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Monitoraggio sicuro delle valvole industriali.

Ovunque vengano utilizzate, di solito le cose sono piuttosto difficili: 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 convenzionali e nucleari. I guasti spesso portano a costosi fermi macchina di interi impianti di produzione o mettono in pericolo le persone e l'ambiente.

Lembo di Persta dotato di dispositivi intelligenti optiMEAS

Al contrario, PERSTA ha sviluppato lo "Smart Valve Monitoring System" come monitoraggio delle condizioni. Questo ha lo scopo di registrare in modo permanente la condizione dei componenti dell'impianto e ricavare le tendenze per la manutenzione predittiva. Tuttavia, tale monitoraggio rappresenta una sfida. Le valvole sono di solito elementi elettromeccanici relativamente semplici che non sono facilmente accessibili al monitoraggio elettronico tramite sensori. Alex Martens, responsabile dell'innovazione di PERSTA e significativamente coinvolto nello sviluppo del sistema, illustra l'importanza che hanno comunque: "Produciamo valvole industriali con diametri nominali fino a 800 mm con prezzi unitari fino a un milione di euro". I tempi di fabbricazione di questi prodotti su misura sono fino a un anno. "Queste valvole non dovrebbero mai cedere bruscamente".

Sono emerse quattro aree di monitoraggio

Martens spiega inoltre: "I nostri test sul campo e l'esperienza hanno dimostrato che i problemi più comuni sono quattro". Questi sono: La lentezza della valvola dovuta all'usura dei componenti di azionamento e della guarnizione dello stelo, la perdita del premistoppa dovuta all'usura o al danneggiamento, la perdita della sede della valvola dovuta all'usura o al danneggiamento delle superfici di tenuta e la perdita di vapore dovuta all'attivazione del dispositivo di sicurezza contro la rottura del corpo.

Da questo, il team ha derivato quattro aree di monitoraggio che sono monitorate con diversi sensori e metodi: 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 che permettono di trarre conclusioni sulla condizione. La forza di precarico e la perdita indicano la condizione della tenuta dello stelo. Anche la sede della valvola non deve presentare alcuna perdita. L'attivazione della protezione contro la rottura della custodia deve essere segnalata immediatamente. Tuttavia, il fattore più importante nel controllo della valvola è la sede della valvola, "poiché questa è decisiva per l'efficienza funzionale", dice Martens.

La tecnologia di misurazione intelligente realizza il monitoraggio delle condizioni

La tecnologia di misurazione per l'implementazione del monitoraggio delle condizioni è fornita dalla optiMEAS GmbH di Friedrichsdorf. "Usiamo i nostri dispositivi smartPRO per registrare ed elaborare i dati forniti dai sensori per ogni movimento della valvola", spiega il Dr. Jens-Achim Kessel, responsabile dell'automazione, della tecnologia di controllo e dei prodotti software standard alla 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, in modo che ci sia abbastanza tempo per una reazione pianificata e calcolabile". E Alex Martens aggiunge: "Dall'osservazione delle tendenze possiamo ricavare delle affermazioni concrete su quando la manutenzione è dovuta, quale parte della valvola è difettosa o se c'è un errore di funzionamento". Il sistema è completamente autosufficiente. "La valutazione avviene sul posto, presso la valvola, e non c'è bisogno di integrazione in una sala di controllo centrale, che di solito è molto costosa", dice il dottor Kessel.

Il vantaggio: l'utente può integrare il sistema, ma anche farlo funzionare in modo indipendente. "È quindi adatto sia per i nuovi impianti che per l'espansione degli impianti esistenti ed è quindi adatto a molte valvole sul mercato", sa Alex Martens. L'esperto di PERSTA Alex Martens è convinto che la funzionalità dello Smart Valve Monitoring System possa essere utilizzata per numerosi componenti sul campo. Per esempio, è concepibile utilizzare una soluzione radio mobile nelle stazioni delle condutture.