Fmea לכימיקלים בקרת תהליכים וכישלונות תכנון

מבוא ל-FMEA בעיבוד כימי

מצב ואפקטים ניתוח (FMEA) הוא שיטה שיטתית, פרואקטיבית להערכת תהליך לזהות היכן וכיצד זה עלול להיכשל ולהעריך את ההשפעה היחסית של כישלונות שונים. Origining in aerospace and Defense, FMEA כבר מאומצת באופן נרחב בתעשייה הכימית בגלל ההשלכות החמורות של תקלות בציוד ו-mdash; במיוחד בתהליכים טיפול ב-Freamable, רעיל או corrosive Control, אשר עלולים, אפילו לבצע שינויים קריטיים, אשר עלולים, אשר עלולים, באופן שיטתי, כדי לבצע שינויים קריטי, או לבצע שינויים קריטיים, עלולים, כולל שינויים קריטיים, או שינויים קריטיים, אשר עלולים, אשר עלולים, כולל תקלות, עלולים, כדי למנוע תקלות של תקלות, או למנוע תקלות, באופן שיטתיים, או למנועים, באופן שיטתיים, או למנוע תקלות, באופן שיטתיים, באופן שיטתי, באופן שיטתי, באופן שיטתי, באופן קבוע, באופן קבוע, באופן קבוע, שינויים קריטי, או למנוע תקלות של תקלות של תקלות, או למנוע תקלות, באופן קבוע, באופן קבוע, שינויים קריטי, שינויים קריטי, או תקלות של תקלות, או תקלות, או תקלות, על ידי שינויים קריטי, כדי למנוע תקלות של תקלות של תקלות של תקלות, כדי למנוע תקלות, או תקלות של תקלות של

הערך הליבה של FMEA הוא הגישה המובנה שלה להערכת סיכונים.זה מאלץ צוות חוצה פונקציונליות & mdash; כולל מהנדסי תהליכים, טכנאי תחזוקה, מומחי בטיחות, וצוות תפעול; לחשוב דרך כל רכיב ותסריט פוטנציאלי כשל.התפוקה היא רשימה קודמת של יעילות מועדית של מצבי כישלונות, כל אחד מהם ממונה מספר סיכון (RP) המשלב חומרת, סבירות, והיכולת למנוע זיהוי ישיר של ציוד תחזוקה, במקום להגיב, במקום לשנות את התכונות של ציוד תחזוקה.

תפקיד השליטה Valves בתהליכים כימיים

שסתום בקרה לווסת את זרימת תהליך נוזלי & mdash;liquids, גזים או מזחלות & mdash; על ידי שינוי גודל המעבר זרימה כפי מכוונת על ידי בקר.הם חיוניים לשמירה על פרמטרים כגון טמפרטורה, לחץ, רמה, והרכב בטווחים הרצויים לא יכול להשפיע על טווחי בקרה כימיים טיפוסיים, מאות או אפילו אלפי של שסתום לפעול במגוון רחב, טמפרטורה גבוהה, לחץ אוויריבית, לחץ גבוה, וגרם לדיכאון, לפציעות, לדלקתיים, כדי למנוע נזקי לחץ דם, באופן יעיל.

מעבר לבטיחות, אמינות שסתום משפיעה ישירות על יעילות הייצור.לאה של אנרגיה פסולת פנימיים ולהפחית את התשואות, בעוד תגובה sluggish עלולה לגרום אצילות מוצרים מסוגים מסוימים. בצמחים רבים, בעיות הקשורות לשומן עבור אחוז משמעותי של שעות תחזוקה כלי.על ידי התמקדות FM על השסתים הקריטיים ביותר & mdash; אלה עם פונקציות בטיחות, קצבי מחזור גבוהים, או חומרים אקזוטיים & השתלות; הן יכולות להפחית את עלויות תחזוקה תפעוליות ולהפחית.

מצבי כישלונ נפוצים עבור בקרת תהליכים כימיים

לפני ביצוע FMEA, זה עוזר לזהות את מצבי הכישלון האופייניים נתקלו בשסתום בקרת תהליכים כימיים.

