La preparazione della pasta di cellulosa è una fase continua e meccanicamente impegnativa della produzione di pasta e carta. Durante l’intero processo, le apparecchiature rotanti, tra cui pompe e riduttori, operano in presenza di carichi, consistenze e condizioni di processo variabili per preparare e trasportare la pasta prima che raggiunga la macchina per la carta. Le condizioni meccaniche di queste apparecchiature influenzano direttamente la stabilità del processo, il trattamento delle fibre e la funzionabilità della produzione a valle. Dal punto di vista dell’affidabilità, la preparazione della pasta di cellulosa coinvolge tipicamente un ampio parco di beni rotanti.
Sebbene non ogni singola macchina sia considerata altamente critica, la loro disponibilità combinata è essenziale per mantenere una produzione stabile. Il degrado meccanico può portare a disturbi di processo, riduzione della capacità, variazioni di qualità o manutenzioni non pianificate.
Ciò rende la preparazione della pasta di cellulosa un’applicazione ideale per il monitoraggio continuo delle condizioni tramite vibrazioni. Monitorando i cambiamenti nel comportamento della macchina nel tempo, i team di manutenzione possono identificare precocemente i problemi meccanici in fase di sviluppo e prendere decisioni di manutenzione basate sulle condizioni effettive della macchina piuttosto che su intervalli fissi o misurazioni isolate.
La sfida: condizioni mutevoli su numerose risorse
Le condizioni operative nella preparazione della pasta di cellulosa sono raramente costanti. La consistenza dell’impasto, le proprietà delle fibre, la velocità di produzione, il carico e altri parametri di processo variano al variare delle esigenze produttive. Anche le singole macchine possono funzionare a velocità, carichi o condizioni di processo diversi.
Queste variazioni influenzano il comportamento delle vibrazioni. Una variazione del livello di vibrazione non indica necessariamente un problema meccanico e le misurazioni effettuate in condizioni operative diverse non sono sempre direttamente comparabili. Ciò rende più difficile l’interpretazione delle misurazioni periodiche e aumenta l’importanza di un’analisi coerente dell’andamento nel tempo.
Allo stesso tempo, il numero di beni rotanti crea un’altra sfida. I percorsi di misurazione periodici richiedono tempo e competenze specialistiche, mentre i tradizionali sistemi di monitoraggio delle vibrazioni online potrebbero risultare troppo complessi o costosi da implementare su una popolazione più ampia di beni. Di conseguenza, parte dei macchinari può rimanere sottoposta a un monitoraggio insufficiente, lasciando lacune tra una misurazione e l’altra in cui il deterioramento può svilupparsi inosservato.
La sfida non consiste quindi solo nel raccogliere più dati sulle vibrazioni, ma nel creare una copertura di monitoraggio sufficiente in tutto il processo, mantenendo al contempo i dati risultanti gestibili per i team di manutenzione e affidabilità.
Perché il monitoraggio delle vibrazioni è importante nella preparazione della pasta di cellulosa
Molte modalità di guasto meccanico si sviluppano progressivamente e influenzano il comportamento delle vibrazioni prima di provocare un guasto funzionale. Le variazioni delle vibrazioni possono fornire indicazioni precoci di condizioni quali il degrado dei cuscinetti, lo squilibrio, il disallineamento, l’allentamento meccanico e la risonanza.
Le pompe svolgono un ruolo importante nel mantenimento di una portata stabile durante tutta la preparazione della pasta di cellulosa. I cambiamenti nel comportamento delle vibrazioni possono indicare l’insorgere di problemi meccanici, nonché condizioni idrauliche quali la cavitazione, rendendo il monitoraggio continuo delle vibrazioni prezioso per rilevare tali cambiamenti prima che compromettano l’affidabilità delle apparecchiature o la stabilità del processo.
Anche i riduttori utilizzati nei sistemi di azionamento delle apparecchiature per la preparazione della pasta di cellulosa possono sviluppare modelli di vibrazione caratteristici associati al degrado degli ingranaggi e dei cuscinetti. Il monitoraggio di questi modelli nel tempo può fornire una visibilità precoce sui problemi meccanici in via di sviluppo prima che questi portino a danni più significativi alle apparecchiature o a interruzioni del processo.
Nella preparazione della pasta di cellulosa, le informazioni sulle vibrazioni devono sempre essere interpretate nel contesto delle condizioni operative del macchinario. Parametri di processo quali velocità di rotazione, carico, portata, pressione, consistenza della pasta o fase operativa possono influenzare il comportamento delle vibrazioni. La combinazione di questo contesto con l’andamento continuo delle vibrazioni aiuta a distinguere i cambiamenti meccanici persistenti dalle normali variazioni legate al processo.
Il monitoraggio continuo offre quindi un vantaggio importante rispetto alle misurazioni isolate. Anziché affidarsi a istantanee acquisite durante i giri di ispezione periodici, i team di manutenzione possono seguire l’evoluzione del comportamento delle macchine nel tempo e identificare le risorse che richiedono maggiore attenzione. Ciò consente al monitoraggio delle vibrazioni di supportare la manutenzione basata sulle condizioni in una parte molto più ampia del processo di preparazione della pasta di cellulosa.
Applicazione di VibSys® nella preparazione della pasta di cellulosa
VibSys®
è progettato per il monitoraggio continuo delle condizioni vibrazionali delle apparecchiature rotanti. Installato in prossimità della macchina, acquisisce continuamente dati di alta qualità relativi alle vibrazioni e alla macchina stessa, elaborandoli localmente in informazioni strutturate e utilizzabili.
Per la preparazione della pasta di cellulosa, ciò offre l’opportunità di passare da analisi periodiche su singole macchine a un monitoraggio continuo su un parco macchine più ampio.
Anziché richiedere che tutti i dati sulle vibrazioni vengano esaminati manualmente, VibSys® fornisce una base di dati coerente a partire dalla quale è possibile identificare, analizzare l’andamento e stabilire le priorità relative ai cambiamenti nelle condizioni delle macchine. I dati dettagliati sulle vibrazioni rimangono disponibili quando è necessaria un’ulteriore diagnosi, mentre la connettività aperta consente di integrare le informazioni sulle macchine negli ambienti di monitoraggio e manutenzione esistenti.
L’architettura scalabile consente di iniziare con un gruppo definito di beni rotanti ed espandere la copertura del monitoraggio nel tempo. Ciò è particolarmente rilevante in ambienti in cui il numero di beni rende difficile applicare in modo coerente il monitoraggio tradizionale di fascia alta. VibSys® è destinato al monitoraggio delle condizioni e alla diagnostica a supporto del processo decisionale relativo alla manutenzione. La protezione delle macchine e le funzioni di arresto legate alla sicurezza devono essere gestite separatamente.
Vantaggi chiave per la preparazione della pasta di cellulosa
- Monitoraggio continuo delle condizioni di vibrazione su una popolazione più ampia di beni rotanti
- Dati coerenti sulle condizioni delle macchine anziché misurazioni periodiche isolate
- Visibilità precoce dei problemi meccanici in fase di sviluppo
- Dati sulle vibrazioni di alta qualità disponibili per ulteriori analisi diagnostiche
- Elaborazione locale in prossimità delle apparecchiature monitorate
- Connettività aperta per l’integrazione con gli impianti esistenti e gli ambienti di analisi
- Implementazione scalabile senza la necessità di una tradizionale architettura di monitoraggio centralizzata
- Ridotta dipendenza dai percorsi di misurazione manuale per l’analisi di routine delle condizioni
- Una base pratica per la manutenzione basata sulle condizioni e quella predittiva
Impatto sulla manutenzione, sulla qualità e sull’affidabilità
Il monitoraggio continuo delle condizioni tramite vibrazioni offre ai team di manutenzione una maggiore visibilità sulle condizioni meccaniche delle apparecchiature rotanti durante l’intero processo di preparazione della pasta di cellulosa. È possibile identificare tempestivamente i problemi in fase di sviluppo, consentendo di pianificare la manutenzione prima che il deterioramento provochi guasti funzionali, danni secondari o significative interruzioni del processo. Anziché affidarsi principalmente a intervalli di manutenzione fissi o a misurazioni periodiche, le attività di manutenzione possono basarsi sempre più sulle condizioni effettive delle macchine.
