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Outil de surveillance numérique KSB Guard pour le contrôle non-stop des pompes
Prévenir les défaillances, planifier la maintenance pour une meilleure efficacité : c’est possible avec KSB Guard, mis en œuvre au ROLF SANDVOSS INNOVATION CENTER de la société SAMSON AG.
Prévenir les défaillances, planifier la maintenance pour une meilleure efficacité : c’est possible avec KSB Guard, mis en œuvre au ROLF SANDVOSS INNOVATION CENTER de la société SAMSON AG.
Le projet :
KSB équipe un centre de R&D et d’essais avec un outil de surveillance et des pompes
Non content d’être le plus grand centre de développement et d’essais au monde dans le domaine de la technologie des vannes, il est également unique en son genre : le ROLF SANDVOSS INNOVATION CENTER (RSIC) de SAMSON. Après deux ans de travaux, le RSIC a été inauguré officiellement à Francfort en 2017.
Depuis, une surface totale de plus de 7 000 mètres carrés est entièrement dédiée à la recherche, au développement et aux essais. Avec ce centre d’innovation, SAMSON s’est fixé pour objectif de mettre au point des produits fiables et innovants d’excellente qualité pour les applications les plus diverses – et ce dans des délais aussi courts que possible.
Pour garantir une fiabilité et une qualité maximales, il faut pouvoir tester ses produits au préalable dans des conditions extrêmes. C’est ce que fait SAMSON dans son centre d’innovation. Pour cela, des installations industrielles de pointe sont indispensables : elles constituent le centre névralgique du centre. Grâce à elles, il est possible de réaliser des tests selon des scénarios très divers tenant compte des fluides employés, des conditions du process ou du domaine industriel.
Un élément essentiel de l’installation est l’outil de surveillance numérique KSB Guard, qui surveille en continu les pompes, également fournies par KSB. Ce contrôle permanent permet à SAMSON d’éviter des arrêts imprévus et de planifier les interventions de maintenance pour les pompes – et assure ainsi un fonctionnement optimal et rentable de l’installation.
SAMSON et KSB ont en commun la recherche de l’excellence pour leurs produits et sont liés par une étroite collaboration qui a déjà fait ses preuves lors de projets précédents. C’est pourquoi SAMSON a fait appel à KSB pour ce projet hors du commun. Pour ses produits bien sûr, mais également en tant que fournisseur de solutions complètes.
Les pompes KSB situées au sous-sol doivent être en mesure de démarrer à tout moment sans problème, en dépit des charges extrêmes et d’un fonctionnement par intermittence.
Le client :
Le client : SAMSON AG, fabricant de vannes de régulation
La société SAMSON AG, implantée à Francfort-sur-le-Main, fournit des systèmes et produits pour la commande et la régulation de tous les types de fluides. L’entreprise propose des vannes, des régulateurs automoteurs, des servomoteurs, des accessoires, des convertisseurs, des systèmes d’automatisation, des sondes et thermostats ainsi que des applications numériques, destinés à des secteurs d’activité aussi variés que la chimie, l’énergie, le chauffage urbain, l’agroalimentaire ou l’automatisation des bâtiments. Fondée en 1907 par Hermann Sandvoss, SAMSON emploie aujourd’hui près de 4 400 salariés dans le monde entier.
Le défi :
Des pompes capables de résister à des conditions extrêmes avec une surveillance et une maintenance aussi réduites que possible
Les défis liés à ce projet étaient nombreux.
- SAMSON avait besoin d’un grand nombre de pompes différentes, capables de résister à des conditions parfois extrêmes. Étant donné que SAMSON détermine le coefficient de débit Kvs et réalise des tests de pertes de charge sur sa robinetterie, les pompes doivent résister à des pressions jusqu’à 120 bar et pouvoir fournir un débit allant jusqu’à 10 000 mètres cubes par heure.
- Le fonctionnement des pompes : elles fonctionnent par intermittence avec des temps d’arrêt longs. Elles doivent toutefois pouvoir démarrer à tout moment sans problème.
- Le fonctionnement des pompes doit être fiable et la maintenance aisée. Le démontage et remontage impacte non seulement l’ensemble de l’activité, mais entraîne aussi des coûts et des pertes de temps.
- L’installation est située au sous-sol. Une connexion stable de KSB Guard au réseau de téléphonie mobile doit être garantie pour permettre l’échange de données.
KSB Guard et les pompes KSB ne constituent qu’une partie de l’installation. Pour mener à bien le projet, une bonne collaboration avec les autres entreprises participant au projet était indispensable.
La solution :
La détection précoce des risques de défaillance par KSB Guard permet de planifier la maintenance avec précision
En dépit des charges extrêmes et d’un fonctionnement intermittent, les pompes doivent être toujours parfaitement opérationnelles. En même temps, la surveillance et la maintenance doivent être réduites à un minimum. L’outil de surveillance numérique KSB Guard permet les deux : les capteurs de vibrations et de température installés sur les pompes assurent la surveillance des pompes en permanence.
Les données enregistrées sont envoyées par KSB Guard à l’ordinateur ou à l’application via une passerelle (gateway), positionnable librement de manière à assurer une connexion stable avec le réseau de téléphonie mobile – même lorsque l’unité KSB Guard se trouve au sous-sol, comme chez SAMSON.
De cette manière, SAMSON peut visualiser à tout moment l’ensemble des informations importantes. Les risques de défaillance peuvent être détectés de façon précoce et les interventions de maintenance planifiées précisément. Ceci permet de réduire les arrêts imprévus et les incidents techniques qui en sont à l’origine, et de réduire ainsi les coûts.
Au total, sept pompes KSB différentes sont intégrées dans l’installation, avec des profils de charge variés. Il s’agit de modèles des gammes Multitec, HPKL, MegaCPK, Etabloc, RDLO, HGM et Movitec.
Les plus petites de ces pompes sont équipées du variateur de fréquence PumpDrive. La régulation de la vitesse convient particulièrement lorsque les besoins de l’installation varient – comme c’est le cas dans le centre d’innovation. La régulation flexible de la vitesse permet un fonctionnement adapté aux besoins, ce qui se traduit par des économies d’énergie, un rendement amélioré et une meilleure disponibilité de la pompe.
Une planification détaillée et une organisation structurée entre SAMSON et KSB ont été à la base de la réussite du projet. D’autres facteurs déterminants durant la réalisation du projet ont été la coopération efficace avec toutes les autres entreprises impliquées ainsi que la livraison des produits et services de KSB selon le calendrier fixé.
“De par les projets précédents, nous connaissions bien les produits KSB et nous étions par conséquent certains d’avoir le partenaire parfait à nos côtés pour un projet de cette envergure. De plus, KSB joue un rôle de pionnier dans l’industrie 4.0 et la numérisation, comme le montre par exemple KSB Guard.”
Domagoj Vnucec, directeur du ROLF SANDVOSS INNOVATION CENTER, SAMSON AG
Produits utilisés :
Etabloc
Pompe monobloc à volute, monocellulaire, performances suivant EN 733, avec chemise d'arbre et bagues d'usure remplaçables, avec variateur de fréquence monté sur le moteur. Avec KSB SuPremE, un moteur synchrone à réluctance sans aimant (sauf tailles de moteur 0,55 kW / 0,75 kW avec 1500 t/min qui sont équipées d'aimants permanents), classe de rendement IE4/IE5 selon CEI TS 60034-30-2:2016, pour le fonctionnement avec variateur de fréquence KSB PumpDrive 2 ou KSB PumpDrive 2 Eco sans capteur de position rotorique. Points de fixation selon EN 50347, dimensions extérieures selon DIN V 42673 (07-2011). Version ATEX disponible.
HGM/HGM-S
Pompe horizontale à corps segmenté, à joint perpendiculaire à l’axe, multicellulaire, lubrifiée par le fluide pompé, avec roues radiales, entrée axiale et radiale monoflux.
MegaCPK
Pompe horizontale à volute, à joint perpendiculaire à l’axe, en construction process, avec roue radiale monoflux, monocellulaire, conforme aux normes DIN EN ISO 5199, dimensions suivant DIN EN ISO 2858, complété des DN25 et ≥DN200, disponible en de nombreux matériaux et types d'étanchéité, également disponible en variante avec arbre mouillé et chambre d’étanchéité conique. Version ATEX disponible.
Movitec
Pompe centrifuge haute pression verticale multicellulaire, à corps segmenté, avec orifices d'aspiration et de refoulement opposés de même diamètre (exécution en ligne), construction monobloc. Avec KSB SuPremE, un moteur synchrone à réluctance sans aimant (sauf tailles de moteur 0,55 kW / 0,75 kW avec 1500 t/min qui sont équipées d'aimants permanents), classe de rendement IE4/IE5 selon CEI TS 60034-30-2:2016, pour le fonctionnement avec variateur de fréquence KSB PumpDrive 2 ou KSB PumpDrive 2 Eco sans capteur de position rotorique. Points de fixation suivant EN 50347, dimensions extérieures suivant DIN V 42673 (07-2011). Version ATEX disponible.
Multitec
Pompe centrifuge horizontale ou verticale, multicellulaire, à corps segmenté, en construction monobloc ou en version sur socle commun, aspiration axiale ou radiale, roues radiales moulées, variateur de fréquence monté sur le moteur. Version ATEX disponible.
RDLO
Pompe à volute monocellulaire, à plan de joint horizontal, pour installation horizontale ou verticale, avec roue radiale à double flux, brides de raccordement selon DIN, EN ou ASME.
KSB Guard
Service de surveillance intelligent et complet pour les pompes et d'autres machines tournantes. Disponible 24H/24 et 7j/7, tous constructeurs. Grâce à KSB, découvrez la maintenance prévisionnelle et profitez d'une transparence totale, d'une disponibilité améliorée, d'une plus grande sécurité d'utilisation et d'un fonctionnement efficace (des pompes non régulées). KSB Guard vous permet de consulter à toute heure et en tout lieu des données de fonctionnement importantes telles que les vibrations, la température, les heures de fonctionnement et l'état de charge (des pompes non régulées). En outre, pour tout écart par rapport au fonctionnement normal, une notification sera immédiatement envoyée via le portail Web KSB Guard / l'application. Les experts du centre de surveillance KSB apporteront également leur assistance lors de l'analyse des causes.
PumpDrive 2/PumpDrive 2 Eco
Variateur de fréquence modulaire auto-refroidi permettant la variation continue de la vitesse de rotation de moteurs asynchrones et de moteurs synchrones à réluctance par le biais de signaux analogiques normalisés, du bus de terrain ou du clavier afficheur. L'auto-refroidissement de PumpDrive permet le montage direct sur le moteur, le montage mural et le montage dans une armoire de commande. Régulation de six pompes au maximum sans régulateur supplémentaire.
PumpMeter
Appareil de surveillance du fonctionnement d'une pompe. Il s'agit d'une unité intelligente de détection de la pression de pompes avec affichage des valeurs mesurées et des caractéristiques de fonctionnement. Elle enregistre le profil de charge de la pompe pour signaler les potentiels d'optimisation éventuels en termes d'efficacité énergétique et de disponibilité. L'appareil est équipé de deux capteurs de pression et d'un module d'affichage. PumpMeter est entièrement monté en usine et paramétré en fonction de la pompe. Après son raccordement au moyen d'un connecteur M12, PumpMeter est immédiatement opérationnel.