Venttiilikartoitus ja venttiilimateriaalien optimointi

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää Kemira Oyj Joutsenon toimipisteen lipeätehtaalle optimaalisimmat venttiilimateriaalit sen jokaiselle kemikaalille, kuhunkin prosessin käyttökohteeseen. Lipeätehtaalla on huomattu jo pidemmän aikaa nykyisten käytössä olevien venttiilien materiaalien heikentymistä. Venttiilimateriaalien optimoinnin on tarkoitus parantaa kustannustehokkuutta venttiilien pidentyvän elinkaaren ja huollettavuuden myötä.

Mahdollisia venttiilimateriaaleja kartoitettiin venttiilitoimittajien, Kemiran tehtaiden käyttökokemuksien sekä kirjallisuudessa esiintyvien tietojen avulla. Käyttökokemuksia venttiilien toimivuudesta, kestävyydestä sekä huoltotarpeista saatiin suullisesti, kirjallisesti sekä sähköpostitse Kemiran Joutsenon kunnossapidon henkilökunnalta sekä Kuusankosken kunnossapitoinsinööriltä sekä Äetsän tehtaiden prosessi-insinööriltä. Työssä hyödynnettiin lisäksi muun muassa tekniikan alojen eri tietokanoista löytyvää tietoa.

Venttiilimateriaalien kartoituksessa haluttiin saada lipeätehtaan tuleviin venttiilihankintoihin varten useampi eri materiaalivaihtoehto. Laitetoimittajien tarjoamat venttiilit koostuvat useimmiten useammasta eri materiaalista, joten on tärkeää saada materiaalivalinnoille vaihtoehdoiksi useampi materiaali. Kirjallisuuskatsauksen sekä käyttökokemuksien tarkastelun avulla jokaiselle lipeätehtaan kemikaalille saatiin viisi eri venttiilimateriaalisuositusta. Materiaalisuositukset ovat kemikaali- sekä prosessiolosuhdekohtaisia.

Lipeätehtaalla on useampi tuhat venttiiliä ja niitä vaihdetaan lähestulkoon aina vasta venttiilin rikkoontuessa. Kunnossapidolliset työt on taltioitu SAP-järjestelmään eri tavoin ja siitä syystä ei esimerkiksi suolahapon venttiilien vaihtojen lukumäärää tai vaihtoväliä pystynyt saamaan selville kohtuullisella työmäärällä. Kunnossapidolliset työt venttiilien osalta tulisikin jatkossa tallentaa aina samaan paikkaan, jotta venttiilien kestävyyttä pystyisi seuraamaan paremmin. Työn tilaaja voi myös tuloksien avulla standardoida venttiilimateriaalit kemikaali- ja prosessiolosuhdekohtaisesti ja siten helpottaa tulevia venttiilihankintoja. Opinnäytetyöhön sisältyvä luottamuksellinen aineisto ja tulokset on jätetty pois julkisesta opinnäytetyöraportista.

The purpose of the thesis was to find out the most optimal valve materials for each of the chemicals and process applications in use at Kemira Oyj’s Joutseno lye plant. At the lye plant, the deterioration of the materials of the existing valves in use has been observed for some time. The optimization of valve materials was intended to improve cost efficiency with extended valve life cycle and serviceability.

Potential valve materials were identified by means examining the valve suppliers' user experiences at the Kemira mills and conducting a literature review. Operational experiences with the functionality, durability and maintenance needs of the valves were obtained orally, in writing and by e-mail from Kemira's Joutseno maintenance staff, as well as the maintenance engineer at Kuusankoski mills and the process engineer at the Äetsä mills. The work also utilized information found in various databases in the related fields of technology.

In the mapping of valve materials, the aim was to have several different material options for the valve purchases of the lye plant. The valves offered by the equipment suppliers usually consist of several different materials, so it is important to have more materials as an alternative to the material choices. The review of the literature and a review of operating experiences yielded five different valve material recommendations for each lye plant chemical. Material recommendations are specific to each chemical and process application.

The lye plant has several thousand valves and they are almost always replaced only when the valve breaks. The maintenance work has been stored in the SAP-system in various ways, and for this reason, for example, it was not possible to find out the number of changes or intervals of replacement of the hydrochloric acid valves with a reasonable amount of research work. In the future, maintenance work on valves should always be stored in the same place so that the durability of the valves can be better monitored. Results of the work can also be used by the client to standardize the valve materials for each chemical and process condition and thus facilitate future valve purchases. Confidential material and results has been removed from the public report.