Rilevamento delle perdite nei tubi con l'analisi predittiva

Ancora una volta all'ARC India Forum di quest'anno, il Silver Sponsor, STEAG Energy Services, una filiale del gruppo tedesco STEAG, ha fornito una presentazione stimolante su come nuove soluzioni software innovative possono essere utilizzate per migliorare le prestazioni degli asset nelle centrali elettriche globali. Il Gruppo STEAG, con filiali in tutto il mondo, costruisce, gestisce, mantiene e modernizza centrali elettriche. STEAG Energy Services India è stata fondata nel 2001 e ha sede a Noida.

L'anno scorso, il focus della presentazione congiunta dei rappresentanti dell'azienda era sulla "flessibilizzazione", ovvero l'approccio su più fronti dell'azienda a sistemi, processi e procedure che uniscono in modo efficiente l'energia convenzionale e rinnovabile nelle reti elettriche. La presentazione di quest'anno del Dr. Tomasz Kaminski, Direttore del progetto, Divisione Tecnologie di sistema, STEAG Energy Services GmbH è andata un passo avanti e si è concentrata su un'area di nicchia: l'analisi predittiva per le perdite dei tubi nei generatori di vapore. Il Dr. Kaminski e il suo team sviluppano, commissionano e mantengono soluzioni IT per centrali elettriche nello scenario di flessibilizzazione.

Punti chiave:

Il dottor Kaminski ha spiegato come l'azienda implementa progetti energetici altamente complessi progettati per ottimizzare i costi, pianificare e considerare le condizioni locali e tecniche. Nell'ottimizzazione dei processi, STEAG tiene conto della flessibilità complessiva, del mix energetico (centrali elettriche a carbone, centrali a ciclo combinato e asset che utilizzano fonti energetiche rinnovabili) e del vantaggio economico. Ha anche detto che, dopo Fukushima, la società sta disattivando tutte le centrali nucleari per conformarsi alla politica tedesca.

In India, aziende come NTPC hanno installato i sistemi dell'azienda principalmente per monitorare l'efficienza delle proprie unità. Con la flessibilizzazione, le aziende del settore energetico possono avere un monitoraggio a vita. I simulatori per la formazione degli operatori, gli strumenti termodinamici e i simulatori di distribuzione e trasmissione aiutano a semplificare i processi e a ridurre drasticamente i costi, ha affermato.

Passando al focus della sua presentazione, il Dr. Kaminski ha mostrato una sezione trasversale di una caldaia con molte superfici riscaldanti e tubi che si estendono per chilometri. I tubi devono resistere al calore dei fumi, creato dalla combustione del carbone, e trasportarlo al generatore di vapore. Le statistiche mostrano che, ogni anno, si verificano da 2 a 10 perdite nei tubi per unità, rendendo il guasto dei tubi una causa comune di perdita di disponibilità di energia. In qualsiasi momento può verificarsi una perdita nei tubi, con gravi ripercussioni sul funzionamento della centrale elettrica e causando arresti imprevisti. Per evitare danni secondari alle parti in pressione come i tubi a parete d'acqua, i tubi del surriscaldatore e quelli del postriscaldatore, gli ingegneri operativi devono costantemente fare attenzione alle perdite. I costi derivanti dai danni conseguenti possono essere molto elevati poiché le riparazioni richiedono tempo, il che significa perdite nella vendita dell'elettricità prodotta.

Le cause principali delle perdite dei tubi sono il surriscaldamento, le saldature difettose, l'erosione e la corrosione interna. Secondo il Dr. Kaminski, l'approccio migliore è innanzitutto quello di evitare perdite dai tubi; ma a causa dell'usura, questo non è sempre possibile, ha detto. L'approccio standard consiste nel valutare il suono proveniente dal tubo tramite sensori acustici; il microfono dovrebbe rilevare questo fischio e il computer deve far scattare l'allarme. Il rilevamento delle perdite acustiche presenta molte sfide: falsi allarmi, lunghi controlli da parte di esperti, ritardi e danni consequenziali. Successivamente, ha parlato della soluzione di analisi predittiva dell'azienda, comprovata da casi di studio.

In questo contesto, il Dott. Kaminski ha illustrato l'efficacia di ALMA, lo strumento avanzato dell'azienda per il monitoraggio e l'avviso delle perdite per la generazione di allarmi. Nuove tendenze e applicazioni stanno emergendo in questo spazio, ha affermato. Ad esempio, in base ai suoni generati e all'ambiente, è possibile creare un gemello digitale con una rete neurale, che genererà un valore sonoro di riferimento e rileverà anomalie.

I casi di studio mostrano il confronto tra l'allarme mediante tre metodi utilizzati dagli operatori delle centrali elettriche in cui è stato installato il metodo di analisi predittiva: