En Düşük Toplam Sahip Olma Maliyeti ve Maksimum Verimlilik için Pompa İstasyonu Varlıklarını Yönetme
Su ve atık su operasyonları, hizmet sunumu, mevzuata uygunluk ve büyük ve eskiyen bir altyapının yönetiminde esneklik için iddialı hedeflere ulaşmak için artan bir baskı altındadır. Sınırlı sermaye ile hayati varlıkların ömrünü uzatmanın, yenilemeye öncelik vermenin ve siber güvenlik tehditlerini savuşturmanın yollarını bulmaları gerekiyor. Bu zorlukların üstesinden gelmek için çoğu kişi, tipik bir pompa istasyonu bütçesinin tahmini %75'ini tüketen pompa istasyonu enerji bakım ve işletme maliyetlerinde tasarruf arıyor.
Bu tür sorunları ele almak, şu anda endüstri genelinde gerçekleşmekte olan dijital dönüşüm yoluyla su endüstrisinin kullanabileceği performans verilerine zamanında erişim ve bu verilerin manipülasyonunu gerektirir. Dijital dönüşüm, endüstriyel operasyonların ardından ortaya çıkan bilgi hacimlerinden yararlanmayı ve bunu operasyonların iyileştirilmesine uygulamayı vaat ediyor. Bunu, daha önce izole edilmiş varlıklara zeka ve bağlantı ekleyerek, bunlar arasındaki kontrol ve iletişimi senkronize ederek ve analitik uygulamalarla bilgi paylaşarak yapar. Mimarinin temelinde giderek daha akıllı ve bağlantılı hale gelen pompalar, motorlar, sürücüler ve diğer varlıklar yer alıyor.
Pompa İstasyonu İyileştirmesi
Pompa istasyonları için, dijitalleşmeye yönelik yapılandırılmış bir yaklaşım, maliyetleri kontrol altına alma konusunda daha fazla yetenek anlamına gelir. Belirlenen noktaları eşleştirirken en verimli ekipmandan yararlanarak ve daha düşük maliyet periyotlarından yararlanarak veya talep ücretlerini ve güç faktörü cezalarını önlemek için enerji faturalarındaki ücretleri optimize ederek hedef eğrilere daha yakın çalışmayı sağlayarak pompa istasyonu enerji maliyetlerini azaltabilir.
Maliyetleri Düşürmek
Dijitalleştirme, pompanın en iyi verimlilik noktalarına (BEP) daha yakın çalışmasını sağlayarak bakım maliyetlerini azaltabilir:
gelişmiş izleme yoluyla denetimi ortadan kaldırmak
Bekleyen arıza noktalarını gerçekleşmeden önce belirlemek için durum izleme ile rutin bakımı artırma
düşük akış koşullarında çalışmayı ortadan kaldırarak varlıkları korumak
Dijitalleşme, hedef performans noktalarına göre gelişmiş, gerçek zamanlı izleme yoluyla genel operasyonel maliyet düşüşlerine katkıda bulunabilir; belirlenmiş hedeflere ulaşmak için değişen motor hızları; ve pompa performansının daha geniş bir pompa kurulumu bağlamında senkronize edilmesi. Bu bağlam, hidrolik sistemleri, pompa kontrol stratejilerini veya klorlama dozajı gibi yardımcı kontrol fonksiyonlarını içerebilir.
Varlık Güvenilirliği ve Optimizasyonu, Artı Bakım Mükemmelliği
Bilgiye ayrıntılı, zamanında erişim, performansın yeni seviyelere ulaşmasını sağlar. Bu içerir:
duruma dayalı bakımın uygun maliyetli uygulaması
genel çalışma koşullarında iyileştirmeler
denetimlerin sıklığının ve dolayısıyla işçilik maliyetlerinin azaltılması
1. Duruma Dayalı Bakım
Çarklar ilk giden pompa parçaları arasındadır ve erozyon ve korozyon başladığında hızlanır. Analitik, enerji sayaçları tarafından bildirildiği üzere enerji kullanımıyla doğrudan ilişkili olabilen pompa sağlık endeksi ve kapasite kayıpları hakkında fikir verebilir. Pompa emişini basınç vericileri ile izlemek, pompa emişi belirli bir seviyenin altına düştüğünde uyarı gönderebilir.
2. Çalışma Koşullarının İyileştirilmesi
Pompa koşullarının izlenmesine ek olarak, pompa çalışma koşullarının iyileştirilmesi, contaların ve yatakların ömrünün kısalmasına katkıda bulunan eksenel kuvvetleri azaltarak arızalar arasındaki süreyi (MTBF) iyileştirir.
