Revamping di un sistema di pompaggio

di Michele Cifalinò

Il revamping di un sistema di pompaggio è indispensabile, prima o poi, in ogni impianto industriale per migliorarne l’efficienza e la durata. Il termine “revamping” è visto dalla normativa come una modifica sostanziale, in quanto costituisce l’aggiornamento di una macchina o di tutto l’impianto, mediante l’installazione di componenti in grado di migliorane la produttività e il risparmio energetico, ma anche la sicurezza. Lo scopo principale del revamping, oltre all’ovvio aumento del livello di sicurezza, è quindi l’aumento di efficienza del processo produttivo, ottenuta mediante il miglioramento delle condizioni di lavoro, della qualità dei componenti e la riduzione degli sprechi.
Possiamo identificare tre fasi principali in cui si struttura un intervento di revamping:

valutazione di fattibilità tecnico/economica
valutazione tecnica sugli interventi di miglioramento
implementazione e valutazione dei benefici

Dopo questa premessa, analizziamo di seguito le 3 fasi elencate con alcuni esempi pratici in cui sono stati applicati dei criteri di rinnovamento ad un impianto di pompaggio.

Revamping di un sistema di pompaggio: quando conviene

Il primo passo per il rinnovamento di un sistema di pompaggio è un’attenta valutazione costi/benefici.

In un impianto di pompaggio vi sono diversi componenti che possono essere oggetto di ammodernamento: non solo le pompe centrifughe ma anche le valvole, i sistemi di regolazione e controllo, nonché gli azionamenti.

Alla base dell’analisi c’è la consapevolezza che ogni azione ha un costo e produce benefici che possono essere apprezzati in un arco temporale anche piuttosto ampio.

Un’azienda può valutare un revamping nel quadro di una semplice azione programmata nel budget per l’anno successivo e dettata da considerazioni di tipo analitico-produttive, oppure può avere la necessità di migliorare la sicurezza dopo un infortunio sul luogo di lavoro.

Sarà necessario considerare i limiti di budget e di tempo per poter inquadrare correttamente l’investimento nella realtà aziendale ed evitare di avere prolungamento eccessivo delle tempistiche o spese impreviste durante la realizzazione degli interventi.

Valutazione tecnica degli interventi

Una volta appurata la fattibilità di un’azione di revamping è necessario passare alla fase di valutazione tecnica, nella quale si esaminano i componenti oggetto dell’intervento.
I vari componenti interessati nel caso di un sistema di pompaggio sono:

Gruppo di pompaggio: rappresenta il cuore di un sistema di pompaggio, quindi è buona norma dedicare grande attenzione alla scelta delle pompe per ottimizzare il funzionamento dell’impianto e ridurre il consumo energetico. La scelta corretta di una pompa può essere effettuata solo conoscendo perfettamente tutte le caratteristiche dei fluidi, nonché l’impianto stesso (altezza d’installazione, tubazioni, raccordi ecc.).
In molti casi le spinte al rinnovamento nascono da situazioni di inefficienza o malfunzionamento delle pompe: può capitare di dover spesso intervenire nella manutenzione del gruppo pompa a causa di particelle solide sospese o liquidi fortemente aggressivi, oppure per scarsa tenuta.
Una soluzione è l’impiego di pompe in plastica molto compatte e leggere, ad alta efficienza, in grado di sopperire a queste tipiche esigenze (pompe orizzontali, verticali, a trascinamento magnetico, ecc…)
Azionamento elettrico: anche la scelta del giusto azionamento ha un peso notevole nel rinnovamento di un impianto di pompaggio: ad oggi l’attenzione si sposta sempre più verso azionamenti ad altissima efficienza, in grado di operare anche in condizioni gravose. Ad esempio, un buon motore comandato da apposito convertitore di frequenza garantisce rendimenti oltre il 90% anche a basso numero di giri rispetto ai nominali e temperature di esercizio molto basse, con un risparmio di energia elettrica considerevole rispetto ad altri azionamenti. Per ridurre il consumo energetico è quindi possibile utilizzare un motore con controllo a velocità variabile, basato cioè sull’impiego di un inverter, un dispositivo che permette di modulare la frequenza di alimentazione (e quindi la velocità) in funzione delle effettive esigenze di carico.
Componenti aggiuntivi: una parte dell’ottimizzazione dell’impianto riguarda sicuramente l’impiego di opportuni strumenti di misura (flussimetri, pressostati, misuratori di livello), ma anche valvole di regolazione e comando. In un impianto di pompaggio è infatti fondamentale garantire il continuo monitoraggio e la misura delle principali variabili di processo. Tra i componenti aggiuntivi ci sono anche le tubazioni, spesso trascurate, ma molto importanti per ridurre le perdite di carico: un buon intervento di ammodernamento dovrebbe considerare anche l’efficienza idraulica delle tubazioni, prediligendo tubazioni a basso attrito e in materiali resistenti (PTFE).
Sistemi di controllo e regolazione: come è noto, in un sistema di pompaggio esistono numerosi metodo di regolazione e controllo della portata. Anziché adottare regolazioni tramite valvole di strozzamento, è conveniente valutare una trasmissione a velocità variabile ed un sistema di controllo integrato delle prestazioni dell’impianto.

Implementazione e valutazione dei benefici

Dopo aver attentamente valutato gli interventi tecnici da effettuare, si passa alla fase operativa di investimento e valutazione dei benefici.
In questi casi, come per ogni investimento, esiste un Pay-Back-Period, un lasso di tempo dopo il quale i benefici apportati in termini di risparmio e produttività coprono i costi sostenuti. Vediamo alcuni esempi concreti di revamping di alcune realtà industriali.
Di seguito alcuni interventi effettuati in una stazione di pompaggio: il sistema di regolazione della stazione è stato reso più efficiente con l’installazione di nuove pompe centrifughe ad alta prestazione ed un azionamento in c.a. (185 kW).

Il risparmio energetico stimato è stato del 50%; a questo si aggiungono altri vantaggi, fra cui un risparmio notevole di spazio dovuto alla razionalizzazione dei flussi, ma anche minori costi di manutenzione. (vedi immagine successiva).

FONTI