การบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์สำหรับปั๊มประเภทหอยโข่งในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษPredictive Maintenance for Centrifugal Pumps in Pulp Industry

Abstract

ในกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษมีการใช้ปั๊มประเภทหอยโข่งเป็นจำนวนมาก เมื่อปั๊มเกิดเหตุขัดข้องจะส่งผลให้กระบวนการผลิตต้องหยุดชะงัก ดังนั้นการบำรุงรักษาปั๊มจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะลดการเกิดเหตุขัดข้องลง แม้ว่ามีการใช้การบำรุงรักษาเชิงป้องกันของปั๊มแต่ยังพบการเกิดเหตุขัดข้องของปั๊มอยู่ มีสาเหตุมาจากการกำหนดระยะเวลาในการตรวจเช็คและบำรุงรักษาไม่สัมพันธ์กับตัวแปรหลัก 3 ตัว ได้แก่ ระดับความสำคัญ อายุการใช้งาน และภาระงานของปั๊มในงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดระยะเวลาที่เหมาะสมในการตรวจเช็คสภาพปั๊ม โดยใช้การบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ด้วยการวิเคราะห์ค่าความสั่นสะเทือนเพื่อช่วยแสดงสถานะของปั๊มและสร้างความสัมพันธ์ระหว่างค่าความสั่นสะเทือนกับตัวแปรทั้งสาม โดยมีขั้นตอนในการดำเนินงานวิจัยดังนี้ 1) จัดกลุ่มของปั๊ม แยกตามระดับความสำคัญอายุการใช้งานและภาระงาน 2) ทำการวัดค่าความสั่นสะเทือนของตลับลูกปืนแล้วสังเกตการเปลี่ยนแปลงของค่าความสั่นสะเทือนเพื่อพยากรณ์หาระยะเวลาที่เหมาะสมในการตรวจเช็คสภาพปั๊ม 3) ดำเนินการตรวจเช็คสภาพปั๊มตามระยะเวลาที่ได้พยากรณ์ไว้ เมื่อพบว่าปั๊มมีแนวโน้มเกิดเหตุขัดข้องก็จะทำการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน 4) ทำการประเมินผลการดำเนินงานจากค่าเฉลี่ยของเวลาระหว่างเกิดการขัดข้อง (MTBF) และค่าเฉลี่ยของเวลาตั้งแต่เกิดการขัดข้องจนใช้งานได้ (MTTR) ผลการดำเนินงานพบว่าระยะเวลาที่เหมาะสมในการตรวจเช็คสภาพปั๊มทุก 7 วัน ทุก 15 วัน และทุก 30 วัน เมื่อทำการตรวจระยะเวลาดังกล่าวและดำเนินการแก้ไขเมื่อพบว่ามีแนวโน้มการเกิดเหตุขัดข้อง ส่งผลให้ค่า MTBF ในหน่วยบำบัดน้ำเสีย มีค่าเพิ่มขึ้นถึง 724 ชั่วโมง (เพิ่มขึ้น 50.16%) และค่า MTTR ในหน่วยการฟอกเยื่อมีค่าลดลงถึง 12.02 นาที (ลดลง 13.19%)

Centrifugal pumps are commonly used in the process for making paper pulp. Pump failure may result in the production process disruption. Maintenance and troubleshooting of centrifugal pumps play a key role in reducing such failure. Despite all the care in preventive maintenance, some unexpected failures can still be found. Generally the failure are caused by unrelated timetable for typical inspection and 3 equipment parameters, i.e. the priority queue, a pump’s operational lifetime and workload. This research aims to determine the appropriate time period recommended for pump inspection through predictive maintenance and pump vibration analysis as to determine its mechanical condition. The relationships between the vibration values obtained and the three main parameters were carried out. Studying steps are 1) grouping the pumps by these parameters; 2) measuring the vibration of the bearing, and then observing its changes for a reliable prediction of upcoming inspection periods; 3) performance monitoring and inspecting based on the of the forecast period. As potential problems are identified, preventive maintenance can be be administered and performed properly; 4) calculating the Mean Time Between Failures (MTBF) and the Mean Time To Repair (MTTR). The results show that the proper time periods for regular inspection and maintenance are every 7 days, every 15 days and every 30 days. As the procedures were completed as the indicated time, the MTBF of the pumps in water treatment unit was found to increase to 724 hours (50.16%), and the MTTR of pumps in Brownstock unit reduced to 12.02 minutes (13.19%).