Details

1. Introduzione
Il Banco di Prova del Compressore è progettato per valutare e caratterizzare gli oli lubrificanti dei compressori a vite lubrificati a olio in condizioni realistiche e controllate. La sua funzione principale è far funzionare un compressore a vite lubrificato a olio — tipicamente un Atlas Copco GA 15 A 13 (o equivalente) — in un circuito chiuso, monitorando continuamente pressione, temperatura, portata e parametri correlati. Sottoponendo gli oli di prova (ISO VG 32–100) a un funzionamento prolungato, è possibile ispezionare i componenti a valle per trarre conclusioni sulla stabilità all’ossidazione, sulle proprietà di usura e sulle prestazioni complessive sotto carico.

Obiettivi principali includono:
 ● Valutazione delle Prestazioni dell’Olio: Determinare la tendenza all’ossidazione e la durata degli oli del compressore.
 ● Diagnostica Basata sui Dati: Acquisire dati in tempo reale (pressione, temperatura, portata) tramite un sistema integrato DAQ/PLC per l’analisi post-test.
 ● Conformità a Sicurezza e Normative: Progettato per soddisfare la Direttiva Europea Macchine 2006/42/CE o standard indiani equivalenti, con interblocchi, valvole di sicurezza e arresti di emergenza.

2. Specifiche Tecniche

            

              
Parametro
              
Specifiche
            
            

              
Tipo di Compressore
              
Rotativo a vite lubrificato a olio (Atlas Copco GA 15 A 13 o equivalente)
            
            

              
Potenza Motore
              
15 kW (20 HP)
            
            

              
Tensione di Alimentazione
              
415 VAC, trifase, 50 Hz, 63 A
            
            

              
Pressione Massima di Scarico
              
12,5 bar (nominale); valvola di sicurezza a 14 bar
            
            

              
Portata Massima
              
71 CFM (≈ 120 m³/h) a 130 °C
            
            

              
Gradi di Olio Supportati
              
ISO VG 32, 46, 68, 100
            
            

              
Capacità Serbatoio Olio
              
500 L, serbatoio verticale in acciaio (IS 2062 E 250 BR), testato idraulicamente a 15 bar
            
            

              
Gamma Misuratore di Portata
              
0–150 LPM (tipo turbina, uscita 4–20 mA)
            
            

              
Trasmettitori di Pressione
              

                • Aspirazione: 0–2,5 bar abs (Wika S20)

                • Scarico/Serbatoio: 0–16 bar manometro × 4 (Wika S20)
              
            
            

              
Trasmettitori di Temperatura
              
0–150 °C (Wika TR 10 × 5, sonda 6 mm)
            
            

              
Sistema di Raffreddamento
              
Raffreddatore olio + pompa di circolazione (≤ 130 °C in uscita); raffreddatore ad aria + separatore a valle
            
            

              
Valvola di Sicurezza Serbatoio
              
14 bar (scarico a 12,5 bar tramite valvola a sede angolare)
            
            

              
Hardware HMI/DAQ
              

                • PLC: Siemens SIMATIC S7-1200

                • PC Industriale: Intel i7, 8 GB RAM, 1 TB HDD, Windows 10 Pro, monitor TFT 21″
              
            
            

              
Pannello di Controllo (VFD)
              
Schneider ATV212, 22 kW, trifase, con interruttori MCCB, relè di sovraccarico, pulsanti, torretta luminosa, arresto di emergenza
            
            

              
Interblocchi di Sicurezza
              
Sovratemperatura (> 130 °C → spegnimento VFD), sovrapressione (> 14 bar → valvola di sfogo), allarme livello olio basso
            
            

              
Ingombro (Circa)
              
2,5 m × 1,5 m × 1,8 m (insieme skid compressore, pannelli, serbatoio)
            
            

              
Dimensioni Skid Compressore
              
1,3 m × 0,78 m × 1,2 m
            
            

              
Dimensioni Armadio DAQ
              
0,6 m × 0,8 m × 1,8 m
            
            

              
Dimensioni Pannello Controllo VFD
              
0,8 m × 0,3 m × 1 m
            
            

              
Dimensioni Serbatoio
              
Ø 1 m × 1,2 m
            
            

