Ausgangssituation
Hitachi Energy betreibt in seinen Netzinfrastrukturanlagen Kühlsysteme, die für einen stabilen und sicheren Netzbetrieb essenziell sind. Die dort eingesetzten Kühlpumpen laufen im Dauerbetrieb. Ein Ausfall führt nicht nur zu hohen Kosten und Stillständen, sondern kann auch die Stabilität im betroffenen Netz stark beeinträchtigen — ein Szenario, das unbedingt vermieden werden muss. Der Kunde wollte daher herausfinden, welches Condition-Monitoring-System möglichst genau und zuverlässig eine Vorwarnung liefert, damit Schäden an den Pumpen rechtzeitig durch einfache Wartungsmaßnahmen verhindert werden können.
Zielsetzung
Hitachi Energy führte einen Benchmarktest im Rahmen eines Forschungsprojektes mit einer gängigen einstufigen Spiralgehäusepumpe eines Premiumherstellers durch, in dem unter anderem das System von HCP Sense mit dem Vibrationssystem eines OEM verglichen werden konnte. Ziel war es, die Systeme hinsichtlich ihrer Fähigkeit zu vergleichen, Schmierungs- und Lagerprobleme frühzeitig zu erkennen – idealerweise so früh, dass ein Ausfall während des Betriebs vollständig verhindert werden kann.
Lösung: HCP Sense Messsystem
HCP Sense entwickelte einen Integrationsvorschlag, fertigte die benötigte Sensorik und begleitete die Inbetriebnahme direkt vor Ort. Die Besonderheit: Unser System misst den Schmierungszustand direkt im Lager und erkennt selbst kleinste Veränderungen, lange bevor Vibrationen auftreten können oder sogar Lagergeräusche wahrzunehmen sind.
Im Anschluss wurde ein Dauerlaufversuch mit reduzierter Schmierstoffmenge und -qualität gestartet, um einen realistischen schmierungsbedingen Lagerausfall herbeizuführen und die Vorwarnzeiten der Systeme zu vergleichen. Der für den Kunden passende Schmierungszustand wird durch den Wert k_hydro = 80 festgelegt. Sobald der Wert unterschritten wird, wird der Kunde auf das Schmierungsproblem hingewiesen.
Ergebnisse
- Frühwarnzeit Schmierungsproblem 3 Wochen vor Eintritt des Schadens zeigte HCP Sense ein beginnendes Schmierungsproblem an.
- Eine einfache Maßnahme wie Nachschmieren oder eine leichte Anpassung der Betriebsparameter hätte den Schaden vollständig verhindert.
- Da das Herbeiführen eines Totalschadens Ziel dieses „Run-to-Failure“-Versuches war, wurde bewusst nicht eingegriffen.
- HCP Sense erkannte den Schaden 24 Stunden früher als das vibrationsbasierte System. Der finale Schaden: kapitaler Lagerschaden mit Käfigbruch.
- Damit erzielte HCP Sense die früheste Warnung im gesamten Benchmarktest gegenüber konventionellen Vibrationssensoren mit integrierter Spektralanalyse — mit deutlichem Abstand.
Mehrwert für Hitachi Energy
- Höchste Vorwarnzeit im Vergleich mit den übrigen getesteten Systemen, welche rein auf Vibrationsbasis arbeiten.
- Vermeidung von kapitalen Schäden durch frühzeitige Maßnahmen möglich.
- Überwachung direkt an der relevanten physikalischen Ursache (Schmierung).
- Geringer Integrationsaufwand, hohe Robustheit.
- Ideal für kritische Infrastrukturen und OEM-Integrationen.
Fazit
Die Case Study zeigt klar: Eine echte Frühwarnung ist nur dann möglich, wenn schon die Schadensursache erkannt wird, und nicht erst der Schaden. HCP Sense erkennt kritische Schmierungs-Zustände, die klassische Condition-Monitoring-Technologien basierend auf reiner Vibrationsüberwachung nicht erkennen können, und bietet damit ein neues Sicherheitsniveau für Betreiber kritischer Infrastruktur und anspruchsvoller Pumpensysteme.
