Phần 6: Những trường hợp không nên thay vật liệu
Không phải vị trí nào cũng cần chuyển sang vật liệu có tuổi thọ cao hơn.
Có những trường hợp vật liệu tốt hơn về mặt kỹ thuật nhưng không tạo thêm giá trị sử dụng tương ứng: tuổi thọ tăng nhưng số lần can thiệp không giảm, nguyên nhân thực tế nằm ở thiết kế dòng chảy, vật liệu đang được dùng sai công năng hoặc tuổi thọ mới vượt xa thời gian thiết bị còn cần sử dụng.
Vì vậy, trước khi thay vật liệu, cần xác định phần tuổi thọ tăng thêm có thực sự làm thay đổi cách nhà máy vận hành hay không.
1. Giá trị của tuổi thọ cần được đặt cạnh chu kỳ dừng máy
Nhiều thiết bị chỉ được thay lớp lót khi nhà máy dừng theo kế hoạch.
Trong trường hợp này, tuổi thọ vật liệu cần được nhìn theo số chu kỳ dừng mà vật liệu có thể đi qua, không chỉ theo số tháng tuyệt đối.
Ví dụ, nếu nhà máy dừng 6 tháng một lần:
Từ 10 lên 12 tháng, vật liệu vẫn phải thay trong cùng một bậc chu kỳ. Nhà máy chưa giảm được số lần can thiệp.
Từ 12 lên 13 tháng, vật liệu mới vượt sang chu kỳ tiếp theo.
Khái niệm bậc tuổi thọ trong bài này được hiểu là số chu kỳ dừng theo kế hoạch mà vật liệu có thể đi qua trước khi cần thay.
Vì vậy, tăng tuổi thọ nhưng không vượt sang một bậc mới có thể khiến nhà máy vẫn dừng như cũ, vẫn thay như cũ, trong khi chi phí vật liệu tăng lên.
2. Phép tính theo bậc không áp dụng trực tiếp cho mọi vị trí
Có ba trường hợp cần tách khỏi phép kiểm tra theo chu kỳ dừng thông thường:
Trường hợp thứ ba đặc biệt quan trọng.
Một vị trí từng khiến cả tuyến phải dừng có thể tạo ra chi phí vận hành lớn hơn nhiều so với chi phí của một lần thay lớp lót định kỳ.
Vì vậy, bậc tuổi thọ chỉ là phép kiểm tra ban đầu, không phải toàn bộ bài toán kinh tế.
3. Không nên thay vật liệu khi tuổi thọ mới vẫn nằm trong cùng một bậc
Trước khi quyết định thay vật liệu hiện tại bằng phương án có tuổi thọ cao hơn, cần có ba dữ liệu:
- chu kỳ dừng của nhà máy
- tuổi thọ hiện tại của vị trí
- tuổi thọ dự kiến của phương án mới
Sau đó, cần kiểm tra phương án mới có giúp vị trí đi qua thêm ít nhất một chu kỳ dừng hay không.
Nếu không, số lần thay thực tế chưa thay đổi.
Khi đó, phần tuổi thọ tăng thêm có thể chưa tạo được lợi ích tương ứng với phần chi phí tăng thêm.
Điều này không có nghĩa phương án mới luôn không đáng sử dụng. Nếu vị trí đang gây dừng ngoài kế hoạch hoặc tạo rủi ro cho thiết bị khác, cần tiếp tục đánh giá phần ảnh hưởng vận hành trước khi kết luận.
4. Không nên tiếp tục thay vật liệu nếu nguyên nhân nằm ở thiết kế dòng chảy
Một vị trí có thể hư hỏng lặp lại dù đã thay nhiều loại vật liệu khác nhau nếu nguyên nhân chính nằm ở hướng dòng, cao độ rơi hoặc hình học thiết bị.
Dấu hiệu cần chú ý là vị trí đã đổi vật liệu từ hai lần trở lên nhưng vẫn hỏng theo cùng một kiểu.
