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Oil Condition Monitoring: prendersi cura del fluido idraulico

09/08/2021 da Redazione, pubblicato in Condition Monitoring

Oil Condition Monitoring: prendersi cura del fluido idraulico

Posted by Redazione on 09/08/2021

La pratica del condition monitoring, o meglio dire oil condition monitoring in ambito industriale e manutentivo già da qualche anno: attuarla significa poter conoscere in tempo reale gli aspetti critici dell'integrità e dello stato dei macchinari per gestire in modo ottimale le risorse produttive e attivare i servizi di manutenzione attraverso le nuove tecnologie intelligenti.

Secondo Market Reports, la dimensione del mercato globale del condition monitoring raggiungerà i 3,9 miliardi di dollari entro il 2025, con un CAGR del 7,0% rispetto al 2019. Inoltre, si prevede che la crescita di questo mercato sarà guidata dall'avvento di piattaforme cloud sicure, utilizzate per il monitoraggio delle condizioni delle macchine, dalla crescente predisposizione degli impianti alla manutenzione predittiva e dall'elevata domanda delle applicazioni 4.0.

Nel settore industriale oleodinamico, il condition monitoring trova un’espressione migliore in “oil condition monitoring”: il controllo del fluido idraulico all’interno dell’impianto idraulico consente di ottenere una panoramica continua della qualità del fluido e delle sue proprietà lubrificanti. 

In questa guida troverai tutti gli approfondimenti dedicati all’oil condition monitoring: abbiamo analizzato i suoi benefici di applicazione per gli impianti industriali e indagato, attraverso il parere degli esperti, il ruolo della manutenzione predittiva per l’ottimizzazione dei processi produttivi. Infine, abbiamo raccolto i casi studio e le soluzioni applicative per la manutenzione e il controllo dello stato del fluido.

Buona lettura!

 

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Oil condition monitoring: una strategia per il controllo del fluido idraulico 

Quando si parla di oil condition monitoring ci si riferisce ad un insieme di tecniche che attraverso l’uso di strumenti e/o apparecchiature permettono il monitoraggio e controllo del fluido idraulico. L’oil condition monitoring permette quindi di determinare le reali condizioni della macchina, ma è necessario individuare correttamente gli aspetti chiave da analizzare per garantire l'efficienza dei programmi di monitoraggio.

Nell'articolo "Oil condition monitoring: che cos'è e perché è importante" illustriamo quali sono i principali requisiti di un buon programma di controllo del fluido idraulico.

 

oil condition monitoring

 

Il controllo del fluido idraulico in servizio è fondamentale per garantire l'integrità operativa: con l'evolversi della tecnologia, lo sviluppo di reti wireless e di sensori smart è diventato possibile accedere ad un'ingente quantità di dati, in grado di restituire informazioni puntuali in merito alle condizioni di processo e ambientali nelle quali la macchina o l’impianto viene utilizza­to. 

Prevenire ed intervenire: sono questi i due aspetti fondamentali per una corretta gestione del fluido oleodinamico.

Prevenire significa evitare il deterioramento dell’olio intercettando i fattori critici che degradano il fluido idraulico come l’alterazione delle viscosità e l’incomprimibilità dell’olio, ma anche contenere il livello di contaminazione del fluido attraverso un sistema filtrante adeguato. Ti invitiamo ad approfondire il tema all'articolo "Fluido idraulico: prevenire la contaminazione e il pericolo guasto".

 

analisi contaminazione fluido idraulico

 

Intervenire: una volta individuate le anomalie bisogna attuare una corretta filtrazione dei sistemi. I problemi di contaminazione del fluido idraulico contapossono generare:

  • anomalo aumento di vibrazioni e rumorosità e delle temperature di lavoro
  • cambi di olio (oil ageing) frequenti
  • intasamenti delle cartucce filtranti
  • rottura e usura dei componenti (come la cavitazione delle pompe)

A seconda del problema e della tipologia di contaminante, è necessario svolgere le funzioni di dewatering, degassing, filtrazione solida oppure un intervento di filtrazione off-line straordinaria per ripristinare le corrette funzione del sistema oleodinamico. Puoi indagare questo secondo aspetto per i sistemi di controllo del fluido nell'articolo "L'Oil Condition Monitoring: una filosofia d'impianto".


