechnik minimiert
  werden
• Anpassung an neue Werkstoffe und Regelwerke
  stets gewährleistet



05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D   Seite 13
Mobile Wartung und
Freischaltung
mit V-RFID und RFID



 Dr. M. Stephan
 KELI 2010
Freischaltung von gestern

                  Meister                                                                                               Schicht


          Karteikarte (Excel):
                                                                                                                     Eintrag FS-Buch
            Arbeit steht an


                                                                                                                    Notizbuch zu Rate
              Anruf in Warte
                                                                                                                     gezogen (Excel)


                                                                                                                 Freischaltung „auf Zuruf“
                                                                                                                      (elektr./mech.)



                                                                                                                     Eintrag FS-Buch



    Meister geht in Warte und
    erhält Freigabe zur Arbeit

© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID                               Seite | 2
Heutige Arbeitsweise der
Freischaltung in Papierform




© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 3
Freischaltung mit SI®


              … ist ein sicherer,
              nachvollziehbarer Prozess:


             Der Freischaltschein enthält geprüfte
             Angaben zu Freischalt- und Arbeitsort,
             durchzuführenden Maßnahmen etc.



              Unterschriften nach jedem Schritt des
              Prozesses erzwingen verantwortliches
              Handeln




© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 4
Verbesserungsmöglichkeiten
bei der Freischaltung


           SI® kann vorliegende Konflikte
           nur auf dem Papier ausdrucken
           und auf dem Bildschirm im SI®-
           System markieren

           „Buchhaltung“ vor Ort, Schaltanlage
           oder im Betrieb ist nicht möglich

           Fehler vor Ort sind möglich
           durch menschliches Versagen

           aber es bleiben einige
           Optimierungsmöglichkeiten


           Die RFID Technologie

© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 5
Was ist RFID?

         Schreib-/                                                                                               RFID:
         Lesekopf                                                                                                 Radio
                                                                                                                   Frequency
                                                                                                                    IDentification

                                                                                                          „Passiver“ Transponder,
                                                                                                              Aktivierung über
                                                                                                               Funkenergie
                                                                                                          (schmutzunempfindlich)


                                                                                                                              Datentransfer
                                                                                                                            zwischen Schreib-
                                                                                                                              /Lesekopf und
                                                                                                                               Transponder
                                                                                                                             Reichweite: 3cm

© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID                            Seite | 6
RFID verbessert die Frei- und
Zuschaltsicherheit

          Bin ich hier richtig?                                          Eindeutige
                                                                         Identifikation durch
                                                                         RFID!

                                                                                    Habe ich nichts vergessen?

                                                                                   Freischaltliste auf PDA
                                                                                   muss vollständig
                                                                                   bearbeitet werden!


                                                                                                          Darf ich wieder zuschalten?

                                                                                                             Nummern der
                                                                                                             Freischaltungen werden
                                                                                                             vor Ort gespeichert!

© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID                          Seite | 7
Freischaltung mit RFIDs und SI®

       Das Freischaltsystem ist
       optimiert:


           Alle vorliegenden Konflikte
           werden mittels RFID zuverlässig
           erkannt

           „Buchhaltung“ erfolgt vor Ort
           zuverlässig auf dem RFID

           Fehler vor Ort werden durch Erkennung
           des Freischaltorts durch RFID
           verhindert




© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 8
Papiergestützte Wartung

       Im Kraftwerk werden pro Tag
       ca. 150 Wiederkehrende Maßnahmen
       durchgeführt


       Organisatorische Tätigkeiten dauern
       pro Tag mehrere Stunden


       Rückmeldungen werden von Hand
       ins SI® -System eingegeben




© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 9
Unterstützung regelmäßiger
Wartungsarbeiten

          Bin ich hier richtig?                                            Eindeutige
                                                                           Identifikation durch
                                                                           RFID!

                                                                                      Habe ich nichts vergessen?

                                                                                       Liste der Wartungsarbeiten
                                                                                       auf PDA muss vollständig
                                                                                       bearbeitet werden!


                                                                                                     Hat jemand die Arbeiten gemacht?

                                                                                                                 Daten der letzten
                                                                                                                 Wartungen werden vor Ort
                                                                                                                 gespeichert!

© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID                         Seite | 10
Papierlose Wartung mit RFID

       Einsparung an Arbeitszeit, Druckerverbrauchsmaterial


       Verbesserung der Arbeitsqualität


       Vermeidung unbeabsichtigter doppelter Arbeitsausführung
       und Materialvergeudung


       RFID erleichtert dem Fremdinstandhalter den Nachweis der
       erbrachten Leistungen




© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 11
Maintainer 2009 Award

       Für die Anwendungen
       mobile Freischaltung und Wartung mit RFID
       erhielt
       Hr. Wolfgang Offermanns
       (Evonik Energy Services GmbH)
       den

       Maintainer 2009 Award

       in der Kategorie „Projekt des Jahres / Dienstleister“


       Die Jury bestand aus Instandhaltungsspezialisten u.a. der
       Firmen Daimler, Bayernoil, BASF und Chemserv


       Der Preis wurde anlässlich des Kongresses „MainDays2009“
       am 4. März 2009 in Leipzig verliehen

© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 12
Aktueller Zustand:
RFID-Einsatz im Kraftwerk

   Was wurde bisher erreicht?
           RFID sichert den Gesamtprozess ab
           und spart Arbeitszeit und Papier


   Wäre es nicht möglich,…
           …RFID-Zustandsinformationen anzuzeigen?

   Dann braucht nicht jeder einen PDA.




 © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 13
Eine Freischaltung ist aktiv




© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 14
V-RFID ist auch geeignet zur
Unterstützung von Wartungen




 © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 15
Design V-RFID
                                                                               Freischaltung




          Wiederkehrende
                                                                                     Prüfung                     Rundgänge
            Maßnahme




   Die Evonik Energy Services GmbH hat das Verfahren, V-RFID u.a. für die Prozesse
         der Freischaltung und Wartung einzusetzen, zum Patent angemeldet.
© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID               Seite | 16
Evolution der Instandhaltung




© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 17
Evonik Energy Services GmbH
  System Technologies
  Rüttenscheider Straße 1-3
  45128 Essen
  Tel. +49 201 801-4000
© 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID   Seite | 18

Contenu connexe

En vedette

Integrated Information Tracking Technology
Integrated Information Tracking TechnologyIntegrated Information Tracking Technology
Integrated Information Tracking TechnologyNick Nudell
 
Sistema Nacional de Bachillerato
Sistema  Nacional  de BachilleratoSistema  Nacional  de Bachillerato
Sistema Nacional de Bachilleratocetis109blog
 
Gen2 Profordems Ppt Modulo 1
Gen2 Profordems Ppt Modulo 1Gen2 Profordems Ppt Modulo 1
Gen2 Profordems Ppt Modulo 1E RV
 
Riems Competencias Genericas
Riems Competencias GenericasRiems Competencias Genericas
Riems Competencias GenericasAlfonso
 
Vorstellung nurago
Vorstellung nuragoVorstellung nurago
Vorstellung nuragonurago
 
Sistema Nacional De Bachillerato Sep 1 Original
Sistema Nacional De Bachillerato Sep 1 OriginalSistema Nacional De Bachillerato Sep 1 Original
Sistema Nacional De Bachillerato Sep 1 OriginalMartín, Sem. Titulac Man
 
Transport SDN & OpenDaylight Use Cases in Korea
Transport SDN & OpenDaylight Use Cases in KoreaTransport SDN & OpenDaylight Use Cases in Korea
Transport SDN & OpenDaylight Use Cases in KoreaJustin Park
 
Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?
Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?
Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?TinyEYE Europe
 
14 capnography part1 overview
14 capnography part1 overview14 capnography part1 overview
14 capnography part1 overviewDang Thanh Tuan
 
Rad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology Roadmap
Rad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology RoadmapRad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology Roadmap
Rad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology RoadmapJTatEmbarcaderoTechnologies
 
Rebaca DPI and PCRF Expertie Overview
Rebaca DPI and PCRF Expertie OverviewRebaca DPI and PCRF Expertie Overview
Rebaca DPI and PCRF Expertie OverviewArshad Mahmood
 
Modulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana Vinay
Modulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana VinayModulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana Vinay
Modulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana Vinayguest803285
 
Implementing a New QMS Improvement System
Implementing a New QMS Improvement SystemImplementing a New QMS Improvement System
Implementing a New QMS Improvement SystemPECB
 
