La separazione tra due fluidi a differente densità è un processo
abbastanza frequente nell’industria chimica e petrolchimica, dove in generale
un idrocarburo viene separato dall’acqua (o da una soluzione acquosa) per seguire
poi un processo differente, attraverso l’impiego di una sonda multiparametrica
In passato, per rilevare la posizione
dell’interfaccia acqua/olio sono stati utilizzati sistemi meccanici che
sfruttavano il principio di Archimede, i quali presentavano però la necessità
di frequenti manutenzioni a causa
del movimento di parti meccaniche e imprecisioni anche importanti, qualora ci
fossero variazioni di densità dovute al
cambiamento della temperatura.
Negli anni recenti in questa
specifica misura hanno prevalso sensori capacitivi e radar a onda guidata.
Entrambe queste tecnologie, capacitiva e
radar a onde guidate, presentano delle limitazioni.
Per superarle Endress+Hauser ha studiato e progettato un nuovo
strumento in grado di integrare i benefici di una sonda radar a onda guidata e di una sonda capacitiva:
Levelflex FMP55 Sensor Fusion, dove l’asta che funge da guida d’onda è
allo stesso tempo una vera e propria sonda capacitiva.
La FMP55 è una sonda multiparametrica che in continuo utilizza due principi fisici
differenti per rilevare la misura di interfase.
Quando non è presente emulsione, la
sonda capacitiva viene utilizzata per calcolare con precisione il valore di
costante di elettrica del fluido superiore; se in determinate condizioni
operative si presenta uno strato di emulsione, la FMP55 in automatico rileva la
posizione dell’interfase grazie alla sonda capacitiva e il livello totale con
la guida.
La soluzione Levelflex FMP55 a microimpulsi
guidati con SensorFusion si basa su un sistema che combina il
principio di misura capacitivo ai microimpulsi guidati in un unico dispositivo.
Lo strumento garantisce un rilevamento sicuro del valore misurato anche in
strati di emulsione e contemporaneamente del livello di interfase.
Questo rende Levelflex FMP55
multiparametrico il nuovo standard nella misura di interfase soprattutto nel settore chimico e nell’Oil&Gas.
Versalis, società chimica di ENI, ha ottenuto la certificazione ISCC Plus per monomeri, intermedi, polimeri ed elastomeri, prodotti certificati con materie prime sostenibili, da bionafta e da riciclo chimico
Un passo
importante verso l’obiettivo di offrire al mercato prodotti decarbonizzati e
circolari con una nuova gamma “bio
attributed” e “bio-circular attributed” realizzata con bionafta, e “circular
attributed”, nel caso in cui la materia prima sia un “recycled oil”, olio da pirolisi
ottenuto dal processo di riciclo chimico
dei rifiuti di plastica mista.
La disponibilità di bionafta deriva dall’integrazione con Eni, che ha trasformato due raffinerie in bioraffinerie, a Venezia Porto Marghera e a Gela, garantendo l’approvvigionamento di materia prima sostenibile. prodotti sostenibili, che trae origine da oli vegetali, oli alimentari esausti o altre tipologie di scarti organici.
ISCC Plus è parte
dello schema di certificazione ISCC (International
Sustainability & Carbon Certification, approvato dall’Unione Europea), ha natura
volontaria e permette alle aziende dell’intera filiera di monitorare e
poter dimostrare la sostenibilità dei propri prodotti attraverso
il controllo di requisiti di sostenibilità, di tracciabilità e del bilancio di
massa.
I prodotti
Versalis certificati comprendono i monomeri e gli intermedi etilene,
propilene, benzene, stirene, butadiene, i polimeri polietilene (LDPE,
HDPE, LLDPE), stirenici (PS, EPS e ABS), ed elastomeri (SBR,
BR, EPDM), che non differiscono nella loro composizione chimica e nelle
prestazioni fisico-meccaniche rispetto a quelli realizzati con materia prima di
origine fossile.
L’attività di
certificazione ISCC Plus, avviata da Versalis nel 2020, verrà estesa, nel corso
dell’anno, anche ad altri siti produttivi italiani ed esteri e attesta,
inoltre, la concretezza della strategia di economia circolare mirata anche a
utilizzare materie prime sostenibili.
Negli impianti di estrazione di combustibili fossili, la produzione del calore necessario al processo produttivo costituisce una criticità rilevante, sia in termini dei costi generali e impatto ambientale che della stabilità della produzione, ma anche una risorsa con potenziali spazi di miglioramento in termini di efficienza di produzione e gestione efficiente del vapore
Aspetti di interesse sono l’incremento dell’efficienza di produzione,
attraverso una migliore gestione della generazione
termica e tramite un migliore
recupero energetico da opportune sorgenti di calore e/o combustibile di
recupero in ambito di processo.
