naar top
Menu
Logo Print
07/10/2019 - MARJOLEIN DE WIT

OMGAAN MET AGEING ASSETS

Ken de faalmechanismen en betrouwbaarheids-, ontwerp- en gebruikskaders

In iedere machine en installatie verouderen componenten en onderdelen. Soms alleen door de tijd, soms door de omgeving of factoren die samenhangen met de constructie en het gebruik. Onderhoud is cruciaal om dit proces van veroudering zo veel mogelijk tegen te gaan of uit te stellen met het oog op de laagste Total Cost of Ownership (TCO). In een speciaal seminar ging Stork in op de verschillende aspecten die van belang zijn bij ‘ageing assets’ en waar de meest venijnige bottlenecks zitten.

Ageing Assets

VEROUDERING VAN COMPONENTEN

Bij ‘ageing assets’ wordt vaak gedacht aan ‘oude’ assets. Maar niets is minder waar. Ageing is in dit geval een werkwoord en geeft aan dat componenten verouderen. Beheersbaar of onbeheersbaar. In onderhoudstaal betekent dit dat de conditie van componenten en onderdelen achteruitgaat door gebruik en het verstrijken van de tijd. Wanneer dit maar lang genoeg doorgaat, leidt dit uiteindelijk tot het falen van een component en mogelijk de volledige machine. Met andere woorden: veroudering heeft invloed op de beschikbaarheid en betrouwbaarheid van assets, maar tevens op de veiligheid voor mens, machine en omgeving. Dus, hoe beter de veroudering valt te voorspellen, hoe nauwkeuriger men hierop het onderhoud kan afstemmen.

HET BEGINT OP DE TEKENTAFEL

De levens- en verouderingscyclus van een asset is te zien in het schema hieronder.

Jos Weekers, een van de sprekers tijdens het seminar: “Als je dit schema bekijkt, dan zie je dat maatregelen om veroudering te voorkomen of te vertragen feitelijk al op de tekentafel beginnen. Vervolgens zijn het de operatoren en procesengineers die, na installatie, inbedrijfstelling en oplevering, bepalen hoe een machine of installatie wordt gebruikt en hiermee hoe zwaar deze wordt belast. Afhankelijk van beide factoren zullen assets zich meer of minder voorspelbaar gedragen met betrekking tot verouderen in relatie tot de originele ontwerpspecificaties.”

Schema Ageing Assets
Ageing & Asset Activity Cycle: Het verloop van ageing begint al op de tekentafel en loopt door tot aan het gebruik en onderhoud van een asset

Ontwerpen

De invloed van de engineer achter de spreekwoordelijke tekentafel op het verouderings­gedrag van een asset hangt onder meer samen met de constructie die hij bedenkt en de componenten en materialen die hij daarbij kiest. Kort door de bocht: hoe beter de kwaliteit van de losse onderdelen en materialen, en hoe beter de constructie, hoe langzamer de bijbehorende verouderingsprocessen zich zullen voltrekken. Daarbij is het van belang dat de kwaliteit van materialen en onderdelen altijd gecontroleerd wordt. Bv. middels het vragen en controleren van certificaten bij levering, maar ook door het uitvoeren van tests en inspecties tijdens het bouwen.

Weekers: “Deze controles vormen een eerste belangrijke stap in het vergelijken van de aangenomen waarheid (je gaat uit van een bepaalde kwaliteit) met die van de werkelijke (is de kwaliteit zoals ik verwacht?). Hoe beter de waarheid overeenkomt met de aannames, hoe beter de veroudering en hiermee de conditie van een asset is te voorspellen.”

Oplevering en ingebruikname

Na de oplevering en inbedrijfstelling zal een asset uiteindelijk in gebruik worden genomen. Om de voorspelbaarheid van veroudering tijdens de gebruiksfase hoog te houden, is het van belang dat dit gebruik en de bediening van de asset overeenkomen met onder andere het ‘integrity window’ en het ‘design window’. Beide kaders zeggen iets over de betrouwbaarheid waarmee een asset onder bepaalde omstandigheden gedurende een bepaalde tijd betrouwbaar kan werken. Daarbij zijn onder meer extra reserves op te bouwen door bijvoorbeeld in het ontwerp materialen toe te passen die beter of sterker zijn dan gevraagd wordt in de originele specificaties.

Voorspelbaarheid hangt af van aangenomen en werkelijke waarheid

Ook hier geldt dat de voorspelbaarheid afhangt van de aangenomen en werkelijke waarheid. Zo kan gesteld worden dat een asset in een droge, geklimatiseerde bedrijfshal staat. Wanneer hij echter moet werken achter een roldeur die voortdurend open- en dichtgaat, waardoor de temperatuur snel wisselt en de asset continu blootstaat aan vervuiling, dan zal hij toch sneller verouderen. Of omgekeerd: wanneer tijdens het proces lagere drukken of temperaturen worden gehanteerd dan opgegeven, dan zal de veroudering minder snel lopen. Dit lijkt op zich geen probleem, maar heeft wel invloed op het onderhoud. Een lagere belasting betekent immers een langer onderhoudsinterval. Wanneer men uitgaat van de oorspronkelijke gegevens, zal onderhoud in theorie in dit geval te vroeg worden uitgevoerd en dus onnodig veel geld kosten.

