Колко често трябва да се почиства силозът? Попитайте десет ръководители на заводи и ще получите десет различни отговора. Някои почистват по фиксиран календарен график, независимо дали силозът има нужда от това или не. Други чакат, докато потокът спре напълно. Повечето попадат някъде по средата, като разчитат на интуиция и минал опит, а не на данни.
Правилната честота не е еднаква за всеки силоз. Свойствата на материала, конструкцията на силоза, продължителността на съхранение и условията на околната среда влияят върху това колко бързо се развива натрупването. Честота, която работи за един силоз, може да е твърде честа или недостатъчно честа за друг.
Тази статия предоставя рамка за определяне на честотата на почистване въз основа на измерими показатели, а не на предположения. Той описва факторите, които влияят на степента на натрупване, обяснява как да установите базови данни и предлага практически методи за коригиране на честотата при промяна на условията.
Първа глава: Защо фиксираните графици се провалят
Много съоръжения почистват силози по фиксиран график. На всеки шест месеца. Веднъж годишно. След всяко изключване. Логиката е проста: почистването по график предотвратява изненадващи повреди.
Проблемът е, че натрупването не следва календар. Силоз, който обработва сух, свободно течащ материал в сух климат, може да изисква почистване веднъж на всеки две години. Същият материал за обработка на силози с по-високо съдържание на влага по време на дъждовен сезон може да изисква почистване на всеки три месеца. Фиксираният график неизбежно води или до твърде често почистване, загуба на пари, или до недостатъчно често, рискувайки провал.
Фиксираните графици също се провалят, защото не отчитат промените в работните условия. Съоръжение, което променя доставчиците на материали, коригира производствените нива или модифицира своя процес на сушене, може да види драстични промени в нивата на натрупване. Фиксираният график продължава както преди, сега несъответстващ на действителните условия.
Алтернативата на фиксираните графици е почистване въз основа на състоянието. Вместо да почиствате на определена дата, почистете, когато индикаторите показват, че натрупването е достигнало праг. Този подход изисква измерване, но измерването не трябва да е сложно или скъпо.
Глава втора: Фактори, които стимулират степента на натрупване
Разбирането на степента на натрупване изисква да се знае какво кара материала да полепва по стените на силоза и да остава там, вместо да изтича.
Влагата е най-честият фактор. Много насипни материали абсорбират влагата от въздуха или задържат влагата от обработката. С увеличаването на влагата частиците стават по-лепкави. Критичното ниво на влага варира според материала. Циментът може да започне да залепва при относително ниско съдържание на влага. Зърното може да понесе по-висока влажност преди залепване. Сезонните промени във влажността, особено в региони с влажни и сухи сезони, могат значително да променят степента на натрупване.
Размерът и формата на частиците също имат значение. Фините частици имат по-голяма повърхност на единица маса и са по-податливи на кохезионни сили. Неправилните частици се свързват по-лесно от сферичните. Материалите с широко разпределение на размера на частиците могат да се отделят по време на пълнене, като фините частици мигрират към стените, където могат да образуват твърди отлагания.
Състоянието на стената на силоза влияе върху натрупването. Гладките стени с покрития с ниско триене отделят материал по-лесно от грапавия бетон или корозирала стомана. По-старите силози с повредени стени или повърхностни неравности натрупват материал по-бързо от новите силози с гладки повърхности. Самото състояние на стената се променя с времето поради износване, корозия и предишни методи на почистване.
Моделите на пълнене и изпразване влияят на мястото на натрупване. Материалът, който удря стената по време на пълнене, може да се натрупа в точката на удара. Изхвърлянето, което създава поток на фуния, а не масов поток, оставя материал по стените извън канала на потока. Геометрията на дъното на силоза, включително ъгълът на бункера и размерът на изходящия отвор, определят дали се получава масов поток или поток във фуния.
Продължителността на съхранение е друг фактор. Материалът, който остава в силоза за по-дълги периоди, има повече време за консолидиране и залепване. Съоръженията, които бързо обръщат силози, често имат по-малко натрупване от съоръженията, където материалът престоява седмици или месеци.
Глава трета: Измерване на натрупването без изпразване на силоза
Най-голямата пречка пред почистването въз основа на състоянието е убеждението, че натрупването не може да бъде измерено без изпразване на силоза. Това вярване е невярно.
