Страница 1 из 23
Введение. Проблемы арматурного хозяйства предприятий ЦБП
На одном крупном ЦБК может быть установлено до 4000 регулирующих клапанов (в дальнейшем – клапанов), до 10.000 единиц арматуры с автоматическим управлением и в целом до 40.000 единиц арматуры. Несмотря на такой большой объем однотипного оборудования, обладающего высоким потенциалом для повышения эффективности и унификации, развитию арматурного хозяйства в целом пока не уделяется должного внимания. Как правило, арматурное хозяйство не рассматривается как отдельный блок, требующий специализированного обслуживания и специализации в целом. Так, в отрасли существует только один оборудованный в 80-х годах участок по ремонту клапанов и арматуры и несколько участков, которые развиваются в основном энтузиастами.
Причиной этого являются как организационные, так и технические причины. За разные элементы клапана могут отвечать различные службы, также как и за проведение заказа. Например, за механическую часть может отвечать служба механика, а за привод и позиционер того же клапана – служба главного метролога. Вследствие этого рождается большое число недоразумений, как на предприятиях, так и в процессе поставок. Большую роль играет распределенность арматуры и регулирующих клапанов по большому количеству цехов с разным по квалификации персоналом. Отдельной проблемой является поставка клапанов в составе многочисленного разнотипного оборудования при проектных поставках, что приводит к излишней «разносортице» клапанов на предприятиях. При поставке бумажных машин «секонд хенд» зачастую упускается возможность провести диагностику и восстановление клапанов, что позволило бы снизить количество проблем, простоев и аварий уже при пуске и начальном периоде эксплуатации машины.
Обычно регулирующие клапаны и арматуру судят по их надежности. В качестве примера можно сказать, что один неработающий клапан, установленный на ответственном (критическом) участке регулирования, может принести значительные убытки. При этом наиболее значительные убытки могут быть связаны отнюдь не с механическими причинами, такими как заедание или эрозия, а с трудно выявляемыми метрологическими отказами и потерей метрологической надежности. Уже трудно себе представить работу служб КИП и А и службы главного механика без специализированных диагностических средств, позволяющих решать такие проблемы. Без понимания особенностей работы клапана как единого целого, связи его с системами автоматизации, технологическим процессом и особенностями технического обслуживания, трудно обеспечить надежную работу контуров регулирования и всего измерительного комплекса в целом.
Все приведенные факторы не дают возможности сформировать эффективные способы усиления отдачи от роста работоспособности клапанов и в целом снизить издержки на эксплуатацию, увеличить выход продукции за счет роста надежности и совершенства регулирования.
Задачи для предприятий, имеющих в своем составе более тысячи регулирующих клапанов одного производителя, например, типа Neles-Jamesbury существенно отличаются от средних, малых или новых предприятий. В связи с этим необходимо учитывать уровень компании и разрабатывать для каждой компании свои дополнительные программы с учетом состояния дел на предприятии, его рыночных и технических возможностей. Если для крупных предприятий целями повышения эффективности являются снижение затрат и рост точности и эффективности регулирования для массовых видов бумажной продукции, то для средних и новых предприятий – это может быть стабилизация качества или доведение контуров регулирования под требования выпуска специальных видов продукции, возможность эффективной работы при нестабильном качестве сырья, постоянных сменах сорта бумаги и др.
Важной частью повышения эффективности и использования сложных интеллектуальных клапанов является специализация обслуживающего персонала. Для этого необходимо проводить обучение, аттестацию, а по ряду программ и сертификацию обслуживающего персонала.
Учитывая, что есть определенные трудности на предприятиях с проведением расчетов, определением эффективности того или иного мероприятия требуется готовить технико-экономические расчеты, обеспечивая большую индивидуализацию предлагаемых технических решений.
Опыт зарубежных предприятий показывает, что наиболее эффективно выделять клапаны и арматуру в отдельный блок и добиваться специализации, как в обслуживании, так и в поставке. При этом за счет эффективного использования клапанов, внедрения специализированных программ сервиса, поддержки арматурного хозяйства и его развития можно добиться существенного снижения издержек и повышения качества регулирования. Предлагаемые программы разбиты на несколько групп – это:
– программы повышения эффективности регулирования и применения клапанов,
– программы сервисного обслуживания,
– коммерческие программы,
– программы обучения и консультирования.
Ниже приводятся примеры программ развития и поддержки клапанного и арматурного хозяйства, которые помогли бы специалистам предприятий увидеть способы повышения отдачи регулирующих клапанов и отсечной арматуры. Во многом использован опыт работы автора и его разработок в компании Метсо автоматизация. Примеры приводятся на базе применения арматуры Метсо автоматизация.
1. Обзор программ повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий ЦБП
1. ПРОГРАММЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ КЛАПАНОВ
ПРОГРАММА «СПЕЦИАЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ»
Программа рассчитана на поставку специальных клапанов предприятиям, у которых, благодаря их использованию, будет усиливаться специализация на конкретных участках. Сюда же входят и клапаны, обладающие уникальными качествами для регулирования процесса. К таким клапанам могут относиться:
– Клапаны Neles ACE, регулирования веса м2.
– Клапаны сегментные, включая клапаны с расширенным диапазоном регулирования для дозирования малых количеств дорогих химикатов и добавок.
– Клапаны с элементом Q-TRIM, как для пара и воды, так и для массы и других вязких жидкостей, обеспечивающих как снижение кавитации, так и отсутствие турбулентности за клапаном.
– Клапаны для вакуумных систем с хорошей отсекающей способностью.
– Регулирующие поворотные затворы взамен шаровых и сегментных клапанов.
– Регулирующие поворотные затворы взамен шиберных задвижек.
– Регулирующие шаровые и сегментные клапаны взамен седельных клапанов.
– Комплексные решения для конкретных контуров регулирования.
ПРОГРАММА «КЛАПАНЫ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»
Включает поставки комплектов клапанов для специализированных производств:
– Программы для целлюлозных производств и основных цехов (размол, промывка, варка, СРК, выпарка, размол и др.).
– Программы для малых, средних и крупных производителей.
– Программы для производителей санитарно-гигиенической бумаги, тарных видов картона, гофропроизводств и др.
– Программы поставки специальных клапанов для узлов очистки и сортирования, например, песочниц, вихревых очистителей и др., включая контуры с клапаном Pocket Feeder.
ПРОГРАММА «КРИТИЧЕСКИЕ КОНТУРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ»
Программа рассчитана на повышение эффективности работы клапанов, от работоспособности и надежности которых зависит работоспособность оборудования в целом и качество продукции. К ним относятся:
– Участки, определяющие качество конечной продукции, например, клапан регулирования веса м2; в досушивающей секции последней группы сушильных цилиндров – контур регулирования подачи пара и отвода конденсата.
– Участки, имеющие наибольшее влияние на себестоимость, например, участок добавки и разбавления дорогими химикатами.
– Участки сложных технологических процессов, где должны применяться специальные клапаны – участки повышенного перепада давлений, вероятности кавитации, частых теплосмен, например, где есть повышенная гипсация, кристаллизация, карамелизация и др., имеющие наибольшее влияние на совершенство регулирования.