Операторите рутински го контактираат мојот тим со фрустрирачки образец: кертриџ со крилца што испорачува 14.000 часа во лабораториската тест-инсталација откажува за 6.500 часа на платформата. Пумпата е од ист модел. Номиналните спецификации се совпаѓаат. Профилот на работен притисок е во рамките на објавените граници. Сепак, јазот во работниот век е реален и конзистентен во целиот сегмент.

Поминав доволно време на повици за сервисирање на платформи и расклопувања по дефекти за да разберам зошто се јавува овој јаз и би сакал да споделам што научив за основните причини. Не станува збор за една единствена причина. Станува збор за акумулација на стресори што лабораториското тестирање или ги поедноставува или целосно ги изоставува. Оваа статија ги разгледува тие стресори и практиките за одржување што го надоместуваат поголемиот дел од изгубениот век на траење, врз основа на теренските податоци што ги собравме низ офшор инсталациите во Северното Море, Мексиканскиот Залив и офшор Западна Африка.

Што всушност потврдува лабораториското тестирање

Производителите на хидраулични пумпи го оценуваат работниот век на кертриџот врз основа на стандардизирано тестирање кое ги следи ISO 4391 и протоколите специфични за производителот. Тест-уредот користи чисто хидраулично масло филтрирано според ISO 4406 18/16/13 или подобро, работи со постојан целен притисок и проток, ја одржува температурата на маслото во тесен опсег и работи континуирано без вибрации или надворешен механички стрес.

Купувачите што споредуваат различни серии пумпи за офшор услуга можат да ги разгледаатСемејство на кертриџи од серијата Vзаедно со платформата T6 за да се идентификува вистинската конфигурација за специфични барања на платформата.

Под овие контролирани услови, кертриџот со единечна пумпа T6 постојано испорачува од 14.000 до 18.000 работни часови пред да се појават трите сигнали за замена. Лабораторискиот тест служи за вистинска цел: ги потврдува маржите на дизајнот, конзистентноста на производството и номиналните перформанси низ целото семејство на производи. Производителите и клиентите се потпираат на овие бројки за планирање на капацитетот и предвидување на замената.

Она што лабораторискиот тест не го опфаќа е кумулативниот ефект на повеќе стресори кои работат истовремено во инсталации во реалниот свет. Секој поединечен стресор може да биде во рамките на дизајнерската маргина. Сепак, комбинираното влијание го забрзува абењето многу повеќе од она што може да го предвиди кој било поединечен лабораториски тест. Околината на офшор платформата е еден од потешките примери за овој ефект на зголемување.

Стресен фактор еден: Патишта на контаминација со сол

Солта влегува во хидрауличниот систем преку неколку патишта што лабораториските тестирања не ги опфаќаат. Најчеста е компромитирана дихтунга, особено околу дихтунгите на вратилото, дихтунгите на шипките на цилиндрите и вентилите за оддишување на резервоарот. Воздухот и морскиот спреј натопен со сол продираат во овие точки под услови на платформата, внесувајќи хлоридни јони во маслото.

За операторите на платформи кои ги оценуваат резервните пумпи низ целото портфолио на производи за морска храна,семејство на мотори со крилаја надополнува пумпната линија T6 со помошни моторни погони за системи за позиционирање.

Откако ќе се најдат во маслото, честичките од сол дејствуваат како абразивни загадувачи кои го забрзуваат абењето на врвовите на лопатките, притисочната плоча и површините на брегастите. Механичкото абење од сол е видливиот начин на дефект, но хлоридните јони, исто така, предизвикуваат електрохемиска корозија на површините на лежиштата и заптивките на вратилото. Оваа корозија ретко предизвикува моментален дефект, но го намалува животниот век на лежиштата и заптивките, создавајќи секундарни дефекти надвор од самиот кертриџ.

Пакетите за запечатување на море достапни заПумпи од серијата Т6користете флуоројаглеродни еластомери оценети за изложеност на сол. Овие материјали чинат повеќе од стандардните нитрилни заптивки, но го продолжуваат животниот век на заптивките за 3 до 5 пати во морски средини. Купувачите кои наведуваат пумпи за офшор платформи секогаш треба да го потврдат изборот на пакетот за заптивање, бидејќи стандардните заптивки се стандардни во многу конфигурации на производи, освен ако не се експлицитно надградени.

