Manutenzione predittiva
La società DIACS effettua il monitoraggio continuo e/o controllo periodico dello apparecchiature elettriche ad alta e media tensione durante il loro normale esercizio presso gli stabilimenti industriali ed nelle altre realtà produttive, con l’obiettivo di minimizzare il numero di guasti catastrofici e gli interventi in emergenza.
La tecnologia DIACS permette di assicurare l’affidabilità e l’efficienza di funzionamento dell’intero impianto tenendo sotto il controllo tutto il parco delle macchine elettriche e pianificando i lavori di manutenzione senza alcuna necessità di fermo durante l’esecuzione delle prove predittive.
Manutenzione predittiva è un tipo di manutenzione preventiva che viene effettuata a seguito dell’individuazione di uno o più parametri che vengono misurati ed estrapolati utilizzando appropriati modelli matematici allo scopo di individuare il tempo residuo prima del guasto. Riuscire ad individuare precocemente le anomalie incipienti consentirebbe una migliore gestione dell’esercizio e delle manutenzioni, evitando importanti ripercussioni di tipo economico ed ambientale. L’analisi dello stato di salute del macchinario consente, infatti, non solo di anticipare il verificarsi di un guasto, ma anche di indirizzare efficacemente le risorse di manutenzione là dove il macchinario lo richiede.
Negli impianti industriali, specialmente in quelli a ciclo continuo, nell’ottica di limitare il più possibile i guasti sulle macchine installate con i relativi ed onerosi costi di “mancata produzione e ripristino della macchina fuori uso” si è intrapresa la strada della MANUTENZIONE PREDITTIVA. Pertanto diventa importante saper stimare la vita utile e/o lo stato di degrado di ogni apparecchiatura critica all’interno dell’impianto al fine di poterne pianificare la manutenzione/sostituzione in modo adeguato.
Le tecnologie attualmente applicate permettono ugualmente la verifica delle macchine ma richiedono rigide condizioni che limitano la possibilità di esecuzione delle prove alle fermate programmate (sempre più ristrette e cariche di lavori) oppure implicano l’acquisto ed il montaggio (sempre a macchina ferma) dei suddetti trasduttori.
Tali condizioni sono:
- Necessità di messa in sicurezza dell’area di prova;
- Necessità di scollegamento elettrico delle macchine in prova;
- Necessità di applicazione di appositi trasduttori, talvolta invasivi, sulle macchine in prova.
La tecnologia DIACS permette di superare questi ostacoli fornendo la possibilità di effettuare una manutenzione predittiva circa le condizioni delle macchine analizzate DURANTE IL LORO NORMALE ESERCIZIO senza interferire con il ciclo produttivo e l’integrità della costruzione.
Tecnologia DIACS™
Il metodo DIACS è il frutto di oltre trent’anni di ricerche scientifiche e di sperimentazioni ed è nato dalla necessità di effettuare con la massima accuratezza ed i minimi costi la diagnosi dei componenti elettrici fondamentali per il funzionamento delle centrali nucleari.
La DIACS ha sviluppato una tecnologia completa per effettuare la diagnosi “on-line” sullo stato tecnico di apparecchi quali:
- MACCHINE ELETTRICHE ROTANTI (motori, generatori, alternatori etc.),
- TRASFORMATORI,
- LINEE DI CAVI,
- QUADRI ELETTRICI ecc.
Il termine “On-Line” significa che la diagnosi viene effettuata mentre la macchina è regolarmente in funzione.
La tecnologia brevettata DIACS è conosciuta in Italia come “PROVA DELLE SCARICHE PARZIALI” ma grazie alla ricerca continua degli ingegneri non è più limitata soltanto al rilevamento ed alla localizzazione di un solo tipo di attività elettro-magnetica ma rappresenta la tecnologia COMPLETA per la diagnostica degli impianti industriali.