Gli impianti Oil & Gas
Upstream, le raffinerie, gli impianti chimici e petrolchimici sono fra le realtà più coinvolte in questo tipo di problematiche.
ABB suggerisce un approccio globale, tramite il controllo coordinato di caldaie, turbine a vapore e a gas, considerando esplicitamente l’efficienza delle apparecchiature, la disponibilità di recuperi energetici e tenendo in considerazione, in tempo reale, i prezzi dell’energia.
L’approccio proposto prevede l’utilizzazione
della soluzione Steam & Power Optimization, che garantisce
l’ottimizzazione di vapore e potenza in tempo reale, utilizzando la
tecnologia Abb Ability Optimax.
Per la corretta gestione di una rete a
vapore complessa, con molteplici apparecchiature quali caldaie, turbine a gas e turbine vapore, che interagiscono tra loro
e che hanno diverse dinamiche, l’uso di un
software di Advanced Process
Control (Apc) risulta determinante al fine di controllare in
modo sistematico e appropriate tutte le apparecchiature facenti parte della
rete vapore.
Il vantaggio più immediato è la stabilità di processo, sia a livello di
rete vapore stessa, sia a livello di apporto termico verso le unità di
processo.
La soluzione Steam & Power Optimization implementa un algoritmo di
controllo che agisce in modo dolce, modulando opportunamente gli asset a
disposizione ai fini di ottimizzare l’efficienza
energetica ed economica, utilizzando in modo appropriato la tecnologia Apc.
Questa soluzione è alternativa alle
complesse logiche Dcs, normalmente implementate per gestire una rete vapore
articolata, logiche che peraltro difficilmente riescono a gestire in modo
ottimale la pluralità delle condizioni operative possibili.
La soluzione di Steam & Power
Optimization ha, inoltre, un ottimizzatore integrato in grado di gestire
modelli non lineari e complessi, utilizzando costi e prezzi espliciti e un
funzionale di ottimizzazione economica.
La soluzione Abb Ability Optimax
interviene su caldaie e turbine, considerando le curve di efficienza proprie
delle apparecchiature e i relativi vincoli quali, ad esempio, carico minimo e
massimo, al fine di ottimizzare il rendimento complessivo della produzione di
calore ed energia.
Agisce, inoltre, in modo attivo per ridurre le perdite energiche, ad
esempio, nel caso in cui si aprano le valvole di bypass verso livelli di
pressione più ridotti, oppure nel caso in cui si aprano le valvole di sfiato in
atmosfera.
Al verificarsi di grandi variazioni
nella rete vapore, dovute, ad esempio, a trip/fuori servizio delle
apparecchiature, la soluzione Steam
& Power Optimization utilizza tutti i componenti della rete a vapore
per migliorare il controllo e mitigare gli effetti dell’evento anomalo,
riducendo le deviazioni di pressione e temperature dai loro obiettivi ottimali.
Come ulteriore beneficio, poiché la
soluzione di Steam & Power Optimization è basata su tecnologia Apc, intrinsecamente multivariabile, tutte
le modalità di funzionamento richieste, ad esempio in termini di caldaie e
turbine in marcia o in condizioni di arresto, vengono gestite con una
singola configurazione software Apc, a fronte di complesse configurazioni
Dcs atte a gestire molti sotto casi e, peraltro, con performance non ottimali.
La configurazione delle strategie di
controllo della rete vapore, nell’insieme, risulta notevolmente semplificata in
quanto non sono necessarie configurazioni Dcs alternative o complessi
schemi di over-ride al livello di controllo di base per le modalità
“caldaia-segue”, “turbina-segue”, e gestione valvole di bypass/laminazione con
setpoint sfasati e altre modalità analoghe che tentano di gestire, cercando di
semplificarla, una realtà complessa, senza peraltro riuscire a conseguire le
performance necessarie.
Le
aziende cosiddette “smart” che avevano già compiuto un percorso di
digitalizzazione hanno reagito bene di fronte all’imprevisto e hanno potuto,
anche durante il lockdown, garantire la propria continuità produttiva e
mantenere, se non in alcuni casi migliorare, il proprio posizionamento
competitivo
Marco Taisch, docente ordinario del Politecnico di Milano e Presidente MADE Competence Center I4.0 e Fabrizio Scovenna Country Director Italian Region, Rockwell Automation e parlano di digitalizzazione.
