Prosessutstyr og vedlikehold : generell beskrivelse av vedlikehold i prosessindustrien 8258509055 [PDF]

Zitiervorschau

Helge Warberg

Prosessutstyr og vedlikehold Generell beskrivelse av vedlikehold i prosessindustrien

NB Rana Depotbiblioteket

Yrkesopplæring ans 1998

© 1996, Yrkesopplæring ans, Oslo 1. utgave, 2. opplag Læreboka er godkjent av Nasjonalt læremiddelsenter i oktober 1996 til bruk i den videregående skolen. Godkjenningen er knyttet til fastsatt læreplan av juni 1994, og gjelder så lenge læreplanen er gyldig. Layout, sats og paste-up: Type Art Reklamebyrå Omslag: Siri Elin Sørlie Illustrasjoner: Erik Sogn, Bjørn Norheim og Siri Elin Sørlie, dessuten brosjyremateriell

Printed in Norway by Falch Hurtigtrykk as, 1998 ISBN 82-585-0905-5

I denne boka er ca. 40 % skrevet på nynorsk i henhold til brev av 28. januar 1987 fra Kirke- og undervisningsdepartementet, der det heter.

"...lærebøker for små elevgrupper (under 300 i året) lages som fellesspråklige utgaver med ca. 40 % av innholdet på den ene målformen. Ordningen gjøres som en prøveordning for tre år. Deretter vurderes ordningen."

Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverkloven og fotografiloven eller i strid med avtaler om kopiering inngått med KOP1NOR, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avtale kan medføre erstatnings­ ansvar og inndraging, og kan straffes med bøter eller fengsel.

2

Prosessutstyr og vedlikehold _____________________________ __________________ _

Forord I faget vedlikehold i prosessindustrien har man før hatt tilgang til forskjellig faglitteratur. Spredt rundt på skolene finnes det kompendier som er skrevet av faglærere. Dessuten har indus­ trien gitt ut hefter og brosjyrer som kan brukes som undervis­ ningsmateriell. Siden prosessindustrien omfatter flere typer industri, er det vanskelig å lage en lærebok som passer perfekt for hver enkelt industri. For eksempel kan vi nevne at kjemisk industri og bergverksindustri har en mengde maskiner som ikke er omtalt i denne boka, fordi de er for spesielle. Derimot vil nok elever på næringsmiddellinjer finne en hel del maskiner og utstyr som går igjen i næringsmiddelindustrien. Jeg har prøvd å ta for meg en del maskiner og utstyr som er felles for all prosessindustri, og som kan danne grunnlag for undervisning i faget vedlikehold. Målgruppen for denne boka er studenter på prosesslinjen, næringsmiddellinjen og kjemilinjen på tekniske fagskoler, VK 1 kjemiprosess, studenter ved fiskefagskoler og hermetikkfagskoler og studenter som trenger kunnskaper om vedli­ kehold av maskinelt utstyr i industri som bruker det utstyret jeg har tatt for meg. Tanken med boka er ikke å lære studentene hvordan de skal reparere utstyr når det bryter sammen, men å gi dem en innføring i hvor viktig grunnleggende vedlikehold er. Praktisk vedlikehold blir dekt av den mer yrkesrettede litteraturen. Der får man bedre kunnskap om hvordan maskiner og utstyr skal repareres. Denne boka tar derimot sikte på å gi en innføring i teorien som ligger bak teknisk vedlikehold.

Sponvika, april 1996 Helge Warberg

________________________________ __ ________________ _ Innhold

Innhold Innledning ............................................................................. Definisjoner ............................................................... Generell beskrivelse av vedlikehold i prosessindustrien ............................................ Generell beskrivelse av vedlikehold ..................... Daglig ettersyn .......................................................... Periodisk ettersyn .................................................... Riktig bruk og behandling ....................................... Forebyggende, tilstandsbasert vedlikehold ......... Rapportering av feil og mangler ............................

8 9 11 13 14 15 16 17

Kapittel 2 Sammenheng mellom driftssikkerhet og vedlikehold ... 18 Målsetting og arbeidsoppgaver for en vedlikeholdsavdeling ............................... 21 Organisering av vedlikeholdsoppgavene ............ 25

Sentralisert og desentralisert vedlikehold ...................... Vedlikeholdsstyring ................................................. Organisering av vedlikeholdsavdelingen ............. Rengjøring .................................................................. Reservedeler ............................................................. f

z '

t, «• £z4 z z ' ?

2 ^z

?' '

27 28 33 42 43

""fr

Beskrivelse av vedlikehold i forskjellige bedrifter ........ 45 Varmeveksler - pasteur ........................................... 47 Fellesutstyr ................................................................ 51 Betjening av dampkjeler ......................................... 53 Elektrodampkjelen......................................................... 58

Trykkluftanlegg .................................................................... Trykkluft som kraftkilde .........................................

4

61 71

Prosessutstyr og vedlikehold-------------------------------------------- ----

Vanninnholdet i luften ............................................. Pneumatiske forbrukere .......................................... Rørarmatur til prosessindustrien ............................ Vedlikehold av seteventiler .................................... Klaffeventiler............................................................. Pumper og pumpeledninger .................................... Eksempler på de vanligste pumpene i prosessindustrien ........................................... Sentrifugalpumper ................................................... Fortrengningspumper................................................ Senkbare pumper ..................................................... ■,"\i

'■/, %'//

fy.

73 73 75 77 80 88 89 90 92 94

fy

Elektrisitet ............................................................................. Definisjoner............................................................... Ohms lov .................................................................... Likespenning og vekselspenning............................ Transformatorer......................................................... Generelt om elektromotorer .................................. Kjøling og frysing .................................................... Stempel- og skruekompressorer..............................

98 98 99 103 104 106 112 114

Trevyrke ............................................................................... Gran ............................................................................. Furu ............................................................................ Vern av trevyrket ..................................................... Overflatebehandling ................................................ Treforedling ..............................................................

122 124 125 128 129 130

Transportsystem og tilsynet med dei ............................... 134 Beltetransportørar .................................................... 134 Overvaking og vedlikehald .................................... 136

5

Innhold

Skadetypar ............................................................................ 137 Slitasje ......................................................................... 137 Når tek vedlikehaldet til? ....................................... 141

6

Måling ............ ....................................................................... Bruksområde ............................................................. Helse- og miljøproblem........................................... Tekniske og fysiske storleikar og einingar .......... Filtrering ..................................................................

147 149 150 152 156

Vedlikehald av tannhjulsoverføringar .............................. Tips for demontering av lager ............................... Smørjemidel og smørjeutstyr................................... Faste smørjemidel .................................................... Intervallsmørjing ....................................................... Kontinuerleg sirkulasjonssmørjing .......................

161 165 167 169 172 173

Verkty og hjelpemidel ......................................................... Måleverkty.................................................................. Skruar og verktya deira ............................................ Søyleboremaskinar .................................................. Skruestikker................................................................ Sveiseutstyr ................................................................ Bor og boreutstyr ......................................................

175 176 177 180 182 184 188

Arbeidsmiljøloven og pliktene til arbeidsgjevaren ......... § 12: Tilrettelegging av arbeidet ........................... Miljøomsyn ............................................................... Litteratur- og kjeldetilvisningar.........................................

194 195 200 204

Prosessutstyr og vedlikehold

______________________________

Innledning Med vedlikehold mener vi alt det som blir gjort for å holde utstyr i en spesiell tilstand eller for å føre det tilbake til en spesiell tilstand. Vi deler vedlikehold inn i forebyggende og avhjelpende vedlikehold. Med forebyggende vedlikehold mener vi alt det vedlike­ holdet som blir utført for å forebygge feil og mangler eller for å oppdage feil før de oppstår. Vi kommer tilbake til forebyg­ gende og avhjelpende vedlikehold senere.

Tilstandskontroll Med tilstandskontroll mener vi ting som blir gjort for å fastslå tilstanden til et utstyr i øyeblikket, dvs. utstyrets behov for vedlikehold.

Driftssikkerhet Med driftssikkerhet mener vi den tekniske kvaliteten som et utstyr eller en maskin har. Denne driftssikkerheten er avhengig både av det tekniske systemet og av hvor effektivt vedlikehol­ det er. Den blir påvirket av funksjonssikkerheten.

Funksjonssikkerhet Funksjonssikkerheten er et mål på den gjennomsnittstiden det tar fra en feil er reparert til neste feil oppstår (MTTF = Mean Time to Failure).

__________________________ ___ _______ „_______ Innledning

Definisjoner Økende forståelse av vedlikeholdets økonomiske betydning har ført til at et nytt begrep er blitt innført, nemlig terroteknologi.

Terroteknologi Terroteknologi er et samlebegrep for tekniske, økonomiske og andre metoder som blir brukt for å: -

prosjektere installere sette i drift vedlikeholde erstatte eller demontere anlegg, maskiner, utstyr og installasjoner - overføre erfaringer til konstruksjoner og drift

Målet er å oppnå lavest mulig livstidskostnad.

Prosessutstyr og vedlikehold

______________________________

Generell beskrivelse av vedlikehold i prosessindustrien Prosessindustrien, eller produksjonsindustrien som noen sier, omfatter en utrolig mengde produksjonsbedrifter innenfor mange produksjonsretninger, og den sysselsetter tusenvis av mennesker. Når vi tenker oss om, er det denne industrien som skaper verdier, og det er den som gir arbeidsplasser til flest mennesker i vårt land. Vi ser da bort fra den offentlige sektoren. Prosessindustrien krever av sine ansatte at de har stor kompetanse innenfor sitt fag, og den stiller store krav til det utstyret og de maskinene som blir satt inn i produksjonen av varer. De menneskene som arbeider i prosessindustrien, er gjerne trenet og opplært på bedriftene gjennom interne kurs og skoler. Men når man kommerpået administrativt trinn, kreves det at lederne har en høyere utdannelse fra en læreanstalt. Maskinene som brukes, er for det meste importert. Disse maskinene representerer store verdier for bedriften, og da man svært sjelden har tilgang på maskiner som er bygd her i Norge, må man ut på det amerikanske eller europeiske markedet for å innhente opplysninger om produksjonsutstyret. De maskinene og det tyngre utstyret som er produsert i Norge, har også i mange tilfeller forbilder fra utlandet. Vi er derfor i den situasjonen i vårt land at vi ma være i stand til å lese et annet språk for å tilegne oss kunnskaper om produksjonsutstyret. Det kan være en ulempe og bety en fordyrelse av produksjonsutstyret, men på den annen side kan det også ha den fordelen at vi mottar erfaringer og kunnskaper fra et større og videre teknologisk miljø enn vårt eget. I de fleste norske produksjonsbedriftene har vi vanligvis den teknologien som skal til for å operere de fleste produksjonsmaskinene, som i de fleste tilfellene er enkle å operere. Likevel har vi utstyr i prosessindustrien der det trengs en lang og til dels krevende utdannelse for a styre. I denne forbindelsen

9

_____________________________________________ Innledning

kan vi nevne at stadig flere maskiner blir datastyrt og automa­ tisert, slik at operatøren mer blir en kontrollør enn en gammel­ dags maskinfører. Det har både sine fordeler og sine ulemper. Imidlertid er det en viktig faktor som er felles for alt maskinelt utstyr; det er hvordan vi behandler dette utstyret før, under og etter kjøring. Det vil si hvordan vi stiller inn maskinen, hvordan vi behandler den mens den lager produkter, og hvordan vi vasker, smører og etterser maski­ nen når den ikke er i bruk. Det kaller vi vedlikehold på forskjellige trinn.

De industriene vi skal ta for oss i denne boka, er:

-

næringsmiddelindustrien kjemisk industri treforedlingsindustrien bergverksindustrien elektrisk industri oljeindustrien bygningsindustrien

I tillegg til disse industriene vil vi berøre automasjon og datateknikk.