Освен заптивките, филтерот за оддишување на резервоарот е честа патека на контаминација кај офшор инсталациите. Стандардните оддишници ги отстрануваат честичките, но не и пареата од сол. Достапни се специјализирани морски оддишници со медиуми за задржување на сол и чинат од 50 до 150 американски долари по единица. За операторите на платформи што работат со повеќе пумпи, надградбата на оддишниците низ целата флота е една од инвестициите за одржување со највисок поврат што се достапни.

Втор стресор: Термичко циклирање од повремено работење

Хидрауличните системи на платформата ретко работат континуирано. Работата на кранот се вклучува и исклучува како што се движи товарот. Системите со витла се вклучуваат накратко за време на ракувањето или позиционирањето на сидрото. Моќните единици може да стојат во мирување со часови помеѓу оперативните настани. Секој циклус на стартување и исклучување произведува термички минлив ефект што кертриџот мора да го апсорбира.

Купувачите кои ја истражуваат сигурноста на пумпите на отворено море можат да се повикаат наЕвропска федерација за ракување со материјалистандарди за опрема за ракување со материјали што се користи во морски и офшор сервисни средини.

Во моето искуство со евалуација на протоколите за лабораториско тестирање, открив дека температурата на маслото се одржува во опсег од 10 до 15 степени Целзиусови околу целната вредност на дизајнот. На офшор платформите се забележуваат осцилации на температурата на маслото од 30 до 50 степени Целзиусови во текот на типичен 24-часовен период. Условите на ладно стартување со масло на собна температура ги оптоваруваат врвовите на крилата поинаку од работењето во стационарна состојба. Диференцијалното термичко ширење помеѓу роторот, брегастата оска и притисочната плоча произведува микродвижења на контактните површини што го забрзуваат абењето.

Проблемот со термичкиот циклус се влошува кај платформите со ладна клима, како што се оние во Северното Море. Маслото со ладен старт на 5 степени Целзиусови во споредба со стационарната состојба на 60 степени Целзиусови значи дека компонентите на картриџот доживуваат осцилација од 55 степени во секој оперативен циклус. Операторите на платформи во овие региони пријавуваат дека животниот век на картриџот е на долната граница од опсегот на море, често под 7.000 часа.

Купувачите кои наведуваат пумпи за платформи со ладна клима треба да побараат карактеристики за термичко управување, како што се загреани резервоари, циркулациони пумпи кои одржуваат минимална температура на маслото за време на периоди на мирување и материјали за кертриџи оценети за работа на ниски температури. Овие карактеристики додаваат од 5 до 10 проценти на цената на пумпата, но надоместуваат од 15 до 25 проценти од работниот век изгубен поради термичкото циклирање.

Трет стресор: Вибрации од дејството на брановите и работата на кранот

Платформите на море доживуваат континуирани нискофреквентни вибрации од дејството на брановите, интерфејсите брод-платформа и работењето на кранот. Амплитудата на вибрациите варира во зависност од дизајнот на платформата и состојбата на морето, но таа е секогаш присутна и никогаш не е симулирана во лабораториски тестирања.

ISO протоколите за тестирање на перформансите на хидрауличниот систем наведени во овој напис се документирани наКаталог на ISO стандарди, која ја обезбедува методологијата за тестирање што производителите ја користат за тврдењата за номинален век на траење.

Континуираните нискофреквентни вибрации го забрзуваат механичкото абење на површините на лежиштата, заптивките на вратилото и интерфејсот помеѓу кертриџот и куќиштето. Внатрешните компоненти на крилната пумпа се потпираат на прецизни растојанија за кои дизајнот претпоставува дека ќе ги одржат во услови на стационарна состојба. Вибрациите воведуваат динамички оптоварувања кои ги менуваат растојанијата за мали, но значајни количини. Во текот на илјадници работни часови, кумулативниот ефект е забрзано абење на секоја површина на интерфејсот.

