Có phải 70% sự cố về thiết bị công nghiệp liên quan đến điều kiện làm việc?

Có phải 70% sự cố về thiết bị công nghiệp liên quan đến điều kiện làm việc?

Tại các khu sản xuất công nghiệp, nhiều kỹ sư đã gặp phải những vấn đề tương tự: Cùng một loại thiết bị hoạt động ổn định trong một dự án, nhưng lại bắt đầu hoạt động không ổn định hoặc dao động mạnh ở một địa điểm tương tự. Các thông số có vẻ chính xác trong quá trình lựa chọn, nhưng sau khi lắp đặt, thiết bị lại gặp phải tình trạng báo động sai, cho kết quả đo không ổn định hoặc tuổi thọ ngắn. Sau khi kiểm tra việc lắp đặt, đấu dây và chất lượng sản phẩm, nguyên nhân thực sự thường là do điều kiện làm việc tại công trường.

Vấn đề không phải là thiết bị không thể đo lường, mà là môi trường hoạt động thực tế không còn là trạng thái lý tưởng như trong bảng lựa chọn. Trong nhiều trường hợp, hiệu suất của các thiết bị công nghiệp không chỉ phụ thuộc vào chính kiểu máy mà còn phụ thuộc nhiều hơn vào việc nó có phù hợp với điều kiện làm việc thực tế hay không.

Điều kiện làm việc như thế nào?

Điều kiện làm việc đề cập đến môi trường thực tế nơi các thiết bị hoạt động, bao gồm nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, tính chất môi chất, mật độ, ăn mòn, độ ẩm, độ rung, yêu cầu chống cháy nổ và nhiễu điện từ. Tất cả các yếu tố này cùng nhau quyết định liệu thiết bị có thể duy trì độ ổn định đo lường lâu dài hay không.

Độ chính xác, độ ổn định và tuổi thọ của các thiết bị đo lường bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các điều kiện sau:

Các thiết bị đo mức có thể trở nên không ổn định khi gặp phải sự thay đổi mật độ, bọt hoặc hơi nước.

Các dụng cụ thông thường sẽ nhanh hỏng hơn trong môi trường có nhiệt độ và độ ẩm cao.

Lưu lượng kế có thể tạo ra dữ liệu bị sai lệch trong điều kiện lưu lượng thấp, độ nhớt cao hoặc dòng chảy dao động. Nhiều sự cố tại chỗ tưởng chừng như là do "thiết bị không chính xác" thực chất lại xuất phát từ việc thích ứng điều kiện làm việc kém.

Ba cấp độ điều kiện làm việc

Điều kiện làm việc bình thường so với điều kiện làm việc khắc nghiệt: Điều kiện bình thường nghĩa là thiết bị hoạt động trong phạm vi thiết kế của nó. Điều kiện khắc nghiệt bao gồm nhiệt độ cao, áp suất cao, vượt quá phạm vi đo, ăn mòn mạnh và rung động mạnh, có thể gây ra hiện tượng trôi lệch, sai số lớn hơn và tuổi thọ ngắn hơn.

Điều kiện làm việc ổn định so với điều kiện làm việc biến động: Các thông số ổn định giúp thiết bị duy trì đầu ra ổn định. Việc khởi động-dừng thường xuyên hoặc thay đổi tải dẫn đến biến động mạnh, dễ làm nhiễu tín hiệu đo áp suất, nhiệt độ, mức và lưu lượng.

Điều kiện làm việc tiêu chuẩn so với điều kiện làm việc đặc biệt: Các thiết bị hoạt động tốt trong phòng thí nghiệm có thể gặp sự cố trong điều kiện độ ẩm cao, ăn mòn, bụi bẩn, rung động hoặc nhiễu điện từ. Thách thức thực sự nằm ở việc liệu thiết bị có thể thích ứng với môi trường ứng dụng phức tạp ngoài thực địa hay không.

Ảnh hưởng của điều kiện làm việc đến hiệu suất thiết bị

Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của phép đo. Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ lão hóa linh kiện và hiện tượng trôi nhiệt; nhiệt độ thấp có thể làm chậm phản hồi hoặc làm đóng băng môi trường đo.

Áp suất và tải vượt quá phạm vi cho phép gây ra hiện tượng trôi điểm 0 dần dần, méo tín hiệu và suy giảm hiệu năng.

Trạng thái dòng chảy và tính chất của môi trường quyết định độ tin cậy. Tốc độ cao gây mài mòn; tốc độ thấp làm giảm độ nhạy; độ nhớt cao, các hạt và sự đóng cặn làm tăng sai số.

Độ ẩm, rung động và nhiễu điện từ gây ra hư hỏng tích lũy, dẫn đến các lỗi nhỏ liên tục khó phát hiện.

Hầu hết các vấn đề phát sinh tại công trường đều liên quan đến điều kiện làm việc.

Nhiều sự cố hỏng hóc của thiết bị không phải do chính sản phẩm gây ra, mà là do thiếu hiểu biết về điều kiện làm việc. Trong quá trình lựa chọn thiết bị, người ta thường chỉ tập trung vào phạm vi đo, độ chính xác và mức áp suất, mà bỏ qua hơi nước, bọt khí, độ rung, nhiễu và các giới hạn lắp đặt.

Các thiết bị có thể hoạt động nhưng không ổn định; chúng có thể hoạt động tốt lúc đầu nhưng sau đó cần bảo trì thường xuyên. Dữ liệu có thể không bị lỗi hoàn toàn nhưng liên tục bị sai lệch. Tất cả những điều này đều cho thấy điều kiện làm việc không phù hợp.

Phần kết luận

Điều kiện làm việc đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với các thiết bị công nghiệp. Cùng một thiết bị có thể hoạt động khác nhau ở các địa điểm khác nhau, chủ yếu là do môi trường thay đổi. Nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, môi chất, độ ẩm, độ rung và nhiễu cùng nhau quyết định độ ổn định lâu dài.

Ứng dụng thiết bị hoàn thiện không chỉ đơn thuần là lựa chọn mô hình phù hợp với thông số kỹ thuật, mà còn là làm rõ điều kiện làm việc tại chỗ, xác định phạm vi ứng dụng và tăng cường bảo vệ cũng như bảo trì.

Hầu hết các sự cố về thiết bị không xuất phát từ chính thiết bị đó. Việc chú trọng đến việc thích ứng điều kiện làm việc trước khi đưa vào sử dụng có thể giảm đáng kể số lần hỏng hóc và chi phí bảo trì trong quá trình vận hành thực tế sau này.