• (FLT:0 internal Leakage (Wear/Seat damage): FLT:1 אלמנט הסגר (כדור, תקע, דיסק או שער) כבר לא חותמות בחוזקה נגד המושב, ומאפשר זרימה בלתי מאובחנת אפילו כאשר השסתום סגור.
• (FLT:0) External Leakage (Gaskets, Packing, או Body Wall): irFLT 1 אובדן של נוזל לסביבה באמצעות אריזה, גזי חמק, או סדקים בגוף.
• (FLT:0)Sticking או Binding:FLT:1 השסתום אינו עובר דרך טווח הנסיעות המלא שלו בשל חיכוך, גירוד, או פסולת באזור מדריך הגזע. גורם: קורוזיה, פיזור של פולימרים או קנה מידה, אי-צדקה: אובדן שליטה, נזק לעמדה פוטנציאלי, חוסר יציבות.
• (FLT:0)Failure to Open or Close:veFLT:1) המכנה אינו יכול להעביר את השסתום לגורם הנדרש: אובדן אספקת pneumatic / hydroaulic, Actuator diaphragm קרע, אלקטרוניקה מיקום אלקטרוניקה כשלון, או פקד מכני.אפקטים: חוסר יכולת להתחיל או לעצור את זרימת התהליך; במקרה הגרוע ביותר: תגובה בורחת.
• (FLT:0)Debris Blockage:FLT:1ua חלקיקים או פולימיזציה חוסמים את הנתיב זרימה. גורם: סינון גבוה במעלה הזרם, פיזור בקנה מידה, או העצמה כימית.אפקטים: הגבלת זרימה, ירידה בלחץ מוגברת, נזק שסתום פוטנציאלי.
• (FLT:0)Cavitation & Flashing damage:cioFLT:1) טיפות לחץ מקומי מתחת ללחץ vapor גורם היווצרות בועות ריקאור והתמוטטות לאחר מכן, שוחק את ה- trim. Effects: ללבוש מהיר, אובדן יכולת זרימה, רעש, רטט משפיע על שסתום מתעתקים.
• (FLT:0) כישלון המבצע: 1.המכשיר המספק כוח מניע (spring-diaphragm, piston, מנוע חשמלי) נכשל.גורמים: חסימת אספקה אווירית, עייפות באביב, צרבת מנוע, קורוזיה של דיור אקטוטור: אובדן יכולת מיקום, כשל במצב אחרון או נכשל בטוח (בהתאם לתכנון).
• (FLT:0) פוליסמנדר או המפקח Malfunction:BuildFLT:1) הממקם החכם או I / P להמיר נותן פלט לא נכון.גורמים: סחף קלומנט, נזק רטט, לחות בתוקפנות: איכות שליטה ירודה, רכיבה על שסתום, ציד.

כל אחד מצורות הכישלונות הללו ניתן להקצות חומרה, התרחשות וזיהוי דירוגים במהלך FMEA. הניתוח המפורט מגלה כי גורמים ספציפיים הם בעלי סיכוי גבוה ביותר ואשר ההשלכות חמורות ביותר.

שלב-בי-צעד FMEA נוהל בקרת Valves

FMEA מתבצעת על ידי צוות מאומן, חוצה תפקוד.הצעדים הבאים מכנים את התהליך עבור שסתום שליטה במפעל כימי:

1. Define Scope and Objectives

לזהות את יחידת המערכת או תהליך תחת לימוד.עבור FMEA ראשונה, להתמקד בשסתום עם פונקציות הגנת בטיחות (למשל, שסתום חירום, שסתום הקלה בלחץ בשסתום, שסתום אספקה קירור מים) לתעד את תנאי התפעול (זמן, לחץ, לחץ, הרכב נוזל, תדירות מחזור) עבור כל שסתום.

2.A להרכיב את הצוות

כולל אנשים עם ידע מגוון: הנדסה תהליכים (לאפקטים על תהליך), כלי (עבור רכיבים ומיקומים שסומים), תחזוקה (להיסטוריה של כישלון ותיקון), פעולות (עבור מצבי כשל בעולם האמיתי), בטיחות (עבור ניתוח סיכונים).

3.יצירת בלוק פונקציונלי

עבור כל שסתום, להגדיר את הפונקציה שלה (למשל, לווסת זרימה, זרימת בלוק, לחץ שליטה) לזהות את חיבורי Upstream ו downstream ומכשירים הקשורים.זה עוזר לעקוב אחר השפעות כשל לאורך כל התהליך.

זיהוי מצבי כישלון אפשריים

עבור כל תפקוד שסתום, רשימה של כל הדרכים שבהן השסתום יכול להיכשל בביצוע הפונקציה הזו. השתמש בנתונים היסטוריים, רשימות מצב כישלונות נפוצות וסיעור מוחות. לרשום את מצב הכישלונות בבירור (למשל, "לא נסגר עקב אובדן אספקת האוויר הפעלה").

