Le imbarcazioni marittime dipendono da un ampio parco di apparecchiature rotanti per mantenere operazioni affidabili in mare. In tutta l’imbarcazione, pompe, ventilatori, compressori, generatori e altre apparecchiature rotanti supportano funzioni essenziali quali la circolazione dei fluidi, la ventilazione, la fornitura di aria compressa e la generazione di energia elettrica. L’affidabilità di queste apparecchiature influisce direttamente sulla continuità operativa e sulla ridondanza. Sebbene non ogni singolo componente sia considerato altamente critico, il deterioramento o il guasto possono ridurre la ridondanza disponibile, limitare il funzionamento dell’imbarcazione o comportare interventi di manutenzione che devono essere eseguiti in momenti o luoghi inopportuni.
Le imbarcazioni sono quindi un'applicazione ideale per il monitoraggio continuo delle condizioni delle vibrazioni. Monitorando costantemente i cambiamenti nel comportamento delle macchine, i team di manutenzione possono identificare in anticipo i problemi meccanici in fase di sviluppo e prendere decisioni di manutenzione basate sulle condizioni effettive della macchina, piuttosto che affidarsi principalmente a intervalli fissi o ispezioni periodiche.
La sfida: numerose risorse in condizioni operative impegnative
Le apparecchiature rotanti sulle imbarcazioni operano in condizioni difficili e in continuo cambiamento. Il carico e la velocità delle macchine possono variare a seconda del funzionamento dell’imbarcazione, mentre le vibrazioni provenienti dai macchinari circostanti e dalla struttura dell’imbarcazione possono influenzare il comportamento delle vibrazioni misurate. L’umidità, l’esposizione al sale, gli sbalzi di temperatura e lo spazio di installazione limitato aggiungono ulteriori sfide per le apparecchiature e i sistemi di monitoraggio.
Anche le condizioni operative possono rendere più difficile l’interpretazione delle misurazioni delle vibrazioni. Una variazione delle vibrazioni non indica necessariamente un degrado meccanico. Velocità, carico, stato operativo e vibrazioni ambientali possono tutti influenzare la risposta misurata. Un monitoraggio affidabile delle condizioni dipende quindi da dati coerenti e dall’andamento nel tempo.
Il numero e la distribuzione delle apparecchiature rotanti rappresentano un’altra sfida. Le apparecchiature sono distribuite tra sale macchine, spazi tecnici e altre aree della nave. I percorsi periodici di misurazione delle vibrazioni richiedono tempo da parte dell’equipaggio o la disponibilità di specialisti e forniscono solo un’istantanea delle condizioni della macchina al momento della misurazione. I problemi in fase di sviluppo possono quindi progredire tra un’ispezione e l’altra, mentre aumentare manualmente la frequenza delle misurazioni comporta anche un aumento del carico di lavoro.
Perché il monitoraggio delle vibrazioni è importante sulle imbarcazioni
Molti problemi meccanici nelle apparecchiature rotanti si sviluppano gradualmente. Il deterioramento dei cuscinetti, lo squilibrio, il disallineamento, il gioco meccanico e la risonanza possono influenzare il comportamento delle vibrazioni prima che si trasformino in guasti funzionali. Il monitoraggio continuo delle vibrazioni rende visibili questi cambiamenti come tendenze piuttosto che come misurazioni isolate.
Ciò è particolarmente prezioso poiché pompe, ventilatori, compressori e generatori svolgono funzioni diverse ma condividono molte delle stesse sfide in termini di affidabilità. Le pompe mantengono il movimento essenziale dei fluidi, i ventilatori favoriscono la ventilazione e il flusso d’aria, i compressori forniscono aria compressa e i generatori forniscono energia elettrica. Un problema meccanico in fase di sviluppo in uno qualsiasi di questi beni può alla fine influire sulla disponibilità o sulla ridondanza dei sistemi che essi supportano.
Le tendenze delle vibrazioni offrono ai team di manutenzione una visibilità anticipata su questi cambiamenti. Anche condizioni idrauliche come la cavitazione possono influenzare il comportamento delle vibrazioni nelle pompe, mentre nella interpretazione delle misurazioni è necessario considerare la velocità di funzionamento, il carico e le vibrazioni trasmesse attraverso la struttura del serbatoio.
Il monitoraggio continuo fornisce il contesto storico necessario per distinguere le influenze operative temporanee dai cambiamenti persistenti nel comportamento delle macchine, aiutando i team di manutenzione a determinare dove sono necessarie ulteriori analisi o interventi di manutenzione.
Applicazione di VibSys® sulle imbarcazioni
VibSys® è progettato per il monitoraggio continuo delle condizioni di vibrazione su tutte le apparecchiature rotanti. La sua architettura compatta e decentralizzata consente l’acquisizione e l’elaborazione dei dati sulle vibrazioni in prossimità della macchina monitorata.
Per le applicazioni marine, ciò consente di estendere il monitoraggio continuo a una popolazione più ampia di beni rotanti senza richiedere che ogni misurazione venga raccolta manualmente.
VibSys® acquisisce continuamente dati di alta qualità relativi alle vibrazioni e ai macchinari e elabora i segnali a livello locale trasformandoli in informazioni strutturate e utilizzabili. I dati dettagliati sulle vibrazioni rimangono disponibili qualora fosse necessaria un’ulteriore analisi diagnostica.