L’analisi complessiva dello stato tecnico della macchina in esame viene effettuato mediante una sinergia delle varie metodologie disponibili per le prove predittive:
- Analisi degli impulsi delle scariche parziali e delle anomalie elettro-magnetiche in generale;
- Termografia per il controllo del corretto funzionamento de sistema di raffreddamento nonché l’individuazione di anomalie termiche;
- Analisi della corrente capacitiva per il rilevamento e la localizzazione delle anomalie vibrazionali;
- Eventuale successivo monitoraggio continuo da remoto delle macchine critiche al fine di prevenire guasti rilevanti e per ottimizzare la pianificazione dell’intervento manutentivo specifico.
Attraverso la tecnologia DIACS è possibile rilevare la presenza, la gravità e l’ubicazione dei seguenti difetti:
- scariche parziali nell’isolamento;
- scintillio nei contatti, tra i lamierini del pacco ecc.;
- presenza di particelle estranee di ferro e sporcizia in generale;
- effetto corona;
- scariche nei punti di saldatura delle barre, scintillio tra le piattine elementari che compongono la bobina;
- scariche nella cava generata dalla vibrazione delle bobine all’interno della suddetta al momento di massima potenza;
- difetti dell’isolamento della bobina: sfogliamento, danno allo strato semiconduttore;
- scintillio tra i contatti dei conduttori della morsettiera;
- anomalie vibrazionali con la localizzazione dei componenti coinvolti;
- squilibrio nell’allenamento tra l’albero ed il meccanismo accoppiato;
- guasti dei cuscinetti;
- anomalie termiche e guasti del sistema di raffreddamento, ecc…
Già nel corso della prova è possibile rilevare la presenza e la gravità di un difetto. Alla fine di ogni intervento si svolge una riunione dove il tecnico della DIACS (con la qualifica dell’ingegnere elettrico o analoga) effettua l’analisi immediate e spiega cosa è stato riscontrato nel corso della prova eseguita. Tutte le relazioni con le informazioni approfondite vengono consegnate in lingua italiana o, su richiesta, in inglese.
Affidabilità del metodo DIACS™
Nessuna prova fatta in laboratorio con la macchina scollegata può garantire lo stesso risultato ottenibile con la macchina in condizioni d’esercizio in quanto, durante i test offline, vengono a mancare le condizioni a contorno (meccaniche, elettriche e termiche) che sono alla base della formazione dei difetti e che ne permettono la successiva individuazione soprattutto nella loro fase iniziale:
- Vibrazioni;
- Corrente di esercizio;
- Accoppiamento con il meccanismo trascinato;
- Temperatura elevata ed altri impatti a cui è sottoposta la macchina durante il suo normale ciclo produttivo.
In particolare durante la prova online vengono analizzati e valutati non soltanto i difetti già formatisi (e quindi rilevabili mediante la misurazione delle anomalie elettromagnetiche) ma anche quei fenomeni che, protraendosi nel tempo, potrebbero causare il guasto della macchina nel lungo termine. I più importanti sono:
- Elevata vibrazione;
- Modalità di avviamento e/o sovraccarico;
- Mancata rigidità del fondamento;
- Funzionamento scorretto del sistema di raffreddamento;
- Rallentamento dei fissaggi dei componenti interni della macchina;
- Disallineamento tra la macchina ed il meccanismo trascinato;
- Guasto dei cuscinetti ecc.
Durante la prova delle attività di scariche i tecnici DIACS, utilizzando l’apposita strumentazione (che deve essere posizionata sull’oggetto in esame durante il suo normale ciclo di servizio cioè sotto tensione), misurano il campo elettromagnetico emesso dall’oggetto per rilevare le eventuali anomalie nella forma delle onde elettromagnetiche emesse dai difetti stessi.
Il rilevamento, la misurazione e l’elaborazione dei dati è effettuato tramite un kit di apparecchiature portatili composto da: sensori brevettati di vario tipo, analizzatori degli impulsi delle scariche parziali, oscilloscopio TEKTRONIX, personal computer, software DIACS-expert, termo camera.
