Etäkunnonvalvonnan vaikutus voimalaitoksen kunnossapidon tehokkuuteen
Tutkimuksessa selvitettiin etäkunnonvalvontajärjestelmän käyttöönoton vaikutusta voimalaitoksen nykyisen kunnossapidon tehokkuuteen. Etäkunnonvalvontajärjestelmän suurimpana hyötynä katsotaan olevan käyttövarmuuden parantuminen, jatkuva värähtelymittaustieto ja hälytykset värähtelypoikkeamista.
Etäkunnonvalvonnalla tarkoitetaan kunnonvalvontamenetelmää, jossa käytetään kiinteää, verkossa toimivaa värähtelyvalvontajärjestelmää, joka hyödyntää langallisia tai langattomia värähtelymittausantureita. Järjestelmä tarjoaa reaaliaikaista värähtelymittausdataa, jota tarvitaan erityisesti tuotannon kannalta kriittisissä laitteissa. Etäkunnonvalvonnan avulla voidaan ehkäistä koneiden ja laitteiden hallitsematonta vikaantumista, josta aiheutuu odottamattomia kustannuksia. Etäkunnonvalvontajärjestelmiä on käytössä jo useissa voimalaitoksissa ja niillä on merkittävä rooli teollisuuslaitosten käytettävyyden, tuottavuuden ja turvallisuuden ylläpitämisessä.
Nykyinen kunnonvalvonta voimalaitoksella
Tutkimuksen kohteena olevan voimalaitoksen nykyinen kunnonvalvonta perustuu neljä kertaa vuodessa tehtäviin koneiden värähtelymittauksiin, jossa mittauksia suorittava yritys antaa vikaantuneista laitteista suositeltavat jatkotoimenpiteet. Laitteet pyritään huoltamaan vuosihuollon aikana, jolloin laitteille tehdään tarkastus-, huolto-, ja korjaustoimenpiteet. Prosessikoneiden värähtelymittauksissa seurataan verhokäyräspektriä, joka paljastaa mahdolliset vikataajuudet. Koneiden värähtelymittausten tuloksia verrataan niin sanottuihin sormenjälkimittauksiin. Tämä tarkoittaa sitä, että koneelle tehdään ensimmäinen vertailumittaus tilanteessa, jossa koneen oletetaan toimivan normaalisti ja suunnitellulla toiminta-alueellaan ilman häiriöitä.
Etäkunnonvalvonnan toiminta ja hyödyt
Koneiden etäkunnonvalvonnassa käytetään värähtelyvalvontajärjestelmää, jossa värähtelyanturit tarjoavat reaaliaikaista värähtelymittausdataa. Värähtelyvalvontaan tarkoitetut anturit ovat pääosin pietsosähköisiä kiihtyvyysantureita, mutta niissä voi olla myös lisäominaisuuksia kuten lämpötila- tai heräteanturi. Etävärähtelyanturit vaativat värähtelyvalvontajärjestelmän, josta operaattorit voivat reaaliaikaisesti seurata anturien tuottamaa värähtelymittausdataa. Värähtelymittausdatan ja vikadiagnostiikka-algoritmien avulla voidaan havaita alkava vika, tunnistaa vian etenemisen eri vaiheet ja arvioida vian vakavuus.
Etäkunnonvalvontajärjestelmän anturit ovat langallisia tai langattomia. Langattomia antureita voidaan käyttää kohteissa, joissa kaapelointi olisi kallis tai mahdoton ratkaisu. Näitä kohteita ovat esimerkiksi voimalaitoksen jatkuvasti liikkuvat koneet. Langaton järjestelmä soveltuu ei-kriittisille kohteille, joissa riittää värähtelydatan trendiseuranta. Langallisia antureita käytetään kriittisimmissä kohteissa, joissa on tärkeää, että yhteys toimii katkeamatta. Langallisia antureita on käytettävä myös, jos ympäristössä on paloturvallisuuteen tai säteilyyn liittyviä rajoitteita tai jos anturit ovat alttiina elektromagneettisille häiriöille.
Kunnonvalvontajärjestelmä tulee vasta pitkällä aikavälillä perinteistä kunnonvalvontamenetelmää edullisemmaksi, mutta merkittävämpänä hyötynä pidetään käyttövarmuuden parantumista. Jatkuva värähtelymittaustieto ja hälytykset värähtelypoikkeamista voivat estää kriittisen laitteen yllättävän rikkoontumisen, joka johtaisi voimalaitoksen ajon keskeytymiseen. Laitoksen ajon estymisestä aiheutuvat tuotantotappiot voivat nousta sadoista tuhansista jopa miljooniin euroihin. Värähtelyvalvontajärjestelmän ennakkovaroitusten ansiosta laakeririkkoja voidaan välttää, millä voi olla vaikutusta myös laitoksen varaosavarastoon.
Pyörivissä koneissa on aina riskinä värähtelymittauksia tekevän ihmisen luokkaantumisvaara. Etävalvontajärjestelmän avulla vika voidaan havaita ajoissa eikä työtä tarvitse tehdä kiireessä tai yöaikaan, jolloin loukkaantumisriski on suurempi. Etäkunnonvalvonnalla on myös selkeitä ympäristöhyötyjä kuten laitteiden oikea-aikainen huolto. Tämän ansiosta kuluu vähemmän varaosia ja materiaaleja, ja jätettä syntyy vähemmän, esimerkiksi ylimääräisten öljynvaihtojen vuoksi. Myös huoltotöistä aiheutuvat päästöt vähenevät, kun kulkeminen laitteille vähenee.
Etäkunnonvalvontajärjestelmät Suomessa
Etäkunnonvalvontajärjestelmiä on otettu käyttöön jo useissa suomalaisissa voimalaitoksissa sekä tehtaissa, ja niiden avulla yritykset parantavat laitosten toimintavarmuutta ja turvallisuutta. Monet voimalaitokset ovat kokeneet kunnonvalvontajärjestelmän luotettavaksi ja käyttövarmuutta parantavaksi ratkaisuksi, minkä vuoksi sen käyttöä on laajennettu. Eräässä voimalaitoksessa havaittiin vain yksi anturivika kolmeasataa anturia kohden, mikä kertoo järjestelmän korkeasta luotettavuudesta.
Johtopäätökset
Etäkunnonvalvonta muodostaa modernin ja tehokkaan tavan seurata voimalaitoksen koneiden kuntoa. Sen keskeisin hyöty on laitoksen käyttövarmuuden parantaminen ja ennakoivan kunnossapidon mahdollistaminen. Vaikka järjestelmän investointikustannukset ovat perinteisiä menetelmiä korkeammat, sen tuomat säästöt tuotantokatkojen ehkäisyssä, turvallisuudessa ja ympäristövaikutuksissa tekevät siitä kannattavan pitkän aikavälin ratkaisun.
Lähde
Salparanta, A. 2026. Etäkunnonvalvonnan vaikutus voimalaitoksen kunnossapidon tehokkuuteen. Opinnäytetyö. Turku: Turun ammattikorkeakoulu. Viitattu 10.3.2026.