To pumper gir gjentatte problemer

To pumper gir gjentatte problemer. De skiller seg negativt ut i driften, og oppmerksomheten rettes naturlig mot pumpene. Er de slitt? Er de feil dimensjonert? Bør de erstattes, eller må vi fortsette å reparere dem? Hvorfor er det akkurat disse to som ryker hele veien?

I et offshoreanlegg vi har arbeidet med, viste gjennomgangen et annet bilde. De to pumpene som ga flest problemer, var de som oppnådde sterkest vakuum. De hadde korte tilknyttede linjer, og vakuumet ble for høyt for den ønskede driften. Samtidig fantes det lekkasjer i pakninger ved shakerne, problemer med trykkbalansen i modulen, mangelfull trykkovervåking og risiko for tilbakestrøm ved pumpesvikt. Det som ganske enkelt fremstod som et pumpeproblem, måtte undersøkes som et helhetlig systemproblem.

En viktig forskjell mellom pumpelinjene var lengden. De to pumpene med korte linjer skapte i denne installasjonen for mye vakuum, sugde opp mye mud og tettet rørene. Pumpene hadde evne til å produsere undertrykk, men driften var ikke tilpasset behovet i den aktuelle delen av anlegget.

Samtidig lå det en feil i målegrunnlaget. Måleuttakene til differansetrykktransmitteren, PDT-en, var plassert i rørene fremfor i shakeren der prosessens vakuum skulle vurderes. Målingene ga derfor ikke et tilstrekkelig representativt bilde av trykkforholdene som skulle kontrolleres. Gjennomgangen viste at pumpene opererte utenfor sitt tillatte driftsområde. Måleplassering, linjeføring og regulering måtte derfor vurderes samlet.

En pumpe skal levere riktig funksjon innenfor sitt tillatte driftsområde. Målet er et vakuum tilpasset prosessen. Pumpene som ga flest problemer, kunne altså produsere mer enn systemet trengte under de aktuelle forholdene.

Korte og lange linjer krever en samlet vurdering. Lik pumpe betyr ikke automatisk lik funksjon i forskjellige installasjoner. Linjelengde, rørdimensjoner, bend, overganger, filtre og andre restriksjoner påvirker forholdene pumpen arbeider under. Samme driftsinnstilling kan derfor gi forskjellige resultater i ulike deler av anlegget. I dette eksempelet var de korte linjene en del av forklaringen på hvorfor to pumper skilte seg ut.

Rørdimensjonen må vurderes sammen med nødvendig luftmengde, vakuum, lufthastighet og samlet trykktap. Luftstrømmens innhold og behovet for å håndtere dråper eller partikler inngår også i dimensjoneringen. En hastighetsgrense må være begrunnet for den aktuelle prosessen. Turtallsregulering kan gi mulighet til å tilpasse driften, men innstillingene må ligge innenfor pumpens tillatte driftsområde. Resultatet må verifiseres gjennom målinger og funksjonskontroll. Før utskifting vurderes, må man forstå både hva pumpen leverer og hva systemet krever.

Samtidig lekket pakningene ved shakerne. Utettheter kan slippe luft gjennom andre veier enn dem prosessen er ment å bruke. Det påvirker vakuumforholdene og oppsamlingen ved kilden. Her måtte flere forhold vurderes samtidig. Enkelte pumper skapte for mye vakuum under sine installasjonsforhold, mens utettheter påvirket luftstrømmen og den lokale funksjonen.

Trykket ved pumpen, trykket ved shakeren og luftstrømmen gjennom en åpning beskriver forskjellige deler av systemet. Én måling kan ikke forklare alle tre. Røyktester og målinger bidro til å synliggjøre hvordan luften faktisk beveget seg. Dermed kunne vurderingen bygge på mer enn pumpenes driftssignaler og trykkverdier på en skjerm.

Undertrykket i rommet var også en del av problemet. Shakerne sto i et rom med egne trykkforhold. Rommet inngikk igjen i en modul med flere sammenkoblede områder og ventilasjonssystemer. Når trykkbalansen mellom disse områdene ikke fungerer som forutsatt, endres betingelsene rundt prosessutstyret.

Derfor måtte vi undersøke både vakuumsystemet og ventilasjonen i modulen. Hvor kom erstatningsluften fra? Hvordan beveget luften seg mellom rommene? Hva skjedde når pumper, vifter eller åpninger endret tilstand? En målt trykkverdi må alltid forstås sammen med referansen. Undertrykk mot atmosfæren og undertrykk mot naborommet beskriver ikke nødvendigvis samme forhold. I denne installasjonen inngikk også undertrykket i pumperommet i problemstillingen. Det måtte vurderes sammen med de tilkoblede luftveiene og muligheten for at forurenset luft kunne bevege seg inn i rommet. Romventilasjonen og prosessavtrekket påvirket hverandre. De måtte undersøkes samlet.