השפעות על מספר והשלכות

עבור כל מצב כשל, לתאר את ההשפעה המיידית על תפקוד השסתום ואת ההשפעה ברמה הבאה על יחידת התהליך (למשל, אובדן קירור מוביל לעלייה בטמפרטורת הכור, אולי מוביל לרוץ) כסימן דירוג חומרה מ 1 (שלילי) ל 10 (אירוע בטיחות קטסטרופלי). השתמש בסולםי חומרה סטנדרטיים של קריטריונים הסיכון של הצמח שלך.

זיהוי סיבות ו Occurrence

שורש הרשימה גורם (למשל, קורוזיה של גזע, הזדקנות של גז, הפסקת האביב של אקטוטור) להעריך את הסבירות של כל גורם להתרחש, באמצעות נתונים היסטוריים של כשל או שיפוט הנדסי.כסימן דירוג התרחשות מ 1 (סביר מאוד) ל 10 (כמעט בטוח).

זיהוי בקרה נוכחית וגילוי

רשימת אמצעי הגנה קיימים או זיהוי (למשל, משוב מיקום שסתום, חיישני זיהוי דליפות, בדיקות שבץ קבועות) כמה סביר להניח כי הכישלון ייזהה לפני שהוא גורם לאפקט האולטימטיבי. assign a Detection דירוג זיהוי מ 1 (הידוע) ל 10 (לא אפשרות זיהוי).

8. חישוב מספר הסיכון (RPN)

RPN = מספריות × Occurrence × Detection.זה מביא מספר בין 1 ל-1,000. RPN גבוה יותר מצביע על עדיפות גבוהה יותר לפעולה. Note כי RPN אינו הקריטריון היחיד; חומרה לבדה יכולה לגרום לפעולה חובה (למשל, כל חומרה 9 או 10 דורשת הפחתה מיידית ללא קשר ל-RPN).

סדר העדיפויות והמליצות על פעולות

להתמקד במצבי כישלון עם ה-RPN הגבוה ביותר או בחומרה הגבוהה ביותר.לפתח המלצות ספציפיות: עיצוב מחדש, להוסיף אדמוניות, שינוי חומרים, הגדלת תדירות הבדיקה, להתקין גילוי נוסף, לשפר את נהלי תחזוקה.

10. יישום ושיקום

יישום מעקב של פעולות. Rethinkate RPN לאחר שינויים כדי לאמת את הפחתת הסיכון.עדכון מסמך FMEA מעת לעת או לאחר כל שינוי בתהליך.

דוגמה לרישום FMEA פשוט עבור שסתום בקרה עשויה להיראות:

Example FMEA Entry for a Gate Valve in a Cooling Water Line

Function	Failure Mode	Effect	Severity	Cause	Occurrence	Current Control	Detection	RPN
Isolate cooling water when closed	Internal leakage past seat	Reduced cooling flow; reactor temperature rise	9	Seat erosion from particulate	4	Quarterly leak test	7	252
Allow full cooling flow when open	Stuck partially open	Insufficient cooling capacity; high temperature	8	Scale buildup prevents full travel	5	Position feedback alarm	6	240

שימוש ב-FMEA כדי להניע את תכנון תחזוקה

לאחר ש- FMEA מזהה מצבי כשל בסיכון גבוה, תכנון תחזוקה משתנה מ- reactive (תיקון כאשר שבור) ליזום (prevent orזהה לפני הכישלון) ערכי ה-RPN וסיבות ספציפיות להנחות את בחירת משימות תחזוקה:

