Introduzione
L'industria della lavorazione del petrolio e del gas dell'Ucraina è caratterizzata da processi tecnologici complessi che operano in condizioni di alte temperature (fino a 400°C), pressione (fino a 50 bar) e ambienti aggressivi. Gli elementi critici delle apparecchiature, compresi i cuscinetti SKF 6019-Z, garantiscono la continuità dei processi produttivi nelle stazioni di compressione, nelle unità di pompaggio e nei sistemi di distillazione in conformità con i requisiti di DSTU GOST 520:2015.
Le semplici apparecchiature nelle raffinerie di petrolio costano tra i 15.000 e i 45.000 euro l’ora, rendendo la pianificazione strategica della manutenzione fondamentale per la performance economica dell’impresa.
Componenti critici
Il cuscinetto SKF 6019-Z (diametro interno 95 mm, diametro esterno 145 mm, larghezza 24 mm) si riferisce ai cuscinetti radiali a sfere con schermo metallico su un lato secondo ISO 15:2011. Nell'industria della raffinazione del petrolio, questo componente viene utilizzato in:
- Pompe centrifughe per petrolio greggio (pressione di esercizio fino a 25 bar)
- Ventilatori per torri di raffreddamento (velocità di rotazione fino a 1.800 giri/min)
- Riduttori di sistemi di trasporto (rapporto di trasmissione 1:15-1:40)
- Compressori per ricircolo gas (temperatura fino a 180°C)
Componenti associati che lavorano in un complesso:
- Guarnizioni Freudenberg 95x120x12 BASL (conformità EN 12756-2:2018)
- Giunti Flender RUPEX RWN 128 (coppia nominale 1.600 Nm)
- Grasso Shell Gadus S2 V220AD 2 (intervallo operativo da -30°C a +120°C)
- Paulstra 512039 isolatori di vibrazioni (carico fino a 150 kg)
- Sensori di temperatura PT100 classe A (precisione ±0,15°C)
Disposizione tipica dell'impianto
Il processo tecnologico di una raffineria di petrolio comprende le seguenti fasi principali:
- Preparazione delle materie prime - elettrodiidratatori con unità pompa, dove SKF 6019-Z viene utilizzato in motori di azionamento con una capacità di 75-132 kW
- Distillazione atmosferica - colonne di rettifica con pompe di ricircolo (temperatura 350°C, pressione 1,5 bar)
- Distillazione sotto vuoto - unità di generazione del vuoto con gruppi di cuscinetti nei compressori rotativi
- Reforming catalitico - compressori a ricircolo di idrogeno (pressione fino a 35 bar)
- Idropulizia: pompe ad alta pressione con pressione di esercizio fino a 80 bar
I cuscinetti sono posizionati nei punti critici di ciascun collegamento tecnologico, garantendo l'affidabilità delle apparecchiature rotanti in conformità con API 610 11a edizione.
Modalità di guasto e impatto dei tempi di inattività
L’analisi statistica dei guasti ai cuscinetti nell’industria della raffinazione del petrolio mostra le seguenti cause principali:
| Tipo di guasto | Frequenza (%) | MTBF (ore) | Costo downtime (€/ora) |
|---|---|---|---|
| Distruzione per fatica dei binari | 35 | 12.000 | 28.500 |
| Contaminazione del lubrificante | 25 | 8.500 | 22.000 |
| Surriscaldamento (oltre 95°C) | 20 | 6.200 | 35.200 |
| Montaggio errato | 15 | 4.800 | 18.500 |
| Corrosione | 5 | 15.500 | 31.800 |
I tempi di fermo non pianificati delle apparecchiature di compressione sono i più costosi a causa della necessità di fermare completamente la linea tecnologica e della perdita di prodotti in un volume fino a 450 tonnellate al giorno.
Strategie di manutenzione preventiva e predittiva
Manutenzione preventiva
I lavori normativi secondo DSTU ISO 14224:2018 includono:
- Sostituzione dei cuscinetti ogni 8.000 ore di funzionamento
- Controllo delle vibrazioni ogni mese (livello consentito fino a 4,5 mm/s RMS)
- Controllo termografico settimanale (temperatura critica 85°C)
- Cambio dell'olio ogni 2.000 ore (volume 0,8-1,2 l per gruppo cuscinetto)
Costo della manutenzione preventiva: € 3.200/anno per gruppo cuscinetto
Manutenzione predittiva
Implementazione di sistemi di monitoraggio delle condizioni in conformità alla norma ISO 13374-1:2003:
- Monitoraggio delle vibrazioni con sensori IEPE (intervallo 0,5-10.000 Hz)
- Analisi dello spettro alle frequenze di rotazione 1x, 2x, 3x
- Monitoraggio della temperatura dei supporti in tempo reale
- Analisi delle tendenze di usura utilizzando la tecnologia di rilevamento delle buste
Efficienza economica della manutenzione predittiva:
- Riduzione del 45% dei tempi di inattività non pianificati
- Aumento tra i periodi di riparazione del 25%
- Riduzione del 20% sui costi dei ricambi
- ROI del sistema di monitoraggio: 2,8 in 18 mesi
Fase del caso
Situazione: JSC "Ukrtatnafta", Kremenchuk - guasto del cuscinetto SKF 6019-Z nella pompa di ricircolo dell'unità di distillazione atmosferica con una capacità di 180 m³/h.
