Bài giảng Kỹ thuật bảo dưỡng công nghiệp - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

LỜI NĨI ĐẦU Sử dụng có hiệu máy móc, thiết bị nhân tố sống phát triển công nghiệp, đặc biệt kinh tế phát triển nước ta Máy móc thiết bị đắt tiền mà nhiều trường hợp phải nhập từ nước ngoại tệ nữa, khấu hao máy móc chiếm phần đáng kể tổng chi phí sản suất Vì chúng cần phải chăm sóc cẩn thận Cơng việc bảo dưỡng nhà máy có tầm quan trọng to lớn giúp trì máy móc thiết bị ln tình trạng hoạt động với hiệu suất cao Nói chung ngành cơng nghiệp Việt Nam, việc sử dụng máy móc thiết bị cần phải cải tiến đáng kể Lý chủ yếu làm hiệu suất sử dụng máy thấp thời gian ngừng sản xuất hư hỏng đột xuất ngừng máy khơng có kế hoạch Rất cần thiết phải làm tăng tuổi thọ máy tăng hiệu suất sử dụng máy móc có Tập giảng “Kỹ thuật bảo dưỡng công nghiệp” biên soạn theo chương trình tín dành cho sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật điện, điện tử ngành cơng nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa với mong muốn tạo điều kiện thuận lợi cho trình giảng dạy, nghiên cứu học tập trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật làm việc nhà máy, doanh nghiệp tư nhân… Trong trình biên soạn tập giảng, nhóm biên soạn cập nhật kiến thức kỹ thuật độ tin cậy, kỹ thuật bảo dưỡng, kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng, phương pháp thiết bị giám sát tình trạng, áp dụng phương pháp phân tích vận hành phục vụ việc bảo dưỡng, áp dụng phương pháp hình thức tổ chức bảo dưỡng đại, có hiệu quả, phân tích vấn đề sản xuất bảo dưỡng để xây dựng hợp lý hệ thống hình thức tổ chức bảo dưỡng Tuy nhiên trình biên soạn chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, nhóm tác giả mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc để tập giảng hoàn thiện NHÓM BIÊN SOẠN i MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC ii Chương KHÁI QUÁT VỀ BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Nghề bảo dưỡng công nghiệp 1.1.2 Bảo dưỡng công nghiệp Việt Nam 1.2 Định nghĩa bảo dưỡng 1.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật 1.2.2 Bảo trì 1.3 Phân loại bảo dưỡng 1.3.1 Bảo dưỡng sửa chữa (Bảo dưỡng hỏng máy - Breakdown Maintenance) 1.3.2 Bảo dưỡng dự phịng (có hệ thống có điều kiện) 1.3.3 Bảo dưỡng thường xuyên 1.4 Các cấp độ bảo dưỡng công nghiệp 10 CÂU HỎI ÔN TẬP 13 Chương KỸ THUẬT BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP 14 2.1 Khái quát 14 2.2 Kỹ thuật giám sát tình trạng 19 2.2.1 Kỹ thuật giám sát rung động 26 2.2.2 Kỹ thuật giám sát âm 39 2.2.3 Kỹ thuật giám sát khuyết tật kiểm tra không phá hủy 46 2.2.4 Kỹ thuật giám sát nhiệt độ 56 2.2.5 Kỹ thuật giám sát hạt tình trạng lưu chất 69 2.2.6 Xu hướng phát triển bảo dưỡng công nghiệp 83 CÂU HỎI ÔN TẬP 92 Chương TỔ CHỨC BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP 94 3.1 Trình tự bước tiến hành bảo dưỡng 94 3.1.1 Lập hồ sơ kỹ thuật 94 3.1.2 Lựa chọn loại hình bảo dưỡng lập kế hoạch bảo dưỡng 94 3.1.3 Tiến hành bảo dưỡng 97 3.1.4 Đo lường đánh giá sau bảo dưỡng 99 3.2 Bảo dưỡng thiết bị điện công nghiệp 101 3.2.1 Bảo dưỡng máy biến áp điện lực 101 3.2.2 Bảo