”Een hogere druk, een pomp die sneller draait om de volumestroom te vergroten, een onderhoudsstap overslaan omdat hiervoor geen tijd is … de gevolgen hiervan kunnen onevenredig groot blijken”

Jos Weekers (Senior consultant Stork)

Gevolgen van afwijkend handelen

Over het gebruik van de asset geeft Weekers aan: “Iedereen begrijpt dat het gebruik van een installatie van grote invloed is op de veroudering hiervan. Vooral wanneer dit afwijkt van het gebruik dat de ontwerper voor ogen had tijdens het ontwerpproces. Een hogere druk, een pomp die sneller draait om de volumestroom te vergroten, een onderhoudsstap overslaan omdat hiervoor geen tijd is ... In eerste instantie lijken de gevolgen nihil, maar wanneer een installatie eerder faalt dan verwacht, blijken de gevolgen onevenredig groot te zijn. Wie weet wat stilstand kost in bepaalde sectoren, begrijpt wat ik bedoel. Om die reden is het dan ook belangrijk om ook operators op de hoogte te stellen van verouderingsmechanismen en wat de gevolgen zijn van eventueel afwijkend handelen. Dit leidt dan niet alleen tot meer begrip, maar zal er tevens voor zorgen dat operators in afwijkende situaties op basis van de opgedane kennis anders (en beter) zullen reageren.”

Ageing Assets

INSTALLED BASE

Wat kunnen bedrijven uiteindelijk met bovenstaande kennis? Weekers: “In Nederland staan veel fabrieken die gebruikmaken van installaties waarvan de levensduur de veertig jaar overschrijdt. Veel daarvan zullen binnen nu en tien jaar het einde van de technische levensduur bereiken, maar nu al is bekend dat er op dat moment niet voldoende budget beschikbaar zal zijn om al deze installaties te vervangen door nieuwe exemplaren (de geschatte vervangingswaarde voor Nederland en België bedraagt 300 miljard euro). Onderzoek op basis van bovenstaande kennis moet uitwijzen wat de conditie en de rest­levensduur zijn en of het op basis hiervan mogelijk is om het einde van de technische levensduur naar achteren te verschuiven. Met de kennis over veroudering en de technieken en technologieën van nu is het einde van de technische levensduur beter te voorspellen.”

Ageing Assets Bow Tie
De Bow Tie is een kwalitatieve risicoanalyse waarmee op systematische wijze een beeld wordt verkregen van de aanwezige risico’s

Analyse

Ageing AssetsTijdens het seminar werd uitgelegd hoe bedrijven deze levensduur betrouwbaar kunnen bepalen en wat zij eraan kunnen doen om deze mogelijk te verlengen. Dit begint logischerwijs bij de analyse van de factoren die invloed hebben op veroudering.

Zoals eerder beschreven, zijn dit het ontwerp, de omgeving en het gebruik. In de analysefase onderscheidt Stork vier categorieën waar ageing optreedt:

  1. Primaire systemen zoals vaten, leidingwerk, tanks, kleppen, pompen, compressoren ...
  2. Veiligheidsmaatregelen, waaronder breekplaten, beluchtingen en fakkels
  3. Instrumentatie en besturing zoals detectiesystemen, trips en alarmen en
  4. Constructies zoals civiele constructies, draag­constructies, leidingbanen en fundamenten.

Vervolgens is het de vraag welke maatregelen beschikbaar zijn om deze factoren, en hiermee veroudering, positief te beïnvloeden. Tevens is het van belang om uit te zoeken wat de consequenties zijn wanneer bepaalde storingen of ‘events’ tóch optreden. Een en ander is samengevat in figuur 2 hierboven.

Bow Tie

Weekers: “Deze zogenaamde ‘Bow Tie’ is een kwalitatieve risicoanalyse waarmee op systematische wijze een beeld wordt verkregen van de aanwezige risico’s. De oorzaken aan de linkerkant probeer je zo veel mogelijk te elimineren door het opwerpen van barrières, in de figuur weergegeven door de verticale strepen. Wanneer er ondanks alle (samenwerkende) barrières tóch een event optreedt (deze staat in dit model centraal), dan wordt aan de rechterkant weergegeven wat de consequenties daarvan zijn. Vooral dit laatste is goed om te bespreken met alle medewerkers en machineoperators. Laat iedereen zich vooral bewust zijn van de gevolgen van bepaalde acties op het fenomeen ‘veroudering’ en wat dit betekent voor niet alleen de betrouwbaarheid en beschikbaarheid, maar óók hun eigen veiligheid!”

Oorzaken van veroudering

De factoren die de conditie van een installatie negatief beïnvloeden en veroudering versnellen, zijn schematisch weergegeven in figuur 3. Hieruit is onder andere te concluderen dat niet alleen technisch falen reden kan zijn voor storingen (denk aan corrosie, verbrossing, mechanische schade, vermoeiing e.d.), maar ook aan een organisatie die ‘faalt’ in het bijhouden van certificaten, documentatie en keuringen, die kennis en kunde verliest door verloop van het personeel, onvoldoende budget beschikbaar stelt (of kan stellen in verband met crisis) voor onderhoud, of waar verouderde software wordt gebruikt.

