{"id":4579,"date":"2021-06-02T14:33:50","date_gmt":"2021-06-02T14:33:50","guid":{"rendered":"https:\/\/samotics.com\/?p=4579"},"modified":"2023-12-14T13:51:22","modified_gmt":"2023-12-14T13:51:22","slug":"remote-condition-monitoring-pumps","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/samotics.com\/it\/blog\/remote-condition-monitoring-pumps","title":{"rendered":"Monitoraggio remoto delle condizioni delle pompe sommergibili"},"content":{"rendered":"

Acquisizione dei dati di monitoraggio a distanza per consentire la manutenzione predittiva.<\/p>\n

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Nella maggior parte dei settori \u00e8 difficile raccogliere dati affidabili sullo stato di salute delle pompe sommerse. Una tecnica chiamata analisi della firma elettrica risolve il problema utilizzando sensori installati nell'armadio di controllo del motore, non sulla pompa stessa. Ma quanto \u00e8 efficace? Uno sguardo approfondito ai punti di forza, alle debolezze e all'accuratezza del rilevamento dei guasti dell'ESA.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Le pompe sommergibili presentano un\u00a0monitoraggio delle condizioni<\/a>\u00a0sfida. Spesso si trovano in luoghi di difficile accesso, come il fondo di un pozzo petrolifero o di una trivellazione per l'approvvigionamento idrico. Sollevarle \u00e8 costoso; con costi che in alcuni settori raggiungono le cinque e persino le sei cifre, interrompere le operazioni per estrarre la pompa ed effettuare le misurazioni manuali di routine \u00e8 praticamente fuori questione. In alcune applicazioni (come le stazioni di pompaggio delle acque reflue municipali) il parco pompe sommerse di un'azienda \u00e8 anche distribuito su un'ampia area geografica, il che trasforma il tempo di viaggio in un fattore di costo significativo. Anche nella relativa comodit\u00e0 di un singolo stabilimento di produzione, possono essere necessarie ore per completare un percorso attraverso ogni macchina.<\/p>\n

Questi punti incarnano il primo senso della remotizzazione: la necessit\u00e0 di evitare di utilizzare il tempo prezioso dei tecnici di manutenzione per visitare fisicamente la pompa e interromperne il funzionamento al fine di effettuare le letture. Questa esigenza \u00e8 stata ampiamente soddisfatta dall'avvento del rilevamento wireless e dell'Internet delle cose (IoT). I sensori installati in modo permanente acquisiscono i dati mentre la pompa continua a funzionare normalmente, quindi li trasmettono a una postazione centrale dove il personale pu\u00f2 utilizzarli per monitorare in modo efficiente lo stato di salute di tutte le pompe a distanza e consentire il passaggio da una manutenzione basata sul tempo a una manutenzione basata sul tempo.\u00a0manutenzione predittiva<\/a>.<\/p>\n

Ma c'\u00e8 anche un secondo senso di distanza. I sensori di vibrazione wireless eliminano la necessit\u00e0 di un accesso ricorrente, ma devono comunque essere installati sulla pompa. Quando la pompa scende nelle acque reflue, nell'olio o nell'acido solforico, lo fanno anche i sensori. I sensori sufficientemente resistenti a queste condizioni nel lungo periodo sono estremamente costosi o inesistenti. L'esigenza che si esprime in questa accezione di \"remoto\" si applica ai sensori stessi: un modo per acquisire dati accurati e utilizzabili sullo stato delle risorse a distanza, senza toccare o vedere la pompa stessa.<\/p>\n

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Sensori per il monitoraggio remoto delle condizioni<\/strong><\/h2>\n

Acquisizione di dati utilizzabili monitoraggio delle condizioni<\/a> dati senza avvicinarsi alla pompa pu\u00f2 sembrare un'illusione, ma in realt\u00e0 esiste una robusta tecnologia di rilevamento dei guasti che fa esattamente questo. Si chiama analisi della firma elettrica (ESA) ed \u00e8 stata sviluppata per la prima volta dagli Oak Ridge National Laboratories negli anni '80 per monitorare in sicurezza le valvole azionate da motori in una centrale nucleare. L'ESA misura la tensione e la corrente fornita al motore che aziona la valvola, la pompa o un'altra apparecchiatura per monitorare con precisione lo stato di salute dell'intera macchina. Poich\u00e9 ESA cattura i segnali elettrici, i suoi sensori sono sonde di corrente e tensione non invasive che si installano intorno ai fili di fase nella sicurezza liscia, asciutta e a pH neutro dell'armadio di controllo del motore, non sulla macchina stessa. Ci\u00f2 significa che i sensori ESA non saranno mai esposti alle condizioni corrosive e abrasive in cui opera una pompa sommersa.<\/p>\n

