Come l'installazione determina il successo dell'allineamento nelle macchine rotanti

Gli standard per l'installazione esistono già. Il problema sorge quando le persone decidono di non doverli rispettare.

Ritengono che la macchina sia installata, allineata e collaudata, e che con l'uso si discosti gradualmente dall'allineamento specificato.

Di conseguenza, le correzioni di allineamento sono spesso considerate poco più che interventi di manutenzione ordinaria.

L'installazione è il momento critico

Tuttavia, Roman Megela, ingegnere senior per l'affidabilità presso Easy-Laser , ritiene che questa visione trascuri una realtà più fondamentale e diffusa.

"La fase di installazione è quella in cui tutto accade", afferma. "Se costruisci una casa e il carpentiere installa la porta d'ingresso storta, rimarrà storta per sempre e non funzionerà mai correttamente."

"Lo stesso vale per le macchine rotanti. Planarità, livellamento, base morbida, allineamento dell'albero: tutto ciò deve essere eseguito prima che la macchina entri in funzione. L'installazione determina le condizioni della macchina e tali condizioni la accompagneranno per tutta la sua vita utile."

Pertanto, quando vibrazioni, calore, rumore, affaticamento e usura precoce si manifestano prima o in modo più grave del previsto, Megela sostiene che la causa principale risiede spesso nell'impianto stesso.

L'affidabilità, in altre parole, inizia ben prima che una macchina entri in servizio.

Le supposizioni compromettono l'affidabilità

Secondo Megela, le dimensioni imponenti dell'attrezzatura creano una falsa sensazione di robustezza.

Per Megela, la minaccia maggiore all'affidabilità non è affatto un problema tecnico, bensì le ipotesi.

I moderni progetti industriali coinvolgono una lunga catena di soggetti interessati. Clienti, ingegneri, produttori, fornitori di servizi di trasporto, installatori e operatori svolgono tutti un ruolo nella realizzazione di una macchina, dalla fase di progettazione a quella operativa.

"L'errore più comune che riscontro è quello di fraintendimenti durante le fasi di progettazione, fabbricazione, trasporto e installazione", rivela.

"Si dà sempre per scontato che qualcun altro sappia di cosa abbiamo bisogno. Il cliente presume che lo sappia l'ufficio tecnico. L'ufficio tecnico presume che lo sappia il produttore. Il produttore presume che lo sappia la società di trasporti."

“Ma la catena è così lunga che quei collegamenti si interrompono. Il più delle volte si interrompono. In questo settore si danno molte per scontate le cose, e le supposizioni minano l'affidabilità.”

Quando le ipotesi sostituiscono i requisiti chiaramente definiti, gli errori si radicano nel progetto e spesso vengono scoperti solo dopo che l'apparecchiatura è entrata in servizio.

Fondamenti: dove inizia l'integrità

Un ambito in cui questi errori si verificano comunemente è la preparazione delle fondamenta.

Sebbene le discussioni sull'allineamento si concentrino spesso su alberi, giunti e componenti rotanti, Megela sostiene che il vero allineamento inizia al di sotto della macchina stessa.

"L'attrezzatura deve poggiare su una base molto piana e stabile. Questo è il principio fondamentale", afferma. "Le fondamenta sono progettate per sostenere l'attrezzatura e dissipare le forze dinamiche generate dal processo e dalla macchina."

“Se le fondamenta non sono piane, l'attrezzatura si muove e si torce. Una volta che la macchina si torce, tutto cambia. E uno dei peggiori nemici delle apparecchiature rotanti è la deformazione dell'involucro.”

Secondo Megela, le dimensioni imponenti dell'attrezzatura creano una falsa sensazione di robustezza.

Roman Megela, Ingegnere Senior di Affidabilità presso Easy-Laser

Dai settori del petrolio, del gas e delle energie rinnovabili fino alle industrie manifatturiere e di processo, "molti pensano che le macchine da 10 tonnellate siano come navi da guerra. Ma non è così".

Nonostante le loro dimensioni, i compressori e altri componenti rotanti sono macchine complesse che operano con tolleranze interne estremamente ridotte. Sono intrinsecamente delicati e anche deformazioni relativamente piccole possono comprometterne l'affidabilità e l'efficienza energetica.

La loro natura delicata non dipende solo dalla corretta livellatura delle fondamenta, ma anche dal trasporto.

Tutelare l'integrità fin dall'inizio

"Durante il trasporto si presentano molti problemi", afferma Megela. "Dopo i test e la calibrazione in fabbrica, i macchinari vengono smontati e spediti in più unità."

Durante il trasporto, le attrezzature saranno soggette a vibrazioni, ripetute operazioni di sollevamento e movimentazione da parte di appaltatori che potrebbero avere poca conoscenza o esperienza specifica dei macchinari. Pertanto, i componenti che hanno lasciato la fabbrica conformi alle specifiche potrebbero arrivare in cantiere con danni o deformazioni già presenti.

La sfida non finisce qui. Una volta consegnata, la macchina deve essere spostata nella sua posizione operativa finale prima di essere riassemblata.

Come spiega Megela, questo processo si svolge spesso in condizioni molto diverse da quelle della fabbrica in cui la macchina è stata costruita, costringendo i team di installazione ad adattarsi al volo alle esigenze pratiche del sito.

"L'attrezzatura arriva in cantiere ed è tutto nuovo", dice Megela. "Non si ha a disposizione lo stesso spazio, le stesse persone o gli stessi strumenti. Quindi la situazione diventa: non possiamo sollevarla, quindi la spingeremo. Useremo il carrello elevatore e la spingeremo."