10

Prosessutstyr og vedlikehold

______________________________

Generell beskrivelse av vedlikehold Når vi snakker om vedlikehold, er det egentlig ingen tvil om hva vi mener. Alle kjenner til ordet og har vært borte i vedlikehold på et eller annet nivå. Vi snakker om vedlikehold av bilen når vi vasker den og setter den bort til overhaling etter et visst antall kilometer, og vi snakker om vedlikehold når vi ti Ikaller vaktmesteren for å reparere sentralfyren. Dessuten vet vi at vedlikehold etter et visst system har sine fordeler. Vi sparer kostnader, og vi haren viss trygghet mot feil og mangler når vi stadig har oppsyn med maskiner eller utstyr. Imidlertid viser det seg dessverre at de fleste av oss har en tendens til å utsette vedlikehold. Et godt eksempel er påhengs­ motoren på fritidsbåten eller gressklipperen. Hvor mange tar egentlig disse små motorene alvorlig? Det går en stund å la være å kjøre påhengsmotoren i ferskvann eller å la være å tørke av gressklipperen og skifte plugger og olje. Men en dag starter ingen av dem, og timebetalingen for spesialverkstedet kan bli dyr nok når motoren må inn til en overhaling eller skifting av deler som burde ha vært unødvendig. Spesielt er det ergelig hvis det er første feriedag i mai og båten er satt på vannet for første gang dette året. Og da er det lang kø på merkeverkstedet av kunder i samme situasjon. Merkelig nok godtar vi de store regningene som automatisk følger. Dette er dessverre av og til vanlig i industrien ogsa. Man lar det gå så lenge det går, og så setter man inn brannkorps og førstehjelp når uhellet er ute og lagrene går eller vitale deler ryker på grunn av manglende ettersyn og oljeskift. Problemet blir imidlertid de store regningene.

11

_____________________________________________ Innledning

Vi vil derfor slå fast som første regel:

GODT VEDLIKEHOLD ER GOD ØKONOMI. Vi kan definere vedlikehold på denne måten:

Vedlikeholdet er den delen av produksjonsapparatet som sikrer og beskytter produksjonsmidlene og -utstyret, slik at produksjonskostnadene blir lavest mulig. Vedlikehold kan deles opp i mange grener og prosedyrer. Vi har valgt å sette opp disse grunnreglene for vedlikehold: - arbeidsbeskrivelse, arbeidsinstruks og feilsøkingsmetodikk - daglig ettersyn - periodisk forebyggende vedlikehold med smøringsinstruks - riktig bruk og behandling - forebyggende tilstandsbasert vedlikehold - rapportering av feil og mangler - reservedel sl iste - reparasjonsmetodikk

Arbeidsbeskrivelse For komplisert utstyr skal det lages en arbeidsbeskrivelse for:

- totaloverhalinger - partielle overhalinger Arbeidsbeskrivelsen skal ha henvisninger til alle tegninger som er nødvendige for å forstå beskrivelsen. Disse tegningene, eventuelt enkle skisser, skal i størst mulig grad finnes i arbeidsbeskrivelsen.

12

Prosessutstyr og vedlikehold

______________________________

Arbeidsbeskrivelsen skal inneholde:

- reparasjonsmetodikk med nødvendig feilsøkingsmetodikk - testprosedyrer - behov for verktøy, eventuelt med spesiell vekt på spesialverktøy - toleranser, for eksempel til oppretting, pasninger, tildragingsmoment - tegninger og skisser - behov for løfteutstyr - behov for transport av det utstyret som må løftes og fraktes - sikkerhetsrutiner for personell, utstyr og bedrift

Daglig ettersyn Daglig ettersyn er det vedlikeholdet som skal utføres av brukeren før, under og etter bruk av maskiner og utstyr. Ettersynet skal utføres etter fastsatte forskrifter, eventuelt etter en teknisk håndbok for de enkelte materielltypene.

Det daglige vedlikeholdet av maskinen må bli en rutine for brukeren og operatørene. God planlegging og organisering må til for åutnytte ressursene best mulig. Det er viktig at oppdragsgiveren sørger for å sette av tid til vedlikehold. Kontrollen av det daglige ettersynet bør gjennomføres som en stikkprøvekontroll i samsvar med ettersynsforskriftene for den enkelte materielltypen.

13

------------------------------------------------------------------------- - Innledning

Periodisk ettersyn Periodisk ettersyn er:

-

renhold kontroll av væskenivåer og etterfylling av væske kontroll og brukbarhet rapportering av feil og mangler

Videre skal instruksen for periodisk vedlikehold omfatte: - formålet med det forebyggende, periodiske vedlikeholdsarbeidet - opplysninger om hvilke utstyrsenheter som skal ha periodisk vedlikehold - opplysninger om anbefalt driftstid mellom forebyggende vedlikeholdsarbeid - opplysninger om sikkerhetstiltak Periodisk vedlikehold skal utføres av brukeren. Tidsintervallet avhenger av den taktiske situasjonen og brukerfrekvensen. Periodisk ettersyn skal utføres før og etter harde materiellbelastninger. Periodisk ettersyn skal utføres minst hver uke. Periodisk ettersyn må planlegges og organiseres etter faste rutiner. Det må gjennomføres på alt teknisk materiale, og det må tilpasses etter hvor mye maskiner og utstyr blir brukt ut over det som for eksempel blir anbefalt i brukerveiledningen for maskinen.

Smøreinstruks Smøring er en del av det periodiske vedlikeholdet som kan deles opp i forskjellige punkter. Vi har valgt å gjøre det på denne måten:

Alle smørepunkter skal avmerkes på en tegning, eventuelt på en skisse. Smøreprogrammet skal lages detaljert og settes opp

14

Prosessutstyr og vedlikehold

______________________________

i tabellform, der hvert smørepunkt har sitt nummer. I tillegg skal tabellen omfatte opplysninger om: smørepunktbetegnelse i tillegg til nummer olje- og fettype olje- og fettmengde oljefiltertype intervall for smøring og oljeskift spesielle merknader og opplysninger, for eksempel bør faremomenter ved smøring nevnes - alternative oljetyper

-

Riktig bruk og behandling Når man installerer en ny maskin, har man alle gode forsetter om at denne maskinen skal vare til evig tid. Det vil si at den skal tjene bedriften i mange år uten altfor store kostnader. Da er det viktig hvordan vedlikeholdet blir skjøttet, og hvordan bru­ kerne behandler maskinen. Når maskinen blir levert, er den utstyrt med en håndbok, som inneholder en del tekniske beskrivelser, blant annet opp­ lysninger hvordan man behandler den under kjøring, og hvor­ dan man vedlikeholder den. Det er svært viktig at vi følger den veiledningen håndboka gir oss. Etter en stund vil håndboka bli lagt til side, for da blir maskinen kjørt på ren rutine. Så kommer nye folk til, og de skal læres opp til å bruke maskinen. Da kan nye feil snike seg inn. Riktig og hensynsfull kjøring av maski­ nen er derfor første bud. Maskinen blir ikke bedre enn det den er bygd for, og bruker man den ut over den kapasiteten den er beregnet for, vil de vitale delene bli raskere slitt. Ved enhver bedrift bør derfor ledelsen og de som er ansvarlige for maskinene, påse at arbeidsoperasjonene ved maskinen blir utført i henhold til instruksene.

_____________________________________________ Innledning

Forebyggende, tilstandsbasert vedlikehold Forebyggende, tilstandsbasert vedlikehold tar sikte på å plan­ legge vedlikeholdsarbeidet ut fra inspeksjon og målinger. Det krever at skader og feil blir oppdaget så tidlig som mulig. Programmet skal inneholde: - formålet med forebyggende, tilstandsbasert vedlikeholdsaktiviteter - informasjon om inspeksjonspunkter og målepunkter med henvisning til tegninger og eventuelle skisser - beskrivelse av nødvendige apparater og hjelpemidler - beskrivelse av nødvendig demontering før inspeksjon kan foretas - angivelse av grenseverdier for krav til akseptabel tilstand - opplysninger om anbefalte inspeksjons- og måleintervaller - veiledning for å kjenne igjen de vanligste feilene

16

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

Rapportering av feil og mangler - Feil som brukeren selv kan reparere, kaller vi førstelinjes feil. De skal utbedres av brukeren selv. Det kan for eksempel være å skifte enkle deler som finnes på lager, og som han er blitt opplært til å skifte. Hvis lageret mangler deler, skal disse delene rekvireres umiddelbart. - Andrelinjes vedlikehold er utbedring av feil og mangler som brukeren vanligvis ikke kan utføre på stedet. Her må man kanskje bringe inn folk fra et nærliggende verksted eller folk fra bedriften som er dyktige til å reparere, og som kjenner maskinene godt. - Tredjelinjes vedlikehold gjelder så store skader og feil at man må gå tilbake til leverandøren av maskinen eller til et merkeverksted for å få hjelp. Hvis feilen eller skaden er stor nok, kan det hende at man må ta maskinen ut av bygningen og eventuelt bygge den opp på nytt. Det er en økonomisk vurdering, som blir overlatt til den avdelingen i bedriften som har slikt ansvar.

17

KAPITTEL 2

__________________________________________Sammenheng ------------

Sammenheng mellom driftssikkerhet og vedlikehold Når en bedrift går til innkjøp av produksjonsutstyr og maski­ ner, kalkulerer man inn en viss tid som dette utstyret skal være i virksomhet. Det gjør man slik at fabrikken eller prosessindu­ strien skal kunne legge inn i sine kalkyler hvor mange år de kan nedskrive maskinen over. Det blir da en økonomisk vurdering, der maskinen er en viktig del i totalregnskapet for den produk­ sjonen som skal utføres. Én ting er hva maskinen koster i innkjøp, en annen ting er hva maskinen koster å drive under produksjonen, og en tredje ting er hvadet koster å vedlikeholde maskinen, det vil si hvor mye man kan legge til av kostnader til reparasjoner for at denne maskinen skal lønne seg for bedriften over et visst tidsrom. Det er forskjellige regler for skattemessig avskrivning av maskiner, og hva som lønner seg når det gjelder å bruke dem på arbeidsplassen. Noen maskiner tusler og går problemfritt i ti år etter at de er nedskrevet uten at det er investert en krone i vedlikehold, mens andre maskiner må skiftes ut lenge før tiden deres er omme. Et eksempel på det er en rustfri ståltank for transport av melk med gårdstankbil. Tanken er gjerne så solid at den i enkelte tilfeller kan overleve tre biler. Det vil si at når en bil er utslitt, flytter man bare tanken over til en ny bil. Vanligvis regner vi med at en tankbils avskrivningstid og levealder er rundt fem år, mens tanken varer rundt elleve år. Men det har

18

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 2

altså vist seg at en tank har holdt i mer enn femten år og tre bilchassis. Dette er altså et eksempel på utstyr som lønner seg for bedriften. Et eksempel på det motsatte kan være pumper som er innkjøpt fra produksjonsland der man ikke er så nøye på dette med rustfri argonsveising av koblinger og unioner. En sentrifugalpumpe skal kunne vare minst fem år, og opptil ti år ved riktig bruk, men dessverre har enkelte produsenter solgt pumper som varer i bare ett år. Da lønner det seg ikke å investere i slike pumper, selv om de koster bare halvparten av det andre koster. Denne typen pumper viser det seg også å være svært lite hensiktsmessig å reparere, fordi utgiftene til vikling, sveising og lager overstiger innkjøpsprisen. Ved kjøp av produksjonsutstyr bør man derfor legge vekt på kvaliteten. Får man utstyr av skikkelig kvalitet, bør det bety at det er mer solid, og at kostnadene til vedlikehold blir lavere. Når man produserer varer, ønsker man selvsagt at sluttpro­ duktet er godt, og det oppnår man best når utstyret er av topp kvalitet. Selvfølgelig bør råvarene også være slik at man får et sluttprodukt av god kvalitet. Nøkkelen til god kvalitet er derfor driftssikkerhet. Det vil si at man ønsker optimal utnyttelse av sitt produksjonsutstyr. Maskinenes stopptid er en av de aller viktigste faktorene som begrenser et maskineris praktiske utnyttelse. Driftssik­ kerheten er avhengig av maskinens tekniske system og bedrif­ tens vedlikeholdssystem.

