PE2-tehtaan lisäainesyöttöjen tarkkuuden ja luotettavuuden parantaminen

Abstract

Työ tehtiin Borealis Polymers Oy:n PE2-tehtaalle aikavälillä 01.05.2008-31.08.2008. Ohjaajana toimi PE 2-tehtaan kehityspäällikkö Sanna Martin. Tavoitteena oli selvittää PE2-tehtaan lisäaineensyötön epäkohdat ja epäluotetta-vuustekijät sekä määritellä niille parannustoimenpide-ehdotukset. Teoriaosuudessa keskityttiin polymeerien hajoamisreaktioihin ja polymeereihin lisättäviin lisäainei-siin. Muoveihin lisättävien lisäaineiden yhteydessä tarkastellaan myös niiden toimintaperiaatteita.

Käytännössä työhön kuului tehtaan lisäainesyöttimien luotettavuustason kartoitus. Lisäksi tutkittiin syötettäviä lisäainemateriaaleja ja niiden ominaisuuksia. Tutkimusmenetelminä käytettiin erilaisia tilastollisia laskentamenetelmiä ja tarvittavia laboratorioanalyysejä. Nämä analyysit pitivät sisällään lisäaineiden sulamispisteiden, partikkelikokojen, virtaavuusominaisuuksien ja hygroskooppisuuden määrittelyä.

Lisäksi analysoitiin lisäainesyöttimien vikahistoria, minkä ansiosta keskeisimmät epäluotettavuustekijät selvitettiin ja niihin etsittiin ratkaisut. Suurimmat lisäai-nesyötön epäluotettavuustekijät olivat syötettävän materiaalin ominaisuuksien vaihtelu ja toimilaitteissa esiintyneet mekaaniset ongelmat. Erityisesti lisäaineiden huonot virtaavuusominaisuudet ja hauraus vaikuttivat syöttöluotettavuuteen. Mekaanisia ongelmia tuottivat mm. liian heikkorakenteinen sekoittaja lisäainemateriaalin syöttösäiliössä ja syöttöruuvien pinnoittuminen ja tukkeutuminen. Edellä mainittuihin ongelmiin määriteltiin parannusehdotukset työn yhteydessä.

The objective of this study was to examine the additive feeding system of Borealis Polymers polyethylene PE2 plant and to determine the required improvement procedures. The work was commissioned by Borealis Polymers, a leading provider of plastic raw materials in Europe and the rest of the world.

In the theoretical part, several different types of plastic additives are introduced and their effect mechanisms are explained. This highlights the importance of plastic additives in order to achieve the desired characteristics of a certain plastic.

The practical part consisted of several different types of measuring methods and data analysing methods. During this work e.g. thermal measurements were taken of the feeding devices, physical properties of additives were determined and the process data from the feeders were statistically analysed. In addition the additive feeder’s failure history was traced back to 2001 to specify the main causes for feeder failures.

The results of this study show that the two major unreliability factors in the addi-tive feeding process were the variation in physical properties of the additives and the mechanical problems in the feeding devices. The required improvement proce-dures were determined on the basis of these results.