Motori ad alta tensioneElaborazione di piani di manutenzione preventiva: gestione dell'intero ciclo di vita, dalle ispezioni quotidiane alla revisione quinquennale

I dati delle indagini di settore indicano che il tasso di fermi macchina non programmati dei motori ad alta tensione privi di manutenzione preventiva è da 3 a 5 volte superiore a quello dei motori sottoposti a manutenzione periodica, e che i costi di riparazione dei guasti improvvisi sono solitamente da 2 a 4 volte superiori a quelli della manutenzione programmata. La manutenzione preventiva del sistema non rappresenta un costo aggiuntivo, ma è il mezzo più economico per ridurre le perdite dovute ai fermi macchina e prolungare la durata delle apparecchiature.

Questo articolo è stato redatto da Xi'anTaifu Simo MotorsIl team di manutenzione del Gruppo, sulla base dell’esperienza maturata nella manutenzione di migliaia di motori ad alta tensione, ha elaborato un quadro di riferimento per i piani di manutenzione immediatamente applicabile. Se necessarioServizi di manutenzione professionaleOppure per soluzioni di gestione dello stato di salute delle apparecchiature, non esitate a contattarci.

I quattro livelli della manutenzione preventiva

La manutenzione preventiva dei motori ad alta tensione si articola in quattro livelli in base alla periodicità e all'intensità:

• Ispezioni di routine (giornalieri/per turno):Senza interruzione della produzione, prevalentemente ispezione visiva, 5–10 minuti per unità
• Controlli periodici (mensili/trimestrali):Misurazioni e regolazioni semplici, senza necessità di smontare l'apparecchio, da 1 a 4 ore per apparecchio
• Manutenzione annuale (ogni anno):Ispezione con fermo macchina, sostituzione di alcuni componenti, 1–3 giorni per macchina
• Manutenzione straordinaria (ogni 3-5 anni):Smontaggio completo e ispezione, sostituzione dei componenti chiave, 2–4 settimane per unità

Ispezioni di routine (da effettuare ogni giorno o ad ogni turno)

Voci relative al controllo sensoriale

Ascolta l'audio:

• Normale: leggero ronzio elettromagnetico uniforme
• Segnali anomali: rumore metallico periodico (probabile danneggiamento dei cuscinetti); ticchettio irregolare (presenza di corpi estranei o allentamento delle parti); vibrazione sorda a bassa frequenza (aggravamento dello squilibrio del rotore)

Vedi lo stato:

• Controllare che sulla superficie esterna del motore non siano presenti tracce di olio, macchie d’acqua o accumuli di polvere
• Controllo delle perdite di grasso lubrificante dai cuscinetti
• Verificare che il valore della corrente visualizzato sul cruscotto rientri nei limiti normali
• Verificare che la scatola di derivazione sia integra e a tenuta

Temperatura al tatto (termometro senza contatto):

• Valori di riferimento per la temperatura dell'involucro dello statore: solitamente 60–80 °C (motore con isolamento di classe F, temperatura ambiente 40 °C)
• Valori di riferimento per la temperatura dei cuscinetti: solitamente 50–75 °C, non superiori a 95 °C
• Soglia di allerta: se la temperatura supera di oltre 10 °C la media storica, è necessario registrarla e monitorarla

Modulo di registrazione delle ispezioni quotidiane (parametri chiave)

Ad ogni ispezione occorre registrare: data e ora / corrente di funzionamento (trifase) / temperatura dei cuscinetti (lato motore, lato non motore) / temperatura dell'involucro dello statore / valutazione sensoriale delle vibrazioni (normale / lieve anomalia / anomalia evidente) / descrizione dell'anomalia.

Ispezione mensile (ispezione con fermo macchina mensile, della durata di circa 1-2 ore)

Progetti di misurazione elettrica

• Misurazione della resistenza di isolamento:Misurare la resistenza di isolamento trifase verso terra utilizzando un megohmetro da 2500 V o 5000 V; registrare i valori di R15 e R60 e calcolare il rapporto di assorbimento; tracciare l'andamento storico; un calo continuo costituisce un segnale di allarme
• Equilibrio della corrente trifase:Misurare la corrente trifase in condizioni di funzionamento stabili; disbilanciamento = valore di scostamento massimo/valore medio × 100%; se il valore supera 5%, è necessario individuarne la causa
• Controllo dei morsetti:Controllare la coppia di serraggio dei bulloni dei terminali di collegamento (utilizzando una chiave dinamometrica); rimuovere la polvere e l'umidità accumulate all'interno della scatola di derivazione

Voci di ispezione meccanica

• Misurare la velocità di vibrazione dei cuscinetti sul lato di trasmissione e sul lato opposto utilizzando un vibrometro e confrontare i dati con quelli del mese precedente
• Verifica dello scostamento di allineamento del giunto (spostamento orizzontale e scostamento angolare)
• Controllare la coppia di serraggio dei bulloni dei piedini della macchina
• Controllare visivamente lo stato della ventola di raffreddamento esterna e il senso di rotazione

Gestione della lubrificazione (progetto chiave)

La lubrificazione dei cuscinetti è l'aspetto più facilmente trascurato, ma anche quello con il maggiore impatto, nella manutenzione preventiva. Sia un eccesso che una carenza di grasso possono danneggiare i cuscinetti:

• Ciclo di reintegro dei grassi:A seconda della velocità di rotazione e delle specifiche dei cuscinetti, in genere è necessario effettuare un rabbocco di grasso ogni 2000–4000 ore (circa 3–6 mesi)
• Calcolo della quantità di grasso da integrare:G = 0,005 × D × B (G: quantità di grasso in grammi, D: diametro esterno del cuscinetto in mm, B: larghezza del cuscinetto in mm)
• Metodi per reintegrare i lipidi:Durante il funzionamento, effettuare l'iniezione lentamente, aprire lo sfiato per lo scarico del grasso; una volta completata l'iniezione, far funzionare l'apparecchio per 30 minuti prima di chiudere lo sfiato.
• Scelta del grasso lubrificante:Grasso al litio n. 2 (condizioni di esercizio normali); grasso composito a base di alluminio (condizioni di esercizio ad alta temperatura, con temperatura dei cuscinetti superiore a 80 °C); grasso alimentare (specifico per l'industria alimentare)

Ispezione trimestrale (ispezione con fermo macchina ogni trimestre, della durata di circa 4-8 ore)

• Pulire la superficie esterna del motore e le alette di raffreddamento, prestando particolare attenzione alla rimozione della polvere accumulata nei condotti dell'aria
• Verificare che la griglia di aspirazione della ventola esterna del motore IC411 non sia ostruita
• Misurazione della resistenza in corrente continua degli avvolgimenti dello statore (sbilanciamento trifase non superiore a 2%)
• Verificare la continuità della messa a terra del motore
• Misurare il gioco del cuscinetto (valore di riferimento: gioco C3 o secondo le specifiche del produttore)
• Controllare lo stato del grasso: se è annerito (ossidazione dovuta alle alte temperature), se si è fluidificato (contaminazione) o se contiene polvere metallica (usura dei cuscinetti), è necessario sostituirlo.

Manutenzione annuale (fermo macchina annuale, da 1 a 3 giorni)

Controllo annuale del sistema di isolamento

• Misurazione della resistenza di isolamento (compreso l'indice di polarizzazione PI = R10/R1; il PI deve essere superiore a 2)
• Misurazione del fattore di perdita del dielettrico tanδ (valutazione del grado di invecchiamento in base all'andamento in funzione della temperatura e del tempo)
• Misura della corrente di dispersione in corrente continua
• Rilevamento delle scariche parziali nell'avvolgimento ad alta tensione (si raccomanda di effettuare il controllo ogni anno per i motori con potenza superiore a 1000 kW)

Revisione annuale dei macchinari

• Misurare i giochi d'aria in ciascuna parte (stator e rotore), registrarli e confrontarli con i dati storici
• Controllare il grado di usura dei cuscinetti e decidere se sostituirli (sostituirli dopo 24.000 ore di funzionamento o in caso di usura evidente)
• Controllare l'usura del giunto; se i blocchi elastici sono usurati, è necessario sostituirli
• Serrare bene tutti i bulloni
• Verificare e testare il corretto funzionamento dei dispositivi di protezione (sensore di temperatura PT100, sensore di vibrazioni)

Documentazione e valutazione annuali

Al termine della manutenzione annuale, occorre redigere un rapporto scritto sulla manutenzione che includa: il riepilogo dei dati di controllo dell'anno in corso, l'analisi comparativa con i dati storici, i rischi individuati e le misure correttive adottate, i consigli per la manutenzione dell'anno successivo e la valutazione complessiva dello stato delle attrezzature (buono/discreto/da tenere sotto controllo/da sottoporre a revisione generale).

Revisione generale (ogni 3-5 anni, oppure in base alla valutazione dello stato)

Condizioni di attivazione della revisione generale

• La resistenza di isolamento continua a scendere al di sotto del valore di allerta
• Il livello delle scariche parziali supera i limiti di progetto
• I valori di vibrazione continuano a superare i limiti consentiti e le regolazioni non hanno sortito alcun effetto
• Per sostituire un cuscinetto danneggiato è necessario estrarre il rotore
• Tempo di funzionamento cumulativo superiore a 40.000–50.000 ore
• Da una valutazione periodica è emerso che sussiste un rischio grave

Principali interventi di revisione generale

La revisione generale deve essere solitamente affidata a un'officina specializzata e comprende principalmente: ispezione completa del rotore (compreso l'equilibratura dinamica), revisione o riavvolgimento degli avvolgimenti dello statore, sostituzione completa dei cuscinetti, riparazione delle sedi dei cuscinetti nei coperchi, nuovo trattamento anticorrosivo delle superfici interne ed esterne, sostituzione di tutte le guarnizioni e collaudo elettrico completo.

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Suggerimenti per la gestione dei registri di manutenzione

• Creare una scheda tecnica indipendente per ogni motore ad alta tensione, in cui venga registrata la cronologia completa, dall'installazione e messa in servizio fino a ogni intervento di manutenzione
• Creare grafici di andamento dei parametri chiave (resistenza di isolamento, valori di vibrazione, temperatura dei cuscinetti) per valutare lo stato dell'apparecchiatura sulla base dell'andamento nel tempo piuttosto che di singoli valori puntuali
• Si consiglia di utilizzare un sistema CMMS (sistema informatizzato di gestione della manutenzione) o un modello Excel per gestire i piani di manutenzione e la documentazione
• I registri di manutenzione devono essere conservati per almeno 5 anni dopo la messa fuori servizio del motore

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