Работата со кран произведува минливи вибрации со голема амплитуда кои се уште поштетни од континуираните вибрации на платформата. Комбинацијата од нишање на кран, работа на витло и движење на товар создава профили на вибрации кои ја надминуваат маргината на дизајн на стационарна состојба на пумпата за кратки периоди. Овие минливи промени не се регистрираат како дефекти, но оставаат микро-оштетувања кои се зголемуваат во текот на целиот работен век на патронот.

Најефикасната контрамерка што ја забележав кај ретрофитираните платформи е изолацијата на вибрации на местото на монтирање. Еластичните држачи оценети за поморска употреба го намалуваат преносот на вибрации на платформата до телото на опремата за 60 до 80 проценти. Држачите чинат од 200 до 500 американски долари по единица и претставуваат една од инвестициите со највисок поврат за продолжување на животниот век на кертриџот. Операторите кои ретрофитираат еластични држачи обично пријавуваат 10 до 15 проценти подолг животен век во рамките на првиот циклус на замена.

Стресен фактор четири: Транзиенти на притисок од работа со кран и витло

Работата со кран и витло создава преодни промени на притисокот што го надминуваат работниот притисок во стационарна состојба за 30 до 60 проценти. Скоковите на притисок се јавуваат во текот на милисекунди, но се повторуваат многу пати за време на еден циклус на кран. Секој преод создава ударно оптоварување на компонентите на патронот што лабораториското тестирање не го евидентира.

За подетално читање на практиките за одржување на морскиот хидрауличен систем,ISO стандард за чистота на хидраулична течностја обезбедува рамката за код за чистота што се користи во програмата за земање примероци од нафта на отворено море опишана погоре.

Ефектот на зголемување на илјадниците минливи притисоци на врвовите на крилата, притисочната плоча и површините на брегастите прстени е мерлив во анализата на расклопување. Комплетите кертриџи кои биле подложени на обемна услуга на кран покажуваат карактеристични модели на абење на работ на отворот под висок притисок кои не се појавуваат при стационарна работа. Моделот на абење постепено ја намалува волуметриската ефикасност, што е еден од трите сигнали што ги опфатив во статијата за рамката за замена на кертриџи.

Купувачите кои наведуваат хидраулични единици за сервисирање на кран и витло треба внимателно да ја проценат димензионирањето на акумулаторот. Соодветно димензионираните акумулатори ги апсорбираат преодните притисоци и го намалуваат ударното оптоварување на внатрешните компоненти. Недимензионираните акумулатори им овозможуваат на преодните притисоци да стигнат до телото на пумпата и да го забрзаат абењето. Односот помеѓу капацитетот на акумулаторот и работниот век не е широко разбран, но теренските податоци постојано покажуваат дека платформите со соодветен капацитет на акумулаторот имаат 15 до 20 проценти подолг работен век.

Ефектот на соединување на четири стресори

Стресните фактори не работат независно. Тие се соединуваат еден со друг на начини што лабораториските тестови не можат да ги репродуцираат. Загадувањето со сол го забрзува абењето, што го влошува термичкиот циклус. Вибрациите ги разградуваат заптивките што инаку би ја спречиле солта да навлезе. Транзиентните притисоци предизвикуваат ударни оптоварувања на компонентите што веќе се ослабени од другите стресни фактори.

Ова соединение е причината зошто кертриџот оценет за 14.000 до 18.000 часа во лабораторија испорачува 6.000 до 10.000 часа во типична офшор услуга. Ниеден поединечен стрес-фактор не го објаснува јазот. Интеракцијата на сите е објаснувањето.

Операторите на платформи кои го разбираат овој ефект на сложеност ги дизајнираат своите програми за одржување соодветно. Наместо да се третира секој фактор на стрес одделно, најефикасните програми за одржување ги решаваат сите истовремено преку координирани циклуси на инспекција, протоколи за земање примероци од масло, програми за надградба на заптивките и прегледи на капацитетот на акумулаторот.

Програмата за одржување 250-H што ги обновува изгубените животи

Низ сите офшор инсталации што ги анализиравме, мојот тим постојано откриваше дека платформите со структурирани програми за одржување од 250 часа постигнуваат век на траење на кертриџите во опсег од 8.000 до 10.000 часа, наместо од 6.000 до 8.000 часа како во основата. Интервалот од 250 часа се совпаѓа со типичните оперативни циклуси на платформите и им дава на екипите за одржување предвидлива каденца за критичните точки на инспекција.

