Evonik gestisce un impianto di compressori alternativi a idrogeno presso la propria sede di Anversa, in Belgio.
Nel 2020, su due cilindri di questo compressore è stato implementato il monitoraggio della caduta delle bielle per l’usura delle fasce di tenuta, utilizzando un sistema Istec RecipSys 200, in sostituzione di una soluzione obsoleta di monitoraggio della caduta delle bielle. Dopo diversi anni di funzionamento stabile e affidabile, il RecipSys 200 è diventato la piattaforma di monitoraggio consolidata per lo spostamento delle bielle in questo impianto.
Per ottenere una copertura completa del monitoraggio, Evonik ha deciso di estendere il monitoraggio esistente della caduta delle bielle per includere tutti e quattro i cilindri del compressore. Istec è stata incaricata di supportare questa estensione attraverso l’installazione dei sensori, la configurazione, la messa in servizio e i successivi miglioramenti del sistema, in piena linea con la filosofia di misura esistente.
Sfida: monitoraggio completo delle condizioni per tutti i cilindri del compressore
Il monitoraggio esistente della caduta delle bielle copriva solo una parte dell’installazione del compressore. Con due cilindri già monitorati, i cilindri rimanenti richiedevano lo stesso livello di monitoraggio delle condizioni per garantire un comportamento di misurazione, una gestione degli allarmi e un’interpretazione da parte dell’operatore coerenti su tutta la macchina.
La sfida consisteva nell’estendere il monitoraggio della caduta dell’asta in modo tale che:
- è stato mantenuto il concetto esistente di misurazione della caduta dell’asta
- integrato perfettamente con l’infrastruttura di controllo e protezione esistente
- ha fornito un monitoraggio affidabile dello spostamento dello stelo del pistone come indicatore dell’usura della fascia di tenuta
- ha garantito la corretta comunicazione e visualizzazione di tutti i segnali nel DCS
L’obiettivo non era quello di introdurre un nuovo concetto di monitoraggio, ma di estendere una soluzione collaudata e affidabile già in uso.
Soluzione: espansione del monitoraggio della caduta dell’asta con RecipSys 200
Il monitoraggio della caduta dell’asta è stato esteso con l’aggiunta di un secondo RecipSys 200, aumentando la copertura di monitoraggio da due a quattro cilindri sul compressore alternativo a idrogeno.
L’hardware RecipSys 200 è stato installato da Evonik nell’ambito dell’integrazione complessiva del sistema. Istec ha allineato l’estensione in modo completo all’architettura di monitoraggio esistente e alla filosofia di misurazione già in uso presso il sito.
Applicando lo stesso approccio di configurazione e gli stessi principi di misurazione, i cilindri aggiuntivi potrebbero essere monitorati esattamente allo stesso modo di quelli esistenti, senza introdurre cambiamenti per gli operatori o il personale di manutenzione. Tutte le informazioni relative alla caduta delle aste sono state rese disponibili tramite il DCS esistente dell’impianto.
Esecuzione: Installazione e messa in servizio del sistema di monitoraggio della caduta dell’asta
Istec ha effettuato l’installazione dei sensori a caduta di asta e ha eseguito la configurazione e la messa in servizio del sistema di monitoraggio in loco.
Durante la messa in servizio, le misurazioni della caduta delle bielle sono state configurate stabilendo un punto di riferimento meccanico per ciascun cilindro utilizzando il riferimento di fase esistente sul volano. Questo punto di riferimento è stato utilizzato per definire la posizione zero della misurazione.
Sulla base di questo riferimento, sono stati configurati livelli di allarme e di intervento per rilevare uno spostamento eccessivo dello stelo del pistone causato dall’usura della fascia di tenuta. È stato applicato un margine di usura residuo di 4 mm prima del contatto tra pistone e cilindro.
Tutte le misurazioni, gli allarmi e le funzioni di intervento sono stati testati durante la messa in servizio. La trasmissione e la visualizzazione dei segnali sono state verificate dal sistema di monitoraggio fino al DCS.
Durante i test, è stata individuata un’inversione visiva tra due misurazioni della caduta dell’asta sul display del DCS, che è stata corretta dopo la visita in loco. 
Durante questa fase, Istec ha inoltre rilevato che la disposizione dell’armadio non era pienamente allineata alla documentazione progettuale originale. Ciò includeva cablaggi inutilizzati e una separazione insufficiente tra componenti ATEX e non ATEX. Questi risultati sono stati documentati come raccomandazioni di miglioramento.
In una fase successiva, Istec è tornata sul sito e ha implementato i miglioramenti raccomandati, allineando la disposizione degli armadi all’intento progettuale originale e ai requisiti di separazione ATEX.
Risultati chiave: Risultati dell’espansione del monitoraggio
- Estensione della copertura del monitoraggio della caduta dell’asta da due a quattro cilindri
- Installazione di sensori a caduta di asta sui cilindri aggiuntivi
- Configurazione e messa in servizio del monitoraggio della caduta dell’asta basato su RecipSys 200
- Definizione dello zero di misura utilizzando un riferimento basato sul trigger fasoriale
- Configurazione dei livelli di allarme e di intervento in base all’usura ammissibile della fascia del ciclista
- Verifica della trasmissione e della visualizzazione del segnale nel DCS
- Identificazione e documentazione della disposizione degli armadi e delle questioni relative alla conformità ATEX
- Attuazione dei miglioramenti al layout del pannello di controllo in linea con le raccomandazioni
Impatto: monitoraggio affidabile e coerente dei compressori
L’estensione per il monitoraggio della caduta dell’asta è stata messa in servizio con successo e integrata nel sistema di controllo esistente. Tutte le misurazioni, gli allarmi e le funzioni di intervento sono stati testati e verificati, ed è stata confermata la corretta visualizzazione dei segnali nel DCS.
A seguito dell’estensione e dei successivi miglioramenti all’armadio, l’impianto del compressore è ora dotato di un sistema di monitoraggio della caduta delle bielle coerente e di facile manutenzione su tutti e quattro i cilindri, basato su un concetto di monitoraggio collaudato e familiare.
Conclusione: estensione scalabile di un concetto di monitoraggio collaudato
Questo progetto dimostra la capacità di Istec di estendere, in modo controllato e coerente, le collaudate soluzioni di monitoraggio della caduta dell’asta su impianti di compressori alternativi in funzione.
Basandosi su una piattaforma di monitoraggio consolidata e combinando l’installazione dei sensori, la configurazione, la messa in servizio e i miglioramenti successivi, Istec ha realizzato un’estensione tecnicamente solida che si integra perfettamente nell’installazione esistente e nella filosofia di monitoraggio.
