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Franco Sergio Gentile
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2 Come progettare un piano di manutenzione predittiva, applicazioni e case study Ing. Severino Marchetti Project Manager Srl

3 Fattori di insuccesso della manutenzione predittiva Implementazione su troppe macchine, spreco di energie Scarsa attenzione alla quantificazione dei benefici ottenuti Mancanza di formazione e di risorse specializzate e dedicate? Impiego di tecnologie non appropriate o applicazioni non idonee Difficoltà di interpretazione delle misure e dei parametri acquisiti Intervalli di misura o parametri misurati non corretti

4 Ingegneria di manutenzione Esempio di un progetto di implementazione della manutenzione predittiva: Analisi di criticità delle macchine/impianti Definizione delle tecnologie appropriate Sviluppo / ottimizzazione dei piani di manutenzione predittiva, concentrando le risorse sulle macchine con criticità più elevata Individuazione delle risorse responsabili del piano di predittiva Formazione Definizione del sistema di gestione delle informazioni

5 L analisi di criticità degli impianti Esempio dei criteri utilizzati per l analisi di criticità Sicurezza Ambiente Importanza impianto Disponibilità della macchina per la manutenzione Disponibilità di ridondanze Semplicità di riparazione

6 Manutenzione predittiva macchine ad elevata criticità Analisi vibrazioni Analisi termografica Misure di ultrasuoni Piano di manutenzione predittiva Misure elettriche Analisi olio Controlli non distruttivi

7 Manutenzione predittiva macchine ad elevata criticità Tipo macchina Analisi vibrazioni Analisi termografiche Tecnologie predittive Misure di ultrasuoni Misure elettriche Analisi olio Motore elettrico x x x Riduttore x x Pompa x Compressore x x x

8 La diagnostica delle macchine elettriche Analisi dinamiche Analisi statiche

9 Anomalie diagnosticabili Statore Circuito di alimentazione Isolamento Rotore

10 I modi di guasto Power Quality Circuito di alimentazione Isolamento Statore Rotore Air Gap EPRI/GE study EL4286, Volume 1 progetto

11 Tipologia misure elettriche Area di guasto MCE (misure statiche) Emax (misure dinamiche) Power quality N/A Power Analysis Tensione di fase HVF (Harmonic Voltage Factor) e THD (Total Harmonic Distortion Circuito alimentazione Isolamento Standard Test Resistenza di fase e squilibrio resistenze Standard Test Resistenza di isolamento Capacità verso massa Indice di polarizzazione Step Voltage Test Power Analysis Squilibrio tensioni e correnti N/A

12 Tipologia misure elettriche Area di guasto MCE (misure statiche) Emax (misure dinamiche) Statore Rotore Air - gap Standard Test Squilibrio induttanze RIC Rotor Influence Check Standard Test Squilibrio induttanze Misura dell induttanza RIC Rotor Influence Check Standard Test Squilibrio induttanze RIC Rotor Influence Check Power Analysis Squilibrio impedenze Fattore di potenza Start up Cambiamenti nel profilo di start up Current Signature Analysis Current Signature Analysis Valutazione bande laterali frequenza di eccentricità

13 Case study: analisi motore AC Chiller Anomalie all isolamento di un motore AC di un Chiller

14 Case study: analisi motore AC Chiller Azienda: Industria farmaceutica

15 Case study: analisi motore AC Chiller Utenza: Chiller Tipologia: Motore AC Potenza: 320 Kw Giri: 2975 RPM Criticità: Alta

16 Misure elettriche statiche iniziali Acquisizione delle misure dal quadro elettrico Individuata resistenza di isolamento 3,1 Mohm Indice di polarizzazione pari a 1,1

17 Misure indice di polarizzazione IDP prima della riparazione: 1,1 IDP dopo la sostitizione 3,1

18 Ispezione a seguito dello smontaggio

19 Misure elettriche effettuate dopo il ripristino Valore resistenza di isolamento entro I limiti Incremento da 3,1 a 6400 Mohm

20 Risultati L ispezione ha confermato la diagnosi emersa dalle misure Si è riscontrata la presenza di contaminazione degli avvolgimenti, presenza di condensa e ossidazione A seguito dell intervento di sostituzione I valori di isolamento e di indice di polarizzazione sono notevolmente migliorati

21 Case study: analisi rotore motore AC Anomalie al rotore di un motore AC di un ventilatore

22 Case study: analisi rotore motore AC Settore: Industria chimica Utenza: Ventilatore Tipologia: Motore AC Potenza: 240 Kw Criticità: Alta

23 Case study: analisi rotore motore AC - L analisi dello spettro della corrente assorbita evidenzia valori elevati delle bande laterali alla pole pass frequency - Questi dati indicano anomalie alle barre rotoriche

24 Case study: analisi rotore motore AC Misura con rotore danneggiato Misura a seguito della sostituzione

25 Case study: analisi rotore motore AC Diminuzione dei valori dell ampiezza della FP dopo la sostituzione

Risultati A seguito dell ispezione del rotore, sono state riscontrate alcune barre rotoriche danneggiate, in accordo con la diagnosi effettuata

26 Risultati A seguito dell ispezione del rotore, sono state riscontrate alcune barre rotoriche danneggiate, in accordo con la diagnosi effettuata L intervento di sostituzione del motore, effettuato durante una fermata programmata dell impianto ha permesso un risparmio di circa euro

27 Analisi vibrazioni Applicazioni Strumentazione portatile Utilizzo di trasduttori removibili Utilizzo di trasduttori permanenti Strumentazione permanente Sistemi di protezione Sistemi di diagnostica

28 Principali modi di guasto diagnosticabili squilibri (statico / dinamico) disallineamenti (angolare e parallelo) eccentricità deformazioni alberi allentamenti meccanici contatti impulsivi

29 Principali modi di guasto diagnosticabili cuscinetti a strisciamento cuscinetti volventi fenomeni idraulici e aerodinamici (turbolenze, cavitazioni) riduttori motori sincroni, asincroni e corrente continua trasmissioni cardaniche trasmissioni a cinghia ecc.

30 Case history analisi vibrazioni Settore industriale: Industria cartaria Tipo utenza: Generatore endotermico che fornisce circa il 30% del fabbisogno energetico di stabilimento Criticità: Alta per motivi energetici, un guasto aumenta la richiesta energetica al gestore di rete con conseguente aumento di costi e penali Potenza: kw

31 Case history analisi vibrazioni Piano di predittiva Analisi vibrazioni con frequenza trimestrale Analisi termografica con frequenza semestrale

32 Case history analisi vibrazioni Il trend delle misure di vibrazione hanno evidenziato un peggioramento delle condizioni di funzionamento dei cuscinetti del generatore

33 Case history analisi vibrazioni Diagnosi: Difetto cuscinetto generatore lato accoppiamento Valutazione: Grave

34 Si ringrazia per l attenzione Visitate il nostro sito Ing. Severino Marchetti Project Manager Srl severino.marchetti@iseweb.net

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