NSK:n laakeriratkaisu säästää voimalaitoksella yli 130 000 euroa
Kun Englannissa sijaitsevan sähköntuottajan kahdessa teollisuustuuletinyksikössä käytettävät laakerit vikaantuivat jatkuvasti, laitos pyysi NSK:ta ehdottamaan sopivaa ratkaisua ja toteuttamaan sen. Sen jälkeen kun sovellus tarkistettiin osana NSK:n AIP (Added Value Programme) -lisäarvo-ohjelmaa, laakereiden vaihto ja muutos niiden kiinnitykseen johtivat merkittäviin kustannussäästöihin.
B042018-N-Image1.jpeg - NSK:n sovellusarvio paljasti että teollisuustuuletinyksikön vikaantumisen pohjimmainen syy oli virheellinen laakerijärjestelmä
Laakeripukeissa sijaitsevat pallomaiset rullalaakerit tukevat kahta suoravedolla varustettua yläpuolista tuuletinta, jotka ovat käytössä 24/7. Niitä käytetään primäärisinä kokonaisilmatuulettimina ja ne syöttävät ilmaa boilerille nopeudella 8 m3/sekunti lähtöpaineella 13 kPa. Kummankin yksikön laakerit kuitenkin vioittuivat keskimäärin kolmen kuukauden välein. Korjaamiseen meni kolmelta teknikolta aina 10 tuntia ja tästä aiheutui merkittäviä kuluja joka kerta kun laakeri rikkoutui.
Laakerin vaihtoon kului paljon aikaa ja se oli kallista. Tämä aiheutui pääosin siitä, että tehtävä oli niin suuri. Kummankin tuulettimen halkaisija on noin 3,5 m ja se on asennettu 2 m pitkän akselin päähän, jonka halkaisija on 135 millimetriä. Akselin kierrosnopeus on 1487 rpm ja sitä pyörittää suoraan kytketty 350 kilowatin sähkömoottori.
"Laitos seurasi laakereiden kuntoa kummassakin tuulettimessa", selittää NSK:n myynti-insinööri Dennis Briggs-Price. "Lämpötilaa seurattiin jatkuvasti magneetti-ilmaisimella ja kummankin laakerin värähtely tarkistettiin viikoittain ja sen nopeus mitattiin säteisasennossa [pystysuora]". Normaalitilanteessa lukema oli noin 70 °C nopeudella 5 mm/s. Aina kun nämä arvot ylittyivät merkittävästi, se tarkoitti välitöntä vikaantumisvaaraa, ja laitos vaihtoi varotoimenpiteenä laakerit. Ennen vaihtoa mitattu arvo oli tyypillisesti 90-100 °C nopeudella 20-33 mm/s. Itse asiassa yhdessä yksikössä sattunut laakerin vioittuminen rikkoi teräksisen kehyksen / asennuskiinnikkeet, ja sen aikana mitattiin korkeita lämpötila- ja värähtelyarvoja. Tehdas oli aiemmin yrittänyt jopa tasapainottaa tuulettimia käyttäen kolmansien osapuolien resursseja, mutta laakeriviat jatkuivat.
NSK:n kattava sovellusarvio piti sisällään vikaantuneiden laakereiden arvioinnin sekä käyttöpäästä että toisesta päästä. Ulkorenkaan ulkohalkaisijassa havaittiin useita ongelmia, mukaan lukien kulumiskorroosiota. Oli myös selvää, että kummankin laakerin vierintäpinta oli tukenut aksiaalista kuormaa. Tämä kävi ilmi leveämmästä ja selkeämmästä kulumajäljestä. Tämä on epätavallista, koska tuuletinkokoonpanossa käytettiin sekä kiinteän pään että vapaan pään sovitusta, mikä sallii akselin laajentua käyttölämpötilan mukaan. Näin ollen vapaan pään pitäisi tukea ainoastaan radiaalista kuormaa.
Koska voimalaitoksen vapaan pään laakerissa näkyi merkkejä aksiaalisesta kuormasta, NSK pystyi toteamaan, että jatkuvien vikaantumisien pohjimmaisena syynä oli virheellinen laakerijärjestelmä. Tästä syystä suositukseksi annettiin laakereiden vaihto SNN-laakeripukilla varustettuihin ja suureen kuormitukseen tarkoitettuihin pallomaisiin rullalaakereihin, jotka asetettaisiin oikealla tavalla. NSK:n pallomaisissa rullalaakereissa käytetään parhaita materiaaleja, jotka soveltuvat suuriin nopeuksiin ja kestävät korkeaa kuormitusta. Laakerirenkaissa käytetään erityisiä toleransseja, jolloin ne kestävät paremmin värähtelyä, iskukuormia ja kohdistusvirheitä. Laakerit on lämpöstabiloitu 200 celsiusasteeseen saakka. Valinta kohdistui suurille kuormituksille tarkoitettuihin pallomaisiin rullalaakereihin myös siksi, että niiden sisäinen rakenne on luotettavampi kun niitä käytetään suoraan kytkettävissä yläpuolisissa tuuletinyksiköissä. Tämä on pääosin sisärenkaan olakkeiden ansiota, jotka antavat rullille paremman ohjauksen.
"Suoritimme testin, jossa insinööritiimimme valvoi suositustemme mukaista asennusta ja toteutusta" selittää Briggs-Price. "Tuloksena on ollut nolla laakerivikaa 12 kuukauden aikana. Lisäksi ratkaisumme neljä kertaa pidempi käyttöikä parantaa tuottavuutta, koska se vähentää huoltokustannuksia ja käyttökatkoista aiheutuvia kustannuksia."
Kuten tästä esimerkistä voidaan nähdä, vääränlaisten laakereiden käyttäminen tai niiden asentaminen väärin voi heikentää koneiden ja teollisuusyksiköiden toimintaa ja saada jopa koko laitoksen pysähdyksiin. NSK:n AIP on tarkoitettu tehostamaan käyttö- ja huoltoprosesseja ja se tekee niistä kannattavampia säästämällä rahaa jokaisessa lisäarvovaiheessa.
Kokeneet NSK-asiantuntijat käyttävät hyväksi todettua menetelmää ideaalisen ratkaisun löytämiseksi jokaiseen sovellukseen. He työskentelevät tässä asiakkaan kanssa ja ottavat huomioon vaatimusten kaikki yksityiskohdat. Englannissa sijaitsevan sähköntuottajan kohdalla AIP-prosessi käsitti palvelut alkukartoituksesta ja tuotteen valinnasta asiakkaan koulutukseen ja lopputarkastukseen asti. Tulokset puhuvat puolestaan. Uuden ratkaisun ansiosta saavutetaan 134 000 euron vuotuiset säästöt, jotka muodostuvat säästöistä laakereiden kustannuksissa, asennuskustannuksissa ja käyttökatkoista aiheutuvissa kustannuksissa.
B042018-N-Image2.jpeg - NSK:n pallomaisissa rullalaakereissa, joiden sisäinen rakenne on luotettavampi suoraan kytkettävissä yläpuolisissa tuuletinyksiköissä, käytetään parhaita materiaaleja, jotka soveltuvat suuriin nopeuksiin ja kestävät korkeaa kuormitusta
