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Tesi etd-04142015-101527


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
ROMEO, SALVATORE
URN
etd-04142015-101527
Title
Gestione efficiente degli scaricatori di condensa: analisi dei guasti e dei costi-benefici della pianificazione di una manutenzione programmata, in un impianto di produzione di biodiesel
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA GESTIONALE
Supervisors
tutor Ing. Frattali, Marco
relatore Dott. Frosolini, Marco
relatore Prof. Failli, Franco
Parole chiave
  • manutenzione
  • scaricatori di condensa
  • ottimizzazione
  • ispezione
  • analisi costi benefici
Data inizio appello
29/04/2015;
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
29/04/2018
Riassunto analitico
La manutenzione, un tempo vista quasi esclusivamente come risorsa operativa, sta diventando per le aziende sempre più un espediente strategico, anche in virtù degli effetti che può avere sulla gestione dei fattori produttivi, quali la tutela ambientale, la sicurezza, il rispetto dei requisiti di legge, oltre che le prestazioni del sistema produttivo e la qualità del prodotto. In tale contesto, lo sviluppo e l’applicazione delle tecniche di manutenzione preventiva e della programmazione dei lavori rispondono alla duplice esigenza di ottenere una maggiore efficienza della funzione manutenzione e di ridurre la discontinuità del carico di lavoro che è una delle cause degli elevati costi della manutenzione stessa. È tuttavia evidente che, in misura maggiore o minore in relazione alla natura dell’azienda, una quota delle attività di conservazione dei macchinari e degli impianti deve essere effettuata tramite interventi di emergenza il cui accadimento è ovviamente casuale. Ne consegue che tale situazione porta molte realtà industriali a realizzare indicazioni e strumenti di supporto per una corretta gestione delle attività manutentive.
Su queste premesse si colloca questa tesi, ovvero nel voler individuare nuove opportunità manutentive fornendo delle linee guide per una manutenzione preventiva di un componente, lo scaricatore di condensa, spesso troppo sottovalutato nella realtà industriale.
Nel secondo capitolo verrà presentata una panoramica delle principali strategie manutentive, ognuna delle quali correlata da una breve descrizione, peculiarità, vantaggi e svantaggi. Verranno inoltre presentati i principali KPI (Key Performance Index) di manutenzione e una breve descrizione del funzionamento e delle potenzialità espresse e latenti dei software C.M.M.S. (Computerized Maintenance Management System).
Dopo una prima panoramica sulle differenti strategie manutentive, verrà introdotto l’argomento degli scaricatori di condensa, illustrando i principi che sono alla base del loro funzionamento e le principali tipologie ad oggi presenti sul mercato. In seguito verrà fornita un’indagine originale sulla valutazione delle perdite di vapore da ciascuno degli scaricatori analizzati presso un’impresa che produce bio combustibili da fonti vegetali rinnovabili.
Nel quarto capitolo verrà presentato l’impianto oggetto di questa tesi: si tratta di un impianto che produce bio carburante e glicerina (dapprima grezza, successivamente raffinata) da olii di origine naturale (olio di palma e colza principalmente). Dopo la descrizione dell’impianto verrà effettuata un’analisi “AS-IS”, successiva alla fase di mappatura, dello stato degli scaricatori di condensa presenti sull'impianto; una valutazione del loro stato di funzionamento o non funzionamento (in cui verranno illustrati tutti i possibili modi di guasto); le metodologie di indagine non distruttiva possibili e le ragioni che hanno portato all’uso della termografia. A completare il capitolo verranno illustrate le attività eseguite per la valutazione delle perdite di vapore da ciascuno scaricatore di condensa, le possibili alternative di calcolo proposte dalla letteratura specializzata e le motivazioni che hanno indotto la scelta della formula presentata dalla U.N.F.C.C.C. (Unite Nation Framework Convention on Climate Change ) nello studio AM0017 “Steam system efficiency improvements by replacing steam traps and returning condensate”, con qualche modifica necessaria per meglio adattarsi all’impianto preso in esame.
Dopo aver ottenuto una stima economica delle perdite dagli scaricatori di condensa presenti nell'impianto, nel capitolo 5 viene presentata un’analisi sulla possibile strategia manutentiva da adottare per gli scaricatori di condensa. Per raggiungere lo scopo sono state utilizzate alcune tecniche statistiche tra cui il test di Kruskal-Wallis, fondamentale per confermare l’ipotesi portante del capitolo ovvero l’appartenenza di tutti gli scaricatori di condensa ad una medesima distribuzione statistica.
Nel capitolo 6 è stata effettuata un’analisi del rischi legati alla manutenzione degli scaricatori di condensa, in cui sono stati esaminati i principali aspetti di rischio, il loro eventuale impatto per l’impresa e la loro probabilità di accadimento. Successivamente è stato proposto un metodo originale per la determinazione dell’intervallo di tempo ottimo tra due ispezioni; il primo step è coinciso con la determinazione di un “profilo medio” di uno scaricatore medio per l’impianto oggetto della tesi, individuato come media ponderata delle proprietà geometriche (diametro orifizio di scarico) e prestazionali (tipologie di guasto) di ogni singolo scaricatore; il secondo step è coinciso con la valutazione delle perdite del sistema di scarico della condensa in funzione dell’affidabilità totale del sistema calcolata nel capitolo 5 (in funzione dell’intervallo di tempo che trascorre tra due ispezioni successive); questi costi sono stati detti di inefficienza; il terzo step è coinciso con l’individuazione della curva dei costi di ispezione, intesi come i costi sorgenti dall'effettuazione di ispezioni degli scaricatori di condensa (somma dei costi fissi e variabili di ispezione); in ultimo è stato definito l’intervallo di tempo tra due ispezioni che massimizzasse il trade-off tra costi di inefficienze e costi di ispezione.
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