La precisione paga: allineamento dei macchinari rotanti per efficienza e longevità

Roman Megela di Easy-Laser

Quando le macchine rotanti si guastano, le conseguenze possono essere catastrofiche. Come minimo, in caso di disallineamento, il risultato è calore, rumore e vibrazioni indesiderati, oltre a un aumento del consumo di carburante, una riduzione della durata dei componenti e potenzialmente la necessità di interrompere l'attività e sostituire o riparare i meccanismi chiave.

A titolo di esempio, tra le macchine rotanti che necessitano di un allineamento preciso per funzionare in modo ottimale rientrano gli alberi motore e gli alberi a camme nei motori a combustione interna, le pompe, i compressori e le centrifughe nell'industria di processo, le turbine eoliche nell'industria delle energie rinnovabili e un'enorme varietà di macchine nei settori automobilistico, marittimo e manifatturiero.

Le motivazioni aziendali per garantire livelli operativi ottimali sono chiarissime, ma anche le aziende con molti anni di esperienza nell'uso di macchinari rotanti a volte tagliano i costi, e quasi sempre a loro discapito.

Dare priorità alla produttività

Dato l'elevato livello di ingegneria integrato nelle moderne apparecchiature industriali, gli incrementi di produttività tendono a diventare sempre più graduali, con molte meno opportunità di balzi innovativi in avanti.

Misurazione del gioco del cuscinetto principale

In quest'ottica, le metodologie operative sono ora sottoposte a un esame più attento, con le migliori pratiche come obiettivo primario degli sforzi per estendere gli intervalli di manutenzione e massimizzare i tempi di attività delle macchine.

Roman Megela è l'ingegnere senior addetto all'affidabilità presso Easy-Laser, un'azienda che produce soluzioni di allineamento basate su laser per macchine rotanti in diversi settori industriali.

È molto chiaro, per non dire evangelico, sull'importanza di mantenere l'allineamento all'interno di queste macchine.

"Nel caso dell'installazione della macchina", afferma, "è fondamentale che la macchina sia installata su una base piana e livellata. È fondamentale misurare e verificare la base per evitare deformazioni della carcassa della macchina.

"Se questo problema non viene affrontato durante la fase di messa in servizio, la vita operativa della macchina si ridurrà, forse fino al 50%, fin dall'inizio. Inoltre, a un certo punto, il disallineamento causerà il guasto della macchina e sarà necessario ripararla, con i costi aggiuntivi dei tecnici che dovranno reinstallarla."

Precisione nella compressione

Un settore in cui Megela sta riscontrando una crescente necessità di prestazioni migliorate e di una maggiore durata delle macchine è quello dei sistemi a gas compresso, in particolare dei compressori alternativi.

Quando si tratta di massimizzare le prestazioni, afferma, "la precisione è fondamentale, soprattutto durante la fase di configurazione".

In genere i produttori forniscono linee guida rigorose su come allineare e controllare i compressori alternativi e Megela afferma che è qui che gli strumenti di misurazione laser entrano davvero in gioco, riuscendo a eseguire circa il 90% dei controlli richiesti.

Controllo della spinta dell'albero motore

"Ciò include tutto, dall'assicurarsi che le fondamenta e le piastre di base siano piatte e livellate, al controllo del piede zoppo, all'allineamento dell'albero tra il driver e il compressore, fino alla verifica dell'allineamento interno, come i giochi dei cuscinetti e le impostazioni di spinta", afferma.

Oltre a ciò, afferma, è possibile effettuare controlli dinamici, tra cui test di dilatazione termica e di deformazione dei tubi, "perché nel tempo questi possono influire significativamente sulle prestazioni.

"Idealmente, tutto dovrebbe essere fatto con un unico sistema, garantendo la coerenza del processo. E non si tratta di un'operazione una tantum. Dopo l'installazione, è necessario ricontrollare tutto regolarmente per assicurarsi che la macchina continui a funzionare come previsto."

Stabilità significa sostenibilità

Megela è un convinto sostenitore del principio secondo cui prevenire è meglio che curare e viaggia in tutto il mondo spiegando a ingegneri e tecnici che il corretto allineamento dei macchinari può letteralmente aggiungere anni alla loro durata, con benefici non solo per i profitti dell'azienda, ma potenzialmente anche per il pianeta.

