MANUTENZIONE DEL MOTORE ELETTRICO = FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO!

Il corretto funzionamento di tutti i componenti è fondamentale per assicurare la massima efficienza e performance degli impianti industriali. Una regolare attività di monitoraggio e una corretta strategia manutentiva sono in grado di fare la differenza in uno scenario di mercato dove le parole d’ordine sono competitività e produttività. Dunque, il ruolo fondamentale dell’ “ingegneria di manutenzione” è la progettazione dello stesso sistema di manutenzione. Questa attività si esplica attraverso la definizione delle politiche aziendali di manutenzione più adeguate allo stato degli impianti e all’ organizzazione produttiva.

Ma quali sono i tipi di manutenzione a cui fare riferimento per il monitoraggio dei motori elettrici?

Le tipologie manutentive sono essenzialmente quattro: PREVENTIVA, ON – CONDITION, CORRETTIVA e PREDITTIVA.

Più nel dettaglio…

MANUTENZIONE PREVENTIVA: (la più arcaica?)

Attraverso questa tipologia di manutenzione dei motori elettrici, si individuano i componenti critici di un macchinario e, sulla base di un documento chiamato scadenzario, si provvede a sostituire parti o componenti indipendentemente dalle loro condizioni. Un limite importante deriva dal fatto che non è possibile, per motivi di tempo e denaro, sostituire ciclicamente tutti i componenti meccanici a rischio. Inoltre molte volte si interviene su componenti che sono ancora ben lontani dalla fine della loro vita operativa: sebbene non vi sia un eccessivo dispendio economico, è possibile intervenire al fine di ottenere un notevole risparmio.

UN PO’ DI ECONOMIA… L’approccio classico alla manutenzione preventiva ha portato per molti anni ad un incremento significativo dei costi di manutenzione, non sempre permettendo di prevenire guasti rilevanti.

Quale può essere una soluzione? Proporre un approccio più moderno della manutenzione preventiva! utilizzare la manutenzione preventiva solo dopo aver dimostrato che il suo costo è minore delle conseguenze di un guasto. Questo significa che per molte macchine è accettabile una manutenzione a guasto perché risulta meno costosa, mentre per altre il sistema più efficace sarà quello di effettuare una manutenzione su condizione – (Condition Based Maintenance).

LINEE GUIDA DELLA MANUTENZIONE PREVENTIVA:

• Analisi di criticità delle macchine.
• Identificazione delle macchine da includere nel piano di manutenzione preventiva.
• Revisione del piano di manutenzione preventiva in funzione della criticità.
• Verifica dell’efficacia e della fattibilità di ciascuna attività contenuta nel piano di manutenzione preventiva.
• Ottimizzazione delle attività presenti all’interno dello scadenziario a livello procedurale, tempistico ed organizzativo.
• Individuazione e successiva stesura di procedure operative standard di manutenzione per le attività, in condizioni di sicurezza.

MANUTENZIONE ON – CONDITION: (la più pragmatica?)

La manutenzione on-condition avviene solamente quando vi è reale necessità, cioè prima che una rottura si verifichi all’interno dell’apparato meccanico. Nell’ambito di tale strategia manutentiva troviamo, in momenti diversi, la manutenzione preventiva e la manutenzione proattiva; entrambe esistono solo grazie alla presenza di opportuni strumenti che permettono la rilevazione delle cause scientifiche dei guasti dell’impianto stesso. Con la manutenzione dei motori elettrici di tipo preventivo si interviene sulle cause prima che queste portino ad ogni tipo di conseguenza. Con la manutenzione proattiva, invece, si interviene quando l’alterazione dei parametri strumentali comincia a indurre i primi scompensi.

MANUTENZIONE CORRETTIVA: (la più pigra?)

La manutenzione correttiva viene messa in atto a seguito della segnalazione di un malfunzionamento o ad un evento dannoso più grave a cui consegue l’arresto del macchinario stesso. La manutenzione correttiva molto spesso comporta costi molto elevati, sia per mancata produzione sia per la riparazione del macchinario stesso.

FACCIAMO UN CLASSICO ESEMPIO: il cuscinetto! 

Per effetto del suo blocco si danneggiano albero e supporti, trasformando un intervento di relativa gravità in un intervento ben più impegnativo in termini di costi e di tempi.

MANUTENZIONE PREDITTIVA: (la migliore?)

La manutenzione predittiva è paragonabile alla figura di un VEGGENTE.

Infatti è un tipo di manutenzione preventiva che viene effettuata a seguito dell’individuazione di uno o più parametri che vengono misurati ed estrapolati utilizzando appropriati modelli matematici allo scopo di individuare il tempo residuo prima del guasto. Riuscire ad individuare precocemente le anomalie consentirebbe una migliore gestione dell’esercizio e delle manutenzioni, evitando importanti ripercussioni di tipo economico ed ambientale. Per tale motivo, è necessario associare alle tradizionali pratiche manutentive nuove le più innovative strategie basate su azioni predittive. L’analisi dello stato di funzionamento del macchinario permette di anticipare il verificarsi di un guasto ed inoltre di indirizzare efficacemente le risorse di manutenzione.