Det tekniske systemet består av to hovedkomponenter: 1

Funksjonssikkerheten, det vil si den evnen maskiner har til å tåle de påkjenningene de blir utsatt for, som even­ tuelle overbelastninger og gal bruk

2

Vedlikeholdsvennligheten, det vil si hvor lett det er å finne feil og komme til for å reparere, hvilke tekniske underlag som finnes, hvilken grad service maskinen er avhengig av, hvor ofte man må smøre og skifte

19

K.AP1T I EL 2

Sammenheng -----------

ut deler, kontrollere servicefunksjoner og foreta store overhalinger

Disse forholdene er stort sett fastlagt når man anskaffer og installerer utstyr. Man kan bare forandre dem ved å bygge om maskinen. Vedlikeholdssystemet omfatter maskinens vedlikeholdssikkerhet, som er et resultat av hvordan vedlikeholdsfunksjonen i bedriften er lagt opp. Vedlikeholdssikkerheten er avhengig av skiftoperatørene, maskinbetjeningens kompetanse, hvor mange som kan reparere vedkommende maskin, hvor effektivt vedlikeholdsfunksjonen er organisert, og hvordan den fungerer. Vedlike­ holdssikkerheten kan for eksempel medvirke til: a

å redusere tiden fra et havari oppstår til reparatøren er på plass

b

å skaffe til veie nødvendige tekniske underlag (tegninger og koblingsskjemaer), spesialverktøy og reservedeler

Vedlikehold er ikke unødvendig og uønsket, men en investe­ ring som gjør det mulig å oppnå en høy utnyttingsgrad av utstyret, slik at man får en høy produksjon til gunstige kostna­ der.

20

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

Målsetting og arbeidsoppgaver for en vedlikeholdsavdeling 1

Maskiner og utstyr skal være tilgjengelige for produk­ sjon i den utstrekning produksjonsplanen forutsetter.

2

Maskinenes tilstand skal holdes på et slikt nivå at de har mulighet for å produsere det planlagte kvantumet varer med den forutsatte kvaliteten.

3

Den kapitalverdien som ligger i maskiner og utstyr, skal ivaretas i den utstrekning det er økonomisk fornuftig.

4

Maskiner og utstyr skal være i en slik tilstand at de ansattes sikkerhet ikke blir satt i fare. Man bør også ta hensyn til ting som det ikke finnes regler for i offentlige forskrifter.

5

Vedlikeholdet av maskiner og utstyr skal skje med minst mulig innsats av personell og materiell, men det overord­ nede målet skal være bedriftens totale lønnsomhet. Det skal ikke tolkes slik at man skal spare på personell og materiell for å få vedlikeholdskostnadene ned. Det må være en rimelig balanse mellom økonomi og ressursinn­ sats.

6

Man skal forsøke å eliminere eller redusere behovet for vedlikehold i fremtiden. Imidlertid vet vi at det alltid vil være behov for vedlikehold.

Man skal forsøke å forebygge sammenbrudd eller unor­ mal slitasje. Det gjør man best ved å sørge for å gi brukerne av utstyret kunnskap om det og ved å utdanne vedlikeholdspersonellet.

21

KAPITTEL 2 ------------------------------------------------ Sammenheng 8

Man skal reparere feil og skader som har oppstått.

9

Man skal overhale utstyr som er slitt, slik at det får tilbake sin opprinnelige anvendelighet.

10

Man må passe på å bygge om og modemisere utstyr.

11

Man må installere nytt utstyr.

12

Man må følge opp og utføre de arbeidsoppgavene som produksjonsavdelingen ber om å få utført.

13

Man må holde øye med produksjonsutstyret og gi produksjonsavdelingene melding om tiltak som vedlikeholdsavdelingen mener man bør treffe for å forbedre utstyret.

14

Bedriftsledelsen skal hele tiden holdes underrettet om ting som den ellers ikke får vite. Økonomi og vedlike­ hold bør holdes innenfor de rammene vedlikeholdsbud­ sjettet setter, derfor er det viktig at ledelsen blir informert om vedlikeholdstiltak.

15

For å oppsummere til slutt de viktigste punktene kan vi si:

a

Vedlikeholdsavdelingen og produksjonsavdelingen har et felles ansvar. Vedlikeholdsavdelingen er et serviceorgan for produk­ sjonsavdelingen og skal derfor bidra til at produksjonen når sine primære mål når det gjelder kvantum, leverings­ tid, kvalitet og kostnad. Vedlikeholdsavdelingen er et selvstendig organ som kan ta opp saker som gjelder utstyrets behandling og vedlike­ hold direkte. Det bør den i første omgang gjøre med be­ driftsledelsen på et lavere plan. Fører ikke det frem, har vedlikeholdsavdelingen plikt til å ta opp saker av større økonomisk betydning med bedriftens øverste ledelse.

b

c

22

------------

Prosessutstyr og vedlikehold

Kommunikasjon mellom avdelingene I større bedrifter bør man opprette en form for kontakt mellom vedlikeholdsavdelingen og produksjonen. I mindre bedrifter, som er mer oversiktlige, skulle det være unødvendig, fordi kommunikasjonen er lettere jo større oversikt man har. Man bør også prøve å ha regelmessige møter mellom de personene som steller med vedlikeholdet, og dem som arbei­ der med produksjonsutstyret. Da kan man raskere rette på feil og mangler som oppstår. Møtene bør være korte, og færrest mulig bør være til stede. Det bør ikke være mer enn fem-seks personer. På slike møter gjennomgår man månedens vedlikeholdsog produksjonsprogram, sammenholder med budsjettene og legger planer for utbedring av akutt oppståtte feil eller uforut­ sette mangler.

Kompetanse Når man ansetter folk i vedlikeholdsavdelingen, bør man kjenne deres bakgrunn og kompetanse godt. Man bør legge vekt på utdannelse og dokumentert yrkeserfaring. Dessuten bør man vurdere om vedkommende passer inn i det miljøet han eller hun skal arbeide i. Vedlikeholdsfolk kan ha vidt forskjel­ lig erfaringer, og det er ikke bestandig slik at de erfaringene man har, er gode nok for de oppgavene som skal utføres ved bedriften. Det å overføre en vedlikeholdsarbeider fra et bilverksted til en vedlikeholdsavdeling i en næringsmiddelbedrift behøver ikke nødvendigvis å by på problemer, men vi må ha i tankene hva det maskineriet arbeideren skal behandle, skal brukes til. Folk som skal reparere sterilpakkemaskiner, bør ha erfaring med streng hygiene ved siden av at de har yrkeskompetanse som mekanikere. Det er også en stor fordel at vedlikeholdsarbeidere behers­ ker et bredt fagområde, og at de kan litt språk. De skal kunne arbeide med maskiner som enten blir drevet mekanisk, elek­ trisk eller pneumatisk. Dessuten er mye utstyr datastyrt i våre dager, og da er det en stor fordel at de har kunnskaper om data.

23

---------------------------------------------------------------------- Sammenheng -----------

Det er ikke nødvendig å være ekspert på alle områdene, men man bør kunne litt av hvert. De store, nye maskinene i kjemi- og papirindustri er alle produsert i utlandet, og det krever at reparatørene kanskje må reise til det landet der maskinene er produsert, for å kunne sette seg inn i hvordan de er oppbygd, og i hvilke vedlikeholdsruti­ ner man skal følge. En ting er å ha tilgjengelig litteratur og dokumentasjon om maskinene i et arkiv, en annen ting er det å ha vært til stede under byggingen av selve maskinen. Her kan vi nevne at britiske firmaer har tatt med norske vedlikeholdsarbeidere til Storbritannia og latt dem være med på å bygge opp for eksempel omvendte osmoseanlegg. Deret­ ter har de vært med på å demontere og pakke ned anleggene for å sende dem til Norge. Og til slutt har de vært med på å pakke dem opp og montere dem i sine bedrifter. Slik har de fått grundige kunnskaper om de maskinene de har hånd om. Problemet oppstår når disse arbeiderne slutter i bedriften og man ansetter nye som ikke har denne førstehåndskunnskapen, og som må lære seg en del på egen hånd ved feile- og søkemetoden. I slike tilfeller er det viktig å hente inn nye folk som har erfaring fra lignende utstyr, og som kan gå rett inn i produksjon og vedlikehold. Vi vil derfor understreke hvor viktige alle former for videre opplæring av bedriftens medarbeidere er. Man må sette av tid og midler til det. Hvis vi gir de ansatte større innsikt i produksjonsapparatet, kan vi mye lettere utbedre feil og man­ gler. Det viktigste rådet må derfor være at man sørger for å ansette vedlikeholdspersonell med mest mulig allsidig erfa­ ring. Dessuten må det være en rimelig fordeling av yngre og eldre i bedriften. Det er viktig at man alltid har eldre og erfarne arbeidere som kan lære opp de unge.

24

Prosessutstyr og vedlikehold

_____________________________

Organisering av vedlikeholdsoppgavene Det var en tid i 70-årene at skillet mellom fagarbeidere og ufaglærte skulle viskes bort. Man hadde en naiv holdning til det med utdannelse, og skoleverket ble dessverre preget av det. De gamle fagarbeiderne, som hadde lærlingtid og skolegang, ble mer og mer erstattet av selvlærte og ufaglærte arbeidere. Om dette var et misforstått forsøk på å jevne ut sosiale skiller i bedriftene, skal være usagt, men det gjorde at folk så på utdannelse som unødvendig, fordi faglærte tjente bare noen kroner mer i timen enn ufaglærte, og de skulle utføre de samme oppgavene. Resultatet ble også deretter. Det ble utført mange tvilsomme reparasjoner, og det skjedde mange havarier av kostbart utstyr som kunne vært unngått om man hadde opprett­ holdt de gamle tradisjonene. I dag har det gått opp for de ansvarlige organene at solid fagutdannelse er det eneste riktige. Men systemet er imidlertid så nedbygd at man har store problemer med å finne lærlingplasser til de unge som skal ut i yrkeslivet. Ved siden av at vi har en generell økonomisk nedgang, har flere bedrifter sluttet å ta inn lærlinger. Dette må man etter hvert få rettet på, fordi fagopplæring med praksis er det viktigste vi har for å sikre de unge kunnskap. Man må ha teoretiske kunnskaper, men man må også ha praksis, og det får man bare ved å arbeide ute i bedriftene sammen med erfarne folk. I dag er det heldigvis slik at fagarbeidere får oppmuntring gjennom høyere lønn og større muligheter til videreutdannel­ se. Det er derfor et fremtidig mål at man skal kunne gi ungdommen grundig fagopplæring ved siden av teoretisk utdannelse. Det vil bedriftene som er avhengig av teknisk fagpersonale, tjene på. Man skal på ingen måte undervurdere produksjonsarbei­ dernes evne og kunnskaper til å gå inn og reparere maskiner de selv står og opererer hver dag, men man skal likevel ha fagfolk

KAPITTEL 2

Sammenheng ----------

i vedlikeholdsavdelingen til å utføre vedlikehold og reparasjo­ ner. Et samarbeid må til, men med mindre bedriften er så liten at den må bruke sine produksjonsfolk til vedlikehold, bør det være en regel at man satser på velutdannede, allsidige og erfarne vedlikeholdsfolk. Utdannelsen av vedlikeholdspersonell bør foregå ved yrkesskoler og tekniske fagskoler, der man har lærerkrefter som selv sokner til industrien, og som vet «hvor skoen tryk­ ker». Disse skolene bør dessuten ha et nært samarbeid med industrien og skaffe seg opplysninger om tekniske nyvinninger i den industrien de utdanner elevene til. Målet bør være å få utplassert de fleste elevene og gi en undervisning som er tilpasset den industrien de senere skal inn i. Her virker det som om visse industrier er flinkere enn andre. Det er kanskje farlig å trekke frem noen, men det later til at den kjemiske industrien og næringsmiddelindustrien er flinke til å ta hånd om dem som skal inn i deres bedrifter. De satser imidlertid hovedsakelig på prosessfolk, mens de burde satse mer på å finne frem til en måte å løse sitt behov for folk i vedlikeholdssektoren. Skolene må deretter rette seg etter industriens behov og ønsker.

26

Prosessutstyr og vedlikehold

_____________________________

Sentralisert og desentralisert vedlikehold Med desentralisert vedlikehold mener vi at hver produksjonsavdeling har sin egen vedlikeholdsavdeling, og at den blir styrt av avdelingssjefen. Det ser vi av figur 3.1, der ruten viser produksjonsavdelingen, og den blir styrt av produksjonsavdelingens sjef. Dette er en grei og oversiktlig måte å styre vedlikeholdet på. Ulempen er at en av avdelingene kan bli så sterk at den klarer å sikre seg de beste folkene og holde på dem. Man kan derfor tenke seg en modell der de blir styrt av sin avdelingssjef, men der det er en samordning mellom avdelingssjefene, slik at man kan utveksle vedlikeholdsfolk når man avvikler ferier eller mangler folk på grunn av sykefravær eller ubesatte stillinger. Jernverket i Mo i Rana hadde i sin tid et sentralisert vedlike-hold, det vil si en sentral vedlikeholdsorganisasjon med store avdelinger ute i bedriften: en avdeling i knuseverket, en i råjemavdelingen, en i stålverket og en i valseverket. Disse avdelingene betjente bare sitt eget område av produksjonen. Forskjellen mellom de to typene vedlikehold ligger i hvem som har det siste ordet. Ved desentralisert vedlikehold vil lederen i vedkommende produksjonsavdeling ha det siste ordet i vedlikeholdsavgjørelser.