Sistema Nacional de Bachillerato en México
Sistema Nacional de Bachillerato en MéxicoSistema Nacional de Bachillerato en México
Sistema Nacional de Bachillerato en Méxicoarriola17
 
Janin PréSentation Jfk09 C
Janin PréSentation Jfk09 CJanin PréSentation Jfk09 C
Janin PréSentation Jfk09 Cguest9b25cb
 

En vedette (19)

Ethik ems tag1
Ethik ems tag1Ethik ems tag1
Ethik ems tag1
 
Integrated Information Tracking Technology
Integrated Information Tracking TechnologyIntegrated Information Tracking Technology
Integrated Information Tracking Technology
 
Sistema Nacional de Bachillerato
Sistema  Nacional  de BachilleratoSistema  Nacional  de Bachillerato
Sistema Nacional de Bachillerato
 
Gen2 Profordems Ppt Modulo 1
Gen2 Profordems Ppt Modulo 1Gen2 Profordems Ppt Modulo 1
Gen2 Profordems Ppt Modulo 1
 
Riems Competencias Genericas
Riems Competencias GenericasRiems Competencias Genericas
Riems Competencias Genericas
 
Vorstellung nurago
Vorstellung nuragoVorstellung nurago
Vorstellung nurago
 
Sistema Nacional De Bachillerato Sep 1 Original
Sistema Nacional De Bachillerato Sep 1 OriginalSistema Nacional De Bachillerato Sep 1 Original
Sistema Nacional De Bachillerato Sep 1 Original
 
Transport SDN & OpenDaylight Use Cases in Korea
Transport SDN & OpenDaylight Use Cases in KoreaTransport SDN & OpenDaylight Use Cases in Korea
Transport SDN & OpenDaylight Use Cases in Korea
 
Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?
Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?
Chancen und Hindernisse im Gesundheitsmarkt - Paradigmenwechsel über die Grenze?
 
Ltl profile ppt 2016
Ltl profile ppt 2016Ltl profile ppt 2016
Ltl profile ppt 2016
 
Pawel glowacki going_multi_tier
Pawel glowacki going_multi_tierPawel glowacki going_multi_tier
Pawel glowacki going_multi_tier
 
14 capnography part1 overview
14 capnography part1 overview14 capnography part1 overview
14 capnography part1 overview
 
Rad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology Roadmap
Rad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology RoadmapRad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology Roadmap
Rad Studio, Delphi, C++Builder, and Appmethod 2015 Technology Roadmap
 
Rebaca DPI and PCRF Expertie Overview
Rebaca DPI and PCRF Expertie OverviewRebaca DPI and PCRF Expertie Overview
Rebaca DPI and PCRF Expertie Overview
 
Modulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana Vinay
Modulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana VinayModulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana Vinay
Modulo 2 Recursos y Materiales Didacticos Unidad 3 Diana Vinay
 
Implementing a New QMS Improvement System
Implementing a New QMS Improvement SystemImplementing a New QMS Improvement System
Implementing a New QMS Improvement System
 
Sistema Nacional de Bachillerato en México
Sistema Nacional de Bachillerato en MéxicoSistema Nacional de Bachillerato en México
Sistema Nacional de Bachillerato en México
 
Planea 2015 ems
Planea 2015 emsPlanea 2015 ems
Planea 2015 ems
 
Janin PréSentation Jfk09 C
Janin PréSentation Jfk09 CJanin PréSentation Jfk09 C
Janin PréSentation Jfk09 C
 

Dernier

Presentation Endstation Dingden, Razzia von Rotterdam
Presentation Endstation Dingden, Razzia von RotterdamPresentation Endstation Dingden, Razzia von Rotterdam
Presentation Endstation Dingden, Razzia von RotterdamEus van Hove
 
Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch
Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein TelefongesprächEin Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch
Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein TelefongesprächOlenaKarlsTkachenko
 
Konjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit Power
Konjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit PowerKonjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit Power
Konjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit PowerMaria Vaz König
 
Stadt Popasna.Stadt PopasnaStadt Popasna
Stadt Popasna.Stadt PopasnaStadt PopasnaStadt Popasna.Stadt PopasnaStadt Popasna
Stadt Popasna.Stadt PopasnaStadt PopasnaOlenaKarlsTkachenko
 
Kurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdf
Kurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdfKurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdf
Kurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdfHenning Urs
 

Dernier (6)

Presentation Endstation Dingden, Razzia von Rotterdam
Presentation Endstation Dingden, Razzia von RotterdamPresentation Endstation Dingden, Razzia von Rotterdam
Presentation Endstation Dingden, Razzia von Rotterdam
 
Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch
Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein TelefongesprächEin Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch
Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch. Ein Telefongespräch
 
Díptic PFI pfi pfi pfi pfi pfi pfi pf.pdf
Díptic PFI pfi pfi pfi pfi pfi pfi pf.pdfDíptic PFI pfi pfi pfi pfi pfi pfi pf.pdf
Díptic PFI pfi pfi pfi pfi pfi pfi pf.pdf
 
Konjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit Power
Konjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit PowerKonjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit Power
Konjunktiv II - Theorie undd Beispiele - DaF mit Power
 
Stadt Popasna.Stadt PopasnaStadt Popasna
Stadt Popasna.Stadt PopasnaStadt PopasnaStadt Popasna.Stadt PopasnaStadt Popasna
Stadt Popasna.Stadt PopasnaStadt Popasna
 
Kurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdf
Kurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdfKurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdf
Kurzbeschreibung Schreibtools für die Toolbox.pdf
 