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Un sistema ESA installato in un armadio di controllo motore. Il riquadro arancione \u00e8 il dispositivo di acquisizione dati, con collegamenti a ciascuna delle tre fasi di corrente e tensione. Le tre unit\u00e0 a destra sono l'interruttore, il gateway e l'alimentatore. Fonte: Samotics.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n
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In che misura l'ESA \u00e8 in grado di rilevare i guasti imminenti delle pompe sommerse?<\/strong><\/h2>\n

Il monitoraggio remoto delle condizioni risolve certamente il problema \"i sensori non amano le acque reflue o l'acido cloridrico\", ma \u00e8 utile solo se la precisione del rilevamento dei guasti \u00e8 buona! Fortunatamente lo \u00e8. L'analisi della firma elettrica ha avuto quasi quattro decenni per maturare da quando Oak Ridge l'ha sviluppata per la prima volta. Complessivamente, l'ESA \u00e8 alla pari con altri metodi consolidati. tecnologie di monitoraggio delle condizioni<\/a> come quelli acustici, termici e\u00a0analisi delle vibrazioni<\/a>. Supponendo che ogni tecnologia venga utilizzata nella sua incarnazione Industry 4.0 - campionando la fonte di dati ad alta frequenza, giorno dopo giorno, e analizzando i terabyte di dati risultanti con algoritmi di apprendimento automatico (si potrebbe anche sentire il termine \"intelligenza artificiale\") - in genere si otterr\u00e0 una solida precisione nel rilevamento dei guasti, con un anticipo sufficiente (si pensi a settimane o mesi) per programmare la manutenzione in un momento conveniente ed evitare del tutto i tempi di inattivit\u00e0 non pianificati.<\/p>\n

Vi chiederete perch\u00e9 abbiamo detto \"complessivo<\/strong>L'ESA \u00e8 alla pari\" con analisi delle vibrazioni<\/a>ecc. Questo perch\u00e9 ogni tecnologia di monitoraggio delle condizioni ha punti di forza e punti di debolezza. Questi sono legati alle caratteristiche naturali della fonte di dati sottostante. (A proposito, \u00e8 un'idea errata comune che l'analisi delle firme elettriche sia in grado di individuare solo i guasti elettrici o di vedere solo i guasti del motore.\u00a0L'ESA rileva anche i guasti meccanici nella trasmissione e nel carico.<\/a>. L'ESA ha dei punti deboli, ma non vede solo i guasti elettrici).<\/p>\n

In linea di massima, tutti i sistemi di monitoraggio delle condizioni maturi sono in grado di rilevare un'ampia gamma di guasti comuni in fase di sviluppo. Ma se ci si concentra su una specifica modalit\u00e0 di guasto, un sistema pu\u00f2 fare un ottimo lavoro nell'individuare i primi danni, mentre un altro fatica a vedere qualcosa. (Per fare un esempio fuori scala, analisi delle emissioni acustiche<\/a> pu\u00f2 rilevare istantaneamente una crepa che si sta sviluppando in un tubo dell'acqua, ma nessuna analisi del lubrificante potrebbe mai aiutarvi... perch\u00e9 non c'\u00e8 alcun lubrificante da analizzare).<\/p>\n

Ci\u00f2 significa che non esiste \"una tecnica che le domini tutte\"; pensate invece al monitoraggio della salute degli asset come a una cassetta degli attrezzi e alle diverse tecnologie come a chiavi, martelli e cacciaviti.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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\"L'analisi della firma elettrica \u00e8 lo strumento preferito per macchinari come le pompe sommerse, dove altre tecniche di monitoraggio remoto delle condizioni faticano a fornire valore.\"<\/p>\n<\/blockquote>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/figure>\n

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Punti di forza e di debolezza unici dell'ESA<\/strong><\/h2>\n

Abbiamo gi\u00e0 notato uno dei principali vantaggi dell'ESA rispetto ad altre tecnologie di monitoraggio delle condizioni: i sensori non devono essere vicini alla pompa. Eccone altri tre.<\/p>\n