W fø

% "W

______________________________________ ______ Vedlikehold

Ved sentralisert vedlikehold kan vedlikeholdssjefen diri­ gere sine folk på den måten han finner riktig for bedriften totalt sett, selv om lederne for hver produksjonsavdeling er uenige. Det virker som om bedriftene i 70-årene ønsket en modell der man tok mest hensyn til sentralisert vedlikehold. I dag har man mange steder sett fordelene ved desentralisert vedlike­ hold på grunn av hver avdelings kunnskap om sin egen produksjon og sine egne maskiner.

Vedlikeholdsstyring Som tidligere nevnt, kan vedlikeholdsoppgavene deles opp i tre hovedområder:

- administrasjon og organisering - system - teknologi og planlegging

Organisering av bedriftens vedlikeholdsfunksjon Opplæring av produksjonsarbeidere i vedlikeholdsarbeid Vi er inne i en tid der det gamle skillet mellom fagarbeidere og ikke-faglærte arbeidere blir mer og mer visket bort. Det ser vi blant annet når det gjelder lønn. Det er ofte slik at den lavere ledelsen i produksjonsavdelingene mener at maskinførere og spesialarbeidere med lang erfaring har minst like høy kompetanse som de tradisjonelle fagarbeiderne, og at de dermed bør ha samme lønn. Ved å fjerne skillet mellom maskinoperatørene i prosessavdelingen og faglærte vedlikeholdsarbeidere mener enkelte at

28

Prosessutstyr og vedlikehold

man ofte får bedre mulighet for å trekke produksjonsarbeider­ ne inn i vedlikeholdet. Det man forventer å oppnå, er:

- et utvidet arbeidsområde for produksjonsarbeiderne, som dermed får et mer variert og altså mer interessant arbeid. Det virker inn på trivsel og motivering - en bedre utnyttelse av de menneskelige ressursene, slik at man kan bruke færre folk i vedlikeholdsavdelingen og og dermed minske kostnadene til vedlikehold og totalt - en mulighet til å følge med i lønnsutviklingen på vårt hardt pressede arbeidsmarked, slik at kompetanse i for skjellige typer vedlikehold kan tas med ved vurdering av lønn

Forutsetningen for at man skal vurdere punktene ovenfor, er at man begrenser det til bare å gjelde små justeringer og vedlike­ hold i den daglige driften av maskinene. Man bør imidlertid overlate til hver enkelt bedrift å vurdere om de skal la produksjonsarbeiderne ta seg av vedlikeholdet av maskinene. Vi må ikke glemme at man har satt i gang fag­ utdannelse av vedlikeholdsarbeidere fordi man har en så pass komplisert maskinpark at man trenger den tryggheten som ligger i fagkunnskap og erfaring. Likevel bør bedriftene be­ strebe seg på å lære opp sine maskinfolk og prosessoperatører til generelt vedlikehold, slik at de bedre skjønner verdien av å ha vedlikeholdte maskiner. Da kan vi få en bedre faglig kommunikasjon mellom vedlikeholdsavdelingen og produk­ sjonsavdelingen, og de vil kunne utfylle hverandre. Det mener vi er en god løsning for å unngå konflikter dem imellom.

Administrasjon og organisering Administrasjon er det løpende arbeidet for å holde en organi­ sasjon eller et system i funksjon. For å få en vedlikeholdsorganisasjon som kan arbeide raskt og effektivt, må myndighet og ansvarsforhold være klarlagt.

29

Vedlikehold

KAPITTEL 3

Det er viktig å ha klart definert: - arbeidsområde, myndighet, ansvar - intern oppbygging, organisasjon - plassering i bedriftens organisasjon En slik organisasjon er det bare bedriftens ledelse som kan fastsette. Skal man få det man forventer av en vedlikeholdsavdeling, må bedriftsledelsen forstå at godt vedlikehold er nød­ vendig. Lederen av vedlikeholdsavdelingen må sammen med bedriftsledelsen fastlegge de ovenfor angitte punktene, og han må organisere sin avdeling deretter og innpasse den i bedrif­ tens totale organisasjon. A organisere vil si at man fastlegger de arbeidsoppgavene som er nødvendige for å nå organisasjonens mål. Det er også å fordele og avgrense oppgavene til egnede personer slik at de kan samarbeide om et samlet mål. I vedlikeholdsavdelingen er det viktig å finne folk med forskjellig yrkesfaglig bakgrunn som kan arbeide sammen og utfylle hverandre. I den forbindel­ se er det svært viktig at man finner den lederen som har så bred faglig bakgrunn at vedkommende kan lede avdelingen som en formann på tvers av faggrenser. En annen løsning er at fagpersonalet klarer å samarbeide om hver arbeidsoppgave, og at på spesielle fagfelt vil den som behersker området best, utpeke seg som koordinator og leder for denne spesielle arbeidsoperasjonen. Ved lengre tids sam­ arbeid vil jo det etter hvert bli slik at personer som arbeider sammen, utfyller hverandre og kjenner til hvordan de andre fagfolkene ønsker arbeidet utført. Derfor legger man opp arbeidet deretter. Dermed unngår man gnisninger, og folkene i avdelingen blir mer tilfreds. o

Ledelse Det vil alltid være behov for ledere. Jo mer krevende oppgaver er, desto større krav blir det stilt til dem som skal ta avgjørelser. Det er derfor svært viktig at topplederne setter seg arbeidsmål og utarbeider planer for dem som skal styre underavdelingene. Dette må man til en viss grad samarbeide om. Når det er gjort,

30

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 3

kanskje i forbindelse med fastsettelsen av avdelingens bud­ sjett, blir det lettere for dem som skal styres, fordi de vet hvilke mål som skal nås, og hvilke krav som blir stilt til dem. Da blir det også lettere å nå det felles målet, nemlig at bedriften som helhet skal fungere optimalt. Ledelse kan vi kort definere som:

-

å sette mål for handlingene å velge metode for å nå målet å gi entydig informasjon å iverksette å følge opp i henhold til målsettingen å kontrollere resultatet å vurdere og gi tilbakemelding

Ansvar Med ansvar mener vi den plikten enhver har til å utføre det arbeidet man er pålagt i henhold til avtale eller ordre. Ansvaret blir mye enklere å definere hvis det blir gitt entydige og klare retningslinjer eller ordrer. Arbeidet vil da bli mer planmessig.

Myndighet Når bedriftens ledelse legger ansvaret for vedlikeholdet på en person, må den også gi vedkommende et tilfredsstillende og klart definert ansvars- og myndighetsområde. Med myndighet mener vi den retten og plikten man har til å ta avgjørelser eller bestemmelser i forhold til de fullmaktene man er gitt av bedriften ved den plasseringen man har i systemet. Her kan man si at Forsvarets organisasjon er klart definert. Det kan være mye å utsette på Forsvarets måte å organisere seg på og de kommandolinjene det har, men det viser seg at når man har klare, strukturerte ansvarsområder, når man den målsettingen som er lagt som grunn for arbeidet. De fleste menneskene er såpass strukturert at de ønsker å vite grensene for sitt arbeidsfelt, og ikke minst hvem de skal forholde seg til i kommandolinjen. I de bedriftene der kommandolinjene er

31

Vedlikehold

uklare, vil man få gnisninger og forvirring når det oppstår kriser. Da har man lett for å lete etter en syndebukk før man treffer tiltak. Der hvor myndigheten er klart definert, vet man hvor man skal henvende seg og få instrukser.

Arbeidsmoral Man kan si at arbeidsmoralen er den evnen en gruppe mennes­ ker eller enkeltpersoner har til å samarbeide jevnt og sikkert mot et felles mål. Er personalet i en vedlikeholdsavdeling motivert og disi­ plinert, vil gjennomføringen av de fleste arbeidsoppgavene gå relativt enkelt. Begrepet arbeidsmoral omfatter også hver enkelts morals­ ke ansvar overfor sin jobb, overfor det felles resultatet bedrif­ ten skal oppnå, og ikke minst overfor arbeidskollegaene. Arbeidsmoral betyr også slike ting som å komme tidsnok på arbeid og å overholde både uskrevne og skrevne regler i den bedriften der man er ansatt.

Disiplin Disiplin er en kvalitet hos oss mennesker. Det er å vite hva man skal gjøre, og så utføre det. Det er evnen til å innordne seg vedtatte regler og avtaler og følge det mønsteret man er blitt pålagt. Man må med andre ord følge spillereglene på arbeidsplas­ sen uten sutring og misnøye. Det er absolutt nødvendig å holde disiplin på en arbeidsplass, forenhver bedrift er avhengig av at alle ansatte gjør sin innsats på sitt felt. Hvis folk fikk anledning til å gjøre nøyaktig det de ønsker, ville man lett komme i konflikt med produksjonsmål og med kunder. Disiplin er også en viktig faktor når det gjelder trivsel. Disiplin innebærer at man må stille krav til seg selv, da er det lettere å stille krav til andre. Disiplinens styrke ligger dessuten i hvordan den blir praktisert.

32

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 3

Organisering av vedlikeholdsavdelingen Det finnes vel neppe noen ideell plan for hvordan man skal organisere en vedlikeholdsavdeling slik at den passer for alle typer bedrifter. Produksjonstype og geografisk beliggenhet er av stor betydning for organiseringen av vedlikeholdstjenesten. Vi vil nevne noen punkter som er viktige:

Bedriftens størrelse Den påvirker i stor grad størrelsen og arbeidsomfanget til vedlikeholdsavdelingen.

Bedriftens geografiske utstrekning Hvis det er store avstander mellom avdelingene, kan det være aktuelt med et desentralisert vedlikehold.

Driftsmåten Det er store forskjeller på helkontinuerlig drift og dagproduksjon.

Bedriftens organisasjonsform Det er forskjell på om bedriften er en samlet organisasjon, eller om den er oppdelt i separate divisjoner.

Avgjørelser Avgjørelsene bør tas så nær operasjonsområdet som mulig.

33

KAPITTEL 3

Vedlikehold

Figur 3.1 Flytskjema over hvordan kommunikasjonen bør være mellom den styrende, den bevilgende og den tekniske delen i en produksjonsbedrift

For å oppnå høyest mulig effektivitet og optimal service fra vedlikeholdsavdelingen er det viktig å finne riktig organisa­ sjonsform og geografisk plassering. Om man skal ha sentralisert eller desentralisert vedlike­ hold, er ofte et stridsspørsmål. Det blir gjeme påpekt fra produksjonshold at hver produksjonsavdeling bør være an­ svarlig for sitt eget vedlikehold for å kunne utnytte ledig tid blant maskinoperatørene. En ulempe ved det er at man får en mulighet til å skjule ledig tid uten at noe særlig positivt skjer med vedlikeholdet. Maskinoperatørene kan i mange tilfeller ikke ansees for å være fagfolk når det gjelder vedlikeholdsarbeid. I grunnen kan de ikke gjøre annet vedlikehold enn den daglige smøringen og rengjøringen av maskinene som de blir pålagt av vedlikeholdsav­ delingen. Men de kan fungere som hjelpearbeidere ved reparasjo­ ner i den utstrekning vedlikeholdsavdelingen trenger det. Det er svært viktig at man får en ensartet rapportering. Med faste vedlikeholdsfolk har man større mulighet til å få registrert de forskjellige vedlikeholdsdataene riktig. De sam­ me folkene kommer regelmessig til de samme maskinene og kan følge deres tilstand. Med maskinoperatører er det vanskelig å få til dette, spesielt hvis det er mange som benytter maskinene på grunn av

34

Prosessutstyr og vedlikehold

skiftordninger. Det blir da for ofte flytting av operatører fra maskin til maskin, og det gir dem liten sjanse til å følge opp maskinene. Litt annerledes blir det når én eller to mann stadig opererer en maskin fast. De får da en helt annen kjennskap til maskinen. I dette tilfellet hender det at operatørene har så store kunnskaper om maskinen at de kan supplere vedlikeholdsfolkene, eller at de klarer å vedlikeholde maskinen selv. Slik er det ofte i mindre bedrifter. Den økonomiske oppfølgingen er et ledd i vedlikeholdsopplegget, og med tanke på den videre planleggingen er det nødvendig med god oversikt. Det oppnår man best ved at budsjettansvaret og oppfølgingen er sentralisert i en vedlikeholdsfunksjon. Man må se bedriften som et hele. Med de­ sentralisert vedlikehold vil man derimot ha lett for å se på de enkelte avdelingene som egne små bedrifter. Det finnes naturligvis mange bedrifter hvor et desentrali­ sert vedlikehold vil være det beste. Det er ingen regel som sier at en organisasjonsform som fungerer godt i den ene bedriften, skal fungere like godt i den andre.