La forte
digitalizzazione ha permesso a molte aziende di essere veloci nel
cambiamento e grazie alla loro flessibilità
di essere in grado di riconvertire le proprie linee di produzione per
rispondere efficacemente a un bisogno dettato dall’emergenza sanitaria.
Opportunità su tre dimensioni
Marco Taisch: “Sono quasi
convinto, sempre in virtù del mio innato ottimismo, che tutto ciò ci permetterà
di fare un balzo in avanti. Oggi godiamo di una certa immagine e credibilità
perché abbiamo dimostrato di aver saputo gestire l’emergenza meglio di molti
altri paesi. Tuttavia, ritengo che il vero ritorno di immagine lo avremo se
sapremo sfruttare bene i fondi che l’Europa metterà a nostra disposizione. Per
fare ciò il singolo imprenditore dovrà vedere le opportunità che si presentano
su tre dimensioni.”
“La prima è quella interna delle
operations e delle fabbriche stesse.
Sarà necessario riorganizzarle in funzione di nuove modalità operative e di una
maggiore digitalizzazione sfruttando opportunità come
ad esempio il monitoraggio da remoto. Ciò può tradursi in una
riorganizzazione dei turni di lavoro per andare incontro alle normative di
distanziamento sociale oppure, ad esempio, nel fare job enrichment della persona formandola e assegnandogli maggiori
responsabilità.”
“La seconda dimensione è quella
delle supply chain. Per anni, in
qualità di seguaci della lean, abbiamo perseguito modelli di catene di
fornitura snelle, senza grandi scorte perché significavano grandi costi.
Questo modello ha mostrato tutta la sua fragilità nel momento nel quale un
anello di questa supply chain è venuto a mancare a causa del contagio, le
ripercussioni sono state sentite a livello globale. Qual è la lezione appresa?
Investire in supply chain molto corte che portano a un aumento della capacità
produttiva in determinate zone e quindi alla rilocalizzazione. Ciò può trasformarsi in una grande opportunità di
reshoring per l’Italia e di
conseguenza di generazione di posti di lavoro. Il consumatore che vuole tutto e
subito può essere soddisfatto anche in un momento di emergenza, da parte sua,
deve però essere disposto a pagare un costo maggiore.”
“Terzo tema i nuovi modelli di
business. Non solo quello a cui accennava Fabrizio prima sulla vendita ma anche
diverse modalità di erogazione dei servizi che prima non erano assolutamente
accettate dal cliente. Un esempio per tutti il collaudo di un impianto
realizzato da remoto grazie all’uso della realtà aumentata. Il cliente si è
reso conto che non solo il metodo è estremamente efficace ma permette anche di
risparmiare tempo e denaro. Questa nuova tipologia di servizio può benissimo
generare nuovi modelli di business a marginalità garantita”.
L’innovazione supporta l’occupazione tramite
l’acquisizione di nuove competenze
Pur avendo da molti anni
iniziato a erogare servizi di assistenza da remoto anche in Rockwell Automation
abbiamo registrato un incremento della domanda da parte di clienti che prima
richiedevano espressamente la presenza di tecnici specializzati in loco. Le
ultime messe in servizio, che per forza di cose abbiamo dovuto realizzare a
distanza, hanno portato i nostri clienti a guardare con maggior interesse
questa nuova modalità di collaborazione che prevede l’uso di avanzate
tecnologie di realtà aumentata. Per estendere maggiormente la conoscenza e il
valore di questi servizi abbiamo deciso per questi mesi di offrire la
possibilità di accedere a titolo gratuito al nostro supporto online.
Marco Taisch: “Desidero finire
con un pensiero che so che Fabrizio condivide pienamente. Questa nuova cultura tecnologica ha permesso di
spazzar via una volta per tutte la convinzione che l’innovazione porti via
posti di lavoro. Questo forse poteva essere vero un tempo quando le macchina e
i robot andavano a sostituire il braccio dell’uomo. Le tecnologie a cui facciamo riferimento oggi
sono quelle del dato e dell’informazione. Parliamo di automazione cognitiva
poiché una volta raccolto e analizzato il dato viene messo a disposizione di
chi deve prendere decisioni. Un operatore aumentato di tecnologia wereable, come smartwatch,
occhiali, esoscheletri è estremamente più produttivo e sostituirlo con una
macchina è di sicuro più costoso.
L’industry 4.0 e tutte le tecnologie che stanno dietro
hanno alla base il paradigma dell’informazione portata nel punto giusto, al
momento giusto, alla persona giusta.
