Как избежать аварий оборудования в холодный период

Холодный период - один из самых сложных этапов эксплуатации птицефермы. Нагрузка на отопление возрастает, вентиляция работает в особом режиме, оборудование испытывает перепады температур, а любая серьёзная неисправность может быстро отразиться на микроклимате птичника.

При этом большинство зимних аварий не происходит совершенно неожиданно.

Часто оборудование заранее показывает признаки неисправности: увеличивается время выхода на рабочий режим, появляются посторонние шумы, растёт расход электроэнергии или топлива, вентиляторы начинают работать нестабильно, автоматика фиксирует отклонения.

Проблема заключается в том, что эти сигналы не всегда замечают вовремя.
Поэтому задача подготовки птицефермы к холодному периоду заключается не только в техническом обслуживании оборудования. Необходимо заранее определить наиболее вероятные точки отказа и подготовить систему к работе при максимальной нагрузке.

Разберём, какие аварии встречаются чаще всего и что можно сделать, чтобы снизить их вероятность.

Летом многие инженерные системы птицефермы работают относительно спокойно.

Зимой ситуация меняется.

Отопление работает значительно дольше и чаще выходит на максимальную производительность.

Вентиляция должна одновременно удалять влагу и загрязнённый воздух, не допуская чрезмерного охлаждения помещения.

Автоматика постоянно регулирует температуру, вентиляцию и отопление.
Электрические двигатели, приводы и вентиляторы работают с высокой интенсивностью.

При этом на улице могут быть значительные перепады температуры.

Поэтому оборудование, которое летом казалось полностью исправным, зимой может показать скрытые проблемы.

Условно зимние аварии можно разделить на несколько групп:

• отказ отопления;
• остановка вентиляции;
• отказ автоматики;
• проблемы с электроснабжением;
• замерзание отдельных элементов;
• отказ приводов и вентиляторов;
• повреждение системы поения;
• нарушение работы датчиков;
• механические поломки.

Особенно опасны ситуации, когда несколько систем зависят друг от друга.

Например, отказ электропитания одновременно отключает вентиляцию, отопление и автоматику.

Поэтому защищать необходимо не только отдельные агрегаты, но и всю технологическую систему в целом.

Одна из распространённых ошибок - эксплуатировать оборудование до момента фактического отказа.

Пока теплогенератор работает, вентилятор вращается, а привод открывает клапан, кажется, что всё нормально.

Но у оборудования есть понятие технического состояния.

Например, вентилятор может продолжать работать с изношенным подшипником. В обычных условиях это ещё не создаёт серьёзной проблемы.

Но при длительной работе зимой нагрузка увеличивается - и изношенный элемент становится причиной аварийной остановки.

Поэтому перед холодным сезоном нужно обращать внимание не только на работоспособность, но и на остаточный ресурс критических компонентов.

Самое неудачное время для ремонта отопительного оборудования - день, когда температура на улице резко упала.

Гораздо разумнее провести обслуживание заранее.

Для теплогенераторов необходимо проверить:

• горелку;
• систему розжига;
• топливную систему;
• автоматику;
• датчики;
• теплообменник;
• защитные устройства;
• электрические соединения.

Для вентиляции:

• вентиляторы;
• электродвигатели;
• ремни;
• подшипники;
• жалюзи;
• защитные элементы;
• приводы.

Для автоматики:

• контроллеры;
• датчики;
• кабельные соединения;
• исполнительные механизмы;
• аварийные сигналы.

Профилактика должна выполняться не формально, а с учётом фактического состояния оборудования.

Зимой отопительная система становится одной из наиболее критичных систем птицефермы.

Если отопление полностью остановилось, температура внутри птичника может начать снижаться достаточно быстро.

Поэтому необходимо заранее ответить на несколько вопросов:

Хватает ли тепловой мощности при расчётной наружной температуре?
Что произойдёт при отказе одного теплогенератора?
Есть ли резервный источник тепла?
Как персонал узнает об аварии?
Сколько времени потребуется для устранения неисправности?

Последний вопрос часто недооценивают.

Наличие запасного оборудования само по себе ещё не гарантирует безопасность. Важно, чтобы его можно было быстро подключить и запустить.

Вентиляция зимой работает в сложном режиме.

С одной стороны, необходимо сохранить тепло.

С другой - нельзя допускать накопления влаги и загрязнённого воздуха.

Если вентилятор неожиданно остановился, система микроклимата перестаёт работать по расчётному алгоритму.

Поэтому перед зимой нужно проверить не только сами вентиляторы, но и:

• автоматику;
• частотные преобразователи, если они используются;
• приводы;
• приточные клапаны;
• жалюзи;
• датчики.

Отдельно стоит проверить минимальную вентиляцию.

Она должна сохраняться даже тогда, когда отопление работает практически постоянно.

Электродвигатель - один из элементов, отказ которого способен остановить целую систему.

Перед сезоном необходимо проверить:

• ток потребления;
• нагрев;
• состояние подшипников;
• вибрацию;
• соединения;
• состояние кабеля;
• работу защиты.