Teknologi og planlegging Det hevdes av og til at vedlikehold ikke kan planlegges fordi man på forhånd sjelden kan vite når det blir behov for repara­ sjoner. Dette er en misforståelse. Man blander da sammen reparasjonstjeneste og systematisk vedlikehold. Går man inn for en reparasjonstjeneste, er det riktig at det er vanskelig å vite på forhånd hvor og når man må reparere. Ved forebyggende vedlikehold, det vil si inspeksjoner for å kartlegge slitasje og mangler, får man et grunnlag for å planlegge fremtidige reparasjoner. Når man planlegger vedlikeholdsarbeider, er det viktig å tenke gjennom de nødvendige arbeidsforløp før de utføres. Det krever gode kunnskaper om de tingene som skal repareres, og om hva som lønner seg økonomisk. Denne kunnskapen kan man eventuelt skaffe seg ved å samle inn data om maskinene på spesielle maskinkort. Ut fra dem kan man følge maskinenes livsløp og legge opp strategien for vedlikeholdet.

35

KAPITTEL 3 Vedlikehold ---------

Vedlikeholdsavdelingen, enten den er stor eller liten, vil vanligvis bli stilt overfor fire typer av oppdrag: -

langtidsplanlegging korttidsplanlegging øyeblikkelig hjelp («brannslokking») forebyggende tiltak

I langtidsplanleggingen må vedlikeholdsavdelingen og plan­ leggeren ta hensyn til nyinvesteringer og innkjøp av maskiner som skal erstatte de gamle. Dessuten må de ta hensyn til hvor lenge og hvor hardt hver enkelt maskin skal kjøres, for eksem­ pel i løpet av det kommende budsjettåret. Det er svært avhen­ gig av den produksjonsbelastningen bedriften er utsatt for. Avdelingen må ta hensyn til behovet for store overhalinger, som må legges til tider som passer inn i produksjonsplanleg­ gingen, og den må ta hensyn til om det i det hele tatt lønner seg å kjøre maskinen et år til. Ved langtidsplanleggingen vil man dessuten ha den forde­ len at man kan bestemme hvor mye spesialverktøy og hvor mange reservedeler man må hapå lager. Slik kan man spare inn på lagerhold. Det gir bedriften også store muligheter til å disponere folk og maskiner på en fleksibel måte. Korttidsplanlegging er en detaljplanlegging av arbeider som skal utføres innen kort tid. Formålet med den er å legge alt til rette for reparatørene, slik at de blir minst mulig heftet og kan gå direkte løs på sin oppgave.

Tilretteleggingen av dette arbeidet går i korthet ut på: -

36

å ta imot oppdraget å definere arbeidet å klarlegge behovet for hjelpemidler å bestemme behovet for materialer og reservedeler

Prosessutstyr og vedlikehold

_____________________________ _

KAPITTEL 3

Planleggingen av korttidsoppdrag blir da:

-

å prioritere oppdraget i forhold til annet arbeid å velge den best egnede reparatøren å føre tilsyn med arbeidet å registrere utført arbeid og beregne kostnadene, ajourføre kartotek og arkivere tegninger og beskrivelser

Øyeblikkelig hjelp («brannslokking») Dette er en form for vedlikehold som gir planleggeren eller formannen liten tid til planlegging av oppdraget. Det vil i de fleste tilfellene bli overlatt til reparatøren, som må planlegge mens han reparerer. Hvis bedriften har et kartotek hvor hver maskin er regis­ trert, og hvor tidligere oppdrag er notert, kan det være en hjelp ved slike oppdrag, som man må ta mer eller mindre på sparket. Det kreves av både planlegger og reparatører at de har evnen til å improvisere. Det vil si at de har evnen til å definere feilen raskt for så å starte på oppdraget uten å ha alle informasjoner for hånden. Man må imidlertid prøve å følge en viss prosedyre, og den kan være omtrent som denne: Arbeidsoppdraget blir registrert og oppdraget definert på grunnlag av en skriftlig anmodning. Arbeidslederen inspiserer arbeidet og skriver de tingene som bør noteres med én gang. Når arbeidet er utført, supplerer arbeidslederen kartoteket med opplysninger fra reparatøren, og fører opp utstyr og materialer som har gått med til jobben.

Forebyggende tiltak Enhver bedrift bør bruke mye tid til forebyggende arbeid. Man kan si at jo bedre man kan forutsi et arbeid, desto bedre kan man planlegge det, og desto bedre og sannsynligvis billigere blir vedlikeholdet. Planleggingen av forebyggende vedlikehold foregår når man vurderer en maskins vedlikeholdsbehov. Man setter da opp et program som sier hva man må inspisere ved maskinen,

37

KAPITTEL 3

Vedlikehold

hvilke hjelpemidler som trengs, hvilken kompetanse reparatø­ ren må ha, og kostnadene ved store operasjoner. Denne inspeksjonen innebærer også å vurdere maskinens kvalitative tilstand, det vil si om maskinen vil ha lang levetid, og om den holder mål til vår produksjon i denne budsjettperi­ oden. Dette skal gå frem av de maskinkortene som følger maskinen. Det forebyggende vedlikeholdet skal omfatte:

-

renhold inspeksjon smøring vurdering av behov for småreparasjoner og justeringer rapportering om maskinens kvalitative tilstand rapportering om arbeid som ble utført under siste inspeksjon - kontroll av sikkerhetsrutiner på maskinen - anmodning om utføring av vedlikehold som man mener er nødvendig etter inspeksjonen

Det blir formannens og eventuelt maskinoperatørens oppgave å rapportere og å anmode om å få vedlikeholdsarbeidet utført i henhold til den rapporten som er blitt laget etter inspeksjonen.

Vi skal heller ikke se bort fra at operatøren har sine synspunkter på maskinens tilstand. Det kan derfor være til stor nytte for inspektøren at han legger frem forslag om hva han synes bør utbedres på maskinen. Det viktigste ved forebyggende vedlikehold er det daglige renholdet og den obligatoriske smøringen. For det er under disse operasjonene at man kan finne feil som det kanskje hadde tatt lang tid å oppdage ellers, og som etter en stund kunne forårsaket havarier på maskinen.

Skjematisk fremstilling Enkelte mennesker bruker desverre statistikk uhemmet. Dette gjør at mange ser på statistikk som noe unødvendig og kjede-

38

KAPITTEL 3

Prosessutstyr og vedlikehold

lig. Det kan tilsynelatende være riktig, for overdreven bruk av dette redskapet gir oss ikke bedre maskiner, og det kan heller ikke brukes til praktisk reparasjon av noe i produksjonshallen. Men hvis vi er flinke til å registrere utstyret, dets feil, mangler og fordeler, kan vi lage oss en statistikk og finne ut for eksempel hva slags maskin vi skal satse på neste gang det er behov for utskifting. Vi må da bygge på de informasjonene som er samlet inn gjennom maskinens levetid, og dem kan vi lese ut av enkle statistikker. Vi skal derfor være oppmerksom på at vi kan dra nytte av statistikk. Den skjematiske fremstillingen på figur 3.2 viser oss hvordan bedriften sirkler inn maskinens tilstand ved forskjel­ lige tester og prosedyrer for å finne ut om det var bryet verdt å gå videre.

Enkelt tilsyn. Kjør til maskinen er utslitt.

Forebyggende vedlikehold

Figur 3.2 Eksempel på intern kontroll i en større bedrift

39

KAPITTEL 3

Vedlikehold

Vi skal nå vise et eksempel på hvordan vi kan lage en oversikt over forskjellige deler i en prosesshall, og hva som bør gjøres av vedlikehold. Det er hentet fra en dataliste på vedlike­ holdsavdelingen ved Borregaard.

HOVEDLISTE FOR FOREBYGGENDE VEDLIKEHOLD OPERASJONSNUMMERSORTERING

INDIVID 0002.002

Figur 3.3

40

INSTRUKS Modningssiloer

Gangvei, ringkammer B- 2201, vifterom 1. og 2. etasje, kulvert, skruehus og fliskanal

Anvisning Verneinspeksjon

Under runden inspiseres rekkverk, gangveier og lignende som kan sette den personlige sikkerheten i fare.

Anvisning Rørinspeksjon

Under runden inspiseres rør, røroppheng, rørisole ring og ventiler. Se etter vibrasjoner, skader og lekkasjer.

Motor for utmatingsskrue

Kontroller motortemperatur, ulyd, vibrasjoner, fester, fukt og rengjørings behov.

Veksel for skruedrift

Kontroller oljenivå, oljelekkasje, oljetemperatur (maks. 80 °C), ulyd, vibrasjoner og vekselens fastsetting.

Oljekjøler for WU 20

Kontroller oljenivå, oljelekkasje, ovalhjul og målerens vibrasjon.

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 3

Hvilke utgifter og kostnader har man ved vedlikehold? Erfaringene og oppfatningene om hva som er vedlikeholds­ kostnader, kan variere innenfor forskjellige bedrifter. Kostna­ dene som er nevnt nedenfor, kan man betrakte som de vanligste vedlikeholdsutgiftene.

DIREKTE VEDLIKEHOLDSKOSTNADER: - personalkostnader for vedlikeholdspersonell - kostnader til smøreoljer, farger, emballasje og annet ma­ teriell som blir brukt til vedlikehold - kostnader til administrative systemer som trengs for ved­ likehold - kostnader til lokaler, maskiner, utrustning og hjelpemid­ ler som blir brukt av vedlikeholdsavdelingen - kostnader ved arbeid som blir utført av utenforstående personer og firmaer - kostnader ved ombygging som skal minske, forenkle eller eliminere vedlikeholdet

INDIREKTE VEDLIKEHOLDSKOSTNADER Inntektsbortfall på grunn av driftsforstyrrelser som skyldes utilstrekkelig eller dårlig vedlikehold, betrakter man ofte som indirekte vedlikeholdskostnader. En driftsstopp kan under visse omstendigheter føre til store tap, spesielt i prosessindu­ strien. En driftsstopp på en større produksjonsbedrift kan koste tusenvis av kroner per time.

41

KAPITTEL 3

Vedlikehold

Rengjøring Rengjøring av maskiner og utstyr er det absolutt viktigste forebyggende vedlikeholdet. I et produksjonsanlegg må disse forutsetningene være oppfylt:

- Produksjonen skal kunne utføres effektivt.

- Feil på utstyr og maskiner skal kunne oppdages. - Maksimal personsikkerhet skal kunne opprettholdes. I visse deler av industrien har rengjøring og stell i de seneste årtiene til og med vært en avgjørende faktor for å drive produksjon. Det gjelder elektroniske bedrifter som for eksem­ pel lager integrerte kretser til datamaskiner, kjemiske bedrif­ ter, bedrifter som lager steril bamemat, osv. Skader på grunn av dårlig rengjøring kan oppstå direkte eller indirekte:

- Fremmede partikler kan komme inn i en maskin og føre til økt friksjonsmotstand, unormal slitasje og elektrofeil. - Ofte kan produktkvaliteten bli direkte forringet.

- Når man monterer releer eller annet elektrisk utstyr, kan skitt og støv føre til feil. - I posisjonsbearbeidinger kan smusspartikler på jigger, verktøy o.l. føre til eksentriske forskyvninger, som i sin tur kan lede til mangelfulle produkter.

- Allment gjelder at skader på maskiner eller utstyr som er skjult under et lag med skitt og støv, forblir glemt - dels fordi de ikke synes, og dels fordi operatøren har en psy­ kologisk motstand mot å inspisere skittent utstyr så nøye som det er nødvendig.