Ageing Assets
Ageing wordt niet alleen veroorzaakt door technische achteruitgang, maar tevens door onvolkomenheden in de organisatie en het gebruik van verouderde software

Corrosie, erosie en vermoeiing

Weekers: “Technische faalmechanismen die aan ‘ageing’ zijn gerelateerd, zijn vooral (maar zeker niet alleen) corrosie, erosie en vermoeiing. Bij corrosie moet vooral in de procestechniek gelet worden op corrosie die kan optreden onder de isolatie van pijpleidingen. Dit staat ook wel bekend als CUI: corrosion under isolation. Niet zelden de oorzaak van een plotselinge drukval, het weglekken van media of het stilvallen van een installatie. Daarbij is het goed om te weten dat deze processen sterk worden beïnvloed door temperatuur, druk en de hoeveelheid medium die wordt verwerkt. Een onderschatte factor wanneer het aankomt op voorspelbaarheid: de temperatuur of de druk ‘iets hoger’ opvoeren dan in de specificaties is bepaald, kan leiden tot een veel snellere veroudering dan beoogd.”

MOGEN OF MOETEN?

Aandacht voor veroudering van assets is niet vrijblijvend en is niet uitsluitend bedoeld om machines en systemen langer ‘fit for purpose’ te houden. Ook de wet- en regelgeving verplicht ondernemers om de risico’s als gevolg van veroudering in kaart te brengen en op basis daarvan eventueel maatregelen te nemen. Het gaat daarbij onder meer om het BRZO (Besluit Risico Zware Ongevallen) waarin sinds 2015 expliciet het thema ‘ageing’ is opgenomen en de Europese Richtlijn 2012/18/EU (Seveso Richtlijn III). Bovendien hebben ondernemers te maken met de NTA 8620 Veiligheidsmanagementsysteem waarin is opgenomen dat zij een plicht hebben ten aanzien van het beheersen van de risico’s met betrekking tot ageing.

“Niet onterecht”, meent Weekers. “Onder andere in 2006 is een groot onderzoek uitgevoerd naar de relatie tussen zware ongevallen en ‘ageing’ op basis van een drietal grote databases waarin deze ongevallen zijn geregistreerd. Hieruit bleek dat 30% van deze ongevallen direct gerelateerd was aan verouderde assets en 60% aan technische integriteit. Van deze laatste groep was de helft het gevolg van veroudering.”


TOEPASSING IN DE PRAKTIJK

Wie met deze materie aan de slag gaat, kan werken volgens een specifiek door Stork opgesteld stappenplan waarin eerst de risico’s worden vastgesteld, vervolgens de benodigde maatregelen worden genomen en ten slotte wordt geëvalueerd of het beoogde resultaat is bereikt. Dit is op zich een klassiek stappenplan waarbij de kriticiteit van de assets wordt

bepaald, vervolgens een risicoanalyse wordt uitgevoerd en daarna de mogelijkheden worden bekeken om de risico’s te elimineren of de effecten ervan te minimaliseren.

Weekers: “Kijk je specifiek naar ageing, dan besteed je in dit stappenplan expliciet aandacht aan de oorzaken van ageing en het strategische stappenplan dat je daarna opstelt om ageing zo veel mogelijk te beheersen. Dat betekent: ken de staat van je assets op dit moment, maar ook het verleden, breng de factoren die veroudering beïnvloeden, in kaart en bekijk of je deze middels technische, organisatorische of menselijke maatregelen kunt verkleinen of zelfs elimineren. Maak een langetermijnplan met noodzakelijke acties/ investeringen, waardoor de financiële kant van de benodigde maatregelen ook voorspelbaar wordt. We hebben het hier dus over een kleinere focus dan gehanteerd wordt bij een uitgebreide veiligheidsanalyse, maar leggen hiermee wel de nadruk op een voor onderhoud zo belangrijk, maar onderschat fenomeen: veroudering.”

Ageing AssetsSensoren en monitoring

Daarbij wijst Weekers nadrukkelijk op de technische mogelijkheden die in de huidige tijd beschikbaar zijn om systemen te monitoren. Hij doelt daarbij op de grote hoeveelheid sensoren en systemen waarmee installaties online of incidenteel zijn te controleren en te beheersen. Weekers: “Door te monitoren, genereer je onder meer waardevolle data waarmee je de eerste tekenen van veroudering in een vroeg stadium kunt detecteren. Daarnaast zijn deze systemen bij uitstek geschikt om te voorspellen wanneer het dreigt mis te gaan, waardoor je eventueel erger kan voorkomen.

De zwakste schakel in dit hele verhaal is – zoals vaak – uiteindelijk de mens. Je kunt het technisch en organisatorisch nog zo goed voor elkaar hebben, als medewerkers niet begrijpen waar het om gaat en voortdurend denken ‘het valt wel mee’, dan weet je zeker dát het een keer misgaat. Alleen niet wanneer.”