Evonik

  • 1. Neue Methoden der zustandsorientierten Instandhaltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken Evonik Energy Services Mai 2010
  • 2. Neue Methoden der zustandsorientierten Instand- haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken SWAN ca. 80 Sensoren SWAN ca. 80 Sensoren Lünen 7 Herne 4 SR::SPC ca. 30 KPI‘s SR::SPC ca. 30 KPI‘s ES-ST Auswertung Aufbereitung Rü 1-3 Lünen 6 Herne 3 SR::SPC ca. 30 KPI‘s SR::SPC ca. 30 KPI‘s Lieferung und Betreuung von Monitoring- und Analysesystemen an den Kraftwerksstandorten HKW Herne und KW Lünen 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 2
  • 3. Neue Methoden der zustandsorientierten Instand- haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken Prinzip der Stresswellenanalyse Prinzip der statistischen Prozessanalyse Ergebnisse SWAN Ergebnisse SR::SPC Zusammenfassung 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 3
  • 4. Prinzip: Messung der Ultraschallenergie aus Reibung und Stoßimpulsen SWE = Stresswellenenergie Beispiel: Neuwertiges Wälzlager Geringe Oberflächenrauigkeiten, Beispiel: Wälzlagerschaden geringe Reibung, ruhiger Lauf SWAN Stresswellen Impulsfolge Ultraschall- sensor Zeit z.B. 2 Sekunden 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 4
  • 5. Prinzip: Messung der Ultraschallenergie aus Reibung und Stoßimpulsen Neuwertiges Lager: SWE = Stresswellenenergie Geringe Oberflächenrauigkeiten, Beispiel: Wälzlagerschaden geringe Reibung, ruhiger Lauf Stresswellen Impulsfolge Geringe SWE aus allgemeiner Reibung Flächeninhalt entspricht einem Wert im SWE-Trend Zeit z.B. 2 Sekunden 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 5
  • 6. Prinzip: Messung der Ultraschallenergie aus Reibung und Stoßimpulsen Neuwertiges Lager: SWE = Stresswellenenergie Geringe Oberflächenrauigkeiten Beispiel: Wälzlagerschaden Verschleiß im laufenden Betrieb: Oberflächenrauigkeiten nehmen zu Stresswellen Impulsfolge Erhöhte SWE bedingt durch Verschleiß Flächeninhalt hat Zeit zugenommen z.B. 2 Sekunden 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 6
  • 7. Prinzip: Messung der Ultraschallenergie aus Reibung und Stoßimpulsen Neuwertiges Lager: SWE = Stresswellenenergie Geringe Oberflächenrauigkeiten Verschleiß durch laufenden Betrieb: Beispiel: Wälzlagerschaden Oberflächenrauigkeiten nehmen zu Schaden ist aufgetreten: Stresswellen Impulsfolge Defekte bewirken große Beiträge zum SWE-Signal SWE aus Stoßereignis hier: Abplatzung Zeit Flächeninhalt nimmt z.B. 2 Sekunden schlagartig zu 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 7
  • 8. Prinzip: Messung der Ultraschallenergie aus Reibung und Stoßimpulsen Neuwertiges Lager: SWE = Stresswellenenergie Geringe Oberflächenrauigkeiten Verschleiß durch laufenden Betrieb: Beispiel: Wälzlagerschaden Oberflächenrauigkeiten nehmen zu Schaden ist aufgetreten: Defekte bewirken große Beiträge zum SWE- Stresswellen Impulsfolge Signal Kurzfristiger Ausfall wird wahrscheinlich! SWE aus älterem (ausgewalztem) Schaden Zeit Ältere, größere Schäden: z.B. 2 Sekunden Weiteres Anwachsen 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 8
  • 9. Verarbeitung der Stresswellenenergie 1.0 0.9 0.8 0.7 20.000-600.000 Amplitude (V) 0.6 0.5 Werte 0.4 1 Kennwert 0.3 in einem DR 0.2 0.1 pro Minute 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Time (sec) 1.0 Erfassung der Zwei 0.9 Sensorwerte DRs 0.8 0.7 20.000-600.000 Amplitude (V) gemultiplext: pro 0.6 0.5 Werte 0.4 Tag 0.3 in einem DR 1 2 3 4 0.2 0.1 0.0 1 2 3 4 0.0 0.5 1.0 1.5 Time (sec) 2.0 2.5 3.0 Datenspeicherung … Messzeit jew. Energie- verteilung 1 – 30s (Histogramm) FFT Datenerfassung Datenauswertung 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 9
  • 10. Maschinenbewertung mit der Stresswellenanalyse Belastung Schmierung Verschleiß Lagerdefekte Verzahnungsdefekte Konstante Geschwindigkeit Öltemperatur auf Energieverteilung: FFT: zeigt Lagerschaden Konstante Belastung Betriebsniveau Verzerrt Letzter Ölwechsel Instandhaltungs- Historie ... am Letzter Ölwechsel … Getriebe 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 10
  • 11. Neue Methoden der zustandsorientierten Instand- haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken Prinzip der Stresswellenanalyse Prinzip der statistischen Prozessanalyse Ergebnisse SWAN Ergebnisse SR::SPC Zusammenfassung 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 11
  • 12. SR::SPC 1 2 3 Statistische Prozesskontrolle Frühwarnsystem zur Erkennung von Prozessveränderungen und -trends durch Analyse vorhandener Betriebsdaten 1 Daten aus 2 Gütekennwert 3 KPI Verlauf Leittechnik (KPI) definieren analysieren 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 12