3. Denetim Sıklığının Azaltılması
Pompa işlemleriyle ilgili bilgiler sınırlı veya güvenilmez olduğunda, bakım müdahalesi ihtiyacını belirlemek için sık manuel inceleme gereklidir. Varlıkların ve temel işletme değişkenlerinin sürekli dijital olarak izlenmesi, manuel denetimlerle ilişkili sıklığı ve işçilik maliyetlerini azaltabilir. Modern dijital araçlarla, motorların ve pompaların elektriksel değişkenlerini, mekanik değişkenlerini ve hidrolik değişkenlerini takip edebilir ve performans belirlenen eşiklerden saptığında uyarılar alabilirsiniz.
Vaka Analizi
Bu proje, işletim verilerini toplamak ve analiz etmek için mimariyi dağıtarak başladı. Su endüstrisi uzmanları, istasyonun üç pompasının her birine halihazırda kurulu olan enstrümantasyonu kullanarak, önemli proses noktalarını izlemek için enerji sayaçlarını, motorlardaki akıllı sürücülerin yanı sıra basınç ve akış sensörlerini yapılandırdı.
Kenar kontrol katmanındaki SCADA yazılımı ve PLC'ler, veri alışverişini ve üretim mantığını denetledi ve PROFINET ve Modbus TCP ağları üzerinden endüstriyel nesnelerin interneti (IIoT) uç kutusuyla bağlandı. IIoT uç kutusu, tesis kontrol odasına yerleştirildi ve verileri bulutta barındırılan pompalama performansı danışmanına iletti.
Yatırım getirisi
İspanyol tesisini yaklaşık üç ay izledikten sonra aşağıdaki sonuçlara varıldı:
Eski pompaları değiştirmeye gerek yoktu. Aşınma ve korozyon etkisi, kontrol döngüsü ayarıyla yönetilebilir. Ancak tesisin çarkları yenilemesi ve halkalar takması tavsiye edildi.
Pompa hızı kontrolünde yapılan değişiklikler performansı iyileştirdi ve enerji faturasını azalttı. Sürücülerle hız değişimini kontrol etmek, PLC'deki kontrol döngüsünü çalıştırmaktan daha etkiliydi.
İki haftada bir kontrol etme ihtiyacı ortadan kalktı.
Klorlama valfindeki otomatik geçiş, işletme maliyetlerini yaklaşık 5.300$ azalttı.
Pervane ve onarım halkasının yenilenmesi ve otomatik ozon sistemi uyarıları dışındaki tüm önerilerin uygulanması, işletme maliyetlerinin %12'sini temsil eden yılda yaklaşık 22.000$ tasarruf sağladı.
Varlık Performansı Yoluyla Operasyonel Maliyeti Azaltma
Azaltılmış enerji ücretlerinde yılda 8.300 ABD doları
Her iki haftada bir inceleme ihtiyacını askıya alarak bakım maliyetlerinde yıllık 3.500 ABD doları
Klorlama valfi seçeneğini (açma/kapama) otomatikleştirerek operasyonlarda, uygulamalarda, öngörülerde ve uyarılarda yılda 10.000 ABD doları
%12 işletme gideri tasarrufu
Önceki örnek içme suyuyla ilgili olmasına rağmen, aynı temel mimari hemen hemen her ayardaki pompalara uygulanabilir. Örneğin, aynı kullanıcı bir atık su arıtma tesisi ve su toplama ağını işletiyor ve atık su transfer istasyonunda benzer hedeflere ulaşmak için bir enerji yönetimi uzmanıyla çalışıyor.
İzleme, artan pompalama performansı, azaltılmış enerji tüketimi, aşınma ve yıpranma ve titreşime dayalı olarak benzer değişken hız ayarlamaları yapıldı. İzleme, daha büyük nesnelerin artan pompa aşınmasını önlemek için atık su filtrelerinin boyutunun küçültülmesi ihtiyacını da ortaya çıkardı. Toplam ek tasarruf 21.000 dolardan fazlaydı (%14 işletme giderini temsil ediyor).
Bu tür sonuçlara ulaşmak üç temel adımı içerir:
Mevcut işlemleri değerlendirmek için değerlendirin.
potansiyel getiri ve belirlenen iyileştirme hedefleri.
İyileştirmeleri uygulayın ve birkaç ay içinde hedeflere yönelik ilerlemeyi izleyin.
Performansı buna göre ayarlayın.
Operasyonlar sonunda tutarlı bir şekilde hedeflere ulaşma noktasına ulaşacaktır, ancak süreç burada bitmemelidir. Su ve atık su operasyonlarının, değişen ekonomik koşullara ve fiziksel gerçeklere uyum sağlamak için her zaman ilk hedeflerin ötesine geçmesi gerekecektir.