Петте компоненти на програмата се едноставни. Прво, земање примероци од маслото на одводот на куќиштето на пумпата и резервоарот. Примерокот се анализира за број на честички, содржина на вода и концентрација на хлориди. Бројот на честички над ISO 4406 19/17/14 предизвикува надградби на филтрацијата. Содржината на вода над 100 ppm предизвикува инспекција на резервоарот. Концентрациите на хлориди над 50 ppm предизвикуваат инспекција на заптивката.

Второ, визуелна проверка на заптивките на заптивката на вратилото, заптивките на прачката на цилиндарот и вентилот за оддишување на резервоарот. Секој знак на насобирање сол, стврднување или пукање предизвикува итна замена на заптивката со пакетот за заптивање за морски производи. Трето, замена на елементот за филтрирање според фиксен распоред, без оглед на индикацијата за пад на притисокот. Замената на елементот го спречува проблемот со постепено ограничување на протокот опфатен претходно во рамката за одржување на кертриџот.

Четврто, верификација на акумулаторот пред полнење. Губењето на притисокот пред полнење е најчеста причина за недоволно димензионирање на акумулаторот во употреба, бидејќи азотот протекува бавно со текот на времето. Годишната верификација го открива проблемот пред да го забрза абењето на кертриџот. Петто, проверка на вибрационата монтажа. Стврднатите или напукнати еластични монтажи ги губат своите изолациски својства и дозволуваат вибрациите на платформата да стигнат до телото на пумпата.

Купувачите кои специфицираат пумпи за нови инсталации на платформи треба да побараат документација за програмата за одржување од добавувачот на пумпи како дел од техничкиот пакет за поднесување. Добавувачите кои не можат да обезбедат структурирано упатство за одржување за офшор услуги не се вистинските добавувачи за овие тешки апликации.

Сертификати на друштвата за класификација и што тие значат

Операторите на офшор платформи специфицираат пумпи со сертификати од класификациски друштва што одговараат на стандардите за набавки на државата на знамето и операторот на платформата. Петте друштва што најчесто се споменуваат се CCS (Кинеско класификациско друштво), DNV (Det Norske Veritas, Норвешка), ABS (Американско биро за испорака), BV (Bureau Veritas, Франција) и LR (Lloyd's Register, Велика Британија).

Секое друштво има различни протоколи за тестирање, барања за сертификација и процедури за обновување. CCS сертификацијата обично е потребна за платформи што работат под кинеско знаме или работат со кинески оператори. DNV е најчестиот услов за платформите во Северното Море. ABS доминира во Мексиканскиот Залив. BV покрива многу западноафрикански и медитерански операции. LR управува со значителен дел од британскиот сектор и глобалните офшор проекти.

Добавувачите кои поседуваат повеќе сертификати можат да опслужуваат поширок спектар на платформи, но сертификатите не се еквивалентни. Секоја бара посебно тестирање, посебни процедури за ревизија и посебна документација. Цената за одржување на пет сертификати не е тривијална, поради што листата на добавувачи кои ги поседуваат сите пет истовремено е кратка. Vicks Hydraulic ги одржува сите пет сертификати за семејството морски кертриџи, што нè позиционира да им служиме на операторите на платформи низ главните офшор региони.

T6EEC: Работниот коњ на офшор погонските единици

Меѓу членовите на семејството T6, конфигурацијата со троен дел T6EEC е најчесто специфицирана за погонски единици на офшор платформи и системи со витла. Тројниот дизајн обезбедува три пумпни делови во едно куќиште, делејќи го влезниот и излезниот притисок помеѓу деловите. Оваа архитектура нуди неколку предности специфични за офшор услугите.

Купувачите кои ги оценуваат моторните погони за офшор погонските единици можат да ги разгледаатХидрауличен каталог на Итонза референтни материјали за хидраулични компоненти за морски потреби.

Дизајнот со троен дел обезбедува вградена редундантност. Доколку еден дел покаже рано абење, пумпата продолжува да работи со намален капацитет додека е закажано одржувањето. Оваа редундантност е важна на платформи каде што непланираното застојување на системите со кран или витло може целосно да ги запре операциите. Операторите во Северното Море обично инсистираат на дизајни со троен дел за сервисирање на крановите, бидејќи дефектите на еден дел создаваат непосредни оперативни и безбедносни ризици.

