O futuro é elétrico

Menos complexo

Na Shell, uma das tarefas de Van Rijs é comunicar as expectativas atuais e futuras aos fornecedores de válvulas e atuadores da empresa. Segundo Van Rijs, o futuro das válvulas e atuadores será elétrico e digital. "Há uma série de razões para esta escolha estratégica. Primeiro de tudo, os atuadores pneumáticos são sistemas complexos que são difíceis de ajustar corretamente e podem ser sensíveis a parâmetros estranhos. Portanto, esses sistemas exigem um acompanhamento regular cuidadoso e inspeção e manutenção.

Na prática, isso geralmente requer voos em especialistas OEM - um assunto caro em termos de horário de trabalho, mas também em relação ao tempo de inatividade. Também vemos que o número de especialistas disponíveis para trabalhar em sistemas de atuadores pneumáticos está diminuindo. Em outras palavras, será cada vez mais difícil e caro contratar ou contratar especialistas nesse campo. "Van Rijs afirma que a implementação elétrica também pode ajudar a melhorar a segurança, eficiência e reduzir custos na indústria de petróleo e gás.

digital

Atuadores elétricos também oferecem mais oportunidades de serem incorporados em sistemas automáticos do que atuadores pneumáticos. Van Rijs: "O accionamento eléctrico permite monitorizar vários parâmetros de uma forma mais específica, como a tensão, a corrente, a frequência de vibração, e assim por diante Estes dados podem ser combinados com outros dados para vários fins, tais como a manutenção preventiva Com a unidade.. pneu, por exemplo, um ASCV, tem alguns parâmetros a serem monitorados, como a maioria das vezes é o único sinal é "dormir.": "Eu estou aqui" ".

Van Rijs menciona o ASCV como um exemplo revelador porque desempenha um papel vital no campo, isto é, impedindo que o compressor aumente. "O ASCV também estão entre os mais complexos sistemas em nossas operações, mas eles raramente são ativados. Mas quando necessário, estes sistemas devem funcionar como os custos de reparação / substituição e tempo de inatividade compressor são elevados."

Enorme base instalada

ASCVs são tipicamente baseados em acionamento pneumático. Van Rijs afirma que esta é uma tecnologia comprovada que provou seu valor por muitas décadas. "A base mundial instalada de ASCVs pneumáticos é enorme e não desaparecerá nas próximas décadas."

Mas o acionamento pneumático nesta aplicação tem suas desvantagens, sendo uma delas o tempo morto. Leva até alguns segundos para você acumular ou liberar a pressão onde nada acontece. Com o motor eléctrico, em especial do servo-actuador que tem sido desenvolvido em colaboração com a Festo, Van Rijs afirma que o ASCV pode ser monitorizado e usadas mais rapidamente e com maior precisão. "Como mencionado anteriormente, a implementação elétrica facilita a transferência de dados muito melhor, facilitando o conceito da Indústria 4.0."

Fora da caixa

A idéia aproximada de uma válvula elétrica servo-atuada digital surgiu na mente de Van Rijs enquanto ele visitava uma feira que incluía aplicações robóticas e mecatrônicas. "O show não foi especificamente voltado para a indústria de petróleo e gás, mas estava claro para mim que alguns dos conceitos em exibição poderiam ser usados ​​em nossos negócios. Os servo-atuadores têm o potencial de trabalhar mais rápido e fornecer um movimento mais controlado, que deve torná-lo mais eficaz na proteção de compressores Idealmente, o sistema de controle ASCV seria capaz de prever sobretensões com base em dados relevantes ".

No final, o debate de Van Rijs levou à patente da Festo em ASCV, listando ele e o engenheiro mecânico chefe Alfred Kruijer da Shell como inventores. Como a Festo explica (ver páginas 73, 74 e 76), o desafio era desenvolver um servo-atuador baseado em equipamentos existentes para tornar o conceito mais acessível ao mercado. A ideia era também eliminar, na medida do possível, os vários estágios do processo (da eletricidade ao ar comprimido para a condução) que normalmente são associados aos sistemas pneumáticos. Ao reduzir essas complexidades, o ASCV deve ser mais fácil de usar e manter, resultando em maior eficiência e maior vida útil, diz a Festo.

Willem van Rijs: "Padronização, por exemplo em design ou em
protocolos de comunicação, é necessário fornecer as informações necessárias
fronteiras, enquanto ainda oferece espaço para melhorias
e inovação na cadeia de suprimentos. "

Contra falhas mecânicas

Além do servo-atuador, a outra inovação do ASCV é uma solução mecânica à prova de falhas que protege a função de proteção ASCV no caso de a fonte de alimentação não estar disponível. Como Van Rijs aponta, o ASCV tem dois papéis: controle e proteção. Para esta última função, o ASCV deve ser mantido aberto em uma posição pré-definida. Esta posição protegerá o compressor sem comprometer a segurança e dará ao pessoal tempo para intervir sem interromper a operação.

De acordo com Van Rijs, o sistema mecânico à prova de falhas é projetado para atender o papel dos solenóides usados ​​com atuadores pneumáticos. Com a unidade mecânica à prova de falhas, a energia eletromagnética é usada para manter uma mola em uma posição energizada. Em caso de emergência, a energia eletromagnética é desativada, a energia da mola é liberada e o atuador se move para a posição padrão. Como a patente de segurança mecânica ainda está pendente, Van Rijs não pode revelar detalhes específicos nesse estágio.

Experimentação de campo

Com base em um modelo de demonstração, dois protótipos de válvulas servo-assistidas foram projetados e construídos. A Shell pretende realizar testes de campo com eles no primeiro trimestre e segundo trimestre de 2019 na Holanda. Van Rijs diz que uma decisão final ainda não foi tomada, mas o local do teste provavelmente estará em um recurso existente. "Estamos à procura de confirmação e garantia de que o ASCV servo-assistido funciona como pretendido na vida real e nos dá a oportunidade de aprender e, se necessário, modificar alguns aspectos da configuração." No geral, estou muito otimista com o resultado. "

Van Rijs também está otimista em relação à integração do servo-atuador no setor. "Entramos em contato com vários fornecedores de ASCVs e todos expressaram interesse neste desenvolvimento, é importante que os novos desenvolvimentos sejam assumidos pela indústria, a colaboração é fundamental e só pode acelerar a aceitação e facilitar outras melhorias ao conceito. Toda a indústria se beneficiará de soluções mais eficientes e menos dispendiosas. Assim, a implementação de novos conceitos leva tempo, pois os processos de trabalho devem ser desenvolvidos e validados. Também requer novas habilidades e competências de nossos funcionários. "