L'avenir est électrique

Moins complexe

Dans Shell, l'une des tâches de Van Rijs est de communiquer les attentes actuelles et futures aux fournisseurs de vannes et d'actionneurs de l'entreprise. Selon Van Rijs, l'avenir des vannes et des actionneurs sera électrique et numérique. "Ce choix stratégique s'explique par plusieurs raisons. Tout d'abord, les actionneurs pneumatiques sont des systèmes complexes, difficiles à réguler correctement et sensibles aux paramètres étrangers. Ils nécessitent donc une surveillance attentive ainsi que des inspections et un entretien réguliers.

En pratique, cela nécessite souvent de faire appel à des spécialistes OEM - une affaire coûteuse en termes d'heures de travail, mais également en termes de temps d'arrêt. Nous constatons également que le nombre d'experts disponibles pour travailler sur les systèmes d'actionneurs pneumatiques est en diminution. En d’autres termes, il deviendra de plus en plus difficile et coûteux d’embaucher des experts dans ce domaine. "Van Rijs déclare que la mise en œuvre électrique peut également contribuer à améliorer la sécurité, l'efficacité et la réduction des coûts dans l'industrie du pétrole et du gaz.

numérique

Les actionneurs électriques offrent également plus de possibilités d'intégration dans les systèmes automatiques que les actionneurs pneumatiques. Van Rijs: "La commande électrique vous permet de surveiller plus précisément divers paramètres, tels que la tension, le courant, les fréquences, les vibrations, etc. Ces données peuvent être combinées à d'autres données à des fins diverses, telles que la maintenance prédictive. pneumatique, par exemple, un ASCV, a peu de paramètres à surveiller, car la plupart du temps, il est "en veille". Le seul signal est: "je suis là". "

Van Rijs cite l’ASCV comme un exemple révélateur, car il joue un rôle essentiel sur le terrain, c’est-à-dire qu’il empêche le compresseur d’augmenter. "Les ASCV font également partie des systèmes les plus complexes de nos opérations, mais ils sont rarement activés. Toutefois, si nécessaire, ces systèmes doivent fonctionner comme les coûts de réparation / remplacement du compresseur et les temps d'arrêt sont élevés."

Immense base installée

Les ASCV sont généralement basés sur un entraînement pneumatique. Van Rijs déclare qu'il s'agit d'une technologie éprouvée qui fait ses preuves depuis plusieurs décennies. "La base installée mondiale pour les ASCV pneumatiques est énorme et ne disparaîtra pas dans les prochaines décennies."

Mais la commande pneumatique dans cette application a ses inconvénients, l'un d'entre eux étant le temps mort. Cela prend quelques secondes pour que vous accumuliez ou relâchiez la pression là où rien ne se passe. Avec l'entraînement électrique, en particulier le servo-actionneur développé en collaboration avec Festo, Van Rijs déclare que l'ASCV peut être surveillé et utilisé plus rapidement et avec une plus grande précision. "Comme mentionné précédemment, la mise en œuvre électrique facilite beaucoup le transfert de données, facilitant ainsi le concept d'Industrie 4.0."

Hors de la boîte

L'idée approximative d'une vanne électrique à servocommande numérique est apparue dans l'esprit de Van Rijs alors qu'il visitait une foire qui comprenait des applications robotiques et mécatroniques. "Le salon n'était pas spécifiquement destiné à l'industrie du pétrole et du gaz, mais il était clair pour moi que certains des concepts exposés pourraient être utilisés dans notre entreprise. Les servo-actionneurs ont le potentiel de fonctionner plus rapidement et de fournir un mouvement plus contrôlé devrait le rendre plus efficace dans la protection des compresseurs. Idéalement, le système de contrôle ASCV serait capable de prédire les surtensions sur la base de données pertinentes. "

En fin de compte, le brainstorming de Van Rijs a conduit au brevet ASCV de Festo, le nommant inventeur, ainsi que l'ingénieur en mécanique Alfred Kruijer de Shell. Comme l'explique Festo (voir pages 73, 74 et 76), le défi consistait à développer un servo-actionneur basé sur des équipements existants pour rendre le concept plus accessible au marché. L'idée était également d'éliminer, autant que possible, les différentes étapes du processus (de l'électricité à l'air comprimé en passant par la conduite) généralement associées aux systèmes pneumatiques. En réduisant ces complexités, ASCV devrait être plus facile à utiliser et à entretenir, ce qui se traduirait par une efficacité accrue et une durée de vie plus longue, explique Festo.

Willem van Rijs: "La normalisation, par exemple dans la conception ou dans
protocoles de communication, il est nécessaire de fournir les informations nécessaires
frontières, tout en laissant place à l'amélioration
et l'innovation dans la chaîne d'approvisionnement. "

Sécurité mécanique

Outre le servo-actionneur, l’autre innovation de l’ASCV est une solution mécanique à sécurité intégrée qui protège la fonction de protection de l’ASCV en cas d’absence d’alimentation. Comme le souligne Van Rijs, ASCV a deux rôles: le contrôle et la protection. Pour cette dernière fonction, l'ASCV doit rester ouvert dans une position prédéfinie. Cette position protégera le compresseur sans compromettre la sécurité et donnera au personnel le temps d'intervenir sans interrompre le fonctionnement.

Selon Van Rijs, le système mécanique à sécurité intégrée est conçu pour répondre au rôle des solénoïdes utilisés avec les actionneurs pneumatiques. Avec l'unité mécanique à sécurité intégrée, l'énergie électromagnétique est utilisée pour maintenir un ressort dans une position sous tension. En cas d'urgence, l'énergie électromagnétique est désactivée, l'énergie du ressort est libérée et l'actionneur se déplace vers la position par défaut. Comme le brevet de sécurité mécanique est toujours en instance, Van Rijs ne peut pas révéler de détails spécifiques à ce stade.

Expérimentation sur le terrain

Basé sur un modèle de démonstration, deux prototypes de vannes servo-assistées ont été conçus et construits. Shell a l'intention de mener des essais sur le terrain avec eux au cours des premier et deuxième trimestres de 2019 aux Pays-Bas. Van Rijs dit qu'une décision finale n'a pas encore été prise, mais que le site de test sera probablement dans une ressource existante. "Nous recherchons la confirmation et l'assurance que l'ASVV asservi fonctionne comme prévu dans la vie réelle et nous donne l'occasion d'apprendre et, le cas échéant, de modifier certains aspects de la configuration." Dans l'ensemble, je suis très optimiste quant au résultat. "

Van Rijs est également optimiste quant à l'intégration du servo-actionneur dans le secteur. "Nous avons contacté plusieurs fournisseurs d’ASCV et tout le monde a manifesté son intérêt pour ce développement. Il est important que les nouveaux développements soient repris par le secteur. La collaboration est fondamentale et ne peut qu’accélérer son acceptation et faciliter de nouvelles améliorations du concept. L’ensemble du secteur bénéficiera de solutions plus efficaces et moins coûteuses. Ainsi, la mise en œuvre de nouveaux concepts prend du temps car les processus de travail doivent être développés et validés. Cela exige également de nouvelles compétences de la part de nos employés. "