42

Prosessutstyr og vedlikehold

Rengjøring betyr også at man vasker alle deler av maskiner og utstyr for å oppdage gjemte defekter og avvik. Med andre ord kan man si at rengjøring er inspeksjon.

Reservedeler Reservedeler er kostbare. De binder kapital, og lagerkostnader og rentetap kan komme opp i 10-20 % av innkjøpsprisen. Hvor stort lager av reservedeler man skal ha, er derfor i første rekke et økonomisk spørsmål. Man bør begrense sine investeringer til det som er mest lønnsomt, og man anskaffer derfor sine reservedeler på grunn­ lag av erfaring og viten om maskin og drift. Har man som tidligere nevnt laget et system hvor man registrerer hver maskin i et kartoteksystem, hvor også reserve­ delene blir notert ned, kan man skaffe seg kunnskaper om kostnadene ved reparasjoner og anskaffelse av deler. De fleste leverandørene av maskiner ønsker selvfølgelig at deres maskiner skal gå uten problemer for kunden. Men vi skal heller ikke glemme at de samme leverandørene selger reserve­ deler, og det er relativt høy pris på reservedeler. Og én ting er hva de koster når vi kjøper dem for å rette opp en skade, en annen ting er hva de koster å ha på lager over lengre tid. Verken leverandøren eller brukeren av maskinen kan for­ utsi hva som vil ryke på maskinen, men det er vel ikke til å skjule at mange firmaer ønsker at brukeren skal ha et stort reservedelslager på brukerstedet. Det finnes mange slags øko­ nomiske avtaler om dette, men den som synes best ut fra brukerens synspunkt og pengepung, er der hvor man har delene på lager hos seg selv og bare betaler når man tar ut deler. Man har da ingen kostnader ved å ha et stort lager, og man betaler bare når man kvitterer ut den delen man har bruk for. En slik ordning er jo ikke den gunstigste for selgeren, da han ikke har delene på lager og dessuten ikke tjener noe på dem før det skjer noe på brukerstedet.

43

KAPITTEL 3

Vedlikehold

Er man tvunget til å ha et større lager, bør man nøye vurdere om det er nødvendig å ta inn dyre deler, som kanskje ryker annethvert år. Flere maskinfirmaer lager såkalte reservedelspakker, hvor de anbefaler å ligge inne med en viss mengde deler. Forfatteren har med hånden på hjertet aldri funnet dette lønnsomt i de bedriftene hvor han har vært ansvarlig for innkjøp og administrering av reservedeler til lager.

Vi kan dele reservedelene inn i tre hovedgrupper: - deler som passer til en bestemt maskin - deler som passer til flere maskiner, for eksempel kulelager, elektriske komponenter, hydrauliske og pneumatiske komponenter osv. - universelle deler som skruer, bolter, mutre o.l.

Ved hjelp av forebyggende vedlikehold kan vi klarlegge behovet for reservedeler i god tid. Dermed kan vi bestille dem hos leverandøren og muligens unngå å lagerføre dem selv. En god retningslinje kan være at hvis stoppkostnadene er større enn lagerholdskostnadene, bør delen lagerføres. Hvis det er mulig å forutsi behovet for en del i god tid, slik at lagerholds­ kostnadene blir større enn stoppkostnadene, bør delen ikke lagerholdes.

44

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 4

Kapittel 4

Beskrivelse av vedlikehold i forskjellige bedrifter Hver type bedrift har sin egen måte å vedlikeholde sine maskiner på. Det vil si at man har forskjellige kriterier for hvordan maskinene skal fungere. Noen bedrifter er avhengig av god hygiene under reparasjoner, andre bedrifter har ikke slike krav. Dessuten kan en maskin være helt spesiell på noen bedrifter, mens den på andre bedrifter kan være svært vanlig. Felles for alle er at man har en rutine som bedriften selv og maskinleverandøren har utarbeidet. Det finnes likevel en del maskiner og utstyr som er felles for de fleste bedriftene, og blant dem kan vi nevne kompressorer og fyrkjeler. Disse to maskintypene skal vi behandle til slutt i dette kapittelet. Den første industrien vi skal ta for oss, er næringsmiddel­ industrien. Denne industrien favner over mange forskjellige bedrifter, og vi skal trekke frem tre typer produksjonsbedrif­ ter: bryggerier, meierier og fiskeindustribedrifter. Alle har det til felles at de er avhengige av en streng hygiene under produksjonen, og det vil gjenspeile seg i den verkstedservicen som blir utført på maskinene deres.

Næringsmiddelindustrien Vi deler inn prosessindustrien i en tung og en lett sektor. Innenfor den tunge sektoren finner vi kjemisk industri, berg-

45

KAPITTEL 4

Beskrivelse av vedlikehold

verksindustri og papirindustri. I den lette sektoren finner vi blant annet næringsmiddelindustrien. Denne industrien sys­ selsetter i vårt land ca. 23 000 personer hvis vi ser bort fra produsentene av råvarer, det vil si fiskere og bønder. De 23 000 er bare de som arbeider på en fabrikk og foredler råvarene til konsumprodukter. Næringsmiddelindustrien har kommet relativt langt når det gjelder vedlikehold, men her som i andre industrier har man en tendens til å ta problemene med vedlikehold når produksjonen stopper. Denne industrien har imidlertid en spesiell grunn til å etterse sin maskinpark, ikke minst fordi den arbeider med råvarer som blir lett forringet av ytre faktorer. Og dårlige råvarer betyr at de ferdige produktene får redusert kvalitet. Man arbeider i stor grad med ferske råvarer, og de bør komme under behandling så snart som mulig når de kommer til fabrikken og produksjonsstedet. Vi skal i den forbindelse se på en del av de maskinene som er typiske for visse deler av næringsmiddelindustrien, og vi starter med meieriindustrien.

Meieriindustrien Råvarene som denne industrien tar hånd om, er av en spesiell ømfintlig karakter. Vi har lang tradisjon i Norge med å konsu­ mere melk, og vi krever derfor at produktet skal være smak­ fullt. Med smakfullt mener vi at det ikke skal inneholde bilukt eller bismaker ut over det vi er vant til. Det kjenner meieri­ industrien godt til, så dens prosessutstyr er tilpasset disse kravene. Vi skal ta for oss en del maskiner og utstyr som er typiske for denne industrien, og beskrive hvordan vi bør etterse og vedlikeholde dem. Meieriindustrien har et stort behov for oppvarming og avkjøling. Varmen blir levert av dampkjeler, som enten er oljefyrte eller elektriske. Vi skal i et senere kapittel behandle fyrkjelen, men her skal vi konsentrere oss om den mottakeren av energi som er viktigst i meieriindustrien, nemlig varmeveksleren eller pasteuren.

46

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 4

Varmeveksler - pasteur Det apparatet man i annen industri kaller varmeveksler, blir kalt pasteur i meieriindustrien. Pasteuren er bygd opp av en mengde plater. Platene er presset i spesielle former, slik at varmemediet og kuldemediet kan passere i kanaler på hver side av platene. Disse platene er så koblet sammen i lange rekker, alt etter hvor stor kapasitet man ønsker påpasteuren, og hvor mange stasjoner man ønsker den skal inneholde.

Figur 4.1 Platevarmeveksler

47

KAPITTEL 4

Beskrivelse av vedlikehold

Man deler opp pasteuren i flere seksjoner. Først kommer en del som tar hånd om råmelken. Den skal varmes opp til en temperatur slik at man kan behandle den videre i for eksempel en homogenisator. I en pasteur benytter man seg av regenerativvirkningen. Det vil si at man benytter motsatt strømning på hver side av platen, og at man utnytter den utgående strømmen på høyre side i platen til å avkjøle eller varme opp den inngående væskestrømmen. Platene er skilt fra hverandre med spesiallagede pakninger. Disse pakningene er presset inn i platene og passer nøyaktig inn i motstående plate. Man får da en perfekt tetning mellom platene når man skrur sammen pasteuren med store tversovergående skruer. Avdelingene er skilt fra hverandre med blindplater og koblet sammen med overgangsplater. Her kommer melken inn fra lagertanken med en temperatur på 6 (,C. Til å føre melken inn på pasteuren benytter vi gjeme en sentrifugalpumpe (se kapittelet om pumper). Vi trenger nemlig et visst trykk for å føre væskestrømmen gjennom pasteuren, slik at vi oppnår et mottrykk når strømmen går gjennom alle de platene det er snakk om. Den inngående, kalde melken blir varmet opp av den utgående melken, som skal nedkjøles. Dermed bytter de tem­ peratur. Neste stasjon er pasteurisering med holdercelle. Det vil si at man holder melken i for eksempel 15 sekunder ved en temperatur på 73 °C slik at man dreper de fleste skadelige bakteriene. Deretter kommer avkjølingen med den inngående melken og til slutt isvannskjøling fra kjøleavdelingen. Denne avdelingen er koblet til sirkulerende isvann fra en isbank, og oppvarmingsavdelingen er koblet til damputtaket. I tilknyt­ ning til disse avdelingene har man inngående luft. Den styrer automatventilen og omkasterventilen, som regulerer om melkestrømmen hvis temperaturen på produktet skulle være for lav. Det er vanlig å passe på at automatikken på en pasteur virker. Man må sørge for at inngående lufttrykk er i orden. Dessuten må man påse at automatventilen og omkasterventi­ len lukker og åpner. Vanligvis er det et lite problem, for de pleier å fungere i mange årutenjusteringeller vedlikehold. Det

48

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

KAP ITT Fl 4 A

» 4

%

:4z* 4>zz

er nettopp derfor det er viktig å passe på dem, for den dagen de svikter, får vi nemlig underpasteurisert melk og bakteriene får utvikle seg fritt i melken.

Vedlikehold av en pasteur 1

Sjekk at alle pakninger til innløp og utløp er tette. Dra dem til med en spesialnøkkel. Er det lekkasje, må man åpne og kontrollere pakningene. Man kan enten smøre eller skifte dem. I handelen finnes det mange typer pakninger, men man anbefaler å bruke den typen som maskinleverandøren har levert med utstyret.

2

Sjekk at det ikke er påbrenning utenpå platene ved oppvarmingsdelen. Det kan enten skyldes søl fra utsiden eller utette mellompakninger mellom platene. Kontrol­ ler pakningene og platene på denne måten: Du åpner pasteuren etter først å ha forvisset deg om at alle service­ funksjoner er stengt av, slik som inngående produkt og steam. Kontroller at trykket i platene også er borte. Skru forsiktig opp tetteskruene i bunnen og på toppen, mest mulig parallelt. Du løsner platene forsiktig fra hverandre og skyver dem til hver sin side. Gå inn i den avdelingen hvor det eventuelt er lekkasje, og kontroller pakningene. Noen pakninger kan ligge feil, andre kan ha løsnet på grunn av trykket og andre igjen kan ha være fliset og utslitt. Man skal imidlertid være varsom med å skifte pakninger selv. Vet man ikke nok om hvordan man gjør det, bør en montør fra maskinleverandøren foreta skiftingen. Hvis man må skifte flere eller alle pakningene, bør man sende hele plateapparatet til fabrikken, som så skifter og limer pakningene.

3

Kontroller platene hvis produktet er blitt reinfisert. Enkel­ te ganger får man nemlig en reinfeksjon i det ferdige produktet. Det kan skyldes at det har vært forbindelse mellom det utgående ferdigproduktet og det inngående, ikke-pasteuriserte produktet. Det kan for eksempel komme

49

Beskrivelse av vedlikehold

KAPITTEL 4

av at det er et ørlite sandkorn i produktet som har kilt seg fast i en kanal i en av platene. Etter en stund vil man få korrosjon i plateveggen, og det blir tæret hull gjennom platen. Dermed kan bakteriene fra det inngående produktet infisere ferdigproduktet. Denne infeksjonen kan man på­ vise ved prøver, men det er vanskelig å bestemme hvor i systemet den ligger. Hvis man finner den, må man ta ut platen og sette inn en ny plate, som man bestiller etter det nummeret den har ifølge flytskjemaet. Det er derfor viktig at man har tatt vare på tegningen som fulgte med pasteuren da man kjøpte den.

50

4

Til det daglige vedlikeholdet av pasteuren hører sirkulasjonsvask. Man vasker med et spesialvaskemiddel, og det må være slik at det renser og desinfiserer uten å korrodere. Den endelige desinfeksjonen foretar man med damp, men vaskingen og skyllingen av organisk materiale må gjøres nøye under sirkulasjonen.

