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48 | NOVEMBRE-DICEMBRE 2023 AUTOMAZIONE OGGI 450 SPECIALE AUTOMAZIONE OGGI L e strutture in acciaio di una piatta- forma offshore sono esposte a con- dizioni ambientali estreme per tutta la loro vita utile. Le difficili condizioni del mare, fino alle onde anomale, e l’aggressività dell’acqua salata le bersagliano senza sosta. Inoltre, i microrganismi presenti nell’acqua causano una grave corrosione elet- trochimica, che indebolisce anche l’integrità meccanica delle strutture. Inoltre, è chiaro che una piattaforma offshore remota non può esse- re sottoposta a manutenzione regolare. I guasti che causerebbero il blocco dell’intero sistema o addirittura un incidente alla piattaforma petro- lifera sarebbero di conseguenza molto costosi. Per questo motivo, la China National Offshore Oil Corporation (Cnooc) attribuisce grande im- portanza alla registrazione delle reali condizio- ni operative e delle interferenze che agiscono sulle strutture della piattaforma. Terminali analogici Ethercat come base per l’acquisizione dei dati Nel contesto del 13° Piano quinquennale ci- nese, una piattaforma di produzione al largo della terraferma cinese nella baia di Bohai è stata selezionata come progetto pilota per il monitoraggio continuo della struttura della piattaforma. In base ai piani di costruzione della piattaforma e alle indagini in loco, sono stati specificati diversi punti di misurazione con sensori di vibrazioni Iepe che registrano le vibrazioni. I loro segnali sono acquisiti da terminali Ethercat EL3632 XFC con capacità di sovracampionamento per la manutenzione predittiva (Iepe) e trasmessi a un PC embedded CX2020 con un massimo di 50 ksample/s per la valutazione. Il sistema di misurazione moni- tora le condizioni operative della piattaforma e utilizza i dati sulle vibrazioni per diagnosticare i carichi sulla struttura in acciaio. L’obiettivo del progetto pilota è quello di garantire l’integrità delle strutture durante l’intero periodo di fun- zionamento e di essere in grado di prevedere con precisione la vita utile sulla base di indi- catori precoci. In questo modo è possibile at- tuare misure preventive in base alle necessità. Responsabile dell’implementazione dell’im- pegnativo progetto è l’azienda Aoling, che da anni si concentra sulla protezione delle appli- cazioni offshore dall’energia del moto ondoso, svolgendo attività di ricerca in questo settore insieme a numerose università, istituti superiori e istituti di ricerca cinesi. Aoling sviluppa solu- zioni innovative, come la manutenzione predit- tiva implementata con la tecnologia Beckhoff. “La manutenzione predittiva e la diagnostica sono simili a un controllo medico preventivo per le piattaforme. Rispetto ai sistemi della con- correnza, Beckhoff offre strumenti diagnostici ideali per questo scopo” spiega Fan Lipeng di Aoling. Analisi dettagliate in realtime delle vibrazioni Il sistema di monitoraggio delle vibrazioni comprende un totale di 48 sensori di accele- razione, montati in custodie antideflagranti in conformità alle condizioni operative. Dai punti di misura, le linee di segnale dei sensori di vibrazione arrivano al quadro elettrico della sala di controllo centrale, dove sono collegate, attraverso un livello di instradamento, ai termi- nali Iepe EL3632 a due canali. La funzione XFC e la scansione sincrona con una risoluzione di 16 bit e un massimo di 50 ksample/s garanti- scono l’acquisizione delle vibrazioni in tempo reale. Dopo l’analisi, l’elaborazione e la memo- rizzazione dei dati del sensore da parte del PC embedded CX2020, le informazioni vengono In mezzo al mare, sulle piattaforme Per le piattaforme offshore serve fare previsioni affidabili della capacità di carico sulla base delle analisi delle vibrazioni. Come? Con Beckhoff Stefan Ziegler Fonte: © Aoling/Cnooc Le piattaforme di estrazione del petrolio in alto mare devono rimanere stabili per decenni, e il più grande produttore di petrolio e gas della Cina monitora questa stabilità attraverso l’analisi delle vibrazioni con un controllo PC-based