Spiega che negli ultimi cinque anni il settore è cambiato radicalmente a causa di una serie di sfide diverse, "dal Covid alla carenza di componenti, fino ai prezzi dell'energia alle stelle.

"Se si aggiungono i costi dei tempi di inattività, che includono la perdita di produzione, più i costi di manutenzione, diventa molto difficile per un'azienda reperire denaro da investire in nuove risorse.

“Ogni organizzazione con cui parlo cerca di diventare più efficiente e sostenibile, utilizzando le risorse disponibili.

Roman Megela afferma che, con le giuste pratiche, è possibile prolungare la vita della macchina fino a dieci volte

"È vero che ogni macchina prima o poi deve essere revisionata, ma questo dovrebbe essere il più possibile un evento pianificato, non dovuto a un guasto.

"Se riesci a gestire questa situazione, puoi potenzialmente prolungare la vita della tua macchina di dieci volte: hai aperto le porte a una vera sostenibilità."

In effetti, Megela ritiene che il fulcro del suo ruolo sia quello di informare i professionisti del settore sui vantaggi di operazioni più ecologiche.

"Le pratiche sostenibili contribuiranno a ridurre i costi di manutenzione e a mantenere le macchine in funzione", spiega. "Ciò si traduce in un funzionamento affidabile, che può anche avere un impatto significativo sul ritorno sull'investimento di un'azienda".

Sembra una cosa ovvia, ma Megela afferma di aver visitato aziende in cui componenti che dovrebbero durare diversi anni vengono regolarmente sostituiti entro 12 mesi, il più delle volte a causa di un mancato controllo dell'allineamento.

Il risultato è un fermo macchina imprevisto e, potenzialmente, la necessità di chiamare tecnici per effettuare interventi di manutenzione non programmati. Se la macchina si trova a bordo di una nave o di una piattaforma petrolifera offshore, i costi di trasporto e di viaggio possono aumentare esponenzialmente.

Un problema che riguarda l'intero settore

Riguardo alla complessità di alcuni processi di manutenzione e riparazione, Megela afferma: "È sempre dispendioso in termini di tempo interrompere la produzione, svuotare e spurgare i sistemi, disconnettersi e contrassegnare le macchine".

Aggiunge che, a causa della complessità dei loro processi, le aziende che operano nei settori della raffinazione, della chimica, della petrolchimica e della produzione energetica sono quelle che rischiano di soffrire maggiormente quando si verifica un disallineamento.

"Bisogna comprendere che l'allineamento è una condizione, non un compito", afferma. "Mantenere le condizioni di allineamento entro le tolleranze è la chiave per massimizzare i tempi di attività complessivi.

La tecnologia laser può anche verificare la rotondità dei fori

"E i vantaggi dell'allineamento sono enormi. I cuscinetti funzioneranno con i carichi previsti, la lubrificazione rimarrà invariata e non si aggiungeranno sollecitazioni agli alberi, alle tenute meccaniche e ai giunti."

Megela afferma che alcune delle aziende che visita sono sorprese dalla frequenza con cui vengono richiesti i controlli di allineamento.

Afferma: "Dovremmo controllare l'allineamento dopo l'installazione ogni tre mesi. Solo dopo nove mesi di ripetuti valori costanti dovremmo iniziare a estendere i periodi di verifica fino a due anni.

“In questo modo, la vita di una macchina può essere notevolmente prolungata, con il potenziale di enormi benefici finanziari a lungo termine.

Le ispezioni regolari delle apparecchiature identificheranno quasi certamente un problema, poiché le macchine rotanti reagiranno immediatamente al disallineamento, con un aumento delle vibrazioni, della temperatura, del consumo energetico e del rumore, e potenzialmente perdite dalle guarnizioni e calo della capacità di compressione.

"Quando viene individuato un disallineamento, è necessario presentare un piano di correzione e intervenire prima che si verifichi un potenziale guasto catastrofico dell'asset.

“Tagliare i costi in questo momento è sempre disastroso; non c'è niente di più economico di una macchina perfettamente allineata.

“Il risultato è una lunga durata e una minima usura dei componenti; ciò significa un risparmio sui pezzi di ricambio, un risparmio sulle risorse naturali e un consumo di energia inferiore.

"Questo è uno dei modi in cui garantiamo che l'industria diventi più sostenibile."

--------

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

--------

Tutte le immagini sono per gentile concessione di Easy-Laser

--------