              
Materiale di Costruzione
              
Skid: lamiera IS 2066 MS (10 mm) + canali ISMC-100; Serbatoio: acciaio IS 2062 E 250 BR; tubazioni: SS/PK
            
            

              
Verniciatura/Rivestimento
              
Verniciatura a polvere sullo skid; primer + topcoat anticorrosivo sul serbatoio
            
            

              
Precisione Strumentazione
              

                • Pressione: ± 1 % FS (Wika 233.50.100)

                • Temperatura: ± 0,5 °C (Wika TR 10)
              
            
          

3. Blocchi Funzionali Principali
Il banco è diviso in quattro sottosistemi principali, ciascuno formando un circuito di prova coerente:
 1. Gruppo Compressore
  - Macchina: Compressore a vite lubrificato a olio azionato da un motore elettrico da 15 kW.
  - Funzionamento: Trasporta l’olio di prova attraverso cuscinetti e viti interne, quindi scarica l’aria carica di olio nel separatore.

 2. Unità di Controllo della Potenza (Pannello VFD)
  - Inverter a Frequenza Variabile: Schneider ATV212 (22 kW, 3 fasi) regola la velocità del motore per mantenere i setpoint di pressione, temperatura o portata.
  - Pannello Elettrico: Contiene interruttori automatici, pulsanti, segnalatore luminoso (rosso/giallo/verde), arresto d’emergenza e interblocchi per sovratemperatura motore, sovrapressione e guasti.

 3. Acquisizione Dati e Controllo (DAQ/PLC)
  - PLC: Siemens SIMATIC S7-1200 per tutti I/O analogici/digitali.
  - HMI/PC Industriale: Computer industriale Advantech (Intel i7, 8 GB RAM, 1 TB HDD, Windows 10 Pro) con software proprietario per monitoraggio in tempo reale.
  - Sensori:
   ▪ Trasmettitori di pressione (Wika S20, 0–2,5 bar abs; 0–16 bar manometrico) su aspirazione, mandata e serbatoio.
   ▪ Trasmettitori di temperatura (Wika TR 10, 0–150 °C, sonda 6 mm) prima/dopo l’olio cooler e alla mandata del compressore.
   ▪ Misuratore di portata (tipo turbina, 0–150 LPM, uscita 4–20 mA) sul circuito dell’olio.
   ▪ Contatore energetico (secondo necessità) per misurare il consumo elettrico.

4. Raffreddamento e Stoccaggio Aria/Olio
  - Oil Cooler + Pompa di Circolazione: Mantiene la temperatura di ingresso dell’olio al compressore; controllata da VFD per mantenere l’uscita ≤ 130 °C.
  - Air Cooler + Separatore: Raffredda l’aria compressa e separa l’olio prima dello stoccaggio nel serbatoio.
  - Serbatoio: Vaso verticale in acciaio da 500 L (IS 2062 E 250 BR), testato idraulicamente a 15 bar, con ganci di sollevamento, valvola di scarico (½″ BSPM) e portelli di ispezione (¼″ + ½″ BSPM).
  - Valvola di Sicurezza: Tarata a 14 bar sul serbatoio; scarico automatico a 12,5 bar tramite valvola a sede angolare.

4. Circuito Idraulico Dettagliato (vedere documenti allegati)
Il circuito dell’olio a circuito chiuso passa come segue:
 1. Iniezione Olio: L’olio dal serbatoio (“Olio Freddo”) viene pompato nei cuscinetti del compressore.
 2. Separazione Mandata: Miscela olio + aria entra nel separatore; l’olio ritorna al serbatoio; l’aria passa attraverso l’air cooler.
 3. Raffreddamento Olio: L’olio separato passa attraverso l’olio cooler (trasmettitori temperatura 6.3/6.4).
 4. Misuratore di Portata (7.0): Misura il flusso dell’olio (0–150 LPM).
 5. Punto di Campionamento: Permette il prelievo manuale dell’olio per analisi di laboratorio.
 6. Valvola di Sicurezza (8.0): Protegge il circuito da sovrappressione oltre 14 bar.
 7. Serbatoio Olio (9.0): Capacità 500 L; dotato di indicatori di livello, scarico e portelli di ispezione.
 8. Ritorno al Compressore: L’olio ricircola al punto di iniezione del compressore (trasmettitore 5.1 legge 0–16 bar manometrico).