Nel 2020 si è registrato un abbassamento significativo delle emissioni di anidride carbonica, in buona parte però dovuto ai lockdown generali, la prima parte di una trasformazione digitalenel settore Oil&Gas
Chi opera in settori ad alto impatto ambientale, come l’Oil & Gas, sa bene che la produzione sostenibile passa attraverso lo sviluppo e l’impiego di tecnologie avanzate e non può prescindere da scelte strategiche coraggiose per avviarsi alla trasformazione digitale.
In base a uno studio pubblicato sulla
rivista Nature e condotto da un team internazionale di scienziati, nei primi sei mesi del 2020 le emissioni di
anidride carbonica mondiali sono calate dell’8,8%, che corrisponde a
circa 1,5 miliardi di tonnellate di anidride carbonica in meno rilasciate
nell’atmosfera.
Il mondo però si è rimesso in moto e
ridurre le emissioni nocive rimane obiettivo prioritario per il settore
produttivo, soprattutto per i comparti a maggior impatto ambientale.
L’evoluzione tecnologica degli
ultimi anni ha fornito un grande contributo ai processi produttivi e operativi
nel mondo dell’Oil & Gas. Oggi i
fornitori sono tenuti a rispondere alle nuove esigenze operative legate alle
sfide ambientali. In questo contesto opera anche Emerson, che propone ai clienti del settore
Oil&Gas una chiara visione degli scenari tecnologici più congeniali allo
sviluppo di una produttività altamente sostenibile.
L’Industrial Internet of Things sta attivamente accompagnando la trasformazione digitale degli impianti.
I protocolli
di comunicazione wireless,affidabili,
pervasivi e scalabili, permettono il monitoraggio
degli impianti e della produzione in tutti i suoi aspetti.
I dati raccolti, analizzati con piattaforme software che utilizzano modelli di
analisi sia di tipo fisico sia algoritmi di intelligenza artificiale,
restituiscono direttamente all’utente le informazioni utili nel momento in cui
sono più necessarie, facilitando e ottimizzando il lavoro di chi deve garantire l’efficienza e la produzione.
L’utilizzo delle ultime tecnologie in
termini di dispositivi mobili, dagli
smartphone edai tablet industriali
fino alle soluzioni indossabili di realtà aumentata, permettono una
interazione con gli impianti immediata, efficace come mai prima era stato
possibile.
I dispositivi
di realtà aumentata, inoltre, permettono la collaborazione diretta in audio
e video con gli specialisti, sia interni che esterni, garantendoci così il
pieno supporto mentre continuiamo ad operare a mani libere sul nostro impianto.
A complemento di tutte queste tecnologie
digitali, e con l’obiettivo di migliorare la produttività e la collaborazione grazie a un efficace collegamento
tra persone e tecnologie, Emerson ha lanciato la nuova piattaforma digitale
MyEmerson e i servizi di collaborazione da remoto Connected Services.
MyEmerson è una piattaforma digitaleche
migliora la collaborazione tra i reparti all’interno dell’intera organizzazione
e permette di connettersi in maniera rapida ed efficace, offrendo visibilità
delle informazioni critiche in modo da poter lavorare in modo più efficiente.
La varietà di strumenti inclusi in MyEmerson consente di progettare
rapidamente soluzioni, gestire software e risorse installate, collaborare con
esperti e ottimizzare i processi di approvvigionamento per ottenere
miglioramenti misurabili in termini di velocità e produttività.
MyEmerson, infine, grazie all’accesso immediato alla documentazione dei dispositivi, ai manuali
per le installazioni, agli elenchi dei pezzi di ricambio e ricambi consigliati,
aiuta il personale di impianto a svolgere il proprio lavoro in modo più rapido,
pianificare attività e manutenzioni, tenere sotto controllo e gestire al meglio
il ciclo di vita dei dispositivi.
Per quanto riguarda i Connected
Services,Emerson propone
soluzioni in grado di sfruttare tutti i vantaggi che la trasformazione digitale mette a disposizione, riducendo le tempistiche di intervento, sia per quanto riguarda le
attività di manutenzione periodiche, sia per quanto riguarda la gestione e
manutenzione ottimale degli asset di
processo e di sistema
Le applicazioni di Connected Services
targate Emerson sono già operative nel settore Oil&Gas, in particolare su
impianti offshore e raffinerie in Italia e in Europa.
Si tratta di sistemi di Rotating equipment, ovvero monitoraggio e analisi dati per la
predizione e la protezione dei dispositivi, sistemi di Static equipment, ovvero
monitoraggio da remoto per ridurre i rischi di corrosione ed erosione, Steam
System per il monitoraggio energetico e identificazione perdite, e Sistemi di
controllo, valvole e strumentazione di campo per il monitoraggio da remoto, gli
interventi di manutenzione e calibrazione, l’ottimizzazione e la gestione degli
allarmi