Wie man tödliche Zentrifugenausfälle vermeidet: Einblicke aus einer Houston-Fallstudie

Das Team von Houston Dynamic Supply arbeitet mit allen Arten von Zentrifugen und rotierenden Anlagen in allen Branchen. Wir haben alles gesehen – von katastrophalem Versagen bis zu einfachen Reparaturen und dem Wiederaufbau von Komponenten zu einem Bruchteil des Standardpreises. Im Folgenden teilen wir eine Fallstudie zu einem schweren und nahezu tödlichen Ausfall einer Zentrifuge in einer Kläranlage.

Der Zentrifugenausfall

Der Ausfall der Zentrifuge ereignete sich, als der Lagerbock (Pillow Block) und das Planetengetriebe aus der Einheit geschleudert wurden, was auch sekundäre Schäden an der Struktur und dem Rotationsdickener verursachte. Zusätzlich löste sich das Getriebe der Zentrifuge, und alle 750 Pfund flogen 30 Fuß weit und beschädigten die 460-V-Brückenkran-Stromschienen. Als das Getriebe landete, drehte es sich auf Beton und wurde weiter beschädigt. Glücklicherweise kam der Rotor nicht heraus, wurde aber nur noch von vier Schrauben am Deckel gehalten.

Glücklicherweise wurden keine Todesfälle oder Verletzungen durch den Ausfall verursacht. Daraufhin entschied die Führung der Organisation, eine RCFA (Root Cause Failure Analysis) durchzuführen.

Was ist RCFA?

Dies ist ein ingenieurtechnischer Begriff, der zeitweise eine Why-Tree-Analyse, 5-Whys und/oder Fischgrätdiagramme verwendet, um die Ursache eines Ausfalls zu ermitteln. Heutzutage ist es üblicher, eine Ursachenkarte (Cause Map) oder zeitweise ein Ursache-Wirkungs-Diagramm zu verwenden. Ursachenkartierung ermöglicht fundierte Spekulationen in jeder Art von Ausfalluntersuchung, unabhängig von Branche, Anlagentyp oder Komplexität. Sie beginnt mit der Identifikation des primären Effekts, z. B. „Komponente X ausgefallen“, der durch extremes Wetter, Stromausfall, Komponentenversagen, mangelnde Wartung oder anderes verursacht worden sein könnte. Daten werden zu jeder möglichen Ursache gesammelt und basierend auf Daten eliminiert oder als mögliche Ursache eingestuft, bis die Grundursache gefunden ist. Einmal positiv identifiziert, wird eine Strategie implementiert, um die Grundursache zu beheben und ein erneutes Auftreten zu verhindern. Das ultimative Ziel ist die Definition permanenter Lösungen in einer RCFA.

RCFA für diesen Zentrifugenausfall

In diesem Fall wurde eine RCFA mit Fokus auf den Rotor und die umliegenden Ausfälle durchgeführt. Nach Auswertung der zusammengefassten Daten wurde die Ursache des Ausfalls in einer Fehlfunktion des magnetischen Motorstarters für den 450-PS-Antriebsmotor der Zentrifuge gefunden. Der DCS (Distributed Control System) wechselte den Zustand von „Rot“ (Laufen) auf „Grün“ (Abschaltung). Der Kontaktbalken musste sich um mindestens 2 mm lösen, tat dies aber nicht ausreichend, um den Stromfluss zum Rotorantriebsmotor zu stoppen. Der 30-minütige Countdown der Schmierpumpe wurde eingeleitet, während der Rotor weiterhin mit 2890 U/min für über 50 Minuten lief. Die letzten 24 Minuten liefen ohne Schmierung. Dies führte zum Versagen des hinteren Antriebs-Lagerbocks und verursachte einen katastrophalen Effekt auf die anderen Komponenten der Zentrifuge und führte zu den oben genannten Schäden.

Behebung des Zentrifugenausfalls

Die implementierte dauerhafte Lösung bestand darin, die Schmierpumpe erst dann zu stoppen, nachdem der Rotor eine Geschwindigkeitsanzeige von 0 U/min aufwies. Der bestehende Näherungsschalter erfasste die Rotorgeschwindigkeit und wurde von der speicherprogrammierbaren Steuerung (PLC) registriert. Weitere Lösungen umfassten dauerhafte Änderungen der Standardarbeitsanweisungen (SOPs) und die Nutzung des Transformators im Steuerpult, um den Countdown-Timer für die Schmierung zu starten.

Sie können die Fallstudie in ihrer Gesamtheit lesen, indem Sie hier klicken.

Houston Dynamic Supply verhindert Zentrifugenausfälle

HDS ist führend in der Diagnose und Vermeidung katastrophaler Ausfälle an rotierenden Anlagen wie Zentrifugen, Pumpen, Turbinen, Verdichtern, Ventilatoren, Gebläsen und mehr. Unser Expertenteam kann Ihnen helfen, den besten Kurs für Ihre Zentrifuge zu bestimmen – einschließlich Maschinenaufrüstung versus Reparatur- oder Austauschkosten. Unsere hochmoderne Golfküsten-Einrichtung beherbergt Personal mit über 40 Jahren Erfahrung, um Ihnen bei der besten Entscheidung für Ihren Betrieb zu helfen.