• (FLT:0) תחזוקה מבוססת-המסורת (CBM): ibph1 עבור מצבי כשלון שבו זיהוי הוא אפשרי, להתקין חיישנים או לבצע מעקב מצב תקופתי.דוגמאות: זיהוי דליפת קול עבור דליפה פנימית, ניתוח רטט עבור מחייב, thermography עבור אריזה overheating.CBM הוא אידיאלי עבור כישלונות עם התרחשות מתונה אך טובה.
• (FLT:0) תחזוקה מוקדמת (PdM): ההרחבה 1 (PdM): השתמש בנתונים אופנתיים כדי לחזות מתי כישלון סביר.לדוגמה, הגדלת החיכוך בתוך שסתום לאורך זמן יכול להעיד על חסימה. Valve ניתוח (מיקום מדידה לעומת לחץ אקטוטור) מזהה שינויים בחיכוך ובלבוש.
• (FLT:0) תחזוקה מקדימה (PM): FLT:1 החלפה או בנייה מחדש של רכיבים שסתום המבוססים על מרווחי זמן. PM מתאים למצבים של כשל עם דפוסים עונדים צפויים, כגון החלפת diaphragm או אריזה התאמות. עם זאת, ראש הממשלה יכול להיות לא יעיל אם מרווחים הם תכופים מדי או מלוחים מדי; FMEA מסייעת לייעלות בהתחשב בתוצאה של הדירוג.
• שינויים:0 (עיצוב שינויים: איור FLT:1) עבור מצבי כשלון עם חומרת ואירוע גבוה, לשקול להחליף את השסתום עם עיצוב חזק יותר, שינוי חומרים כדי להתנגד קורוזיה / שבץ, או הוספת שסתום אדום.
• (FLT:0) פועלי תפעול: 1FLT:1 במידת הצורך תיקונים מהירים, ליישם אמצעים זמניים כגון הורדת שערי זרימה, ניטור מוגבר או נעילת שסתום בעמדות בטוחות.

תוצאות FMEA יכולות לשמש גם כדי לקבוע מראש חלקי חילוף מלאים. Valves עם RPN גבוה וללא חלקי חילוף צריך להיות חסונים קריטיים על יד (למשל, ערכות טרים, מחוללי, גזים). מערכת תכנון תחזוקה (CMMS) צריך לקשר כל שסתום לרישום FMEA שלה, כך צווי עבודה נוצרים על בסיס סיכון.

מחקר: יישום FMEA במפעל פטרוכימי

תנומה לעיבוד צמחי פטרוכימי חוותה הפסקות לא מתוכננות עקב שסתום שליטה כושל על קו reflux עמודה reflux.השסתום היה שסתום עולמי מודרך, ומצב הכישלון היה דליפה פנימית הנגרמת על ידי שחיקה של המושב והדיסק.לפני FMEA, תחזוקה הייתה תגובתית: השסתום הוחלף רק לאחר הדליפה הכוללת עשה את זה בלתי אפשרי לשמור על טמפרטורה עמודה.

צוות FMEA העניקה את השסתום הזה להיקף הניתוח.חומרת ההדלפה הפנימית דורגה 9 (ייתכן שהובלת טור לחץ עמודה ורמת הקלה פוטנציאלית) Occurrence דורגה 6 (החל כל 8-10 חודשים) זיהוי דורג 5 (החליש רק באמצעות סטיות טמפרטורה, אשר התרחש מאוחר).

פעולות מומלצות כללו: (1) החלפת הטרים המיסום בחומר קשיח (stellite), (2) התקנת חיישן זיהוי דליפות במורד הזרם (פליטה אקוסטית), ו (3) הוספת שסתום שליטה משני במקביל לחלק את טווח זרימת הזרם ולצמצם את המהירות.לאחר יישום, ה-RPN הוחזר: חומרת נותרה 9 פעמים ירד ל- 2 (תוחלת החיים המורחבת ל-5 שנים), שיפור בזיהוי של 3 (רגישויות לגילוי מוקדם), וירידה של 54 שנים.

מקרה זה מדגים כיצד FMEA מעביר צמח מהמתנה לכישלון ניהול סיכונים באופן פרואקטיבי, עם הטבות פיננסיות ובטיחות למדידה.

Integrating FMEA עם תחזוקה חוזרת (RCM)

FMEA היא כלי יסוד בתחזוקה ממוקדת (RCM), מסגרת מקיפה יותר הרואה את ההשלכות של כשל ובחירת אסטרטגיות תחזוקה מתאימות, בעוד FMEA מזהה מה יכול להיכשל ואיך, RCM הולך רחוק יותר על ידי הכשלים מסווגים לקטגוריות (ההוכחה נגד הסתר, בטיחות לעומת כלכלית) ושימוש בהגיון לבחור בין מנע, חיזוי, בלש או לרוץ אסטרטגיות רלוונטיות עבור כל אחד מהם: "שיטות קריטיות" כדי לבצע ניתוח FM" (RCM) ולאחר מכן, אז, אז, אז, אז, מה צריך לעשות שימוש בטכניקות קריטיות עבור שיטות ניתוח אבטחה או CM?