Etichette dello schema idraulico:
● 1.0 = Aspirazione compressore
● 2.0 = Pannello VFD
● 3.0 = Contatore energetico
● 4.0 = Trasmettitore pressione aspirazione
● 5.1–5.5 = Trasmettitori di pressione mandata/serbatoio
● 6.1–6.6 = Trasmettitori temperatura intorno ai cooler
● 7.0 = Misuratore di portata
● 8.0 = Valvola di sicurezza
● 9.0 = Serbatoio olio
● 10.0 = Valvola di scarico automatica sul serbatoio
● 11.0 = Manometro
● 12.0 = Essiccatore aria (per fornitura aria compressa pulita)
● 13.0 = Strumentazione opzionale (es. sensore punto di rugiada)

5. Componenti Meccanici e Strutturali
1. Base Skid e Telaio
 o Realizzato con canali ISMC-100 (gambe) e piastra base MS da 10 mm (IS 2066), saldato secondo disegni approvati, verniciato a polvere.
 o Ganci di sollevamento (MS 16 mm) agli angoli, certificati per sollevamento sicuro con cric e gru.

2. Serbatoio Aria e Collettore
 o Corpo e fondi: IS 2062 E 250 BR, estremità ellissoidali, test idraulico a 15 bar.
 o Blocchi collettore lavorati in MS; dotati di attacchi ½″ BSPM, test penetrante.
 o Verniciati con primer + finitura; tempo di asciugatura 24 h.

3. Tubi e Raccordi
 o Tubazioni ad alta pressione (SS/PK) e raccordi tra compressore, cooler, serbatoio e valvole. Tutti i giunti testati a 18 bar.
 o Valvola di scarico automatica (Parker/Festo, ½″ BSPM) sul fondo del serbatoio; valvola a sede angolare pneumatica (Parker/Festo, ½″ BSPM) per controllo pneumatico.

4. Pacchetto Raffreddamento
 o Cooler olio e aria dimensionati per mantenere olio ≤ 130 °C (arresto critico a 130 °C).
 o Ventilatore/motore controllato da VFD per raffreddamento variabile in base alla temperatura di mandata.

5. Montaggio Strumentazione
 o Manometri (Wika 233.50.100, 0–21 bar, 1 % FS) su linee aspirazione/mandata e serbatoio.
 o Trasmettitori montati su attacchi SS (SA-105, 3000#) con valvole di isolamento.
 o Misuratore di portata (turbina, 1″ BSPF) a valle dell’olio cooler.
 o Trasmettitori di temperatura in thermowell da 6 mm, inseriti prima/dopo l’olio cooler e alla mandata.

6. Architettura Elettrica e di Controllo
 ● Alimentazione: 3 fasi, 415 VAC, 63 A (fornita dal cliente).
 
 ● Pannello VFD:
     - Schneider ATV212 (22 kW).
     - MCCB, relè sovraccarico, fusibili, contattori, protezione motore.
     - Pulsanti: START, STOP, RESET; Arresto d’emergenza (testa fungo).
     - Segnalatore luminoso (verde = pronto, giallo = in funzione, rosso = guasto).
 
 ● Armadio PLC/DCS:
     - CPU Siemens S7-1200 con ingressi analogici 4–20 mA (pressione, temperatura, portata).
     - I/O digitali per interblocchi, allarmi, controllo motore/valvole.
     - SMPS e MCB come da schema.
     - Collegamento Ethernet tra PLC e PC industriale.
 
 ● HMI/PC Industriale:
     - Monitor TFT 21″, tastiera, mouse.
     - Interfaccia grafica con diagramma mimic dei livelli serbatoio, temperatura olio, pressioni, stato allarmi.
     - Registrazione di tutti i parametri; esportazione in CSV/Excel per analisi post-test.
 