  • 13. Eigenschaften kraftwerks- 1 technischer Kenngrößen Kraftwerkstechnische Kenngrößen hängen meist von mehreren Rand- bedingungen ab, z. B.: der Last bzw. Anlagenfahrweise den Brennstoffqualitäten den Umweltbedingungen etc. LT-Warngrenzen liegen deutlich über den regulären Betriebswerten 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 13
  • 14. Eigenschaften kraftwerks- 1 technischer Kenngrößen Kraftwerkstechnische Kenngrößen hängen meist von mehreren Rand- bedingungen ab, z. B.: der Last bzw. Anlagenfahrweise den Brennstoffqualitäten den Umweltbedingungen etc. LT-Warngrenzen liegen deutlich über den regulären Betriebswerten 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 14
  • 15. Ist/Soll-Vergleich liefert 2 normierten Kennwert (KPI) Der „Key Performance Indicator“ (KPI) gibt als normierte Kennzahl die aktuelle Komponenten- oder Prozessgüte unabhängig von äußeren Randbedingungen wieder: KPI = Ist-Wert / Soll-Wert 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 15
  • 16. 2 Referenzwertberechnung: datenbasiert oder physikalisch Datenbasierte oder physikalische Modelle zur Bestimmung der Referenz(kennfelder) zur Normierung von Kennzahlen KPI a SR::EPOS KPI=Istwert/Referenzwert b Die Referenzwerte beschreiben die erwartete Abhängigkeit der Kenngröße von Last, etc. 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 16
  • 17. 3 Statistische Prozesskontrolle: aus Daten Informationen erzeugen Kontrollkarten von KPIs: Beispiel einer klassischen XbarS-Karte Beispiel: REA-Gavo 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 38200 38250 38300 38350 38240 38260 38280 38300 38320 38340 38360 Der ungestörte Prozess (links) wird Anzeige von Kontrollgrenzen, genutzt, um obere und untere Kontroll- von Mittelwert und Vertrauens- grenzen und Referenzwerte der bereich für jeden Zeitraum der Kontrollkarte (rechts) zu berechnen Durchschnittsermittlung 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 17
  • 18. Look and Feel: 1 2 3 Alarmzentrale & E-Mail-Info Typ I Typ II Typ III 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 18
  • 19. Aktueller Status des Projektes - Analyse- und Auswertearbeitsplatz 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 19
  • 20. Neue Methoden der zustandsorientierten Instand- haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken Prinzip der Stresswellenanalyse Prinzip der statistischen Prozessanalyse Ergebnisse SWAN Ergebnisse SR::SPC Zusammenfassung 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 20
  • 21. Foto der Sensoren an den GAVO-Antrieben Die Sensorflansche wurden jeweils am Getriebegehäuse des Getriebemotors angeschraubt, welches fest und damit Geräusche leitend mit dem Klemm- und Drehflansch verbunden ist. Als Geräuschquellen kommen daher alle Lager von Motor und Getriebe sowie die Verzahnungen des Getriebes und des Bolzenkranzes in Frage. Sensor Antrieb 1 Sensor Antrieb 2 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 21
  • 22. SWE-Trends GAVO-Antrieb 1 und 2 01.02.2010 - 09.02.2010 Am Wochenende Austausch des GAVO-Antriebs 2 wg. Ölundichtigkeit 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 22
  • 23. GAVO-Antrieb 2: alt und neu Time-Domain (Messwerte in Volt) Altes Aggregat : 02.02.2010 Neues Aggregat: 08.02.2010 Sehr unruhig, Sensor schlägt voll aus 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 23
  • 24. Neue Methoden der zustandsorientierten Instand- haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken Prinzip der Stresswellenanalyse Prinzip der statistischen Prozessanalyse Ergebnisse SWAN Ergebnisse SR::SPC Zusammenfassung 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 24
  • 25. 1 2 3 Frischlüfter: neu gewuchtet Y FRL (03/08-02/09) Warnschwelle SR::SPC LT: 08.02.09 24.10.08 KPI (08/08-02/09) KPI (08/08-02/09) SR::SPC 24.10.08 SR::SPC 24.10.08 KPI (08/08-02/09) 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 25
  • 26. 3 Kondensator: Leckage & 1 2 Störung Vakuumsystem p kond (06/07-06/08) KPI (04/07-04/08) KPI (04/07-04/08) KPI (04/07-04/08) 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 26
  • 27. Neue Methoden der zustandsorientierten Instand- haltung am Beispiel von zwei Steag Kraftwerken Prinzip der Stresswellenanalyse Prinzip der statistischen Prozessanalyse Ergebnisse SWAN Ergebnisse SR::SPC Zusammenfassung und Ausblick 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 27