Прости методи за измерване са достъпни и ефективни. Най-разпространеният е сондажът, дълъг метален прът, който се спуска през отвор за достъп или през горната част на силоза. Операторът усеща съпротивление, когато прътът влезе в контакт с натрупания материал. Чрез измерване докъде прониква прътът може да се оцени дебелината на натрупването.
За силози с множество точки за достъп систематичното сондиране на няколко места осигурява карта на разпределението на натрупването. Тази карта показва къде се е натрупал материал и колко е дебел. Сондирането отнема минути на силоз и не изисква специализирано оборудване освен прът и рулетка.
По-сложните методи включват инспекционни камери, спуснати в силоза през отвори за достъп. Тези камери осигуряват визуално потвърждение на дебелината и разпределението на натрупването. Някои системи включват светлини и възможности за панорамно и наклонено мащабиране за цялостна проверка. Цената на тези камери е намаляла значително през последните години, което ги прави достъпни за повечето съоръжения.
За силози със сензори за ниво самите показания на сензорите предоставят косвена информация. Ако сензорът за ниво показва наличие на материал, но скоростта на изпразване намалява, натрупването може да ограничава потока. Ако сензорът за ниво показва по-бавно от очакваното спадане по време на разреждане, ефективният капацитет може да е намален от натрупване.
Основният принцип е да измервате последователно. Един и същ метод на измерване, на едни и същи места, по същия график, произвежда сравними данни във времето. Тези данни разкриват тенденции в скоростта на натрупване, които не биха били видими от едно измерване.
Глава четвърта: Установяване на базови данни
Преди да се определи честотата на почистване, съоръжението трябва да установи базови данни за степента на натрупване. Това изисква измервания, извършвани на редовни интервали за период, който включва типичните работни условия.
Един прост подход е да се измерва натрупването на същите три или четири места във всеки силоз веднъж месечно в продължение на шест месеца. Запишете датата, оператора, извършил измерването, местоположението и измерената дебелина. Също така запишете съответните условия на работа, като вид на материала, съдържание на влага, скорост на производство и продължителност на съхранение.
След шест месеца данните ще покажат модел. Някои силози може да показват малко или никакво натрупване. Други може да покажат стабилно натрупване. Скоростта на натрупване, измерена в милиметри на месец или сантиметри на месец, се превръща в основа за определяне на честотата на почистване.
Например, ако един силоз показва натрупване, нарастващо с два сантиметра на месец, а критичният праг за проблеми с потока е тридесет сантиметра, тогава силозът ще достигне прага след около петнадесет месеца. Интервал на почистване от дванадесет месеца осигурява граница на безопасност.
Базовите данни също разкриват сезонни модели. Ако нивата на натрупване са по-високи през лятото и по-ниски през зимата, почистването може да се планира, за да се избегнат най-лошите периоди или може да се коригира сезонно.
Глава пета: Задаване на прага на почистване
Прагът на почистване е нивото на натрупване, което предизвиква намеса. Задаването на този праг изисква балансиране на два риска. Твърде ранното почистване губи пари. Твърде късното почистване крие риск от повреда на потока.
Прагът трябва да се основава на връзката между дебелината на натрупването и характеристиките на потока. В някои силози дори умереното натрупване няма ефект върху изхвърлянето, тъй като материалът тече през централен канал. В други силози, малко количество натрупване близо до изхода може да причини незабавни проблеми.
Най-практичният метод за определяне на прага е наблюдението. Проследявайте измерванията на натрупването заедно с ефективността на разреждането. Забележете при какво ниво на натрупване скоростта на разреждане започва да намалява. Обърнете внимание на какво ниво потокът спира напълно. Прагът трябва да бъде зададен доста преди точката, в която потокът спира.
За повечето силози прагът е между петдесет и седемдесет процента от нивото на натрупване, което би причинило спиране на потока. Този диапазон осигурява граница на безопасност, като същевременно избягва прекалено честото почистване.
Прагът не е фиксиран. Тъй като условията на силоза се променят, прагът може да се нуждае от корекция. Силоз с новомонтирана облицовка може да понесе повече натрупване, преди да възникнат проблеми с потока. Силоз с повишена производителност може да бъде по-чувствителен към натрупване.