אתגרים ועיסוקים טובים

יישום FMEA עבור שסתום שליטה אינו ללא מכשולים. אתגרים משותפים כוללים:

• (FLT:0) מומחיות צוותית יעילה: אם הצוות חסר מפעיל או מעורבות תחזוקה, מצבי כישלונות עשויים להיות מפספסים או מדורגים בצורה לא נכונה.
• (FLT:0Out-of-date ניתוחים: FLT:1 FMEA המסמכים חייבים להיות מעודכנים כאשר שסתום מוחלפים, תהליכים משתנים, או דפוסי כשל חדשים מופיעים.
• (ב) RPN הוא אודין; גישה רב-קיום (למשל, באמצעות תרשימים פארוטו, מטריצה קריטית) היא חזקה יותר.
• (ב) [15] ,0) ,Lack of Dataהמחשה: 1 בצמחים עם רשומות כישלונות גרועות, אירועים וגילוי הם ניחושים.התחל עם שיפוט מומחה, ולאחר מכן חדד עם נתונים שנאספו לאורך זמן.

שיטות טובות ביותר להתגבר על אתגרים אלה כוללות:

• (ב) ,0) ,Use a מארגן: FLT1 מישהו מנוסה בהנדסת אמינות וקידום קבוצתי מבטיח את התהליך על המסלול.
• (FLT:0)Leverage plant data:FLT:1 משיכת דוחות של CMMS, מסדי נתונים של בדיקה והיסטוריון תהליכים (למשל, ספירת שבץ, מגמות לחץ פעולה).
• (FLT:0)Focus על קבוצה מנוהלת של שסתום:FLT ( 1:1 לא כל שסתום צריך שסתום מסך מלא של FMEA.
• (ב) ויקרא: ויקרא י"א: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: "וַיָּבְתָּעָשָׂה הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא .
• (FLT:0) אינטגרט עם ביקורות עיצוב: FIRLT:1) השתמש בתוצאות FMEA כדי להשפיע על מפרטים חדשים של שסתום - מבחר חומרי, פעולה חזקה, אבחון מספיק להפחית כישלונות עתידיים.

מסקנה

מצב ואפקטים ניתוח הוא גישה עוצמתית, מובנה לשיפור האמינות והבטיחות של שסתום בקרה בעיבוד כימי. על ידי זיהוי מצבי הכשל הספציפיים החשובים ביותר, לכמת את הסיכון שלהם, ותרגום כי לפעולות תחזוקה ממוקדות, צמחים יכולים לנוע מתרבות תגובתית למשטר כימי פעיל אחד.המפתח נמנע ממאמץ משמעתי, חוצה תפקוד שמתייחס ל-FMEA כחוק חי ולא לאימון חד פעמי, כאשר הוא מסתמך על בסיס בקרה כימי גבוה יותר, הוא מסתמך על כל ניתוח קיסרי משקל, לחץ על כל ניתוח קיסרי, לחץ דם חזק, לחץ דם נמוך יותר, הוא תהליך ניתוח קיסרי, לחץ על בסיס קבוע, לחץ על כל ניתוח קיסרי, הופך להיות מצטמצם, לחץ על בסיס קבוע, לחץ דם חזק יותר, לחץ על בסיס קבוע, לחץ דם, לחץ דם חזק יותר, לחץ על כל ניתוח אוטומטי, לחץ על בסיס קבוע, לחץ דם, לחץ דם חזק, לחץ דם חזק, לחץ דם חזק, לחץ על כל ניתוח אוטומטי, לחץ על כל ניתוח אוטומטי, לחץ על בסיס קבוע, לחץ דם חזק יותר, לחץ דם חזק יותר, לחץ על בסיס קבוע, לחץ דם חזק, לחץ על בסיס קבוע, לחץ על בסיס קבוע, לחץ על כל ניתוח אוטומטי, לחץ על בסיס קבוע, לחץ על בסיס קבוע,

(ב) לקריאה נוספת, עיין בתקני החברה האמריקנית לאיכות (ASQ) FMEA משאבים ⁇ FLT:1, האגודה הבינלאומית של אוטומציה (ISA) עבור בקרת שסתום FLT 3:, ו-FLT:4 Reliability Engineering עקרונות הנדסה מ- ReliasoftFLT:5 נוסף, מחקרים על LTF:6valve תנאי ניטור חומרים ב-Reliability Research in Monitor.