 ● Interblocchi di Sicurezza:
     - Sovratemperatura (olio > 130 °C → spegnimento VFD).
     - Sovrapressione (serbatoio > 14 bar → valvola di sicurezza, allarme).
     - Livello olio basso → interblocco arresto compressore.
     - Protezione password su HMI per evitare modifiche non autorizzate.

7. Distinta Base (Componenti Chiave)

  

    
Item No.
    
Part Number
    
Description
    
Make/Model
    
Qty
  
  

    
1
    
2A3876P0001
    
Oil-Injected Rotary Screw Compressor, 20 HP/15 kW
    
Atlas Copco GA 15 A 13
    
1
  
  

    
2
    
2A3876P0002
    
VFD (22 kW, 3Ø)
    
Schneider ATV212
    
1
  
  

    
3
    
2A3876P0003
    
Energy Meter (as required)
    
Standard
    
1
  
  

    
4
    
2A3876P0004
    
Pressure Transmitter, 0–2.5 bar abs
    
Wika S20
    
1
  
  

    
5
    
2A3876P0005 (×4)
    
Pressure Transmitter w/ Cooling Element, 0–16 bar
    
Wika S20
    
4
  
  

    
6
    
2A3876P0006 (×5)
    
Temperature Transmitter, 0–150 °C
    
Wika TR 10
    
5
  
  

    
7
    
2A3876P0007
    
Flow Meter, 0–150 LPM (Turbine Type)
    
Standard
    
1
  
  

    
8
    
–
    
VFD (Additional, as per requirement)
    
Standard
    
1
  
  

    
9
    
2A3876P0009
    
Oil Tank, 500 L, 15 bar, Vertical Mount
    
Neometrix
    
1
  
  

    
10
    
2A3876P0010
    
Pressure Gauge, 0–21 bar, 1 % FS
    
Wika 233.50.100
    
1
  
  


8. Controllo Qualità e Procedure di Collaudo
8.1. Factory Acceptance Test (FAT)
Prima della spedizione, ogni banco subisce:
 ● Integrità Idraulica: Test perdite a 18 bar; tubazioni/raccordi confermati a tenuta.
 ● Precisione Pressione/Temperatura: Certificati di taratura per tutti i trasmettitori da laboratori accreditati NABL.
 ● Ispezione Visiva: Dimensioni (≈ 1,3 m × 0,78 m × 1,2 m per skid compressore), etichettatura corretta, montaggio pulsanti e manometri.
 ● Serbatoio Aria: Certificato test idraulico, registri saldature, integrità ganci, corrette dimensioni porte (¼″ × 2, ½″ × 2, ingresso/uscita 1½″ × 2).
 ● Sicurezza e Interblocchi: Arresto d’emergenza, cicalino allarme, segnalatore luminoso, interblocco motore, verifica valvole di sicurezza, protezione password HMI.
 ● Test Funzionale:
   • Rampe VFD progressive; verifica avvio compressore.
   • Prestazioni raffreddamento olio: registrare temperature ingresso/uscita (range 40–84 °C); assicurarsi cutoff ≤ 130°C.
   • Test pressioni: registrare pressioni aspirazione, operativa e mandata ogni 10 min; confermare scarico serbatoio a 12,5 bar, rilascio a 14 bar.

8.2. Site Acceptance Test (SAT)
Dopo installazione presso BPCL (entro tre settimane):
 ● Controllo Installazione Meccanica: Verificare fondazioni, livellamento, allineamento secondo layout.
 ● Verifica Collegamenti Elettrici: Confermare alimentazione (3 Φ 415 VAC, 63 A), messa a terra per potenza/strumenti, instradamento cavi.
 ● Prova Funzionale: Funzionamento a pieno carico per 4.000 hr (affidabilità minima prevista) sotto supervisione.
 ● Consegna Documentazione:
   1. Copia cartacea/digitale Manuale Utente & Manutenzione (× 2 ciascuno).
   2. Disegni tecnici completi (GA, circuito, BOM).
   3. Certificato test compressore, certificato garanzia 2 anni.
   4. Formazione operatori BPCL da ingegneri di servizio Neometrix.

