Evonik opera una instalación de compresores alternativos de hidrógeno en su centro de Amberes, en Bélgica.
En 2020, se implementó la monitorización de la caída de la biela para detectar el desgaste de la banda de deslizamiento en dos cilindros de este compresor utilizando un sistema Istec RecipSys 200, que sustituyó a una solución obsoleta de monitorización de la caída de la biela. Tras varios años de funcionamiento estable y fiable, el RecipSys 200 se convirtió en la plataforma de monitorización consolidada para el desplazamiento de la biela en esta instalación.
Para lograr una cobertura de monitorización completa, Evonik decidió ampliar la monitorización existente de la caída de bielas para incluir los cuatro cilindros del compresor. Se encargó a Istec que prestara apoyo en esta ampliación mediante la instalación, configuración y puesta en marcha de sensores, así como las posteriores mejoras del sistema, todo ello en plena consonancia con la filosofía de medición existente.
Reto: Monitorización completa del estado de todos los cilindros del compresor
El sistema existente de monitorización de la caída de bielas solo cubría una parte de la instalación del compresor. Con dos cilindros ya monitorizados, los cilindros restantes requerían el mismo nivel de monitorización del estado para garantizar un comportamiento de medición, una gestión de alarmas y una interpretación por parte del operador uniformes en toda la máquina.
El reto consistía en ampliar la supervisión de la caída de la varilla de tal manera que:
- Se ha mantenido el concepto existente de medición mediante caída de varilla
- integrado a la perfección con la infraestructura de control y protección existente
- proporcionó una monitorización fiable del desplazamiento del vástago del pistón como indicador del desgaste de la banda del jinete
- garantizó la correcta comunicación y visualización de todas las señales en el DCS
El objetivo no era introducir un nuevo concepto de monitorización, sino ampliar una solución probada y de confianza que ya estaba en funcionamiento.
Solución: Ampliación de la monitorización de la caída de varillas con RecipSys 200
La monitorización de la caída de bielas se amplió añadiendo un segundo RecipSys 200, lo que aumentó la cobertura de monitorización de dos a cuatro cilindros en el compresor alternativo de hidrógeno.
El hardware RecipSys 200 fue instalado por Evonik como parte de la integración global del sistema. Istec adaptó la ampliación por completo a la arquitectura de monitorización existente y a la filosofía de medición que ya se utilizaba en la planta.
Al aplicar el mismo enfoque de configuración y los mismos principios de medición, los cilindros adicionales pudieron supervisarse exactamente de la misma manera que los ya existentes, sin introducir cambios para los operadores ni el personal de mantenimiento. Toda la información sobre la caída de las varillas se puso a disposición a través del sistema DCS existente de la planta.
Ejecución: Instalación y puesta en servicio del sistema de monitorización de la caída de varillas
Istec llevó a cabo la instalación de los sensores de caída de varillas y realizó la configuración y puesta en marcha del sistema de monitorización in situ.
Durante la puesta en servicio, las mediciones de caída de biela se configuraron estableciendo un punto de referencia mecánico para cada cilindro utilizando la referencia de fase existente en el volante. Este punto de referencia se utilizó para definir la posición cero de la medición.
Basándose en esta referencia, se configuraron los niveles de alarma y desconexión para detectar un desplazamiento excesivo del vástago del pistón causado por el desgaste de la banda de guía. Se aplicó un margen de desgaste restante de 4 mm antes del contacto entre el pistón y el cilindro.
Todas las mediciones, alarmas y funciones de disparo se sometieron a pruebas durante la puesta en servicio. Se verificaron la transmisión de señales y la visualización desde el sistema de monitorización hasta el DCS.
Durante las pruebas, se identificó una inversión visual entre dos mediciones de caída de varilla en la pantalla del DCS, que se corrigió tras la visita al emplazamiento.
Durante esta fase, Istec también detectó que la disposición del armario no se ajustaba plenamente a la documentación de diseño original. Esto incluía cableado sin utilizar y una separación insuficiente entre los componentes ATEX y los no ATEX. Estos hallazgos se documentaron como recomendaciones de mejora.
En una fase posterior, Istec volvió al sitio web e implementó las mejoras recomendadas, adaptando la disposición del armario a la intención de diseño original y a los requisitos de separación de ATEX.
Resultados clave: Resultados de la ampliación de la monitorización
- Ampliación de la cobertura de la monitorización de la caída de bielas de dos a cuatro cilindros
- Instalación de sensores de caída de biela en los cilindros adicionales
- Configuración y puesta en marcha del sistema de monitorización de caída de varillas basado en RecipSys 200
- Definición del punto cero de medición mediante una referencia basada en el disparador de fasores
- Configuración de los niveles de alarma y desconexión en función del desgaste admisible de la banda del jinete
- Verificación de la transmisión y visualización de señales en el DCS
- Identificación y documentación de cuestiones relacionadas con la disposición de los armarios y el cumplimiento de la normativa ATEX
- Implementación de mejoras en la disposición de los armarios de acuerdo con las recomendaciones
Impacto: Monitorización fiable y coherente de los compresores
La ampliación del sistema de monitorización de la caída de la varilla se puso en marcha con éxito y se integró en el sistema de control existente. Se probaron y verificaron todas las mediciones, alarmas y funciones de desconexión, y se confirmó la correcta presentación de las señales en el DCS.
Tras la ampliación y las posteriores mejoras en el armario, la instalación del compresor cuenta ahora con un sistema de monitorización de la caída de bielas coherente y fácil de mantener en los cuatro cilindros, basado en un concepto de monitorización probado y conocido.
Conclusión: Ampliación escalable de un concepto de monitorización contrastado
Este proyecto demuestra la capacidad de Istec para ampliar, de forma controlada y coherente, soluciones probadas de monitorización de la caída de bielas en instalaciones de compresores alternativos en funcionamiento.
Partiendo de una plataforma de monitorización consolidada y combinando la instalación de sensores, la configuración, la puesta en marcha y las mejoras posteriores, Istec ha desarrollado una ampliación técnicamente sólida que se integra a la perfección en la instalación existente y en la filosofía de monitorización.