 

Oil_condition_monitoring_filosofia

Come racconta l'Ing. Ferrari nell'articolo "Tecnologie per l'oil condition monitoring: parola all'esperto"  per mettere in pratica la corretta manutenzione del fluido oleodinamico è prima di tutto necessario conoscerne le basi tecnologiche e applicarle correttamente; e nella fase di attuazione fare in modo che la manutenzione che non sia finalizzata solo alla conservazione del fluido, ma anche e soprattutto ad allungare la vita dei componenti che interagiscono con esso e quindi del macchinario o dell'impianto. 

Il quadro normativo e i contaminanti del fluido 

L'analisi dell'olio è una parte centrale di qualsiasi programma di manutenzione: l’affidabilità e le prestazioni di macchine ed impianti dipendono dal corretto funzionamento del fluido idraulico, dal giusto grado di lubrificante e da un suo ricambio adeguato. L’efficienza dell'impianto e l'ottimizzazione delle ore di lavoro possono essere migliorate attuando l’oil condition monitoring. Infatti, un’accurata analisi del fluido idraulico permette di intercettare le particelle contaminanti nei cuscinetti prima che possano causare danni al fluido stesso o all’interno impianto oleodinamico. Per “particella contaminante” definiamo tutto ciò che non appartiene all'olio e può includere: sporco, aria, detriti di usura, carburante e altri lubrificanti, refrigerante, detergenti e altri prodotti chimici.

 

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Come puoi approfondire all'articolo "Fluido idraulico: guida ai tipi di contaminanti e ai danni correlati", la contaminazione del fluido idraulico viene comunemente suddivisa in liquidagassosa e solida: ciascuna fonte di contaminazione causa differenti danni e conseguenze all’impianto oleodinamico. In tutti questi casi però, se il fluido idraulico risulta contaminato a sua volta provoca danni all'apparecchiatura e porta ad un deterioramento complessivo delle prestazioni-macchina.

 

esempio di contaminazione fluido idraulico

 

All’interno di un impianto oleodinamico è importante definire le classi di contaminazione “target” del fluido idraulico poiché una volta raggiunte richiederanno un intervento di pulizia. A tal proposito sulla questione normativa rimandiamo alla lettura dell'articolo "ISO, NAS, SAE: Classificazione Olio Idraulico": una risorsa completa dedicata alle normative per l'olio idraulico e la contaminazione da particelle solide.

 

Contaminazione solida fluido idraulico

 

Manutenzione oleodinamica: il ruolo nell’ottimizzazione dei processi produttivi

La disponibilità di nuove tecnologie e di ingenti quantitativi di dati sono alcuni tra i fattori che hanno facilitato l’approccio alla manutenzione predittiva. Attuare questo tipo di manutenzione on condition in un impianto oleodinamico significa: ridurre i costi operativi, ottimizzare le performance, prevedere e prevenire un guasto e le relative cause. Secondo le previsioni della ricerca "Market research future" di Roland Berger, lo sviluppo del mercato globale della manutenzione predittiva dovrebbe crescere da $2,38 miliardi nel 2018 a $3,5 miliardi entro il 2024.

 

Hydac_manutenzione_predittiva

 

Questa metodologia sembra essere destinata a rivestire anche nel prossimo futuro un ruolo sempre più importante, ma cosa ne pensano gli esperti del settore?

Nell'articolo "Manutenzione oleodinamica e IPdM: la parola all'esperto" abbiamo raccolto il punto di vista dell’esperto Massimiliano Altomare, Product Manager di HYDAC S.p.A, che ci ha raccontato come “la manutenzione razionalizzata ed efficientata assume un ruolo fondamentale nel rendere la supply chain flessibile ed efficiente”

La corretta conoscenza del funzionamento di un sistema di controllo del fluido, quindi, garantisce non solo ottimizzazione e affidabilità, ma anche positivi segnali dei principali indicatori economici. 

L’ing. Giuseppe Ferrari nell'intervista "Manutenzione del fluido idraulico: un caso applicativo" sottolinea invece come la manutenzione on condition sia fondamentale in ottica di business continuity, sostiene infatti che “la manutenzione intelligente è ulteriormente motivata anche dalla maggiore sensibilizzazione verso la riduzione degli sprechi e la creazione di valore in ogni processo”.

 

manutenzione fluido idraulico caso applicativo

 

Le soluzioni applicative per l’analisi dell’olio idraulico

Un maggior controllo del processo dell'olio idraulico può essere agevolato dall'adozione di strumenti e tecniche in grado di rendere più efficiente il processo. Vediamoli insieme.