Глава шеста: Регулиране на честотата въз основа на работните промени
Условията на работа се променят. Когато се променят, честотата на почистване също трябва да се промени. Данните, събрани по време на установяването на базовата линия, осигуряват отправна точка за извършване на тези корекции.
Промяната в източника на материал е често срещан фактор за регулиране на честотата. Различните мини, различните доставчици или различните производствени партиди могат да имат различно съдържание на влага, разпределение на размера на частиците или химичен състав. След промяна на материала увеличете временно честотата на измерване, за да определите дали степента на натрупване се е променила.
Промяната в темпа на производство също влияе върху натрупването. По-високата пропускателна способност означава, че повече материал преминава през силоза, което може или да увеличи натрупването поради повече материал, удрящ стените, или да намали натрупването, тъй като силозът се обръща по-бързо. Реалният ефект зависи от конкретния механизъм.
Промяната във времето, особено сезонните промени, може да повлияе на съдържанието на влага. Много съоръжения увеличават честотата на измерване през влажните сезони и я намаляват през сухите сезони, след като се установят сезонните модели.
Промените в оборудването, които засягат самия силоз, също имат значение. Нови облицовки, ремонтирани стенни повърхности или модифицирани изпускателни системи променят характеристиките на натрупване. След всяка модификация на силоза, възстановете базовите данни, преди да се върнете към нормалния график за измерване.
Глава седма: Икономиката на честотните решения
Решенията за честота на почистване имат преки икономически последици. Твърде честото почистване губи ресурси. Прекалено рядкото почистване крие риск от производствени загуби и спешни разходи.
Икономическият анализ сравнява разходите за превантивно почистване с разходите за спешно почистване и производствени загуби. Превантивното почистване може да бъде планирано по време на планирани прекъсвания, като се избягват производствени загуби. Аварийното почистване се извършва, когато потокът вече е спрял, което води до производствени загуби и често изисква извънреден труд или премия за труд.
Математиката е ясна. Ако превантивното почистване струва пет хиляди долара и предотвратява едно спешно събитие на година, струващо петдесет хиляди долара, превантивното почистване си струва дори ако се извършва по-често, отколкото е строго необходимо. Ако превантивното почистване струва пет хиляди долара и не предотвратява никакви извънредни ситуации, тъй като силозът така или иначе не би се провалил, почистването е пропиляно.
Предизвикателството е, че ползата от превантивното почистване е предотвратяването на нещо, което може или не може да се е случило. Тази несигурност може да доведе или до прекомерно почистване, за да бъде безопасно, или до недостатъчно почистване, за да спестите пари.
Решението е да се използват данните от измерването на натрупването, за да се направи възможно най-добрата оценка. Ако данните показват, че натрупването исторически е достигнало прага след дванадесет месеца, превантивното почистване на десет месеца е разумно. Ако данните показват, че натрупването никога не е достигнало прага дори след двадесет и четири месеца, превантивното почистване на дванадесет месеца вероятно е ненужно.
Глава осма: Изпълнение на програма за измерване
Успешната програма за измерване изисква три елемента: дефинирана процедура, възложена отговорност и документирани резултати.
Процедурата трябва да уточнява кои силози се измерват, кои места във всеки силоз, какъв метод на измерване се използва, колко често се правят измервания и какви действия се задействат от различни резултати от измерването. Процедурата трябва да бъде записана и достъпна за целия съответен персонал.
Отговорността трябва да бъде възложена на конкретен човек или екип. В по-малките съоръжения един техник по поддръжката може да се справи с всички измервания. В по-големи съоръжения измерването може да бъде разпределено в множество смени или зони. Всеки, който извършва измерванията, се нуждае от обучение за метода и последователно записване на резултатите.
Резултатите трябва да бъдат документирани в прост формат, като например електронна таблица с колони за дата, идентификация на силоза, местоположение, стойност на измерване и бележки за условията на работа. Документираните резултати предоставят основата за анализ на тенденциите и решения за честота.
Не е необходимо програмата за измерване да е сложна. Една проста сондажна пръчка, рулетка и електронна таблица са достатъчни за изпълнение на ефективна програма с минимални разходи. Стойността е в последователността на данните, а не в сложността на оборудването.
