South West Water - Condition Monitoring per tutto il ciclo dell'acqua
Come fa South West Water a raggiungere i suoi obiettivi aziendali con il monitoraggio delle vibrazioni
South West Water fornisce in modo affidabile ed efficiente acqua potabile d’alta qualità a circa 1,7 milioni di abitanti della Cornovaglia, del Devon, delle Isole Scilly e di parti del Somerset e del Dorset; inoltre è responsabile del trattamento delle acque reflue. Per soddisfare le esigenze dei suoi clienti, l’azienda immagazzina l’acqua in oltre 20 dighe trattandola e rendendola potabile in circa 40 impianti.
South West Water gestisce altri 650 impianti per riciclare l’acqua industriale. Tra questi, anche l’impianto di Marsh Mills, alla periferia della città di Plymouth. Circa un terzo delle acque reflue della città di 230.000 abitanti viene trattato in diverse fasi prima di essere immesso di nuovo nel ciclo dell’acqua. Dopo un primo trattamento meccanico, South West Water a Mash Mills passa alla depurazione biologica con il processo a fanghi attivi. I microorganismi decompongono le sostanze organiche disciolte nell’acqua. “Trattandosi in questo caso di microorganismi aerobici, è fondamentale che all’acqua venga costantemente aggiunta una quantità di ossigeno sufficiente affinché il processo di decomposizione possa svolgersi secondo la qualità richiesta”, afferma Brendan Tegue, Maintenance Manager di South West Water. Queste funzioni vengono svolte da nove soffianti che, con una potenza complessiva di 615 kW, pompano fino a 390 metri cubi di aria al minuto nelle vasche di fanghi attivi.
Soffiante, erroneamente trascurata
“Finora questi motori di ventilazione venivano controllati circa una volta al mese per stabilirne la necessità di una manutenzione. Poteva però succedere che, tra un intervallo e l’altro, un impianto si fermasse in quanto era sfuggito un danno ai cuscinetti oppure questi venivano danneggiati tra un intervallo e l’altro".
Un altro “problema”: i rumori che potrebbero indicare un peggioramento delle condizioni del motore non si percepiscono dall’esterno. “I motori sono dotati di un isolamento acustico, per cui le persone possono passarvi accanto, letteralmente senza esserne disturbati. Forse questo è uno dei motivi per cui le soffianti nel ciclo di trattamento dell’acqua e delle acque reflue vengono spesso trascurate, per non dire ignorate e questo nonostante svolgano una funzione critica tanto quanto ad esempio le pompe utilizzate nell’approvvigionamento dell’acqua potabile".
Il fatto che Brendon Teague alla fine abbia deciso in una prima fase di dotare le unità soffianti di Marsh Mills della diagnostica delle vibrazioni di ifm, non è altro che un passo logico e non sorprendente.
Tramite potenti soffianti viene pompata aria nella vasca di fanghi attivi, fino a 390 metri cubi al minuto a Marsh Mills.
Condition Monitoring: lo stato di salute dell’impianto sotto controllo
“Collaboro già da tempo con ifm per proteggere gli impianti di South West Water da improvvisi fermi utilizzando il Condition Monitoring”, afferma Brendon Teague. Insieme al suo team, ha installato oltre 200 centraline VSE100 più i sensori di accelerazione ad esse collegati negli impianti di trattamento dell’acqua e delle acque reflue di South West Water.
Il sistema per l’analisi delle vibrazioni è costituito da sensori di accelerazione e da una centralina. South West Water utilizza sensori VSA001 che sono installati nelle posizioni rilevanti dell’impianto e trasmettono i dati alla centralina diagnostica VSE100. Questa analizza costantemente le informazioni provenienti da un massimo di quattro sensori e invia al sistema di controllo i segnali di commutazione corrispondenti in caso di superamento dei valori di soglia. Tramite interfaccia Ethernet, anche i dati e gli allarmi possono essere trasmessi a una sala di controllo centralizzata.