Если двигатель начал работать заметно громче или сильнее нагреваться, это не стоит считать мелочью.

Посторонний шум или повышенная вибрация могут быть ранним признаком будущей поломки.

В вентиляционном оборудовании ремень является относительно простой деталью, но его состояние непосредственно влияет на работу вентилятора.

Изношенный или неправильно натянутый ремень может:

• проскальзывать;
• снижать производительность;
• перегреваться;
• разрушиться во время работы.

Поэтому перед холодным сезоном необходимо проверить состояние и натяжение ремней и при необходимости заменить их.

Особенно важно иметь запасные ремни на складе.

Автоматическая система может быть полностью исправна механически, но неправильно работать из-за одного неисправного датчика.

Представим ситуацию:

фактическая температура в зоне содержания птицы составляет +19 °C, а датчик показывает +23 °C.

Автоматика получает неправильную информацию и соответственно изменяет работу отопления и вентиляции.

Поэтому перед сезоном нужно проверить:

• датчики температуры;
• датчики влажности;
• датчики давления, если они используются;
• правильность их установки;
• состояние кабелей;
• корректность показаний.

Особенно важно контролировать расположение датчиков.

Неправильно установленный исправный датчик тоже может давать бесполезные для системы данные.

Недостаточно убедиться, что контроллер показывает температуру и включает вентилятор.

Необходимо проверить, как система поведёт себя при нештатной ситуации.

Например:

Что произойдёт при остановке вентилятора?
Что произойдёт при перегреве?
Что произойдёт при отключении электропитания?
Как система сообщит оператору об аварии?
Какие элементы продолжат работать после восстановления питания?

Аварийные алгоритмы должны быть проверены заранее.

Для птицефермы резервный источник электроэнергии может быть критически важным.

Если основное питание отключилось, необходимо сохранить работу хотя бы наиболее важных систем.

К ним могут относиться:

• вентиляция;
• отопление;
• автоматика;
• системы управления;
• освещение в необходимых режимах;
• оборудование поения.

Если на объекте установлен дизель-генератор, его необходимо регулярно проверять.

Причём недостаточно просто запустить двигатель без нагрузки.

Желательно проверять работу генератора в условиях, максимально приближенных к реальной нагрузке.

В холодный период опасность представляет не только температура внутри птичника.

Есть элементы инженерных систем, которые могут подвергаться воздействию отрицательной температуры.

Особое внимание необходимо уделить:

• водопроводным линиям;
• отдельным участкам системы поения;
• трубопроводам;
• наружным участкам коммуникаций;
• узлам, расположенным в неотапливаемых помещениях.

Если участок системы может замёрзнуть, необходимо заранее предусмотреть соответствующую защиту.

Разрыв трубы зимой может привести не только к остановке системы, но и к дополнительному увлажнению помещения.

Высокая влажность - одна из проблем зимнего птичника.

Когда помещение недостаточно проветривается, влага накапливается.

Источниками влаги являются:

• птица;
• система поения;
• влажная подстилка;
• процессы уборки;
• конденсат.

Высокая влажность ухудшает условия содержания и может создавать дополнительные проблемы для оборудования.

Поэтому нельзя пытаться экономить тепло простым максимальным сокращением вентиляции.

Правильная задача - удалять необходимое количество влаги с минимальными теплопотерями.

Неконтролируемые подсосы холодного воздуха создают дополнительную нагрузку на отопление.

Особенно внимательно нужно проверить:

• ворота;
• двери;
• стыки стен;
• кровлю;
• места прохода коммуникаций;
• вентиляционные конструкции.

Если через щели постоянно поступает холодный воздух, теплогенератору приходится компенсировать дополнительные теплопотери.

Это увеличивает нагрузку на оборудование и расход топлива.

Пыль - одна из постоянных проблем птицеводческих помещений.

Она оседает на:

• вентиляторах;
• электродвигателях;
• датчиках;
• электрооборудовании;
• теплообменниках;
• элементах автоматики.

Загрязнение может ухудшать теплоотвод, снижать производительность и ускорять износ.

Поэтому регулярная очистка оборудования должна быть частью технического обслуживания, а не выполняться только после появления неисправности.

Есть детали, отсутствие которых способно остановить оборудование.

Перед зимой стоит определить их перечень.

В зависимости от системы это могут быть:

• ремни;
• подшипники;
• датчики;
• приводы;
• электродвигатели;
• элементы автоматики;
• предохранители;
• расходные материалы.

Количество и состав запаса зависит от конкретного оборудования.

Но общий принцип простой:

критическая деталь должна быть доступна быстрее, чем может наступить серьёзное последствие её отсутствия.

Даже хорошо обслуживаемое оборудование иногда выходит из строя.

Поэтому персонал должен заранее знать, что делать.

Например, при остановке вентиляции:

1. система фиксирует аварию;
2. оператор получает уведомление;
3. определяется причина;
4. проверяется электропитание;
5. проверяется двигатель и привод;
6. при необходимости запускается резервное оборудование;
7. выполняется ремонт.