Il risultato finale è l’ottimizzazione delle risorse economiche ed il miglioramento dell’indice di efficienza complessiva economica.

Andiamo ancora più nello specifico…La manutenzione predittiva dei motori elettrici

Nell’ambito dei motori elettrici, gli interventi di manutenzione predittiva comprendono attività di monitoraggio sia di tipo statico sia di tipo dinamico.

• Le analisi di tipo statico sono effettuate con strumenti altamente efficaci e certificati. Vengono eseguiti una serie di test volti a verificare tutti i parametri elettrici all’interno del motore, dai rivestimenti delle singole spire, all’isolamento tra le fasi fino all’isolamento verso terra. Le tipologie di test effettuati comprendono tutti i componenti del motore e sono in grado di evidenziare le anomalie elettriche e talvolta di origine meccanica presenti sul motore in esame. L’esecuzione di tutte le prove è indispensabile per individuare i problemi prima che questi diventino critici e risultino fatali per il motore, dando così la possibilità di intervenire pianificando la riparazione del motore o la sua sostituzione.

• Le analisi di tipo dinamico. Monitorando il motore durante il normale funzionamento è possibile valutare in tempo reale tutte le grandezze elettriche in gioco e visualizzare eventuali problematiche a esse legate (sbilanciamenti delle tensioni e delle correnti, distorsione armonica, fattore di servizio effettivo). Utilizzando le funzioni dedicate all’analisi in frequenza è possibile diagnosticare problematiche elettriche e meccaniche, provenienti sia dal motore stesso (eccentricità rotorica statica e dinamica, barre rotoriche danneggiate) che dal carico ad esso collegato (squilibrio, disallineamento, cavitazione).

ESEMPIO IMPORTANTE DI MANUTENZIONE PREDITTIVA:
LA TERMOGRAFIA A RAGGI INFRAROSSI.

La termografia a raggi infrarossi è una metodologia diagnostica basata sul principio che tutti i corpi emettono energia sotto forma di radiazione elettromagnetica, in modo proporzionale alla loro temperatura ed emissione.

Funzionamento: usando una termocamera che converte la radiazione termica in un segnale elettrico adatto ad essere presentato e visualizzato in video, è possibile studiare la distribuzione di temperatura del corpo in esame. Un monitoraggio periodico, mediante termografia, permette di individuare le derive delle temperature dei componenti dell’impianto, primo segno di deterioramento meccanico od elettrico di una macchina, permettendo di intervenire prima che si verifichino costosi guasti al sistema. Per questo motivo la termografia infrarossa si è rivelata una metodologia altamente efficiente nell’identificazione e pianificazione degli interventi di manutenzione predittiva.

La termografia in ambito meccanico

Nell’ambito della MECCANICA, la termografia infrarossa consente di eseguire una diagnosi precisa e rapida sullo stato dei componenti meccanici di un impianto: senza smontare, è sufficiente che la componentistica sia “a portata di vista”.

Esempi:

1. PULEGGIA: cinghie di trasmissione troppo calde
2. Perdite da uno scaricatore di condensa
3. Surriscaldamento cuscinetti e asse motori
4. Sovraccarico pompa
5. Motori elettrici surriscaldati

Facciamo il punto della situazione…

QUALI SONO I VANTAGGI DELLA TERMOGRAFIA INFRAROSSA?

In pratica la termografia infrarossa ci dà la possibilità di conoscere la temperatura presente in tutti i punti di un impianto senza bisogno di un contatto con l’impianto stesso. Sono facilmente intuibili i vantaggi offerti da uno strumento del genere:

a) Le rilevazioni vengono effettuate a impianto o macchina IN FUNZIONE, c.d. sotto carico. Questo permette di non fermare o ridurre l’operatività dell’impianto durante la verifica.

b) Il controllo che si effettua è estremamente veloce e non invasivo; è possibile effettuare misure anche a distanza.

c) La frequenza delle rilevazioni può essere contenuta nel tempo (semestrali o annuali).

d) Alcune compagnie assicurative applicano una riduzione dei premi della polizza sull’impianto se viene dimostrata l’applicazione programmata di una tecnica di salvaguardia come è la termografia infrarossa.

e) Una attenta analisi costi – benefici può indicare un ritorno economico estremamente conveniente per ridurre gli elevati costi di interventi urgenti di manutenzione straordinaria. Inoltre, quando un unico guasto fa sì che l’impianto si fermi completamente (con conseguenti costi di mancata produzione e disservizio), l’utilizzo della tecnica termografica risulta di vitale importanza.

DUNQUE…

I programmi di monitoraggio prevedono interventi con cadenza periodica, tipicamente semestrale. Il controllo statico e il monitoraggio dinamico, eseguiti con frequenza regolare, permettono di avere un quadro completo delle condizioni di funzionamento del motore e consentono agli addetti alla manutenzione di intervenire tempestivamente evitando così “fermi – macchina” non pianificati.

PREVENIRE E’ MEGLIO DI CURARE!