dưỡng thiết bị đóng cắt điện 118 3.2.3 Bảo dưỡng động điện 142 3.2.4 Bảo dưỡng máy phát điện 153 ii CÂU HỎI ÔN TẬP .179 Chương HỆ THỐNG QUẢN LÝ BẢO DƯỠNG 180 4.1 Tổng quan hệ thống quản lý bảo dưỡng .180 4.1.1 Công việc tổ chức 180 4.1.2 Hệ thống kiểm soát 180 4.1.3 Đo lường số liệu 181 4.1.4 Kiểm soát tồn kho vật tư bảo dưỡng .181 4.1.5 Hoạch định điều độ .181 4.2 Triết lý mục tiêu bảo trì suất tồn diện .182 4.2.1 Lịch sử bảo trì suất tồn diện 182 4.2.2 Triết lý TPM 183 4.2.3 Vai trò TPM 183 4.2.4 Nguyên tắc TPM 183 4.2.5 Mục tiêu TPM 184 4.2.6 Lợi ích TPM 184 4.2.7 Nội dung yêu cầu TPM 184 4.2.8 Triển khai áp dụng .188 4.2.9 5S bảo dưỡng suất toàn cục 189 4.3 Cấu trúc trình tự hoạt động hệ thống quản lý bảo dưỡng 191 4.3.1 Kiểm sốt bảo dưỡng dự phịng 191 4.3.2 Thiết lập kế hoạch kiểm soát 191 4.3.3 Danh sách thiết bị thiết yếu 192 4.3.4 Lựa chọn nhân viên kiểm soát 193 4.3.5 Ghi nhận hoạt động nhân viên kiểm soát bảo dưỡng dự phòng 194 4.4 Giới thiệu ứng dụng cụ thể hệ thống quản lý bảo dưỡng .194 4.4.1 Mơ hình phận bảo dưỡng trực thuộc nhà máy 194 4.4.2 Mơ hình th dịch vụ bảo dưỡng bên ngồi 195 4.4.3 Mơ hình trung hịa mơ hình .196 4.4.4 Lựa chọn mơ hình bảo dưỡng 196 4.5 Đánh giá hệ thống quản lý bảo dưỡng 198 4.5.1 Khái quát 198 4.5.2 Các số đánh giá 198 CÂU HỎI ÔN TẬP .200 TÀI LIỆU THAM KHẢO 201 iii Chương KHÁI QUÁT VỀ BẢO DƯỠNG CƠNG NGHIỆP 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Nghề bảo dưỡng cơng nghiệp Những cỗ máy từ nhỏ bé tinh vi đến to lớn cồng kềnh ngày đêm hoạt động thời đại công nghiệp phát triển Ai người chăm sóc chúng? Đó người Bảo dưỡng Công nghiệp (BDCN) - bảo mẫu cho cỗ máy 1.1.1.1 Bảo dưỡng cơng nghiệp -vị trí quan trọng xí nghiệp Vị trí kỹ thuật viên (KTV) bảo dưỡng cơng nghiệp ln vị trí quan trọng dây chuyền sản xuất nhà máy công nghiệp Họ người đảm bảo vận hành trơn tru liên tục toàn hệ thống máy móc BDCN khơng đơn sửa chữa máy móc phân xưởng Đó cịn q trình đo đạc, theo dõi, tính tốn, lên kế hoạch cuối sửa chữa thay Kỹ thuật viên BDCN phải theo dõi định kỳ chế độ làm việc máy, phận tồn hệ thống máy móc phân xưởng, chuẩn đốn kịp thời triệu chứng hỏng hóc để lên kế hoạch sửa chữa thay chi tiết máy bị hao mịn q trình làm việc cho kịp thời, phù hợp với kế hoạch sản xuất mà hợp lý nhất, kinh tế Hình 1.1 Kỹ thuật viên thực công việc bảo dưỡng thiết bị 1.1.1.2 Bảo dưỡng công nghiệp - công việc động Mặc dù ln phải theo dõi tình hình hoạt động máy móc, đặc thù nghề BDCN không bắt buộc KTV phải túc trực phân xưởng khơng phải lúc máy móc sẵn sàng để hỏng hóc Thơng thường khơng có cố đột xuất, máy móc xí nghiệp bảo dưỡng cách định kỳ theo kế hoạch Vì vậy, kỹ thuật viên BDCN đảm trách vị trí bảo dưỡng máy cho nhiều xí nghiệp, phân xưởng khác Cơng việc người BDCN mà trở nên bận rộn thú vị, cần phải biết xếp thời gian để hoàn thành nhiệm vụ nhiều nơi Cũng nhờ mà làm việc, trình độ chun mơn kinh nghiệm họ nâng cao nhanh chóng, mở rộng nhiều mối quan hệ mà khơng phải cơng việc có lợi Hơn nữa, thời điểm nay, nhiều dự án đầu tư lớn nước ngồi rót vào Việt Nam với tên tuổi hàng đầu giới Intel, Foxcon, Honda ; hàng loạt nhà máy, khu công nghiệp