5

Man vasker pasteuren utvendig hver dag, slik at den ser tiltalende ut i en fabrikk som produserer næringsmidler. Man skal også være nøye med å tørke av overflaten på stativet.

6

Kontroller omkasterventilen. Denne ventilen styrer pro­ duktets gang gjennom oppvarmingsavdelingen og holdercellen, slik at det holder jevn og konstant temperatur. Hvis temperaturen faller, for eksempel ved svikt i ener­ gitilførsel og varme, snur omkasterventilen slik at det ikke-pasteuriserte produktet blir sendt gjennom syste­ met i rundgang inntil riktig temperatur har innstilt seg. Da åpner ventilen for gjennomløp igjen. Denne ventilen kontrollerer man ved å se om løftemekanismen fungerer. Det kan hende at den forkiler slik at den ikke åpner seg tilstrekkelig, og da får vi dårlig gjennomløp. Man bør også kontrollere temperaturen jevnlig selv om automa­ tikken virker.

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 4

Fellesutstyr De fleste bedriftene innenfor prosessindustrien har en del fellestrekk, først og fremst når det gjelder maskinutstyret. Vi skal i dette kapittelet ta for oss de tingene som alle bedriftene har til felles, nemlig varmetilførsel, trykklufttilførsel og pumper. Vi starter med varmetilførselen.

Dampkjelen Prosessindustrien er svært avhengig av varmetilførsel, og den får vi gjennom strøm og damp. Dampkjelene våre er gjeme to typer, enten elektriske kjeler eller underfyrte røykrørskjeler. Den typen vi skal ta for oss her, er den vanligste typen, den underfyrte røykrørskjelen med olje som brennstoff. Figur 4.2 viser en slik fyrkjele. På figur 4.3 ser vi et bilde av den samme kjelen. På kjelens front er det montert en rotasjonsbrenner, og den starter oppfyringen av kjelen. Brenneren finfordeler oljen til en oljegass, som blir sprøytet inn i brennkammeret under trykk. Denne finfordelte gass-skyen er da antent, og den tenner oljen som er i brennkammeret. Brenneren styres automatisk i forbindelse med trykket i kjelens dampmengde, og starter og stopper på signal for å etterforsyne forbruket av steam. Oljen i brennkammeret varmer opp rørene, og i rørene er det vann som blir varmet opp til vanndamp (se figur 4.3). Vi har flere typer dampkjeler, noen for lavt trykk og andre for høyt trykk. Vi bruker høytrykkskjeler i vår industri, fordi vi har ressurskrevende produksjon. For å betjene en høytrykkskjele må operatøren ha enten blått eller rødt sertifikat. For å få det må han ha gjennomgått et minimumskurs i bruk av fyrkjele og i sikkerhet.

Montering av en høytrykksfyrkjele På grunn av faren for kjeleksplosjon er den som bygger fyrkjelehus forpliktet til å følge visse regler. Blant annet gjelder de selve byggets utseende. Bygget må være slik at to vegger er sammenhengende og vender ut mot det fri. Det vil si at de to andre veggene enten kan stå fritt eller være lenket til

51

KAPITTEL 4

Beskrivelse av vedlikehold

resten av den fabrikken som skal bruke fyrkjelen. Samtidig skal dørene som vender inn til fyrhuset, være doble og så store at man kan ta kjelen ut gjennom dem. De skal dessuten slå ut. Det er en fordel hvis kjelen eksploderer.

Figur 4.2 Boiler Dampkjele

52

Prosessutstyr og vedlikehold

Figur 4.3 Underfyrt røykrørskjele

Betjening av dampkjeler Før igangsetting Vannstanden Se etter at vannet er synlig i vannstandsglasset. Undersøk om vannstandsglasset og forbindelsesrørene til kjelen er i orden. Når man åpner avblåsingskranen for vannstandsglasset og lukker den igjen, skal vannet straks innta sin forrige stilling.

Bunnventilene Se etter at bunnventilene er tette.

Røykgassavløpet Se etter at røykgasspjeldene er åpne. Før oppfyring eller tenning av oljebrenneren skal brennkammeret og røykgassløpene luftes godt.

53

Beskrivelse av vedlikehold

KAPITTEL 4

Etter igangsetting og under drift Fyring Brenselet må ikke føres til brennkammeret før tenningsinnretningen er satt i drift eller opptenningen har funnet sted.

Lufting La ventilen i damprommet være åpen så rådampen slipper ut. Steng ventilen når det ikke er mer luft igjen i damprommet.

Vannstandsglasset Undersøk om vannstanden er riktig ved gjennomblåsing av vannstandsglass og forbindelsesrør ved avvekslende å lukke øverste og nederste kran. Når deretter begge kraner blir åpnet og avblåsningskranen blir lukket, skal vannet tydelig svinge opp og ned i glasset.

Sikkerhetsventilene Kontroller at sikkerhetsventilene ikke har satt seg fast, eller at noe hindrer dem i å bevege seg. De skal prøves regelmessig én gang hver uke.

Matepumpene Sett i gang matepumpene og undersøk om de er i orden.

Mating Vær sikker på at vannstanden i kjelen er riktig til enhver tid. Vannet må aldri fylle vannstandsglasset helt og heller ikke synke under minimumsnivået.

Manometeret Se etter om manometeret viser det arbeidstrykket som er bestemt for kjelen når sikkerhetsventilene blåser. Når kjelen er uten trykk, skal manometeret stå på nullpunktet.

Påslipp av damp Man må alltid åpne og lukke ventiler og kraner langsomt og forsiktig. Man må åpne hovedventilen særlig forsiktig.

54

Prosessutstyr og vedlikehold__________________________ __

KAPITTEL 4

Instrumentene Under drift skal flammen og instrumentene for kontroll av forbrenningen overvåkes.

Overkoking Koker kjelen over, må man stenge hovedventilen langsomt, og man må minske fyringen inntil vannet er kommet til ro. Før fyringen igjen fortsetter, ser man nøye etter at det er vann i glasset.

Uventet stans Ved en uventet stans må man vise den største aktpågivenhet. Kjelepasseren må ikke forlate kjelen før alt er i orden. Før ny tenning må brennkammeret og røykgassløpet luftes godt.

Utslipp Utslippet av gass, sot og aske til luft eller vann må holdes så lavt som de installerte fyrings- og eventuelle renseinnretningene gir muligheter for.

Kjelevannet Matevannet og kjelevannets kvalitet må kontrolleres. Utblå­ sing av slam og salter i kjelevannet skal foretas regelmessig og i henhold til spesifikasjonene fra kjeleleverandørene og kon­ trollinstansene. Vannstanden må da ikke synke under mini­ mumsnivået.

Feil vannstand Er vannstanden ikke synlig i glasset, kan det enten være overfylt eller tomt. Fyringen skal da øyeblikkelig stanses og vannstandsglasset kontrolleres. Er det for lite vann på kjelen, må kjelen kjøles ned. Rør ikke sikkerhetsventilene. La damputløpene være uforandret og sett ikke i gang matepumpene.

55

KAPITTEL 4

Beskrivelse av vedlikehold

Tørrkoking Har kjelen kokt tørr, må den ikke bli satt i gang på ny før den er blitt undersøkt. Kjelekontrollen skal da underrettes.

Stopp av kjelen Pump inn vann så det er riktig vannstand til neste igangsetting.

Alminnelige bestemmelser Det er strengt forbudt å endre den belastningen av sikkerhets­ ventilene som er fastsatt av Kjelekontrollen. Kjelen skal rengjøres fullstendig så ofte det blir funnet påkrevd. Slam og kjelstein skal omhyggelig fjernes. Belegg på røykgassiden skal fjernes. Ved enhver kjelerengjøring skal man etterse kjelen omhyg­ gelig innvendig og utvendig. Feil som kan medføre fare for sikkerheten, skal meldes til Kjelekontrollen. Ved inspeksjon av kjelen er den maksimalt tillatte spennin­ gen for belysning innvendig 24 volt. Hvis man tar strømmen fra nettet, må man benytte en vemetransformator. Den bør være med dobbel isolasjon. Kjelepasseren må ikke forlate sin plass for lengre tid enn at han har kjeleanlegget under full kontroll. Kjelepasseren skal ellers følge den instruksen som er fastsatt for kjelen.

Vannbehandling for dampanlegg Fullstendig rent vann forekommer aldri i naturen, vannet inneholder alltid mer eller mindre oppløste stoffer. Hvis man ikke behandler vannet som skal benyttes til dampproduksjon, er det en betydelig risiko for belegg og korrosjon i kjelen og dampkondensatsystemet. Man må kunne kreve at spevannet til dampkjeler ikke fører til kjelsteinsbelegg, at det er så godt som fritt for kullsyre forbindelser og oksygen, og at det har en tilfredsstillende alkalitet. Spesielt er det viktig at disse kravene er oppfylt når man har moderne, høytytende kjeletyper. Man bør derfor installere utstyr for vannbehandling. Man benytter da avher-

56

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 4

dingsfiltre som fjerner kalsium og magnesium fra vannet. Når filteret er mettet, må det regenereres med natriumklorid. Det tar omtrent én time og må utføres én til to ganger i uken. For råvann av lav hardhet kan det være tilstrekkelig å dosere inn fosfat direkte på kjelen. Hardheten vil da ikke avleire seg som kjelstein, men bli felt ut som et bunnslam, som kan fjernes ved avblåsing. En doseringspumpe sikrer riktig alkalitet ved at den tilsetter kaustisk soda til matevannstanken. Hvis dampen ikke kommer i direkte berøring med næringsmidler, bør det absolutt også samtidig tilsettes hydrazin, som binder vannets oksygeninnhold og gir en svært god sikring mot korrosjonsangrep. Kaustikk og hydrazin kan blandes i samme kjemikaliekar og tilsettes med én og samme pumpe. For å velge riktig vannbehandlingsutstyr må man analysere råvannet. Norsk Dampkjelforening vil foreta analysen av vannet og gi råd på bakgrunn av analysere­ sultatene.

57

KAPITTEL 4

Beskrivelse av vedlikehold

Elektrodampkjelen I stedet for eller i tillegg til en oljefyrt dampkjele kan vi benytte oss av en kjele som bruker elektrisitet som oppfyring. I enkelte tilfeller blir det montert både en oljefyrt kjele og en elektro­ kjele, slik at det blir mulig å utnytte det brennstoffet som til enhver tid er billigst. Det er dessuten praktisk å ha en kjele i beredskap hvis noe skulle gå galt med den andre kjelen. Tegningen nedenfor viser elektrodampkjelens oppbygning og virkemåte. 10 KV

Figur 4.4 Elektrodampkjele

58

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 4

Elektrodebeholderen er en åpen, elektrisk isolert beholder som er lagret på bein i kjelebeholderen. Det blir utviklet damp fordi elektrodene er plassert nedi vannet i elektrodebeholderen. Effekten blir regulert av vann-nivået i elektrodebeholderen. Maksimalt nivå i beholderen gir maksimal effekt, og minimalt nivå gir minimal effekt. I bunnen av kjelebeholderen er det et vannmagasin, og derfra blir vannet kontinuerlig pumpet opp i elektrode­ beholderen. Det vannet som ikke fordamper, renner tilbake til vannmagasinet gjennom avløpsrøret på bunnen av elektrode­ beholderen. I avløpsrøret er det montert en trottel ventil, som ved hjelp av en elektrisk isolert spindel blir aktivert av en pneumatisk eller elektrisk aktuator utenfor kjelebeholderen. Aktuatoren blir styrt av en kontroller, som får impulsene sine fra damptrykket. Hvis damptrykket faller, gir kontrolleren en impuls til aktuatoren slik at den struper trottelventilen. Vannnivået i elektrodebeholderen stiger, og dermed øker effekten. Det motsatte skjer når damptrykket stiger. Da blir trottelven­ tilen åpnet mer, nivået i elektrodebeholderen synker, og effek­ ten synker tilsvarende. Vannet i elektrodekjelen må ha en bestemt ledningsevne for at vi skal oppnå ønsket effekt. Ledningsevnen til vannet blir regulert automatisk eller for hånd. Siden vannvolumet i elektrodekjelen er svært lite, er det installert en overstrømsregulator i kjelens dampledning. Den skal hindre at damptrykket i kjelen synker for mye når dampbehovet plutselig varierer. For kjeler som arbeider med lave trykk, opptil 2 bar, og hvis variasjonene i dampbehovet er små og langsomme, kan vi sløyfe overstrømsregulatoren.