L’utilizzo di questi strumenti permette di rilevare, grazie ad analisi statistiche, non solo il picco delle scariche come negli altri metodi ma l’intera forma d’onda degli impulsi.
Questo permette di ricavare un numero elevato di informazioni circa le caratteristiche e la gravita del difetto e di individuare degli effetti fisici collaterali alla presenza del malfunzionamento/degrado o degli eventuali presupposti che potrebbero causare il deterioramento dello stato tecnico della macchina in esame (vibrazione elevata, surriscaldamento locale ecc).
Il dispositivo, che registra ed elabora i segnali provenienti dai sensori portatili DIACS, calcola con un determinato passo i singoli impulsi delle diverse ampiezze, permettendo di integrarli nelle varie bande (fasce delle ampiezze) e di considerare e valutare soltanto i modi dai segnali reali.
A differenza degli altri sistemi (IRIS e simili), che richiedono l’istallazione degli oppositi sensori all’interno delle macchine, il metodo DIACS risulta più versatile in quanto non necessita nessuna interruzione del servizio e di manomissione dell’ integrità strutturale dei macchinari.
In più i suddetti sistemi sono stati progettati prevalentemente per la registrazione delle scariche parziali e, in parte, delle scariche nelle cave. Gli altri segnali non raggiungono le uscite lineari (da dove vengono prelevati i dati) per i diversi motivi – a causa dell’alta frequenza e della forte attenuazione del segnale, della capacita del condensatore separatore, che è un filtro, ecc., oppure perché vengono tagliati dalla banda passante dei sensori.
Teniamo a sottolineare che l’ampia fascia dei ns. sensori PORTATILI rappresenta uno dei vantaggi del sistema DIACS in quanto permette non soltanto di catturare ed evidenziare la presenza dei diversi difetti, ma anche di individuarli per tipo e localizzarli singolarmente sulla carcassa della macchina in esame o lungo la linea di cavi.
Tecnologia DIACS rappresenta una soluzione universale per la diagnostica predittiva dei macchinari elettrici in quanto non prevede nessuna interferenza con l’integrità della macchina ne l’interruzione di servizio.
I vantaggi della tecnologia DIACS™
Il vantaggio principale dell’utilizzo della diagnostica DIACS può essere brevemente riassunto nel seguente modo:
- Identificazione e localizzazione dei malfunzionamenti/degrado delle macchine elettriche in esame;
- Prevenzione dei guasti distruttivi;
- Riduzione dei costi per fuori servizio e per la mancata produzione;
- Possibilità di programmazione degli interventi di manutenzione e sostituzione delle apparecchiature.
I servizi di diagnostica DIACS™ vi aiutano a mantenere il vostro impianto in perfetta efficienza permettendo di:
- Eliminare le fermate preventive delle unità produttive e razionalizzare la gestione della manutenzione;
- Prevenire i guasti grazie alla intercettazione dei cosiddetti “segnali deboli” e alla rilevazione precoce dei difetti “nascosti” (scariche parziali, guasti di isolamento, surriscaldamento locale, elevate vibrazioni, ecc.);
- Intervenire preventivamente al fine di evitare fermi impianto;
- Pianificare gli interventi e ottimizzare il carico di lavoro fra i manutentori;
- Disporre in tempo reale di tutte le informazioni relative al funzionamento delle apparecchiature da parte dei sistemi di diagnostica, per essere in grado di ottimizzare le eventuali fermate programmate e gli interventi di manutenzione e la gestione dei ricambi in magazzino;
- Collaudare un nuovo impianto produttivo e/o controllare la qualità dei lavori di manutenzione e riparazione;
- Avere un archivio storico dei comportamenti delle apparecchiature testate e /o monitorate;
- Monitorare la vita residua delle apparecchiature in modo da conoscere in anticipo lo stato delle apparecchiature e programmare i lavori di modernizzazione;
- Integrare i sistemi informativi di manutenzione in perfetta sintonia con i principi di Industry 4.0.
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