Production d'électricité en Russie :l'analyse prédictive de l'IoT sauve des vies, pas seulement des profits

En Europe occidentale, vous pouvez penser à la sécurité de l'alimentation électrique en termes de satisfaction du régulateur et d'éviter les amendes. Dans le froid extrême de la Russie et du Kazakhstan dit Jeremy Cowan,  l'accent est mis sur le sauvetage de vies en évitant les arrêts inattendus de la production d'électricité.

Ce n'est pas qu'une hyperbole. Il y a quelques années, une énorme explosion dans une centrale hydroélectrique russe a provoqué une panne de courant massive et des vies ont été perdues par temps froid.

Il a donc été instructif de parler récemment à une équipe de ROTEC JSC, d'entendre comment ils ont numérisé le secteur de la production d'électricité russe depuis 2015 et ont obtenu de solides résultats. Le système PRANA est déjà installé sur 22 unités de production à cycle combiné et turbines à combustion d'une capacité de plus de 3,2 GW dans toute la Russie et au Kazakhstan. La valeur des équipements connectés dépasse les 4 milliards de dollars.

PRANA peut détecter des défauts jusqu'à deux à trois mois avant qu'un incident ne se produise. Un mois seulement est nécessaire pour installer et configurer le système d'analyse prédictive et de surveillance à distance PRANA sur n'importe quel objet industriel. Utilisé sur une large gamme d'équipements de divers fabricants, PRANA est indépendant des fabricants d'équipement d'origine (OEM).

« En 2011, nous avons commencé des recherches sur la surveillance à distance des équipements de production d'électricité », explique Alexander Levin de ROTEC. « Mais la surveillance ne suffit pas, elle est cruciale pour éviter les arrêts inattendus. Les compagnies d'électricité se verraient infliger de lourdes amendes en Russie si cela se produisait, car il ne s'agit pas seulement de pertes monétaires, dans le froid extrême, des gens mourraient."

ROTEC surveille désormais 22 usines en Russie et une au Kazakhstan. Et il existe d'autres applications dans l'industrie pétrolière et gazière. En utilisant de nouvelles méthodes d'émission acoustique, l'entreprise peut surveiller les gros tuyaux, les réservoirs de stockage et d'autres équipements en amont de la ligne d'approvisionnement en pétrole et en gaz.

Selon Maxim Lipatov, directeur technique du projet PRANA, « Sulzer est l'un de nos principaux clients, fournissant des services pour les turbines à gaz de divers équipementiers comme Siemens et GE. Pour chaque unité d'équipement, nous construisons un modèle mathématique et collectons des données que nous comparons avec un modèle idéal. Les températures, les pressions d'huile et de carburant et d'autres informations cruciales arrivent en direct des usines russes 24h/24 et 7j/7. Ainsi, si quelque chose ne va pas, nos experts peuvent dire quelle action prendre. »

Lipatov a montré à votre correspondant une tablette contenant des flux de données en direct de clients producteurs d'électricité. Sur un écran figuraient les 10 écarts système les plus importants. « Nous pouvons voir que cela peut être un défaut ou peut-être une dégradation d'un système. Les ingénieurs peuvent avoir le temps de planifier les travaux de maintenance et ainsi économiser beaucoup d'argent », explique Lipatov. « Si vous êtes un propriétaire d'équipement, vous pouvez voir l'état en continu, tous les paramètres et données sont enregistrés et cela montre comment les gens réagissent à vos alarmes. Par conséquent, les entreprises sont désormais transparentes. Nous avons plus de 300 modèles, ils sont tous uniques pour chaque turbine, compresseur et chaudière. »

« Nous sommes indépendants des équipementiers et plus objectifs », ajoute Levin. « Notre système fédère tous les équipements des différents constructeurs. Et, comme le montre la diapositive ci-dessus, ROTEC travaille avec divers équipements provenant de divers équipementiers, notamment ABB, Alstom, Ansaldo, GE, Power Machines, Siemens et Ural Turbine Works.

Alarme préventive

S'il y a un problème, poursuit Lipatov, « Nous recevons une alarme préventive. Ce n'est pas comme SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) ; si cela donne une alarme, il est déjà trop tard. L'IoT (Internet des objets) concerne la connectivité, ce n'est pas un gros problème de collecter des informations dans une seule base de données."

PRANA vise à unifier les données et à en faire une norme, en les rassemblant dans de grandes archives. « Plus nous en avons », dit Levin, « plus cela devient précis. Nous utilisons des éléments de réseau neuronal et d'intelligence artificielle. »

ROTEC négocie maintenant pour fournir le système PRANA aux producteurs d'électricité nucléaire et aux producteurs d'électricité hydraulique, des organisations réputées pour leur conservatisme, testant tout. En revanche, l'entreprise compte de nouveaux partenaires kazakhs qui seraient beaucoup plus ouverts à la numérisation que les partenaires de la Fédération de Russie.

La valeur du système pour traiter les objets éloignés et de grande valeur dans l'industrie pétrolière et gazière de la Sibérie ne doit pas être sous-estimée. Par exemple, les turbines à gaz et les surpresseurs à gaz pompant du pétrole et du gaz de Sibérie peuvent être si éloignés qu'ils sont à un trajet en hélicoptère de la ville la plus proche. Les distances à parcourir dans la région peuvent être énormes et la logistique est très difficile toute l'année. En fait, en été, il peut n'y avoir aucune liaison routière et elles ne sont ouvertes que lorsque le sol est gelé en hiver. Dans ces circonstances, il est essentiel que ROTEC puisse empêcher les pannes de se produire pendant cette période estivale de 6 à 7 mois. L'entreprise est responsable d'équipements industriels d'une valeur de 4 milliards de dollars américains. Et tandis que Levin concède qu'ils ne sont pas la seule entreprise de ce type en Russie, ils sont, dit-il, la seule avec ce genre de liste de référence.

Il y a une certaine ironie dans le fait que l'équipe a parfois rencontré l'hostilité des équipes d'exploitation dans les centrales électriques. Ils étaient comme des rois dans leurs royaumes et perdent le contrôle car toutes les étapes à suivre sont désormais 100% transparentes pour la direction.

Contrats de service à long terme

Sulzer est l'un des partenaires les plus connus de ROTEC et a commencé à travailler avec la société basée à Moscou en 2016. Elle a « un grand nombre de contrats de service à long terme », selon Dmitriy Maslov, directeur des ventes et du marketing pour Sulzer Turbo Services Rus, SARL.

Sur ce marché, dit-il, « il faut être très efficace. Cela signifie planification et transparence. Nous connaissons l'état de chaque machine, nous savons à quoi nous attendre lorsque nous l'ouvrons. Si un roulement est nécessaire et n'est pas en stock, la fabrication peut prendre jusqu'à quatre mois. Les centrales électriques ne peuvent pas être fermées en raison du risque pour les clients, donc avec PRANA, chaque décision est personnalisée.

Comme le dit Maslov :« C'est de la transparence pour nous, notre objectif est d'aider le client à être efficace. Sur la turbine à gaz Siemens V94.2, nous avons réduit la période d'arrêt de la machine jusqu'à 20 %. Nous avons préparé les pièces pour le client qui, selon nous, seraient nécessaires. Il faut normalement deux semaines pour livrer une pièce, et lorsque nous avons eu la pièce prête sur place, le client a dit « C'est comme par magie ».

Maxim Lipatov de ROTEC commente :« Dans une turbine et une centrale à cycle combiné, il y avait 20 à 30 arrêts de chaque unité par an. Maintenant, ils sont tous planifiés et il y a un maximum de 10 arrêts. »
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