Monitoraggio sicuro delle valvole industriali.
Le valvole industriali prodotte da Stahl-Armaturen PERSTA GmbH, Warstein, lavorano da 70 anni nell'industria chimica e petrolchimica, negli impianti di incenerimento dei rifiuti e nelle centrali elettriche convenzionali e nucleari. I guasti spesso causano costosi fermi di interi impianti di produzione o mettono in pericolo le persone e l'ambiente.
PERSTA ha invece sviluppato lo "Smart Valve Monitoring System" come sistema di monitoraggio delle condizioni. Lo scopo è quello di registrare in modo permanente le condizioni dei componenti dell'impianto e di ricavarne le tendenze per la manutenzione predittiva. Tuttavia, tale monitoraggio rappresenta una sfida. Le valvole sono in genere elementi elettromeccanici relativamente semplici, non facilmente accessibili al monitoraggio elettronico tramite sensori. Alex Martens, responsabile dell'innovazione di PERSTA e coinvolto in modo significativo nello sviluppo del sistema, ne spiega comunque l'importanza: Produciamo valvole industriali con diametri nominali fino a 800 mm con prezzi unitari fino a un milione di euro. I tempi di produzione di questi prodotti personalizzati possono arrivare fino a un anno. Queste valvole non devono mai cedere bruscamente.
Sono emerse quattro aree di monitoraggio
Martens spiega poi: "I nostri test sul campo e la nostra esperienza hanno dimostrato che i problemi più frequenti sono quattro". Questi sono: Lentezza della valvola dovuta all'usura dei componenti di attuazione e della guarnizione dello stelo, perdita del premistoppa dovuta all'usura o al danneggiamento, perdita nella sede della valvola dovuta all'usura o al danneggiamento delle superfici di tenuta e perdite di vapore dovute all'attivazione del dispositivo di sicurezza per la rottura dell'alloggiamento.
Da ciò il team ha ricavato quattro aree di monitoraggio, monitorate con sensori e metodi diversi: Protezione contro la rottura dell'attuatore, della guarnizione dello stelo, della sede della valvola e dell'alloggiamento. Nel caso dell'attuatore, sono soprattutto la posizione e la coppia a consentire di trarre conclusioni sulle condizioni. La forza di precarico e la perdita indicano le condizioni della tenuta dello stelo. Anche la sede della valvola non deve presentare perdite. L'attivazione della protezione contro la rottura dell'involucro deve essere segnalata immediatamente. Il fattore più importante per il monitoraggio della valvola, tuttavia, è la sede della valvola, "poiché è decisiva per la sua efficienza funzionale", afferma Martens.
La tecnologia di misura intelligente realizza il monitoraggio delle condizioni
La tecnologia di misura per implementare il monitoraggio delle condizioni è fornita da optiMEAS GmbH di Friedrichsdorf. Registriamo ed elaboriamo i dati forniti dai sensori a ogni movimento della valvola utilizzando i nostri dispositivi smartPRO", spiega il dottor Jens-Achim Kessel, responsabile dell'automazione, della tecnologia di controllo e dei prodotti software standard di optiMEAS. PERSTA fornisce gli algoritmi per il monitoraggio.
Dr. Kessel: "Se i valori misurati escono da una larghezza di banda predefinita, attiviamo un allarme in tempo utile, in modo che ci sia abbastanza tempo per una reazione pianificata e calcolabile. E Alex Martens aggiunge: "Dall'osservazione dei trend possiamo trarre indicazioni concrete su quando è necessario effettuare la manutenzione, su quale parte della valvola è difettosa o se c'è un errore di funzionamento. Il sistema è completamente autosufficiente. La valutazione avviene in loco presso la valvola, non è necessaria un'integrazione solitamente molto complessa in una sala di controllo centrale", afferma il dott.
Il vantaggio: l'utente può integrare il sistema, ma anche gestirlo in modo indipendente. È quindi adatto sia per i nuovi impianti che per l'espansione di quelli esistenti ed è quindi adatto a molte valvole presenti sul mercato", afferma Alex Martens. L'esperto PERSTA Alex Martens è convinto che la funzionalità del sistema di monitoraggio delle valvole intelligenti possa essere utilizzata per numerosi componenti sul campo. Ad esempio, è possibile utilizzare una soluzione radio mobile nelle stazioni dei gasdotti.