T6EEC, исто така, ги испорачува високите стапки на проток потребни за операции со кранови и витла на отворено море без прибегнување кон пумпи со поголема рамка. Пумпите со поголема рамка додаваат тежина и површина во хидрауличниот простор на платформата, што носи значителни трошоци во офшор изградбата. T6EEC го испорачува капацитетот на проток во покомпактно пакување, што е значајна предност кај распоредите на платформите со ограничен простор.

За операторите на платформи кои ги оценуваат замените на T6EEC, од суштинско значење е да се специфицира пакетот за запечатување за море. Стандардниот пакет за запечатување користи нитрилни еластомери оценети за општа индустриска употреба. Пакетот за море се надградува на флуоројаглеродни еластомери низ целиот патрон. Разликата во цената е од 10 до 15 проценти од цената на патронот, но обновувањето на работниот век е од 30 до 40 проценти во услови на море.

Кога резервниот пазар има смисла, а кога не

Дискусијата за кертриџите од резервниот пазар е понијансирана во странство отколку во кој било друг сегмент на примена. Во индустриски услови, им ги објаснив на клиентите математиката на трошоците за сопственост што обично е во корист на производителите на оригинална опрема (OEM). Истата математика во странство е многу поеднострана.

Резервните патрони во офшор услови обично достигнуваат 50 до 65 проценти од работниот век на OEM. Зголемените стрес фактори кои веќе го намалуваат животниот век на OEM патроните за 30 до 50 проценти имаат уште поголемо влијание врз резервните производи. Затворот на врвот на крилото, рамноста на притисочната плоча и толеранциите на завршната обработка на површината што производителите на OEM ги држат во рамките на строгите спецификации е потешко да се одржат во резервната цена.

Кога непланираното застој на офшор платформа може да надмине 100.000 американски долари дневно во изгубени трошоци за производство и оперативни трошоци за подготвеност, заштедите од премијата за резервна цена не ја компензираат зголемената фреквенција на замена. Операторите кои стандардизираат резервни кертриџи на офшор платформа обично се соочуваат со 30 до 50 проценти повисоки вкупни трошоци за кертриџи во период од пет години и покрај пониската единечна цена.

Патеката на резервниот пазар има смисла во апликации со ниска критичност, како што се помошните платформски системи каде што времето на застој е прифатливо. За апликации со примарен кран, витло и погонска единица, OEM е вистинскиот одговор на море. Математиката е помалку интересна од оперативните последици.

Заклучок: Третирање на офшор како посебна класа на апликации

Според моето искуство, рамката што функционира за индустриски апликации не се пренесува директно на офшор платформи. Работниот век е за 30 до 50 проценти под лабораториските оценки од причини што контролираното тестирање не ги опфаќа. Операторите кои го третираат офшорот како посебна класа на апликации, со свои програми за одржување, свои критериуми за квалификација на добавувачи и свои пресметки на вкупните трошоци за сопственост, постојано постигнуваат подобри резултати од оние кои применуваат индустриски прирачници за услуги на платформата.

Комбинацијата од контаминација со сол, термички циклуси, вибрации и минливи промени на притисокот е реалноста на офшор хидрауличните услуги. Добавувачите кои ги разбираат сите стресори и ги дизајнираат своите производи, документација и програми за поддршка соодветно се добавувачите со кои вреди да се соработува. Најевтиниот кертриџ ретко е вистинското решение во офшор услугите, а премијата за OEM е полесно оправдана отколку во кој било друг сегмент.

Доколку вашата инженерска група оценува хидраулични единици за офшор инсталација или се бори со работниот век под лабораториските нивоа, нашиот поморски тим може да го прегледа работниот циклус и да препорача спецификација прилагодена на платформата. Испратете го профилот на работниот век и тековните податоци за сервисирање прекуконтакт страница, и ќе ја извршиме анализата врз базата на податоци од офшор.центар за техничка документацијаисто така содржи упатства за поморските спецификации и структурата на програмата за одржување од 250 часа.