Trước khi tiếp tục thay sang phương án khác, cần kiểm tra:
- hướng dòng
- cao độ rơi
- góc tác động
- vị trí tập trung tải
- hình học của thiết bị
Nếu nguyên nhân nằm ở thiết kế, vật liệu có tuổi thọ cao hơn có thể chỉ kéo dài thời điểm xảy ra hư hỏng, trong khi cơ chế gây ra vấn đề vẫn còn nguyên.
Trong trường hợp này, tiếp tục thay vật liệu chưa phải bước ưu tiên.
5. Tuổi thọ vượt quá vòng đời cần sử dụng không tạo thêm giá trị tương ứng
Một vị trí có thể chỉ cần thay ba năm một lần, trong khi thiết bị dự kiến được thay mới sau năm năm.
Nếu thay sang vật liệu có tuổi thọ lên tới mười năm, phần tuổi thọ vượt quá thời gian thiết bị còn được sử dụng không mang lại thêm giá trị cho chính thiết bị đó.
Đây là trường hợp mua một mức tuổi thọ mà nhà máy không sử dụng hết.
Vì vậy, tuổi thọ cần được đặt cạnh:
- vòng đời còn lại của thiết bị
- chu kỳ bảo trì
- kế hoạch đầu tư
- số lần can thiệp thực tế
Mục tiêu không phải đạt tuổi thọ cao nhất có thể, mà là đạt mức tuổi thọ phù hợp với kế hoạch vận hành và đầu tư của nhà máy.
6. Vật liệu tốt vẫn có thể sai nếu được dùng không đúng công năng
Khả năng chống mài mòn không tự động đồng nghĩa vật liệu phù hợp cho mọi chức năng cơ học.
Ví dụ trong nguồn là trường hợp sử dụng thép chống mài mòn làm dầm chịu tải.
Thép chống mài mòn được phát triển cho điều kiện chịu mòn. Các yêu cầu về độ cứng, khả năng hàn, uốn và độ dai không mặc nhiên giống với yêu cầu của thép dùng cho kết cấu chịu lực.
Tương tự, với thép 2 thành phần, lớp nền không nên tự được mặc định là kết cấu chịu lực nếu nhà sản xuất không bảo đảm cho ứng dụng đó.
Vì vậy, trước khi sử dụng một vật liệu cho chức năng kết cấu, cần kiểm tra:
- phạm vi ứng dụng của vật liệu
- cơ tính liên quan
- mức bảo đảm của nhà sản xuất
- chức năng mà chi tiết thực sự phải đảm nhiệm
Không nên suy từ khả năng chống mài mòn sang khả năng chịu tải kết cấu.
7. Chưa có dữ liệu tại vị trí thì chưa đủ cơ sở để dự báo tuổi thọ
Khi điều kiện làm việc chưa được đo, rất khó dự báo tuổi thọ một cách có căn cứ.
Nếu kết quả sau triển khai không đạt kỳ vọng, nhà máy cũng thiếu cơ sở để xác định nguyên nhân nằm ở vật liệu, điều kiện vận hành hay giả định ban đầu.
Trong trường hợp này, hướng phù hợp hơn là thử tại một vị trí có đối chứng trước khi triển khai trên toàn tuyến.
Phép thử cần tạo ra dữ liệu của chính vị trí để có thể:
- so sánh trước và sau
- theo dõi tốc độ xuống cấp
- kiểm tra dạng hư hỏng
- đánh giá khả năng mở rộng phương án
Bạn có thể tìm hiểu thêm về cách xây dựng phép thử và dữ liệu đối chứng trong Phần 6: Thiết kế phép thử tại một vị trí của cụm Khảo sát, đo lường và chẩn đoán hiện trường.