Il problema
Il 15 marzo 2023 il sistema di monitoraggio delle vibrazioni ha registrato un aumento anomalo delle vibrazioni da 2,1 a 7,8 mm/s RMS in 4 ore di funzionamento. La temperatura dell'unità cuscinetto è aumentata da 78°C a 94°C. L'analisi spettrale ha evidenziato picchi alle frequenze di 145 Hz e 290 Hz, corrispondenti a difetti nell'anello interno del cuscinetto.
La soluzione
Si applica il protocollo di sostituzione d’emergenza:
- Arresto dell'unità per 30 minuti con diminuzione graduale dei giri
- Smontaggio del cuscinetto danneggiato mediante estrattore idraulico (pressione 200 bar)
- Controllo della geometria dell'albero (tolleranza ±0,02 mm) secondo GOST 25142-82
- Installazione del nuovo SKF 6019-Z preriscaldato a 80°C
- Ricarica lubrificante Shell Gadus S2 V220AD 2 (quantità 1,1 l)
- Bilanciamento del rotore (bacche residue < 0,1 mm)
Il risultato
- Tempo di riparazione: 6 ore
- Costo dei pezzi di ricambio: 485 €
- Perdite inattive: 132.000 €
- Vibrazioni post-riparazione: 1,8 mm/s RMS
- Vita stimata: 14.000 ore
Gestione dei pezzi di ricambio
Strategia di inventario del magazzino
La strategia ottimale di gestione dell'inventario si basa sull'analisi ABC e sulla metodologia RCM (Reliability Centered Maintenance):
| Categoria dell'attrezzatura | Margine assicurativo (pz.) | Tempi di consegna (giorni) | Criticità |
|---|---|---|---|
| Pompe principali | 2-3 | 5-7 | A |
| Meccanismi ausiliari | 1-2 | 10-14 | B |
| Attrezzatura di riserva | 1 | 21-30 | C |
Criteri di selezione dei fornitori
Il fornitore dei cuscinetti SKF 6019-Z viene selezionato in base ai seguenti parametri:
- Certificazione ISO 9001:2015 e UkrSEPRO
- Disponibilità della documentazione tecnica in ucraino
- Il periodo di garanzia è di almeno 24 mesi
- Il tempo di consegna non è superiore a 7 giorni lavorativi
- Possibilità di consegna urgente entro 48 ore
- Supporto tecnico 24 ore su 24, 7 giorni su 7
La domanda annuale delle raffinerie di petrolio ucraine per cuscinetti del tipo 6019-Z è di circa 480 unità per un valore di 234.000 euro
Conclusioni
I cuscinetti SKF 6019-Z sono componenti critici delle apparecchiature per il trattamento del petrolio e del gas che operano in condizioni di carichi e temperature elevati. Il funzionamento efficace di questi componenti richiede un approccio globale che includa un'installazione di qualità, una manutenzione regolare e il monitoraggio delle condizioni tecniche.
L'implementazione della manutenzione predittiva consente di ridurre i costi operativi del 30-40% e di aumentare l'efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE) all'87-92%. La gestione strategica dei pezzi di ricambio riduce al minimo il rischio di fermi macchina non pianificati.
Per garantire una fornitura affidabile di cuscinetti SKF 6019-Z di qualità e relativi componenti, ti consigliamo di fare riferimento al catalogo UNITEC-D GmbH: Catalogo elettronico UNITEC-D
Letteratura
- DSTU GOST 520:2015 "Cuscinetti volventi. Condizioni tecniche generali"
- ISO 15:2011 "Cuscinetti volventi - Cuscinetti radiali - Dimensioni d'ingombro"
- API 610 11a edizione "Pompe centrifughe per l'industria petrolifera, petrolchimica e del gas naturale"
- DSTU ISO 14224:2018 "Industria petrolifera, del gas e petrolchimica"
- EN 12756-2:2018 "Guarnizioni a labbro per alberi rotanti"
- ISO 13374-1:2003 "Monitoraggio delle condizioni e diagnostica delle macchine"
- GOST 25142-82 "Rugosità superficiale. Termini e definizioni"