L’elaborazione locale è particolarmente rilevante in ambienti marini dove la capacità di rete o la connettività esterna possono essere limitate. Il monitoraggio può avvenire in prossimità della macchina senza dipendere da una connessione continua con la terraferma, mentre le informazioni rilevanti sulle condizioni possono essere rese disponibili ad ambienti di analisi a bordo o remoti quando richiesto.
La connettività aperta consente di integrare le informazioni sullo stato degli impianti negli ambienti di monitoraggio e analisi di bordo esistenti. L’architettura scalabile permette inoltre di iniziare con un gruppo definito di beni rotanti e di espandere la copertura del monitoraggio man mano che le esigenze crescono.
VibSys® è destinato al monitoraggio delle condizioni e alla diagnostica a supporto del processo decisionale relativo alla manutenzione. Non sostituisce i sistemi dedicati alla protezione delle macchine né i sistemi di arresto legati alla sicurezza.
Vantaggi chiave per le applicazioni nel settore navale
- Monitoraggio continuo delle condizioni di vibrazione su una popolazione più ampia di beni rotanti
- Visibilità precoce dei problemi meccanici in fase di sviluppo
- Tendenze coerenti delle condizioni delle macchine anziché misurazioni periodiche isolate
- Dati sulle vibrazioni di alta qualità disponibili per ulteriori analisi diagnostiche
- Elaborazione locale dei dati in prossimità delle apparecchiature monitorate
- Ridotta dipendenza dalla connettività esterna continua
- Connettività aperta per l’integrazione con gli ambienti di bordo e di analisi esistenti
- Implementazione scalabile su ulteriori beni rotanti
- Ridotta dipendenza dai percorsi di misurazione manuale delle vibrazioni
- Una base pratica per la manutenzione basata sulle condizioni e quella predittiva
Impatto sulla manutenzione e sull’affidabilità delle navi
Il monitoraggio continuo delle condizioni tramite vibrazioni offre ai team di manutenzione una maggiore visibilità sulle condizioni meccaniche delle apparecchiature rotanti in tutta la nave.
È possibile individuare tempestivamente eventuali cambiamenti in atto, consentendo di pianificare la manutenzione prima che il deterioramento si trasformi in un problema meccanico più grave. Quando si dispone di un preavviso sufficiente, la manutenzione può essere coordinata con i periodi di assistenza programmati, gli scali in porto o altre opportunità di manutenzione programmata, anziché essere determinata da problemi imprevisti alle apparecchiature.
Le informazioni continue sullo stato aiutano inoltre i team di manutenzione a stabilire le priorità delle risorse disponibili. Anziché raccogliere ripetutamente misurazioni di routine su un ampio parco macchine, è possibile concentrare l’attenzione sulle apparecchiature che mostrano un comportamento mutevole o anomalo.
Ciò è particolarmente utile sulle imbarcazioni, dove la capacità di manutenzione, la disponibilità di specialisti, i pezzi di ricambio e l’accesso alle attrezzature possono essere limitati mentre l’imbarcazione è in funzione.
Dalle misurazioni periodiche al monitoraggio scalabile delle condizioni
Molti impianti contengono un numero di apparecchiature rotanti superiore a quello che può essere realisticamente coperto tramite frequenti misurazioni manuali delle vibrazioni. Aumentare la copertura del monitoraggio con metodi tradizionali comporta anche un aumento del carico di lavoro relativo alle misurazioni e alle analisi.
Il monitoraggio continuo modifica questo approccio. Anziché dipendere dalla presenza di una persona presso la macchina per acquisire ogni singola misurazione, i dati sulle vibrazioni possono essere raccolti in modo continuo. Gli specialisti della manutenzione e dell’affidabilità possono dedicare una parte maggiore del loro tempo disponibile alla valutazione dei cambiamenti rilevanti, alla diagnosi dei problemi in fase di sviluppo e alla determinazione delle azioni di manutenzione appropriate.
Per i veicoli o le flotte di grandi dimensioni, un’architettura di monitoraggio scalabile consente di estendere la comprensione delle condizioni a una popolazione più ampia di beni rotanti senza aumentare proporzionalmente il lavoro di ispezione di routine.
Aumentate la copertura del monitoraggio con VibSys®
Per gli operatori del settore marittimo, migliorare l’affidabilità delle apparecchiature rotanti non significa solo prevenire singoli guasti. Significa anche sapere quali macchine richiedono attenzione, utilizzare in modo efficiente le risorse di manutenzione e mantenere una visibilità sufficiente su tutte le apparecchiature che supportano le operazioni delle navi.
VibSys® fornisce una base scalabile per ampliare tale visibilità. L’acquisizione continua delle vibrazioni, l’elaborazione locale, i dati diagnostici di alta qualità e la connettività aperta consentono di aumentare la copertura del monitoraggio senza comportare un aumento equivalente del lavoro di misurazione manuale.
Un approccio pratico consiste nell’iniziare con un gruppo selezionato di beni rotanti in cui una visione continua delle condizioni possa migliorare le decisioni di manutenzione. Una volta stabilito l’approccio di monitoraggio, la copertura può essere estesa ad altre apparecchiature o navi.
Ciò consente ai team di manutenzione e affidabilità di monitorare un maggior numero di apparecchiature rotanti, tra cui pompe, ventilatori, compressori, generatori e altri macchinari di bordo, di rilevare prima i cambiamenti rilevanti e di concentrare le competenze specialistiche laddove apportano il massimo valore.