9. Flusso Operativo
1. Sequenza di Avvio
 ● Verificare livello olio nel serbatoio; riempire fino al segno.
 ● Chiudere valvola di scarico serbatoio.
 ● Accendere pannello VFD; impostare parametri VFD (RPM/pressione target).
 ● Accendere PLC/PC; avviare applicazione HMI.
 ● Premere “START” su HMI; VFD accelera alla velocità impostata; compressore avvia.
 ● Monitorare temperature olio ingresso/uscita; regolare ventilatore controllato da VFD se necessario.

2. Registrazione Dati
 ● HMI registra valori ogni secondo: pressione aspirazione, pressione mandata, pressione serbatoio, temperatura olio, condizioni ambientali, portata.
 ● Soglie allarme: temperatura olio > 130 °C (spegnimento VFD), pressione serbatoio > 14 bar (valvola di sicurezza sollevata).

3. Sequenza di Arresto
 ● Ridurre gradualmente velocità VFD tramite HMI.
 ● Lasciare compressore coasting a vuoto senza carico.
 ● Aprire valvola a sede angolare per scaricare pressione serbatoio.
 ● Spegnere VFD → PLC → alimentazione principale.
 ● Scaricare olio residuo tramite punto campionamento; raccogliere per analisi laboratorio.
 ● Registrare rapporto finale test (temperature olio, pressioni, ore di funzionamento, consumo energetico).

10. Materiali di Costruzione e Sicurezza
 ● Acciaio Strutturale: IS 2062 E 250 BR per skid, serbatoio, strutture di supporto.
 ● Norme di Saldatura: Saldatori qualificati; test penetrante su giunti critici.
 ● Verniciatura: Powder coat su skid; primer + vernice anticorrosione su serbatoio.
 ● Sicurezza:
   - Pulsante di emergenza su pannello VFD e armadio DAQ.
   - Segnalatore luminoso (verde = pronto, giallo = in funzione, rosso = guasto).
   - Cicalino per allarmi.
   - Interblocchi sovratemperatura e sovrapressione.
   - Protezione password su interfaccia operatore.

11. Consumabili e Manutenzione
 ● Olio Compressore: Gradi di prova (ISO VG 32, 46, 68, 100) forniti da BPCL.
 ● Filtri:
   - Filtri olio inline; sostituire ogni 200 hr.
   - Cartucce essiccatore aria; cambiare ogni 6 mesi o su allarme umidità.
 ● Refrigerante: Miscela acqua/glicole per oil cooler (se ambiente > 35 °C).
 ● Ricambi Consigliati:
   - Trasmettitore pressione (uno di scorta per range), sensore temperatura (uno di scorta).
   - Set cinghie V (se a cinghia); O-ring e guarnizioni flange.
   - Fusibili/interruttori VFD/PLC.
   - Lampadine segnalatore, backup HMI-PC.

12. Report e Consegne
Dopo ogni test, consegne includono:
1. Rapporto Prestazioni Olio
 ● Temperature olio ingresso/uscita vs tempo.
 ● Curve pressione (aspirazione, mandata, serbatoio).
 ● Portata vs tempo.
 ● Osservazioni (surge, cadute pressione, aumento temperatura anomalo).

2. Log Compressore
 ● Ore totali di funzionamento, profilo RPM VFD, consumo energetico (kWh).

3. Log Non Conformità & Manutenzione
 ● Deviazioni sensori/taratura.
 ● Attivazioni valvole di sicurezza o perdite.
 ● Manutenzione eseguita (cambi filtri, controllo accoppiamenti).

4. Riepilogo Finale
 ● Conclusioni su ossidazione olio e idoneità.
 ● Raccomandazioni per il ciclo di test successivo o intervalli cambio olio.

In sintesi, questo Banco di Prova Compressore è una piattaforma completamente integrata, certificata CE, progettata per:
 ● Far funzionare un compressore a vite lubrificato a olio da 15 kW in condizioni controllate.
 ● Raffreddare e separare olio/aria, quindi ricircolare l’olio di prova per test prolungati (≥ 4.000 hr).
 ● Registrare dati completi tramite PLC/DAQ e PC industriale HMI.
 ● Rispettare standard di sicurezza (valvole di sfogo, interblocchi, arresti di emergenza).
 ● Fornire test robusti e ripetibili sugli oli dei compressori.