xây dựng… khiến cho nhu cầu nhân lực BDCN thiết, tiềm cho ngành BDCN lớn thời điểm tương lai 1.1.1.3 Những tố chất để trở thành kỹ thuật viên bảo dưỡng công nghiệp Để trở thành kỹ thuật viên BDCN không cần phải học sinh xuất sắc mơn tự nhiên hay phải có bắp thật khỏe mạnh để sửa chữa máy móc Nghề bảo dưỡng khơng đòi hỏi KTV phải hiểu biết sâu nguyên lý thiết kế hay chế tạo máy Vì vậy, người ln thích tìm tịi máy móc, u thích kỹ thuật thích thực hành lý thuyết, thích thực tập kiểm tra viết học tập trở thành KTV BDCN lựa chọn thích hợp Tuy nhiên làm kỹ thuật phải cẩn thận, tỉ mỉ Sai sót nhỏ dẫn đến thiệt hại lớn cho quy trình, hệ thống sản xuất Muốn làm ngành kỹ thuật đạt thành cơng cần phải rèn luyện tính cẩn thận từ 1.1.2 Bảo dưỡng công nghiệp Việt Nam “Theo tiêu chí bảo dưỡng cơng nghiệp gồm năm cấp bậc phổ biến giới, Việt Nam chập chững bậc thứ hai trình độ bảo dưỡng cơng nghiệp Việt Nam tụt hậu 40 đến 50 năm so với giới” Nếu năm 60, nước châu Âu vượt qua bảo dưỡng định kỳ tiến đến bảo dưỡng dựa tình trạng thiết bị Việt Nam dừng việc bảo dưỡng máy hỏng bảo dưỡng theo định kỳ Đặc thù bảo dưỡng Việt Nam hình thức bảo dưỡng hội, nghĩa máy hỏng phận, việc bảo dưỡng phận bị hỏng, nhân lúc bảo dưỡng ln phận cịn lại Một nghiên cứu ước tính 50% máy móc thiết bị công ty sản xuất công nghiệp Việt Nam bị hỏng hư hại nghiêm trọng không bảo dưỡng Vì thế, vấn đề thiếu bảo dưỡng cơng nghiệp thách thức hiệu lợi nhuận doanh nghiệp Việt Nam, nhiên giải vấn đề mang lại tiềm lớn tăng lợi nhuận sức cạnh tranh Tuy số doanh nghiệp có yếu tố đầu tư nước áp dụng bảo dưỡng công nghiệp tốt, công ty Nhật: Honda, Toyota…họ áp dụng chuẩn riêng họ, không theo chuẩn Việt Nam Nhưng so với tình trạng chung bảo dưỡng cơng nghiệp Việt Nam, “miếng vá đẹp áo rách”, Ông Rudy Bunda, chuyên gia quốc tế có 30 năm kinh nghiệm bảo dưỡng công nghiệp Hoa Kỳ đến 400 trung tâm sản xuất nhiều nước giới, cho biết, bảo dưỡng công nghiệp giống việc trì tình trạng sức khỏe người bảo dưỡng xe máy, cần phải trì tình trạng tốt máy móc cách sửa chữa, làm sạch, tra dầu mỡ, nâng cấp có hệ thống mà khơng làm ảnh hưởng đến sản xuất 1.2 Định nghĩa bảo dưỡng 1.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật Từ ‘Bảo dưỡng’ - maintenance - tiếng Anh xuất phát từ động từ ‘maintain’, có nghĩa ‘duy trì’ Điều có nghĩa trì khả làm sản phẩm máy móc thiết bị Theo quan điểm thực hành bảo dưỡng việc thực tác vụ giúp bảo tồn lực thiết bị, qua đảm bảo tính liên tục chất lượng sản Bảo dưỡng diễn toàn thời gian sử dụng (tuổi thọ) thiết bị * Tiêu chuẩn AFNOR x 60-010 đưa khái niệm bảo dưỡng: Là việc làm nhằm dùy trì khôi phục thiết bị tới điều kiện xác định để tạo sản phẩm mong muốn * Định nghĩa theo từ điển bách khoa toàn thư: Bảo dưỡng kỹ thuật biện pháp tổ chức kĩ thuật để trì tính kĩ thuật dụng cụ, máy móc, thiết bị sản xuất cơng nghiệp, giao thơng vận tải, quốc phịng bảo đảm độ tin cậy, độ bền khả sẵn sàng hoạt động Bảo dưỡng kỹ thuật (BDKT) bao gồm: xem xét, kiểm tra, phịng ngừa hỏng hóc, sửa chữa ngày, trực tiếp bảo đảm khả làm việc; chuẩn bị trước làm việc (điều chỉnh, nạp, trang bị thêm, bôi trơn, ) việc khác để thực