Trykkvakten var satt opp feil. En annen del av gjennomgangen gjaldt PDSL-en, en differansetrykkvakt for lavt differansetrykk som var koblet til et pneumatisk spjeld. Oppsettet var feil. Dette gjorde instrumenteringen og spjeldstyringen til en egen del av feilsøkingen. Et signal fra en trykkvakt kan bare tolkes riktig når målepunkter, referanse, innstilling og tilhørende logikk stemmer med funksjonen den skal overvåke. Før signalet brukes som beslutningsgrunnlag, må man derfor kontrollere hva det faktisk representerer, og hvordan spjeldet reagerer.

Det er lett å stole på en alarm fordi den kommer fra et instrument. Men også instrumentets oppsett må verifiseres. En ny pumpe ville ikke rettet feil i trykkovervåkingen eller etablert riktig trykkbalanse i rommet.

Hva skjedde dersom én pumpe havarerte? Anlegget måtte også vurderes utenfor normal drift. De fire pumpene sugde luft fra shakerne og førte den inn i en felles samlekanal. Denne var koblet til en utvendig avkastkanal som også førte forurenset luft fra shakerområdet og pittene. Samtidig hadde pumperommet et undertrykk på omtrent 50 Pa. Denne kombinasjonen skapte et problem ved pumpestopp og vedlikehold.

Dersom én pumpe havarerte mens de tre andre fortsatt gikk, kunne ikke den stoppede pumpen uten videre åpnes eller kobles fra. De øvrige pumpene fortsatte å levere luft inn i samlekanalen. Uten individuell tilbakestrømningssikring kunne forurenset luft strømme tilbake gjennom den åpne tilkoblingen og inn i pumperommet. Undertrykket i rommet bidro til denne strømningen. Når en tilkobling ble åpnet, oppstod en ny luftvei med lav motstand mellom avkastkanalen og rommet. Luft som skulle føres ut av installasjonen, kunne dermed komme inn der personellet skulle arbeide.

Å stoppe alle fire pumpene fjernet heller ikke problemet. Samlekanalen var fortsatt tilkoblet avkastet fra pittene. Kombinasjonen av trykkforholdene i dette avkastet, undertrykket i pumperommet og manglende tilbakestrømningssikring gjorde at forurenset luft fortsatt kunne strømme tilbake. Pumpemotorene kunne altså stå stille uten at systemet var trykkmessig isolert.

Før en pumpe kunne åpnes eller kobles fra, måtte sikker isolering fra de tilkoblede luftveiene være etablert og verifisert. Beskyttelse mot tilbakestrøm og isolering for vedlikehold er forskjellige funksjoner. Et tilbakeslagsspjeld alene er ikke tilstrekkelig dokumentasjon på sikker isolering. Et godt design må gjøre det mulig å håndtere én havarert pumpe uten at forurenset luft fra resten av anlegget ledes inn i arbeidsområdet.

Flere feil kan skjule hverandre. I denne gjennomgangen fantes det ingen enkelt observasjon som forklarte hele problemet. To pumper skapte for mye vakuum under sine installasjonsforhold. Måleuttakene ga ikke et representativt bilde av trykket ved shakerne. Pakninger lekket. Trykkforholdene i modulen påvirket funksjonen. Trykkvakten til det pneumatiske spjeldet hadde feil oppsett. Ved pumpesvikt måtte også tilbakestrøm og forholdene i pumperommet håndteres. Hvis bare én av disse delene ble undersøkt, ville viktige sammenhenger blitt oversett. Derfor må feilsøking følge hele funksjonen: fra oppgaven ved shakeren, gjennom pumpen og videre til avkastet, samtidig som romtrykk, instrumentering og styring inngår i vurderingen.

Når er nytt utstyr riktig? En grundig gjennomgang kan fortsatt vise at utstyr må repareres eller erstattes. Beslutningen bør da bygge på et dokumentert behov. Før bestilling må det avklares hvilke trykk og strømningsforhold som kreves, hvordan utstyret skal reguleres, og hva som skal skje ved feil. Tiltak mot lekkasjer, trykkubalanse, feil instrumentering og tilbakestrøm må også inngå. Ellers risikerer man at det nye utstyret møter de samme driftsforholdene som det gamle. Eksempelet beskriver funnene som måtte håndteres. Effekten av konkrete endringer må bekreftes gjennom testing før forbedringer eller besparelser kan dokumenteres.

Hos AIDA begynner vi med funksjonen anlegget skal levere. Vi undersøker installasjonen, sammenholder dokumentasjonen med virkeligheten og måler under relevante driftsforhold. Vi vurderer også hva som skjer ved stopp, feil og vedlikehold. Deretter kan tiltakene prioriteres. Det kan være tetting, korrigert instrumentering, tilpasset regulering, endret systemdesign eller utskifting av utstyr. Målet er at investeringen skal løse årsaken til problemet og gi en funksjon som kan verifiseres.

Hos AIDA bruker vi et kjent uttrykk som en påminnelse: «Galskap er å gjøre det samme om og om igjen og forvente et annet resultat.» Bytter vi pumpen uten å forstå hvorfor den gir problemer, risikerer vi å gjenta feilen med nytt utstyr. Så vi stiller spørsmålet: Før du bestiller nye pumper, vet du hvorfor de eksisterende gir problemer?

AIDA bistår med systemforståelse, feilsøking, målinger og engineering, fra symptomer i driften til et begrunnet valg av tiltak.