  • 28. Zusammenfassung und Ausblick Wie ist der Stand? 72 Maschinen an zwei Standorten in der Überwachung: Pumpen, Lüfter, Kompressoren, Mühlen, Traglager, Turbinen, Generatoren … Mannschaft ist interessiert Erste Ergebnisse sind vielversprechend Wie sind die nächsten Schritte? Detaillierte Analysen und Gespräche mit den Fachbereichen Weiterverarbeitung der SWE-Signale mit SPC (Statistical Process Control) 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 28
  • 29. 23.04.2010 | Stresswellenanalyse | EMS-Technologietage 2010, Wesel Seite | 29
  • 30. Platzhalter Titelbild Rohrleitungsmonitoring Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Joël Wagner (Evonik Energy Services) Horst Hoffmann (RWE Power) 05. Mai 2010
  • 31. 1. Situation am Standort 2. Online-System SR::SPM 3. Anwendung im KW Neurath 4. Unplanmäßige Beanspruchung erkennen 5. Unplanmäßige Beanspruchung bewerten 6. Hängerauslenkung plan / unplan 7. Überwachung des Kriechverhaltens 8. Ausblick 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 2
  • 32. Situation am Standort Allgemeine Rahmenbedingung Zustandsorientierte • Minimale Personalausstattung Instandhaltung • Know-how-Abfluss fand/findet durch Personalabgang und durch häufige Aufgabenwechsel statt Reduzierung des Betriebssicherheit Prüfaufwandes steigt Lebensdauerüberwachung Revisionen werden • Bestimmungsgemäßen Betrieb besser planbar sicherstellen • Festlegen von Prüffrist und -umfang • Dokumentierte Qualität sicherstellen Anlagenverfügbarkeit steigt • Einsatz neuer Werkstoffe Instandhaltungskosten sinken • Regelwerke im Wandel (Forschungsergebnisse berücksichtigen) 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 3
  • 33. Online-System SR::SPM DATEN ROHR2 SR::SPM SERVER • Lebensdauerberechnung SOLL IST • Diagrammerstellung • Erschöpfungsübersicht • Datenklassierung Monitoring • Statusübersicht, Monitoring Systembaustein Auswertung, Benutzeroberfläche 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 4
  • 34. Anwendung im KW Neurath, D • Revision (Austausch) der FD Leitung, seit Oktober 2007 in Betrieb • ROHR2 Modell mit knapp 1000 Knoten (Bögen, gerade Rohre, Stützen, T-Stücke, Reduzierungen, usw.) • Überwachung von 44 Rohrbögen der HD-Leitung (Betrieb 530°C, 163 bar) Messtechnik • Druck- und Temperaturmessungen • 5 Wegmesspunkte an Konstanthängern • 5 Doppelkraftmessungen 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 5
  • 35. Unplanmäßige Beanspruchung erkennen Statusübersicht Soll-Ist-Vergleich Kräfte und Wege 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 6
  • 36. Unplanmäßige Beanspruchung bewerten 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 7
  • 37. Hängerauslenkung unplanmäßig 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 8
  • 38. Hängerauslenkung planmäßig 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 9
  • 39. Überwachung des Kriechverhaltens Aufgabenstellung • Überwachung des (sekundären) Kriechverhaltens hoch beanspruchter Kesselbauteile (z.B. Sammler) • Umfangsmessungen in kurzen Zeitabständen nur mit aufwändigen Messverfahren möglich Vorgehensweise in SR1 • Berechnung des Kriechverhaltens auf Basis des Graham-Walles-Ansatzes unter Berücksichtigung von Druck und Temperatur • Vergleich mit Auslegungskurve (konstante Beanspruchung) • Vergleich mit in größeren Zeitabständen durchgeführten Umfangsdehnmessungen 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 10
  • 40. Überwachung des Kriechverhaltens 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 11
  • 41. Ausblick Bauteilberechnung auf Basis von Schalenmodellen 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 12
  • 42. Zusammenfassung • Relevante Betriebsergebnisse und Ereignisse werden dokumentiert • Analyse unplanmäßiger Zustände detailliert möglich • Identifizieren der stark beanspruchten Zonen (Reduzierung des Prüfaufwandes, Verlängerung von Prüffristen möglich) • Nachweis und Gewährleistung des bestimmungsgemäßen Betriebes • Durch Einbindung des Rohrleitungsmodells können Installation und Wartung der Messtechnik minimiert werden • Anpassung an neue Werkstoffe und Regelwerke stets gewährleistet 05. Mail 2010 | Rohrleitungsmonitoring – Betriebserfahrungen im Kraftwerk Neurath, D Seite 13
  • 43.
  • 44. Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Dr. M. Stephan KELI 2010
  • 45. Freischaltung von gestern Meister Schicht Karteikarte (Excel): Eintrag FS-Buch Arbeit steht an Notizbuch zu Rate Anruf in Warte gezogen (Excel) Freischaltung „auf Zuruf“ (elektr./mech.) Eintrag FS-Buch Meister geht in Warte und erhält Freigabe zur Arbeit © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 2