Per Megela, ogni passaggio di consegne crea un'ulteriore opportunità affinché le supposizioni sostituiscano la verifica.

Le specifiche contano

Evitare tali presupposti inizia dalla fase di specifica. A differenza dei test in fabbrica, l'installazione deve tenere conto delle condizioni in cui la macchina funzionerà.

I cilindri vengono controllati durante la revisione.

Un compressore installato in Texas deve affrontare sfide diverse rispetto a uno che opera nel Canada settentrionale. Come afferma Megela: "Tutti questi aspetti devono essere specificati. Specificati con precisione."

Per questo motivo, sostiene, l'installazione non può essere ridotta a una generica lista di controllo.

Il cliente, la società di ingegneria, il produttore, l'impresa di trasporto e il team di installazione devono lavorare fin dall'inizio attenendosi agli stessi requisiti chiaramente definiti.

Solo allora si avrà un punto di riferimento significativo rispetto al quale la fase di collaudo potrà verificare l'installazione.

Commissionare come verifica

Megela ritiene che l'assegnazione degli incarichi debba basarsi su dati concreti piuttosto che su supposizioni.

"È necessario richiedere tutti i report di allineamento e planarità provenienti dalla fabbrica", afferma.

Tali rapporti forniscono un punto di riferimento rispetto al quale confrontare le condizioni del sito. La planarità delle fondazioni, la presenza di terreni cedevoli, l'allineamento dell'albero e la deformazione delle tubazioni devono quindi essere verificati prima che l'apparecchiatura entri in funzione.

La deformazione delle tubazioni è particolarmente importante perché può introdurre nuove forze nella macchina anche dopo che l'allineamento è già stato completato. Secondo Megela, una macchina può essere allineata correttamente e presentare comunque problemi se vengono introdotte sollecitazioni aggiuntive in altri punti del sistema.

Anche la documentazione affidabile è altrettanto importante. Megela ricorda di aver esaminato una documentazione di collaudo incompleta.

“Il team di installazione ha montato i compressori e ha effettuato l'allineamento, ecc. Poi ho ricevuto il loro rapporto e c'era scritto: 'È stato verificato il soft foot?' E qualcuno aveva scritto: 'Sì'. E basta.”

L'esempio mette in luce un problema più ampio. Una documentazione approssimativa basata esclusivamente su caselle di spunta non fornisce le prove necessarie per verificare le misurazioni, i valori registrati o il rispetto delle tolleranze.

La messa in servizio, pertanto, non è una semplice formalità burocratica. Si tratta del processo di dimostrazione che ogni fase che ha portato all'entrata in funzione è stata completata correttamente.

Considerando l'intero sistema

La comunicazione rimane il filo conduttore che unisce tutte queste problematiche.

"È fondamentale che il cliente fornisca delle specifiche", afferma Megela. "Il cliente deve definire gli standard richiesti per quell'ambiente, e poi tutti gli altri devono attenersi a quegli stessi standard. La società di progettazione, il produttore, il team di installazione: tutti devono essere sulla stessa lunghezza d'onda."

Illustrazione che mostra i numerosi elementi di una macchina rotante che devono essere perfettamente allineati durante l'installazione.

Aggiunge: "È sempre un problema di comunicazione. Sempre. Qualcuno dice: 'Ci siamo dimenticati di specificarlo' oppure 'Dicevamo che lo sapevate'. L'affidabilità dipende dalla garanzia che le informazioni fluiscano in modo coerente lungo tutto il progetto."

Megela sottolinea inoltre i problemi di comunicazione tra i team di ingegneri e gli uffici acquisti.

«L'ufficio tecnico dice che ci serve questo compressore perché è collaudato, affidabile e adatto all'applicazione. L'ufficio acquisti dice che ne compreremo uno più economico perché rientra nel budget. Stessa azienda, reparti diversi, mentalità diversa, filosofia diversa», afferma.

“Il problema è che nessuno sta considerando il quadro generale. Non si rendono conto di come queste decisioni influiscano sull'affidabilità, sui tempi di attività, sull'efficienza e sulla sostenibilità.”

Integrità come standard

L'allineamento non è semplicemente un'attività di manutenzione o un compito da svolgere durante l'installazione. È il risultato di decisioni prese durante l'intero ciclo di vita del progetto.

“Il produttore specifica come le apparecchiature devono essere installate, allineate e manutenute. Gli standard esistono già. I manuali esistono già.”

«Il problema è che la gente decide di non seguirle perché lo fa da venticinque anni. Poi, quando l'attrezzatura si guasta, tutti rimangono sorpresi», afferma Megela con un sorriso ironico.

Al centro di questa argomentazione c'è un concetto a cui Megela ritorna ripetutamente: l'integrità.

"L'integrità è quando fai ciò che dici di voler fare. Anche se nessuno ti guarda", afferma, parafrasando la famosa citazione di C.S. Lewis.

Nell'industria pesante non mancano standard o pratiche di installazione collaudate. Ciò che spesso manca, tuttavia, è la disciplina necessaria per applicarli, verificarli e documentarli in modo coerente durante l'intero ciclo di vita del progetto.

Dalla progettazione iniziale delle macchine alla planarità delle fondamenta, fino all'installazione e alla messa in servizio, l'affidabilità dipende dalla garanzia che quanto specificato sia stato effettivamente realizzato e possa essere verificato.

Solo allora affidabilità, efficienza energetica e sostenibilità potranno diventare risultati concreti e non più mere speranze.

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Questo articolo è stato prodotto da KHL Content Studio, in collaborazione con esperti di Easy-Laser.

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Tutte le immagini sono fornite da Easy-Laser.

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