Una maggiore copertura del monitoraggio aiuta inoltre i team di manutenzione a utilizzare le risorse specialistiche in modo più efficace. Anziché dedicare molto tempo alla raccolta di misurazioni di routine su un gran numero di macchine, è possibile concentrare l’attenzione sulle risorse che mostrano comportamenti mutevoli o anomali. Per la preparazione della pasta di cellulosa, questa maggiore visibilità può favorire una manutenzione più prevedibile, una migliore disponibilità delle attrezzature e una produzione più stabile.
Dalle misurazioni periodiche al monitoraggio scalabile delle condizioni
Per molte cartiere, l’opportunità non consiste necessariamente nel monitorare le singole macchine in modo più dettagliato, bensì nell’aumentare la visibilità su tutte le numerose apparecchiature rotanti che attualmente sono sottoposte a un monitoraggio delle condizioni limitato o periodico. È qui che VibSys® offre un concreto passo avanti. Anziché ampliare la copertura del monitoraggio aggiungendo ulteriori attività di misurazione manuale, VibSys® consente di acquisire continuamente i dati sulle vibrazioni su un numero maggiore di beni. I team di manutenzione possono utilizzare queste informazioni per identificare dove è necessaria un’attenzione particolare e concentrare il tempo degli specialisti sulle macchine che mostrano effettivamente un comportamento mutevole.
Il monitoraggio può iniziare con un gruppo definito di beni rotanti in cui i dati continui possono migliorare le decisioni di manutenzione. Una volta stabilito l’approccio di monitoraggio, la stessa infrastruttura può essere estesa ad altri beni, aree di produzione o siti.
Ciò rende VibSys® particolarmente adatto agli ambienti di preparazione della pasta di cellulosa, dove un gran numero di beni rotanti necessita di un monitoraggio affidabile delle condizioni senza aggiungere la complessità e i costi tradizionalmente associati ai sistemi di monitoraggio delle vibrazioni online su larga scala.
Aumentate la copertura di monitoraggio con VibSys®
Un monitoraggio efficace delle condizioni non consiste semplicemente nel raccogliere più dati sulle vibrazioni. Si tratta piuttosto di creare informazioni affidabili e utilizzabili sulle macchine su una porzione sufficientemente ampia del parco macchine, in modo da apportare un miglioramento significativo alla manutenzione.
VibSys® combina l’acquisizione continua delle vibrazioni, l’elaborazione locale, dati diagnostici di alta qualità e connettività aperta in un’architettura di monitoraggio scalabile. Ciò consente alle cartiere di estendere il monitoraggio continuo delle condizioni a un numero maggiore di apparecchiature rotanti, mantenendo al contempo la strategia di monitoraggio gestibile.
Aumentando la copertura del monitoraggio senza incrementare proporzionalmente il lavoro di misurazione manuale, i team di manutenzione possono dedicare meno tempo alla raccolta dei dati e più tempo agli interventi sulle macchine che necessitano di attenzione.
Il monitoraggio può iniziare con un gruppo selezionato di beni rotanti in cui una visione continua possa migliorare le decisioni di manutenzione, per poi espandersi ad altre attrezzature o aree di produzione.
Ciò consente ai team di manutenzione e affidabilità di monitorare un maggior numero di apparecchiature rotanti, tra cui pompe, riduttori e altri macchinari azionati utilizzati in tutto il processo di preparazione della pasta di cellulosa, di identificare prima i cambiamenti rilevanti e di concentrare le competenze specialistiche dove apportano il massimo valore.
