Surveillance continue de létat dun décanteur dans lindustrie des eaux usées
Use Case
Centrale dépuration de Kressbronn
Dans une centrale dépuration, la finalité du traitement des eaux usées est une «eau propre». Pendant lépuration, la centrale produit des boues appelées primaires, qui ne peuvent pas être nettoyées davantage. Ces boues sont des déchets spéciaux qui sont brûlés dans un incinérateur. Lélimination de ces déchets spéciaux est calculée en fonction de leur poids. Étant donné que leau représente la plus grande partie des boues primaires non traitées, les centrales dépuration ont un avantage certain à séparer les particules solides des particules liquides pour réduire le poids. Les méthodes pour y arriver sont variées.
Celle utilisée dans la centrale dépuration de Kressbronn est un décanteur. Elle consiste à séparer leau des particules solides à laide de la force centrifuge. La partie liquide des boues primaires est réinjectée dans le process dépuration alors que la partie sèche restante de la boue est éliminée.
En cas darrêt imprévu, les répercussions pourraient impacter lensemble de lélimination communale des eaux usées, voire larrêter complètement en cas de panne prolongée.
La situation initial
Le décanteur ne faisait pas lobjet dune surveillance continue et les paliers, par exemple, nétaient remplacés que lorsque le dommage était audible. Dans le pire des cas, cela pouvait provoquer un arrêt imprévu de la centrale avec, à la clé, une accumulation de boues primaires. Les délais de réparation étaient alors longs et la centrale dépuration devait sarrêter de fonctionner.
Pas de surveillance détat des moteurs à tambour.
Intervalles de maintenance prédéfinis.
Pas dalarme et davertissement anticipé de dégâts naissants.
Objectif du projet
Mise en place dune surveillance continue des paramètres applicables au process et à linstallation.
Organisation de mesures dentretien pour les parties critiques de linstallation, comme le réducteur, afin déviter les immobilisations imprévues.
La réalisation
Le décanteur utilisé à Kressbronn a déjà plusieurs dizaines dannées à son actif et est commandé par un PLC Siemens S5. Lachat de pièces de rechange est plus complexe pour tous les composants et lintégration directe de composants de surveillance des process dans le PLC est quasi impossible. Pour autoriser malgré tout une disponibilité la plus longue possible du décanteur et en particulier des composants critiques, ces derniers ont été équipés daccéléromètres et de capteurs de température.
Surveillance
- des paliers de la centrifugeuse
- des moteurs dentraînement
- du réducteur
Lenregistrement de la vitesse de rotation des deux moteurs a lieu à laide de deux capteurs inductifs IFC201. Toutes les données des détecteurs sont transférées à trois VSE150, installés dans une armoire électrique.
Pour une future modernisation et le passage du PLC S5 vers un PLC S7, le client a opté pour des VSE avec des interfaces ProfiNet. Il est ainsi possible dintégrer directement les paramètres doscillation dans la commande du décanteur.
Pour permettre une visualisation conviviale et ajustable, le client a choisi dutiliser moneo. Lavantage réside dans le fait que les autres données de capteur du reste de linstallation peuvent être intégrées dans un seul système. Sans oublier quune alarme est déclenchée quand les valeurs limites réglées sont dépassées.
La clé du succès
Modernisation réussie dune machine de plusieurs dizaines dannées, pour laquelle lacquisition de pièces de rechange devient de plus en plus complexe. La surveillance supplémentaire permet de continuer à exploiter linstallation pendant de nombreuses années encore sans rogner sur la sécurité et la fiabilité.
Tableau de bord
- V efficace palier moteur principal [mm/s]
- Oscillation palier moteur principal [mg]
- Température de palier moteur principal [C°]
- Température de palier moteur secondaire [C°]
- Oscillation palier moteur secondaire [mg]
- V efficace palier moteur secondaire [mm/s]
- Température de palier moteur secondaire [C°]
- Température de palier moteur principal [C°]
- Oscillation palier moteur secondaire [mg]
- V efficace palier moteur secondaire [mm/s]
- Oscillation palier moteur principal [mg]
- V efficace palier moteur principal [mm/s]
- a efficace palier côté liquide [mg]
- Balourd rotor côté liquide [mm/s]
- Température de palier côté liquide [C°]
- Température de palier côté solide [C°]
- Balourd courroie tambour [mm/s]
- Balourd carter de réducteur [mm/s]
- a efficace palier côté solide [mg]
- Balourd courroie vis sans fin [mm/s]
- Balourd rotor côté solide [mm/s]
- Oscillation entrée de réducteur [mm/s]
Notre client
Les communes de Kressbronn a. B. et de Langenargen exploitent ensemble une centrale dépuration dans lEichert. Cette centrale dépuration purifie les eaux usées à quatre niveaux: mécaniquement, biologiquement, chimiquement et avec du charbon actif en poudre. Le quatrième niveau dépuration est particulièrement important étant donné quil élimine les éléments traces (tels que résidus de médicaments) des eaux usées. Une fois que les eaux usées ont passé les autres niveaux dépuration, elles sont réintroduites dans le Lac de Constance.
