Water intake at the Olidan hydroelectric power station.

Flusso costante

È una delle maggiori produttrici di energia elettrica in Europa, con centrali nei paesi nordici, in Germania, Francia e Regno Unito: l’azienda statale svedese Vattenfall si è affidata ai sistemi per il condition monitoring della SKF per prevenire costosi fermi non programmati delle turbine nella centrale svedese di Trollhättan.

Testo Andreas Karlsson  Foto Cheng Kwok-Keung & Guillaume Bouche

Condition monitoring Erogazione di elettricità, gas e acqua Affidabilità

Sintesi

Vattenfall

L’azienda svedese Vattenfall, di proprietà statale, è una delle maggiori produttrici di energia elettrica in Europa, nonché la più grande produttrice di calore, con centrali nei paesi nordici, in Germania, Francia e Regno Unito.

La Vattenfall produce sei tipi di energia: eolica, nucleare, idroelettrica, da gas naturale, da biomasse, da carbone.

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Contatto vendite

Bjorn Mathiasson, Bjorn.Mathiasson@skf.com

Magnus Carlson della Vattenfall osserva il veloce scorrere del Göta älv. Emissario del più grande lago svedese, il Vänern, sfocia nel mare a Göteborg ed è il principale corso d’acqua del paese. Alcune centinaia di metri a monte, incastonata nel fianco della montagna, c’è la centrale idroelettrica di Hojum, che è alimentata dall’acqua di questo fiume.

“Ogni goccia d’acqua qui viene trasformata in energia”, commenta Carlson. “È un’energia rinnovabile, che non influisce sulla qualità dell’acqua. È una bella sensazione lavorare con l’energia idroelettrica, soprattutto adesso che si parla molto di problemi di carattere energetico e ambientale”.

Carlson si occupa della gestione e della manutenzione delle centrali della Vattenfall nella Svezia meridionale. Il suo ufficio si trova a Trollhättan, storica cittadina nella Svezia sud-occidentale.

È qui che la Vattenfall, azienda statale tra le maggiori produttrici di energia elettrica d’Europa,­ fu fondata poco più di un secolo fa, con il nome di Kungliga Vattenfallsstyrelsen. Ed è sempre qui che una delle prime grandi centrali idroelettriche,­ la Olidan, fu costruita all’inizio del XX secolo. L’edificio di mattoni di colore rossiccio alle spalle di Carlson ospita ancora molte delle turbine originali della centrale, che funzionano ancora oggi per fornire energia alla Svezia.

All’inizio degli anni quaranta, a breve distanza dalla centrale idroelettrica di Olidan fu costruita quella di Hojum. A causa dell’instabilità politica dell’Europa tra la fine degli anni trenta e l’inizio degli anni quaranta, fu scelto di costruirla sottoterra. La centrale è dotata di turbine verticali più moderne, di tipo Kaplan (mentre in quella di Olidan sono presenti turbine orizzontali di tipo Francis) che, complessivamente, producono ogni anno circa 1.000 GWh. Per monitorarne le condizioni di funzionamento è stato scelto di adottare un sistema avanzato prodotto dalla SKF.

“Negli anni abbiamo registrato pochissimi guasti, ma siamo stati anche molto scrupolosi nella cura delle nostre apparecchiature”, dice Carlson, mentre si avvia verso la caverna sotto al Göta älv. “I fermi non programmati hanno conseguenze molto serie. Poiché il monitoraggio delle condizioni è estremante importante, abbiamo scelto un sistema più avanzato per controllare le turbine di Hojum”.

Le tre turbine sono equipaggiate con cuscinetti radenti e ruotano alla velocità di 136 giri al minuto, piuttosto lentamente rispetto ad altri tipi di organi rotanti. L’ingegnere Björn Mathiasson, che si occupa di condition monitoring all’interno della SKF, spiega che i sistemi di acquisizione SKF IMx hanno ora bisogno di essere integrati e aggiornati, sebbene il software utilizzato dalla Vattenfall sia già moderno.

“Utilizzeremo gli accelerometri con dei sensori di spostamento aggiuntivi, così da avere una visione più ampia e dettagliata”, fa notare, mentre ne prende uno appoggiato su uno sgabello che aspetta di essere montato.

In sottofondo si sente il ronzio attutito delle turbine. Lo spazio circostante è pulito e ordinato e ogni cosa è collocata secondo un ordine preciso. Oggigiorno il condition monitoring viene eseguito da remoto, così da rendere superflua la presenza del personale nell’area sotterranea.

La rilevazione contemporanea dei livelli di vibrazione in tutte le direzioni permette di ottenere un’immagine precisa del comportamento dell’albero e dei cuscinetti. Il sistema può rilevare ogni minimo cambiamento nelle condizioni operative delle macchine e può arrestarne il funzionamento in caso di anomalie o danneggiamenti improvvisi. Il programma di analisi provvede infine a tradurre i dati in un grafico.

Dice Mathiasson: “La collaborazione instaurata con la Vattenfall è duratura e prolifica. Aspettiamo i loro feedback, poiché sono indispensabili per il nostro lavoro di sviluppo”.

Uno di questi ha portato allo sviluppo di nuove caratteristiche del software SKF @ptitude Observer per il monitoraggio on line. Mathiasson mostra i diagrammi dei vari punti di misurazione sullo schermo nella sala di controllo e spiega che quando il sistema emette un segnale di allarme, in prima istanza interviene la Vattenfall stessa. Se si rende necessario, alla SKF viene richiesto di eseguire un’ispezione più approfondita.

Tornati in superficie, si ode il rombo dell’acqua provenire da sotto la centrale. Carlson è convinto che con lo sviluppo delle altre fonti rinnovabili, come l’eolico e il solare, l’energia idroelettrica acquisterà maggiore importanza. Essendo deperibile, l’energia deve essere prodotta quando occorre. Tanto l’energia eolica quanto quella solare dipendono da fattori esterni che non sono controllabili.

“Il sole non splende tutti i giorni e il vento non soffia in continuazione”, fa notare. “Possiamo supporre che l’energia idroelettrica diventerà un prerequisito per la conversione su vasta scala alle energie rinnovabili, dato che può integrare altre fonti e consente una produzione più costante”.

@ptitude è un marchio registrato del Gruppo SKF.

Condition monitoring remoto
Il sistema per il condition monitoring in remoto della SKF è formato dalle apparecchiature per l’acquisizione dei dati, dal software per una facile gestione delle informazioni e dai servizi di manutenzione SKF per l’analisi avanzata.

L’acquisizione dei dati può essere eseguita utilizzando l’apparecchiatura portatile SKF Microlog per le ispezioni o, in alternativa, i sensori del sistema SKF Imx, installati in modo permanente, i quali rilevano di continuo i dati e trasmettono le informazioni su anomalie e variazioni di funzionamento, nonché i dati di registrazione per le analisi nel lungo termine.

Il software @ptitude Suite contribuisce alla diagnosi e all’analisi dei dati di misurazione, come pure alla trasmissione di importanti informazioni via Internet. Inoltre supporta la pianificazione e le procedure decisionali.

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