không cần tháo cụm chi tiết tổ hợp máy Người ta chia BDKT thành BDKT định kỳ (theo thời gian làm việc, theo lịch kết hợp), BDKT khơng định kì (khi chuyển chế độ khai thác) BDKT phần việc sử dụng, bảo quản, sửa chữa dụng cụ, máy móc, thiết bị theo kế hoạch dự phịng Hiện nay, có nhiều định nghĩa khác nhau, cách hiểu thông dụng Bảo dưỡng Công nghiệp (Viết tắt bảo dưỡng) việc triển khai biện pháp kỹ thuật nhằm trì hay khơi phục khả máy móc thiết bị để tạo sản phẩm có đặc tính yêu cầu, thời gian cần đến chúng, với chi phí tổng qt thấp 1.2.2 Bảo trì * Định nghĩa theo từ điển bách khoa toàn thư: Bảo trì tập hợp hoạt động giữ gìn, bảo dưỡng có tính phịng ngừa, sửa chữa phần cứng, phần mềm hay gói chương trình chun dụng nhằm đảm bảo độ tin cậy việc xử lí thơng tin máy tính Việc bảo trì phần cứng bao gồm thao tác chạy thử, đo lường, điều chỉnh hay sửa hư hỏng Đối với phần mềm, việc bảo trì bao gồm hai loại cơng việc chính: sửa thiếu sót giai đoạn thiết kế cài đặt trước chưa phát ra, nâng cấp hệ phần mềm cho thích ứng với tiến hố yêu cầu thực tế * Định nghĩa Afnor (Pháp): Bảo trì tập hợp hoạt động nhằm trì phục hồi tài sản tình trạng định bảo đảm dịch vụ xác định - Ý nghĩa định nghĩa tập hợp hoạt động, tập hợp phương tiện, biện pháp kỹ thuật để thực cơng tác bảo trì - Duy trì: phịng ngừa hư hỏng xảy để trì tình trạng hoạt động tài sản (máy móc, thiết bị) - Phục hồi: sửa chữa hay phục hồi lại trạng thái ban đầu tài sản (bao gồm tất thiết bị, dụng cụ sản xuất, dịch vụ ) * Định nghĩa BS 3811: 1984 (Anh): Bảo trì tập hợp tất hành động kỹ thuật quản trị nhằm giữ cho thiết bị ln tình trạng định phục hồi tình trạng thực chức yêu cầu Chức yêu cầu định nghĩa tình trạng xác định * Định nghĩa Total Productivity Development AB (Thụy Điển): Bảo trì bao gồm tất hoạt động thực nhằm giữ cho thiết bị tình trạng định phục hồi thiết bị tình trạng * Định nghĩa Dimitri Kececioglu (Mỹ): Bảo trì hành động nhằm trì thiết bị khơng bị hư hỏng tình trạng đạt yêu cầu mặt độ tin cậy an tồn chúng bị hư hỏng phục hồi chúng tình trạng Những nghiên cứu bảo trì làm thay đổi quan niệm tuổi đời thiết bị hư hỏng Hiển nhiên có mối quan hệ mức độ hư hỏng tuổi đời thiết bị Trước người ta nghĩ hư hỏng thiết bị "già"̀ Trong hệ thứ hai có thêm quan niệm cho giai đoạn "làm nóng máy" ban đầu ảnh hưởng đến hư hỏng Tuy nhiên công trình nghiên cứu hệ thứ ba chứng tỏ thực tế khơng phải có hai mà sáu dạng hư hỏng Những kỹ thuật bảo trì có phát triển bùng nổ khái niệm kỹ thuật bảo trì Hàng trăm kỹ thuật bảo trì triển khai vào sản xuất hai mươi năm qua hàng tuần lại xuất vài kỹ thuật Những phát triển bảo trì bao gồm: Các công cụ hỗ trợ định: nghiên cứu rủi ro, phân tích dạng hậu hư hỏng Những kỹ thuật bảo trì mới: giám sát tình trạng, vv… Thiết kế thiết bị với quan tâm đặc biệt đến độ tin cậy khả bảo trì Một nhận thức mặt tổ chức cơng tác bảo trì theo hướng thúc đẩy tham gia người, làm việc theo nhóm tính linh hoạt thực Những kỹ thuật bảo trì thay đổi Ngày bảo trì đóng vai trò quan trọng hoạt động sản xuất, so sánh đội cứu hỏa Đám cháy xảy phải dập tắt tốt để tránh thiệt hại lớn Tuy nhiên, dập tắt lửa khơng phải nhiệm vụ đội quản lý bảo trì nhà máy cơng nghiệp cứu hỏa mà cơng việc họ phịng ngừa khơng cho đám chảy xảy Cho nên vai trị bảo trì là: Phịng ngừa để tránh cho máy móc bị hỏng Cực đại hóa suất Nhờ đảm bảo hoạt động yêu cầu liên tục tương ứng với tuổi thọ máy lâu Nhờ số khả sẵn sàng máy cao thời gian ngừng máy để bảo trì nhỏ Nhờ cải tiến liên tục trình sản xuất Tối ưu hóa hiệu suất máy: Máy móc vận hành có hiệu ổn định hơn, chi phí vận hành hơn, đồng thời làm sản phẩm đạt chất lượng Tạo môi trường làm việc an tồn Hiện nay, bảo trì ngày trở nên quan trọng Ở nước phát triển, có nhiều máy móc cũ hoạt động Vấn đề phụ tùng yếu tố cần quan tâm, khó tìm phụ tùng thay cho thiết bị, có tìm thấy giá cao phải trả ngoại tệ Nếu cơng tác bảo trì tốt, hậu hỏng hóc đề phịng vấn đề phần giải Những thử thách bảo trì Kỹ thuật cơng nghiệp phát triển, máy móc thiết bị đa dạng phức tạp Những thách thức chủ yếu nhà quản lý bảo trì đại bao gồm: Lựa chọn kỹ thuật bảo trì thích hợp Phân biệt loại q trình hư hỏng Quản lý bảo trì nhà máy cơng nghiệp đáp ứng mong đợi người chủ thiết bị, người sử dụng thiết bị toàn xã hội Thực cơng tác bảo trì có kết Hoạt động cơng tác bảo trì với hỗ trợ hợp tác tích cực người có liên quan "Bảo trì phịng ngừa” mà mục tiêu chủ yếu giữ cho thiết bị hoạt động trạng thái ổn định khơng phải sửa chữa có hư hỏng 1.3 Phân loại bảo dưỡng Nhu cầu bảo dưỡng máy móc xuất kể từ lồi người bắt đầu sử dụng chúng sản xuất Kể từ đó, ngành bảo dưỡng trải qua bước phát triển từ thấp đến cao, từ bị động đến chủ động Dưới loại hình bảo dưỡng áp dụng giới 1.3.1 Bảo dưỡng sửa chữa (Bảo dưỡng hỏng máy - Breakdown Maintenance) Đây phương pháp bảo dưỡng lạc hậu Thực chất lịch bảo dưỡng định máy móc bị hỏng người hồn tồn bị động Khi máy hỏng, sản xuất bị ngừng lại công tác bảo dưỡng thực Phương pháp bảo dưỡng có nhiều nhược điểm như: gây dừng máy bất thường, không ngăn ngừa xuống cấp thiết bị, kéo theo hư hỏng máy móc liên quan gây tai nạn, làm cho nhà quản lý sản xuất bị động việc lên kế hoạch sản xuất, ảnh hưởng đến khả cung ứng sản phẩm thị trường, giảm tính cạnh tranh sản phẩm Do thời điểm xảy hỏng hóc thường ngẫu nhiên, bất ngờ nên nhà quản lý bảo dưỡng bị động việc chuẩn bị chi tiết thay thế, bố trí công tác sửa chữa làm kéo dài thời gian dừng máy gây chi phí lớn Trong số trường hợp, chí chuẩn bị nhiều chi tiết thay tính đa dạng khó dự đoán hư hỏng nên khối lượng chi tiết lớn gây tốn kém; mật độ loại hư hỏng thay đổi liên tục nên có chi tiết thay ln bị thiếu chi tiết khác nằm kho hàng chục năm mà không dùng tới ... cấp độ bảo dưỡng công nghiệp thường gồm: - Bảo dưỡng hỏng máy - Bảo dưỡng phòng ngừa bao gồm bảo dưỡng định kỳ theo thời gian dựa tình trạng thiết bị - Bảo dưỡng dự báo trước máy hỏng - Bảo dưỡng. .. pháp bảo dưỡng đựơc coi giải pháp kỹ thuật ưu việt cho việc quản lý bảo dưỡng nhà máy dây chuyền công nghiệp BẢO DƯỠNG ĐỊNH KỲ (Bảo dưỡng theo thời gian) CHU KỲ CỐ ĐỊNH BẢO DƯỠNG DỰ ĐOÁN (Bảo dưỡng. .. VỀ BẢO DƯỠNG CÔNG NGHIỆP 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Nghề bảo dưỡng công nghiệp 1.1.2 Bảo dưỡng công nghiệp Việt Nam 1.2 Định nghĩa bảo dưỡng 1.2.1 Bảo dưỡng