În domeniul nanotehnologiei, Laboratorul Van Leeuwenhoek (VLL) al TNO din Delft este una dintre cele mai mari unități de cercetare (cu camere sterile) din Țările de Jos. Cercetarea din acest domeniu include cercetarea în domeniul opticii și al instrumentelor pentru industria aerospațială. Una dintre provocările de aici este aceea de a crea un mediu care să semene cât mai mult cu „spațiul” din afara atmosferei noastre. Aceasta înseamnă că se urmărește obținerea unui vid cât mai ridicat posibil și a unor temperaturi foarte scăzute, de până la -160 °C sau mai scăzute în rezervoarele mari în care se efectuează testele. După aceste teste, spațiul este reîncălzit cu cantități mari (5 până la 6 metri cubi) de aer comprimat.

Franco Brouwer este șef de proiect în domeniul tehnologic al CREF (Corporate Real Estate & Facilities) la TNO și, în această calitate, este responsabil, printre altele, de întreținerea și modificarea instalațiilor. În cadrul CREF, Teun Brussee a fost responsabil cu partea tehnică la TNO, care a coordonat acest proiect. El spune: „Aerul comprimat pe care îl folosim pentru a reîncălzi și a presuriza rezervoarele trebuie să fie extrem de uscat.” Orice moleculă de apă care pătrunde odată cu aerul comprimat ar putea să se depună pe obiectul de măsurare. Dacă numărul acestor molecule este prea mare, ele ar putea, în primul rând, să afecteze rezultatele măsurătorilor din cadrul testelor și, de asemenea, să provoace daune grave elementelor pe care le testăm.

Audit preliminar

Având în vedere cerințele tot mai stricte privind calitatea aerului comprimat, numărul tot mai mare de solicitări de testare și cerințele clienților referitoare la disponibilitatea instalațiilor de testare, TNO a decis că a sosit momentul potrivit pentru o modernizare a sistemului de aer comprimat.

Un prim pas a constat în efectuarea unui pre-audit de către Festo. Koen Leeflang este auditor certificat și are o vastă experiență în inspectarea și modernizarea sistemelor complete de aer comprimat: „Efectuăm periodic astfel de audituri la companii pentru a realiza o cartografiere completă a sistemului de aer comprimat.” Acest lucru se realizează în conformitate cu standardul ISO 11011, care ne oferă un punct de plecare excelent pentru a identifica aspectele care necesită modificări. Pentru clienții care solicită o extindere a capacității, acest lucru nu înseamnă întotdeauna instalarea unui compresor. Uneori, soluția constă într-o reamenajare a conductelor, în utilizarea unor conducte mai mari sau într-o altă soluție ingenioasă care evită necesitatea unor investiții mari. În plus, putem propune măsuri de economisire a energiei în aproape toate cazurile.

Pentru TNO, problema era ceva mai complicată. Pe de o parte, exista dorința de a îmbunătăți calitatea aerului comprimat, iar pe de altă parte, era necesară o extindere a capacității. Cu toate acestea, auditul preliminar a arătat că nu toți utilizatorii au nevoie de aer comprimat de cea mai înaltă calitate. Prin urmare, ar deveni inutil de costisitor să se construiască un sistem de aer comprimat complet nou pentru a furniza tuturor utilizatorilor aer comprimat foarte uscat.

Grupul de proiect

Auditul preliminar și cerințele TNO au impus modificări semnificative ale sistemului de aer comprimat. A fost esențial să se constituie un grup de lucru format din TNO, Festo și Royal HaskoningDHV. Aceasta din urmă a fost reprezentată de Annelies Hemmer, manager de proiect pentru lucrările de construcție sau renovare a laboratoarelor TNO din Delft. „În cadrul acestor tipuri de proiecte, responsabilitățile mele includ elaborarea planului de proiect și a bugetelor aferente, precum și evaluarea fezabilității acestuia.” „În acest sens, colaborarea cu Festo și TNO a fost extrem de valoroasă.”

Ea continuă: „În cadrul acestei colaborări, Festo elaborează propunerea tehnică privind modificările și extinderile sistemului de aer comprimat.” TNO trebuie să evalueze dacă acest lucru duce într-adevăr la rezultatul dorit, iar eu analizez fezabilitatea financiară a propunerii pe această bază. Odată ce ajungem la un acord, Royal HaskoningDHV demarează procesul de execuție, în cadrul căruia, în consultare cu clientul, stabilim lista subcontractanților și a furnizorilor. De exemplu, racordurile specifice și diverse instrumente au fost furnizate de Festo, în timp ce uscătoarele de aer au fost achiziționate de la un furnizor specializat în acest tip de echipamente.

Redundant la nivelul compresorului

Propunerea companiei Festo s-a axat pe un sistem de aer comprimat cu două niveluri. Astfel, primul sistem furnizează aer comprimat de o calitate foarte înaltă (uscat) (clasa 2.1.1 conform ISO 8573-1:2010). Cel de-al doilea furnizează aer comprimat de calitate standard (clasa 2.4.1 conform ISO 8573-1:2010) prin propria conductă separată. O caracteristică specială este faptul că între aceste două sisteme este amplasată o așa-numită „supapă de urgență”, care le poate conecta atunci când este necesar. Acest lucru împiedică eșuarea testelor sau întreruperea temporară a acestora în cazul în care există riscul ca presiunea din sistemul de aer comprimat să scadă prea mult (de exemplu, din cauza unui număr prea mare de utilizatori).

Capacitate și calitate

Pentru a asigura atât capacitatea, cât și calitatea, s-au adăugat un compresor și un uscător nou la cele trei compresoare existente. Koen Leeflang: „Să începem cu cel din urmă: noul uscător este un uscător special cu adsorbție, cu ajutorul căruia se poate obține un punct de rouă sub presiune mai mic de -70 °C. Acest punct de rouă sub presiune este monitorizat de senzorul propriu al uscătorului și, în plus, prin intermediul senzorului propriu de punct de rouă sub presiune amplasat pe conducta de evacuare. Acest lucru, împreună cu noul compresor, asigură aerul comprimat extrem de uscat necesar pentru presurizarea rezervoarelor de vid. Pentru ceilalți utilizatori, care dispun de suficient aer comprimat standard, este disponibil al patrulea compresor. Astfel, compresoarele sunt configurate în sistem redundant, ceea ce permite TNO să ofere clienților săi o disponibilitate maximă a sistemelor sale.

Teun Brussee: „Această configurație garantează că aerul comprimat de calitate corespunzătoare este disponibil acolo unde este nevoie și că nu consumăm energie inutil pentru a produce aer comprimat de înaltă calitate în locuri unde nu este necesar.” Este posibilă o reducere suplimentară a consumului de energie prin scăderea presiunii din 9 - 10 bar pe care o folosim în prezent. De exemplu, la 7,5 bari. „Dacă se dovedește că și aceasta este suficientă, putem lua aici o măsură suplimentară de economisire a energiei.”

Cooperare

Sistemul funcționează acum spre deplina satisfacție a tuturor utilizatorilor. În acest sens, cele trei părți privesc cu satisfacție înapoi la o colaborare mai mult decât fructuoasă. Teun Brussee: „Datorită cunoștințelor și entuziasmului neobosit al lui Koen, am ajuns la o soluție care răspunde tuturor cerințelor noastre: beneficiem de o capacitate mai mare, de o fiabilitate sporită și de calitatea dorită a aerului comprimat.” Toate acestea cu un consum eficient de energie. E minunat când părțile implicate pot colabora astfel.