Всё это лучше определить заранее, а не придумывать алгоритм в момент аварии.

Очень полезно вести журнал состояния оборудования.

Фиксировать можно:

• дату обслуживания;
• выявленные неисправности;
• заменённые детали;
• показатели электропотребления;
• температуру;
• влажность;
• аварийные остановки;
• время работы отдельных агрегатов.

Со временем такой журнал позволяет увидеть тенденции.

Например, если двигатель постепенно начинает потреблять больше энергии или всё чаще перегреваться, это может быть сигналом приближающейся неисправности.

На современной птицеферме оператор не должен круглосуточно находиться рядом с каждым теплогенератором и вентилятором.

Система автоматизации может контролировать параметры и сообщать об отклонениях.

Например:

• температура вышла за пределы;
• вентилятор остановился;
• возникла авария отопления;
• отсутствует питание;
• влажность превышает установленное значение.

Чем быстрее персонал получает информацию об отклонении, тем больше времени остаётся для реакции.

Если птицеферма только проектируется или проводится серьёзная модернизация, предотвратить аварии значительно проще.

На этапе проектирования можно заранее предусмотреть:

• необходимый запас производительности;
• резервирование;
• аварийное питание;
• автоматическое оповещение;
• доступ к оборудованию для обслуживания;
• запасные элементы;
• удобную схему размещения инженерных систем.

Это значительно эффективнее, чем пытаться добавить резервирование после ввода объекта в эксплуатацию.

Не каждый отказ означает, что оборудование необходимо полностью менять.

Но существуют признаки, которые должны заставить задуматься о модернизации.

Например:

• оборудование регулярно выходит из строя;
• запчасти становятся недоступными;
• увеличивается расход энергии;
• растёт стоимость обслуживания;
• производительность падает;
• автоматика устарела;
• оборудование работает на пределе;
• производитель больше не поддерживает конкретную модель.

Если несколько таких признаков наблюдаются одновременно, постоянный ремонт может оказаться менее выгодным, чем замена.

Избежать абсолютно всех аварий невозможно.

Но можно значительно снизить их вероятность.

Для этого необходимо работать не по принципу:

«Сломалось - ремонтируем».

А по принципу:

«Контролируем состояние - обнаруживаем износ - обслуживаем - заранее заменяем критические элементы».

Именно переход от аварийного ремонта к профилактическому обслуживанию позволяет существенно повысить надёжность оборудования.

Перед началом зимы рекомендуется провести комплексную проверку:

Отопление

☐ теплогенераторы;
☐ горелки;
☐ топливная система;
☐ автоматика;
☐ датчики;
☐ защитные устройства.

Вентиляция

☐ вентиляторы;
☐ электродвигатели;
☐ ремни;
☐ подшипники;
☐ жалюзи;
☐ приточные клапаны;
☐ приводы.

Электрика

☐ щиты;
☐ кабели;
☐ автоматы защиты;
☐ соединения;
☐ резервное питание.

Автоматика

☐ датчики;
☐ контроллер;
☐ аварийные сигналы;
☐ настройки;
☐ алгоритмы при отказе оборудования.

Здание

☐ теплоизоляция;
☐ двери;
☐ ворота;
☐ стыки;
☐ неконтролируемые подсосы воздуха.

Система поения

☐ ниппели;
☐ давление;
☐ фильтры;
☐ соединения;
☐ защита от замерзания.

Запас

☐ ремни;
☐ датчики;
☐ приводы;
☐ подшипники;
☐ необходимые элементы автоматики;
☐ другие критические комплектующие.

Большинство аварий зимой обходится дорого не потому, что сломалась какая-то конкретная деталь.

Основные потери возникают из-за последствий отказа.

Остановка вентиляции нарушает микроклимат.

Отказ отопления приводит к снижению температуры.

Поломка автоматики может нарушить работу сразу нескольких систем.

Проблемы с поением увеличивают влажность и могут привести к дополнительным технологическим проблемам.

Поэтому при подготовке к зиме необходимо оценивать не только вероятность отказа оборудования, но и последствия такого отказа.

Именно этот подход позволяет определить, где нужен запасной агрегат, где достаточно комплекта запчастей, а где необходимо менять саму систему.

Для птицефермы надёжность оборудования особенно важна в периоды экстремальных температур.

Компания «Альтер Бердс» занимается проектированием, поставкой и монтажом оборудования для птицеводческих хозяйств: систем отопления, вентиляции, охлаждения, кормления, поения и автоматизации.

При оснащении или модернизации птицефермы важно учитывать не только производительность оборудования, но и условия его эксплуатации, возможность обслуживания, доступность комплектующих и взаимодействие всех систем между собой.

Хорошая инженерная система - это не та, которая просто работает в обычных условиях. Это система, которая сохраняет управляемость и надёжность тогда, когда нагрузка становится максимальной.

Поэтому подготовку к холодному сезону лучше начинать не с поиска неисправности, а с проверки всей системы заранее.

Мороз - не лучшее время для проверки того, насколько хорошо подготовлена птицеферма.