La prima soluzione è quella rappresentata dalle analisi periodiche in laboratorio, infatti le analisi permettono di individuare i principi di usura degli organi meccanici in movimento e verificarne il grado di lubricità. In alcuni settori industriali, come quello navale e ferroviario o nelle applicazioni di macchine mobili, i contaminanti agiscono più liberamente ed è quindi necessario un maggior controllo del funzionamento degli impianti oleodinamici. Delle diverse fasi che sono previste dall'analisi di laboratorio, ne abbiamo trattato ampiamente nell'articolo "L'analisi chimico fisica dell'olio idraulico: uomo vs macchina".

 

analisi chimico fisica olio idraulico

 

Una seconda soluzione è quella rappresentata dalle diverse tipologie di strumentazione di misurazione elettronica: queste innovative applicazioni supportano tutte le procedure per il corretto e continuo monitoraggio delle condizioni operative di macchine ed impianti. Nell'articolo "Elettronica e analisi laboratorio in campo per l'olio idraulico" puoi approfondire quali sono gli strumenti che permettono di intercettare e monitorare gli eventuali guasti dell'impianto: FAS, FCU e Aquasensor.

 

analisi laboratorio fluido idraulico

 

Infine, a seconda del problema di contaminazione del fluido, possono essere studiate soluzioni semplificate e personalizzate di ingegneria complessa in linea con i requisiti dell'impianto. Un esempio è il carrello di filtrazione Smart Evo: una soluzione smart, integrabile e interconnettibile, la cui caratteristica principale è la flessibilità sia in fase progettuale sia nella dotazione di differenti componenti. Trovi tutto ciò che c'è da sapere all'articolo "Manutenzione on condition: l'ottimizzazione 4.0 degli impianti".

Un esempio applicativo, di quanto espresso finora ad ora è stato esplorato nel Caso Studio Marcegaglia: i vantaggi di una manutenzione pianificata in funzione degli utilizzi dell’impianto messo in atto nel laminatoio Sendzimir hanno permesso di raggiungere ottimi risultati in termini di riduzione dei costi di manutenzione e pulizia dell'olio. Leggi l'articolo integrale, cliccando qui.

Sensori e filtrazione: l'apporto alla manutenzione oleodinamica

L'Ing. Paolo Pano nell'articolo "Sensori: le sentinelle per il monitoraggio dell'olio" racconta la funzione fondamentale dei sensori all'interno dell'impianto oleodinamico. La rilevanza dei sensori è data dalla loro capacità di misurare e riscontrare, in tempo reale, variazioni delle caratteristiche chimiche e fisiche dell’olio ed eventuali problematiche collegate. Come abbiamo visto in precedenza, ad ogni tipologia di contaminazione è associata una causa differente e quindi un sensore adatto a rilevare lo stato di salute dell'olio.

 

sensori hydac

 

 

Con il supporto dell'esperto Helmut Egger, Product Manager Filtrazione, abbiamo esploriamo quali sono le best practice e i corretti requisiti da tener presente quando si opera in un sistema di filtrazione, infine abbiamo raccolto le differenze e le funzione delle diverse tipologie di filtri indispensabili per tenere sotto controllo i livelli di contaminazione del fluido idraulico. Trovi un approfondimento all'articolo "Filtrazione dell'olio idraulico: una panoramica" 

 

off highway vehicles

La filtrazione del fluido idraulico è fondamentale anche nelle macchine mobili: le unità di filtrazione UP avanzate, connesse e personalizzabili nascono per allungare la vita utile dei veicoli off highway sin dalla prima messa in servizio. Nell'articolo "Off Highway Vehicles, stop alla contaminazione: dal collaudo al service" con il contributo di Luca Tibiletti approfondiamo le tematiche connesse alla contaminazione del fluido idraulico e le soluzioni per il settore off-highway.

 

In conclusione, da questa raccolta di risorse emerge come l'oil condition monitoring sia una strategia che raccoglie e valuta le informazioni sul fluido idraulico in tempo reale, suggerisce le decisioni di manutenzione in base alle condizioni attuali del sistema e del fluido idraulico, mediante il rilevamento precoce dell'usura anomala e/o dell'intrusione di particelle contaminanti nel sistema.

L'obiettivo di questa guida è quello di dare una risposta concreta ai problemi con cui si confronta il manutentore dell'impianto: il monitoraggio delle condizioni del fluido, se adeguatamente pianificato, può essere efficace nel migliorare l'affidabilità delle apparecchiature, il rendimento energetico dell’impianto e la produttività stessa dell'impresa.

 

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