Глава девета: Често срещани грешки и как да ги избегнем
Няколко грешки обикновено подкопават програмите за измерване. Разпознаването на тези грешки помага на съоръженията да ги избегнат.
Първата грешка е измерването на едно и също място всеки път. Натрупването често варира според местоположението в силоза. Измерването само на най-достъпното място може да пропусне натрупване на друго място. Решението е да се измерват множество местоположения и да се проследява всяко отделно.
Втората грешка е непоследователната техника на измерване. Един оператор измерва до най-близкия сантиметър. Друга оценка. Един оператор измерва в една и съща точка от обиколката на силоза. Друг измерва от различен ъгъл. Решението е писмена процедура и обучение.
Третата грешка е липсата на запис на работни условия. Данните от измерванията без контекст са трудни за тълкуване. Внезапното увеличение на натрупването може да се дължи на промяна на материала, промяна на времето или грешка в измерването. Условията на запис помагат да се разграничат истинските тенденции от шума.
Четвъртата грешка е третирането на програмата за измерване като незадължителна. Когато инсталацията е заета, измерванията се пропускат. Когато растението е бавно, се правят измервания. Този непоследователен график прави анализа на тенденциите ненадежден. Решението е да се третират измерванията като задължителна задача с определено време.
Петата грешка е липсата на действие върху данните. Измерванията се вземат, записват и архивират. Никой не ги рецензира. Никакви решения не се основават на тях. Решението е редовно да се преглеждат данните от измерванията, например на месечна среща за поддръжка, и да се използват данните, за да се вземат изрични решения относно честотата на почистване.
Глава десета: Кога да почистите, кога да оставите на мира
Крайният резултат от програмата за измерване е увереността в решенията за почистване. С надеждни данни управителят на предприятието може да отговори с увереност на въпроса дали даден силоз има нужда от почистване.
Чисто, когато измерванията на натрупването показват, че силозът се доближава до прага, при който се очакват проблеми с потока. Чисто, когато тренд линията показва, че натрупването се ускорява, дори ако текущите нива са под прага. Почистете след промяна на материала, за която е известно, че увеличава натрупването, дори ако измерванията все още не са потвърдили увеличението.
Оставете силоза сам, когато измерванията на натрупването са стабилни и доста под прага. Оставете силоза на мира, когато минали данни показват, че сезонните вариации са временни. Оставете силоза сам, когато почистването изисква прекъсване, което би причинило повече производствени загуби, отколкото би предотвратило почистването.
Решението винаги е преценка, но то е преценка, базирана на данни, а не на догадки. С течение на времето данните подобряват преценката. Колкото повече измервания събира едно съоръжение, толкова по-добри стават неговите решения.
Заключение
Честотата на почистване не е въпрос, който има един верен отговор. Зависи от свойствата на материала, конструкцията на силоза, работните условия и толерантността на съоръжението към риск. Правилната честота за едно съоръжение е грешна за друго.
Рамката, предоставена в тази статия, предлага път към по-добри решения. Редовно измервайте натрупването. Установете базови данни за всеки силоз. Задайте праг, който балансира разходите за почистване срещу риска от повреда. Регулирайте честотата при промяна на условията. Преглеждайте програмата редовно и я усъвършенствайте въз основа на опита.
Разходите за прилагане на тази рамка са минимални. Сондаж, рулетка и електронна таблица са цялото необходимо оборудване. Инвестицията във времето е няколко минути на силоз на месец.
Ползата е значителна. Почистването, когато е необходимо, а не по фиксиран график, намалява ненужните разходи за почистване. Почистването преди натрупването да достигне критични нива предотвратява аварийни повреди. Комбинацията от по-ниски разходи и по-висока надеждност е печалбата от подхода, базиран на измерване.
За съоръжения, които никога не са проследявали систематично натрупването, първата година от измерванията ще бъде показателна. Данните ще покажат кои силози наистина се нуждаят от често почистване и кои могат да бъдат оставени много по-дълго. Той ще покаже дали текущият график за почистване е твърде чест, твърде рядък или и двете за различни силози. И ще осигури основата за по-рационална, защитима програма за почистване.