8. Bốn câu hỏi giúp sàng lọc trước khi thay vật liệu
Trước khi đi sâu vào mác vật liệu hoặc báo giá, có thể bắt đầu bằng bốn câu:
- Chu kỳ dừng của nhà máy là bao lâu?
- Vị trí hiện tại đang làm việc được bao lâu trước khi cần thay?
- Phương án mới dự kiến đạt tuổi thọ bao lâu?
- Tuổi thọ mới có giúp vị trí vượt thêm một chu kỳ dừng hay không?
Bốn câu hỏi này không cần thiết bị đo chuyên dụng.
Tuy nhiên, chúng giúp loại sớm những trường hợp mà phần tuổi thọ tăng thêm chưa làm thay đổi số lần can thiệp thực tế.
9. Vị trí từng gây dừng ngoài kế hoạch cần được đánh giá riêng
Có một trường hợp mà phương án mới vẫn có thể đáng xem xét dù tuổi thọ chưa vượt sang bậc tiếp theo: vị trí từng gây dừng ngoài kế hoạch.
Khi đó, mục tiêu không chỉ là giảm số lần thay theo lịch.
Tuổi thọ cao hơn còn có thể giúp giảm nguy cơ sự cố xuất hiện giữa hai kỳ bảo trì.
Không nên sử dụng phép tính bậc tuổi thọ làm lý do duy nhất để loại phương án nếu vị trí đã từng gây:
- dừng đột xuất
- mất công suất
- hư hỏng lan sang thiết bị khác
Trong những trường hợp này, cần đánh giá thêm chi phí và rủi ro vận hành.
Bạn có thể tìm hiểu thêm về cách đưa thời gian dừng, tần suất can thiệp và ảnh hưởng dây chuyền về cùng một phép so trong Phần 6: Chuỗi hậu quả kỹ thuật và vận hành từ một điểm mòn của cụm Cơ chế mòn vật liệu.
10. Trách nhiệm của các bộ phận
Hai dữ liệu đầu tiên là số liệu của nhà máy.
Bên cung cấp vật liệu không nên tự điền thay nếu chưa có xác nhận, vì toàn bộ phép so phía sau phụ thuộc vào chính các dữ liệu này.
11. Lưu ý khi áp dụng kiến thức
Một, phép tính bậc tuổi thọ phù hợp với những vị trí chỉ được thay khi thiết bị dừng. Với vị trí có thể thay trong lúc hệ thống vẫn vận hành, cần đánh giá theo cách khác.
Hai, bài toán cần được mở rộng nếu vị trí từng gây dừng ngoài kế hoạch. Khi đó, giá trị của tuổi thọ không chỉ nằm ở số lần thay mà còn ở khả năng giảm rủi ro giữa hai kỳ dừng.
Ba, tuổi thọ dự kiến chỉ có ý nghĩa khi có dữ liệu đầu vào đủ rõ. Nếu điều kiện tại vị trí chưa được đo, nên tạo dữ liệu bằng phép thử có đối chứng trước khi mở rộng phương án.
Bốn, thay vật liệu không thay thế việc xử lý nguyên nhân nằm ở thiết kế dòng chảy hoặc sử dụng sai công năng.
Năm, phép tính bậc tuổi thọ là phép kiểm tra số học để hỗ trợ quyết định, không phải một mô hình kinh tế đầy đủ. Chi phí dừng, nhân công, phụ tùng, sản lượng mất và rủi ro vận hành có thể cần được đánh giá riêng tùy vị trí.
Vật liệu có tuổi thọ cao hơn chỉ tạo thêm giá trị khi phần tuổi thọ đó được nhà máy thực sự sử dụng. Trước khi thay thế vật liệu hiện tại, cần đặt tuổi thọ cạnh chu kỳ dừng, vòng đời thiết bị, nguyên nhân hư hỏng và rủi ro vận hành. Khi những yếu tố này chưa thay đổi, vật liệu đắt hơn chưa chắc đồng nghĩa với một phương án tốt hơn.