Ricerca semplificata di errori e pianificazione della manutenzione da remoto
La diagnostica delle vibrazioni viene utilizzata per registrare in modo permanente lo stato di salute di una macchina. Grazie al monitoraggio delle vibrazioni che si verificano nella gamma di tempo e frequenza, i danni imminenti vengono registrati in tempo e possono essere analizzati in tempo reale tramite il software ifm in un’approfondita analisi FFT (Fast Fourier Transformation). Poiché è possibile assegnare una frequenza precisa ai singoli componenti dell’impianto ovvero ai modelli di danno, viene meno la ricerca, talvolta complessa, degli errori in loco; gli interventi di manutenzione possono essere preparati in modo efficace, anche da remoto. In questo modo, è possibile ridurre drasticamente ore di lavoro e tempi di fermo.
Il raggiungimento degli obiettivi aziendali è supportato dai sensori
“È un vero vantaggio poter avere una panoramica centrale dello stato di tutte le macchine rilevanti tramite software ed essere informati non appena un valore supera un limite critico”, afferma Brendon Teague. Il responsabile di manutenzione potrà poi farsi un’idea della situazione, valutare il da farsi e, in caso di emergenza, informare il team addetto alla manutenzione in loco.
“Il Condition Monitoring ci aiuta già in questo senso a raggiungere gli obiettivi aziendali relativi alla gestione dell’acqua e delle acque reflue nel rispetto dell’ambiente. Rilevando tempestivamente i danni, già molte volte siamo riusciti a reagire in tempo evitando fermi e costose riparazioni. Prevediamo che l'introduzione del Condition Monitoring ci consentirà di ridurre i costi di manutenzione e sostituzione delle apparecchiature danneggiate di una media compresa tra 100.000 e 150.000 sterline all'anno”.
Condition Monitoring: standard sulle macchine di nuova installazione
South West Water ha definito il Condition Monitoring di pompe e soffianti come uno standard tecnico, al fine di beneficiare dei vantaggi di questo monitoraggio delle condizioni in modo ancora più completo in futuro. “Ogni nuovo impianto deve essere dotato di sensori e tecnologia di analisi che possono essere integrati nella nostra infrastruttura esistente. Questo non solo ci dà maggiore sicurezza operativa negli impianti di trattamento più grandi e importanti, bensì ci aiuta anche a mantenere in perfetto stato, in modo efficiente ed efficace, la qualità degli impianti di trattamento più piccoli nelle regioni rurali".
Il futuro: collaborazione tramite piattaforma IoT
Come ulteriore passo evolutivo, Brendon Teague ritiene molto probabile il passaggio alla piattaforma IoT moneo di ifm. Con moneo è possibile gestire facilmente anche infrastrutture di sensori complesse, mentre il modulo opzionale moneo RTM consente di effettuare un'analisi delle vibrazioni ancora più completa. “In combinazione con i nuovi edgeGateway di ifm e la possibilità di rendere disponibili i dati in un ambiente cloud, sarei in grado di condividere in modo ancora più efficiente i dati rilevanti con i miei colleghi della manutenzione nella regione servita, per cui migliorerebbero sensibilmente la qualità della manutenzione e la velocità di reazione in caso di allarme".
I sensori di vibrazione sui motori delle soffianti rilevano i difetti imminenti in una fase precoce, prima che si verifichino danni gravi.
South West Water utilizza circa 200 centraline VSE100 per monitorare le macchine nei suoi impianti di trattamento dell’acqua e delle acque reflue.
Conclusioni
Grazie a un Condition Monitoring esteso, South West Water ha potuto evitare efficacemente gravi fermi degli impianti critici per la fornitura di acqua e il trattamento delle acque reflue come pompe, centrifughe e ventilatori. L’azienda in questo modo risparmia costi notevoli per la riparazione o la sostituzione di impianti. Allo stesso tempo, il monitoraggio degli impianti supporta gli obiettivi aziendali per quanto riguarda la gestione responsabile dell’acqua come risorsa.