  • 46. Heutige Arbeitsweise der Freischaltung in Papierform © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 3
  • 47. Freischaltung mit SI® … ist ein sicherer, nachvollziehbarer Prozess: Der Freischaltschein enthält geprüfte Angaben zu Freischalt- und Arbeitsort, durchzuführenden Maßnahmen etc. Unterschriften nach jedem Schritt des Prozesses erzwingen verantwortliches Handeln © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 4
  • 48. Verbesserungsmöglichkeiten bei der Freischaltung SI® kann vorliegende Konflikte nur auf dem Papier ausdrucken und auf dem Bildschirm im SI®- System markieren „Buchhaltung“ vor Ort, Schaltanlage oder im Betrieb ist nicht möglich Fehler vor Ort sind möglich durch menschliches Versagen aber es bleiben einige Optimierungsmöglichkeiten Die RFID Technologie © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 5
  • 49. Was ist RFID? Schreib-/ RFID: Lesekopf Radio Frequency IDentification „Passiver“ Transponder, Aktivierung über Funkenergie (schmutzunempfindlich) Datentransfer zwischen Schreib- /Lesekopf und Transponder Reichweite: 3cm © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 6
  • 50. RFID verbessert die Frei- und Zuschaltsicherheit Bin ich hier richtig? Eindeutige Identifikation durch RFID! Habe ich nichts vergessen? Freischaltliste auf PDA muss vollständig bearbeitet werden! Darf ich wieder zuschalten? Nummern der Freischaltungen werden vor Ort gespeichert! © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 7
  • 51. Freischaltung mit RFIDs und SI® Das Freischaltsystem ist optimiert: Alle vorliegenden Konflikte werden mittels RFID zuverlässig erkannt „Buchhaltung“ erfolgt vor Ort zuverlässig auf dem RFID Fehler vor Ort werden durch Erkennung des Freischaltorts durch RFID verhindert © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 8
  • 52. Papiergestützte Wartung Im Kraftwerk werden pro Tag ca. 150 Wiederkehrende Maßnahmen durchgeführt Organisatorische Tätigkeiten dauern pro Tag mehrere Stunden Rückmeldungen werden von Hand ins SI® -System eingegeben © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 9
  • 53. Unterstützung regelmäßiger Wartungsarbeiten Bin ich hier richtig? Eindeutige Identifikation durch RFID! Habe ich nichts vergessen? Liste der Wartungsarbeiten auf PDA muss vollständig bearbeitet werden! Hat jemand die Arbeiten gemacht? Daten der letzten Wartungen werden vor Ort gespeichert! © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 10
  • 54. Papierlose Wartung mit RFID Einsparung an Arbeitszeit, Druckerverbrauchsmaterial Verbesserung der Arbeitsqualität Vermeidung unbeabsichtigter doppelter Arbeitsausführung und Materialvergeudung RFID erleichtert dem Fremdinstandhalter den Nachweis der erbrachten Leistungen © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 11
  • 55. Maintainer 2009 Award Für die Anwendungen mobile Freischaltung und Wartung mit RFID erhielt Hr. Wolfgang Offermanns (Evonik Energy Services GmbH) den Maintainer 2009 Award in der Kategorie „Projekt des Jahres / Dienstleister“ Die Jury bestand aus Instandhaltungsspezialisten u.a. der Firmen Daimler, Bayernoil, BASF und Chemserv Der Preis wurde anlässlich des Kongresses „MainDays2009“ am 4. März 2009 in Leipzig verliehen © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 12
  • 56. Aktueller Zustand: RFID-Einsatz im Kraftwerk Was wurde bisher erreicht? RFID sichert den Gesamtprozess ab und spart Arbeitszeit und Papier Wäre es nicht möglich,… …RFID-Zustandsinformationen anzuzeigen? Dann braucht nicht jeder einen PDA. © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 13
  • 57. Eine Freischaltung ist aktiv © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 14
  • 58. V-RFID ist auch geeignet zur Unterstützung von Wartungen © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 15
  • 59. Design V-RFID Freischaltung Wiederkehrende Prüfung Rundgänge Maßnahme Die Evonik Energy Services GmbH hat das Verfahren, V-RFID u.a. für die Prozesse der Freischaltung und Wartung einzusetzen, zum Patent angemeldet. © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 16
  • 60. Evolution der Instandhaltung © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 17
  • 61. Evonik Energy Services GmbH System Technologies Rüttenscheider Straße 1-3 45128 Essen Tel. +49 201 801-4000 © 2010 Evonik Energy Services GmbH, System Technologies - Mobile Wartung und Freischaltung mit V-RFID und RFID Seite | 18