Betjeningsinstruks I tillegg til å følge alminnelige forskrifter for dampkjeleanlegg og høyspente elektriske anlegg må vi passe på at:

- alle strøm- og spenningsførende deler er beskyttet mot berøring og merket med varselskilt

59

KAPITTEL 4

Beskrivelse av vedlikehold

- kjelens og fordelingsanleggets spenningsførende metalldeler er forbundet med jord - kjelen og fordelingsanlegget blir koplet ut ved driftsforstyrrende defekter - det ikke blir arbeidet på kjelen så lenge den står under damptrykk og spenning

- alle betjeningsapparater regelmessig blir prøvd ut for å forsikre oss om at de virker som de skal

Tilsyn under drift Hvis matevannet er forurenset, må bunnventilen blåses minst én gang per skift. I forbindelse med kjelen er det installert en ledningsregulator som automatisk sikrer at ledningsevnen i vannet i elektrodebeholderen er passe. Det er montert to nivåalarmer i forbindelse med vannmagasinet i bunnen av kjelebeholderen. Nivåalarmene varsler ved for høy eller for lav vannstand i magasinet. Det er viktig å kontrollere at automatikken virker som den skal.

Utkopling av kjelen Når vi skal kople ut kjelen, må vi gjøre det med lav effekt. Vi stenger dampventilen og matevannsventilen og slår av pum­ pene.

Ettersyn og rengjøring Det er tilstrekkelig å etterse kjelen innvendig én gang i året. Vi må huske på å ikke inspisere kjelen før ledningsanlegget er blitt frakoplet og jordet. Inne i kjelen kan vi bare bruke lavspentlamper for 24 V. Under inspeksjonen må vi kontrollere at elektroder og strømføringer er i orden. Det gjelder også for tefloninnbygningen og den øvrige innbygningen. Vi spyler ut eventuelt slam og skitt med rent vann.

60

Prosessutstyr og vedlikehold

_____________________________

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg Vi har flere typer trykkluftanlegg i Norge. De er blitt innkjøpt av bedriftene etter de behovene de har hatt. Det viser seg imidlertid at det råder stor uvitenhet i bedriftene om hva slags anlegg som er best for dem, og hvordan de skal gå frem ved innkjøp. Vi skal være forsiktig med å kritisere de firmaene som selger trykkluftanlegg, men ved selvsyn har vi sett at på mange bedrifter er trykkluftanlegget amatørmessig plassert, og der­ med blir det lite effektivt. Vi vil i dette kapittelet beskrive de vanligste trykkluftanleggene som finnes på markedet i dag, uten å ta stilling til hva hver enkelt bedrift er best tjent med. Vi starter med hoveddelen: kompressoren.

Kompressortyper Vi deler opp kompressorer i to hovedgrupper:

DYNAMISKE KOMPRESSORER er roterende, kontinuerlig leverende maskiner hvor det hurtig roterende elementet akselererer luften idet den passerer gjennom elementet. Beve­ gelsesenergien blir omformet til trykk. Kapasiteten varierer betydelig med trykket. Man får ingen eller små trykkimpulser. FORTRENGNINGSKOMPRESSORER er maskiner hvor et volum av luft blir stengt inne i et kammer og trykt sammen til et mindre volum slik at den får et høyere trykk. Kapasiteten til slike kompressorer varierer lite med trykkhevningsgraden, men kan gi store trykkimpulser.

61

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

I industriell sammenheng er det den sistnevnte gruppen som er mest aktuell, nærmere bestemt: - stempelkompressorer - torotors skruekompressorer - enrotors lamellkompressorer

Figur 5.1 Totrinns kompressor

62

Figur 5.2 Dobbeltvirkende

Figur 5.3 Enkeltvirkende

kompressor

kompressor

Prosessutstyr og vedlikehold

3'

! EL 5

Figur 5.4 Kaeser skruekompressor, modell BS60

63

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Figur 5.5 Kaeser stempelkompressor

Stempelkompressor Kompresjonen og drivelementet går frem og tilbake. Denne typen kompressorer finnes både som smurte og usmurte. I og med at trykkluften blir levert støtvis hver gang stemplet er i topp-posisjon, oppstår det trykkpulser, selv med mange paral­ lelle sylindre. Stempelkompressorer blir produsert i mange forskjellige typer og utgaver.

64

Prosessutstyr og vedlikehold

_____________________________

KAPITTEL

Ett-trinns kompressorer Komprimeringen foregår på den måten at når stempelet går nedover i sylinderen, blir innsugningsventilen åpnet og luft blir sugd inn utenfra. Innsugningsventilen stenger når stempe­ let har passert nedre posisjon. Etter som stempelet går opp­ over, blir luften komprimert luften til utløpsventilen blir åpnet før stempelet når øvre posisjon. Luften blir slik komprimert til leveringstrykk, gjeme 7-8 bar. Lufttemperaturen etter kom­ primeringen kan ligge så høyt som 140 til 170 °C. Slike kompressorer blir ofte levert i en- eller tosylindret utførelse.

Totrinns kompressor Slike kompressorer finnes med to eller flere sylindere. Kom­ primeringen foregår etter samme prinsipp som i en ett-trinns kompressor. Den komprimerte luften fra første trinn, med et trykk på 3-4 bar, blir levert som innsugningsluft til andre trinn. På denne måten blir komprimeringsgraden lavere per trinn, og virkningsgraden blir bedre enn for en tilsvarende ett-trinns kompressor. Ved å kjøle ned luften mellom første og andre trinn kan slutt-temperaturen på trykkluften senkes og virkningsgraden ytterligere forbedres. Leveringstrykk fra denne typen kompressorer ligger gjeme på 8-10 bar.

Skruekompressorer Skruekompressoren er, som tegningen viser, en toakslet rotor som komprimerer den innsugde luften. Komprimeringen skjer på den måten at luften blir sugd inn mellom to roterende «skruer». Turtallet til de to roterende skruene blir synkronisert med et gir, slik at det blir mekanisk kontakt mellom flankene på rotorene. Luften blir ført frem i et innelukket rom mellom skruene og komprimert på veien frem mot trykkenden. Skrue­ kompressoren leverer «oljefri» trykkluft, og det har man ansett som en av skruekompressorens store fordeler. Denne typen arbeider imidlertid under svært høye periferhastigheter, og derfor må man unngå mekanisk kontakt. Synkroniseringshjulene sammen med den høye hastigheten gjør at skruekom­ pressorer har et høyt støynivå. For å kunne levere trykkluft ved 8-10 bar må komprimeringen skje i to trinn.

65

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Valg av kompressor For å få en kompressor som passer til behovet, må disse kriteriene oppfylles: - Kapasiteten må være stor nok. - Man må få det arbeidstrykket man ønsker. - Trykkluften må ha god nok kvalitet.

Det er komponentene i trykkluftssystemet som avgjør hvilke arbeidstrykk som er nødvendig. Vanlige mekaniske verkste­ der som er utstyrt med slipemaskiner og muttertrekkere, behø­ ver normalt ikke mer enn 7 bar. På større bilverksteder bør man ha høyere trykk, helt opp mot 15 bar for fylling av høytrykksdekk. Imidlertid trenger ikke kompressoren som skal betjene verkstedets øvrige verk­ tøy, ha så stor kapasitet, og man kan nøye seg med en billigere type som leverer 7 bar. Det er viktig at kompressoren har riktig arbeidstrykk, men vi må være klar over at det er like viktig at dimensjoneringen av trykkluftledningen står i forhold til resten av anlegget.

Kompressorfabrikken angir i sin beskrivelse av maskinen: -

fri avgitt luftmengde slagvolum kapasitet i liter gjennomstrømmet sylindervolum levert volum

Komprimert luft benyttes til å utføre et arbeid. For å kompri­ mere luft må man ha disse komponentene:

-

66

en kompressor med motor og etterkjøler en tank en tørke et filter rør og slanger verktøy sylindere og ventiler

Prosessutstyr og vedlikehold_____________________________

Beregning av trykkluftbehov Spørsmålet er: Hvor stor kompressor trenger vi?

Legg sammen luftforbruket til samtlige trykkluftverktøy og maskiner som brukes i bedriften. Ta hensyn til samtidseffekten, da alle verktøyene og motorene ikke brukes samtidig. Dette gjelder når alt verktøyet er nytt. Etter en tids bruk vil verktøyet slites, og det vil oppstå lekkasjer i ledningsnettet. Ta hensyn til det og legg til 30 % på kompressorens kapasitet.

Faktorer å ta hensyn til:

- mengde trykkluft som trengs for å dekke behovet - minimumstrykk for å opprettholde tilstrekkelig arbeidstrykk ute hos forbrukeren - hva trykkluften skal brukes til - nødvendig kvalitet på levert trykkluft - konstant eller variabelt behov for trykkluft - antall driftstimer per dag - behov for trykklufttank eller ikke En del stedlige forhold har også innvirkning, og her kan vi for eksempel nevne plasseringen av kompressoren i rommet og i bedriften.

Vedlikehold av kompressorer Vedlikehold av en stempelkompressor kan som regel utføres av eget personell, mens vedlikehold av en skruekompressor bør utføres av en spesialist. Det skal etter arbeidsmiljøloven alltid være en person på bedriften som til enhver tid er i stand til å holde kompressoren og trykkluftanlegget i forskriftsmessig stand. Det bør være en person som har erfaring som ingeniør eller mekaniker.

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Huskeliste for vedlikehold: - Man skal påse at det blir brukt egnet smøreolje, slik at sylindere og ventiler får passelig med smøring. For mye smøring kan gi forkulling og eksplosjonsfare ved for høy lufttemperatur. - Avtapping av olje og vann fra etterkjøler og trykkluftbeholder skal utføres minst én gang i skiftet når anlegget er i drift. - Man skal prøve sikkerhetsventilene regelmessig minst én gang i uken for å kontrollere at de ikke har satt seg fast. De må aldri stilles inn på høyere trykk enn det største tillatte arbeidstrykket. Eventuell regulering og plombe­ ring skal bare foretas av en person som er særskilt utpekt til det.

- Før reparasjoner og demontering skal man påse at avstengningsventilen er gjenskrudd, at trykket er avblåst, og at manometeret står på null. - Sikkerhetsventilen for kompressoren skal ha en kapasi­ tet som tilsvarer kompressorens kapasitet.

- Sikkerhetsventilen skal være montert slik at den lett kan kontrolleres manuelt. - Smeltesikringen skal smelte ved en temperatur lavere enn 20 °C under kompressorens flammepunkt. Plomben i smeltesikringen skal skiftes én gang om året.

- Lys med åpen varme skal ikke brukes ved kontroll av en kompressor. - Temperaturen på trykkluften ut fra etterkjøleren bør ikke overstige 80 °C.

68

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 5

- Rørledning til trykkluftanlegget skal helst være av stål.

Hvis det er brukt plast, skal arbeidstrykket være mindre enn 10 bar. Rørledninger av plast bør bare brukes der slike rør er like sikre som stålrør, for eksempel i en korrosiv atmosfære. - Innsugningsluften bør tas fra friluft og skal være fri for skadelige eller farlige gasser eller damper. Luftinntaket bør legges slik at for eksempel røyk ikke kan suges inn. Er det ikke mulig, må sugeledningen være utstyrt med filter. Skal trykkluften brukes til å puste i, må man gjøre ytterligere sikkerhetstiltak slik at den komprimer­ te luften blir ren.

Krav til trykkluftkvaliteten Man vil lett kunne tro at luft er luft, og at det ikke betyr så mye hva slags luft vi komprimerer. Sluttproduktet blir likevel trykkluft. Dette er riktig, men sluttproduktet blir ikke bedre enn den råvaren vi sender inn i kompressoren, for her gjelder samme regel som i all annen produksjon: Kvaliteten på slutt­ produktet blir ikke bedre enn kvaliteten på den råvaren vi starter med. Man regner med at den trykkluften som forlater kompres­ soren, er 100 % mettet med vanndamp. Ettersom trykkluften blir avkjølt utover i trykktanken og rørsystemet, blir det kondensert vann i til dels store mengder. Vannet i trykkluften er mange ganger hovedårsaken til de problemene som oppstår i trykkluftsystemer. Det fører svært ofte til korrosjon og frost. Vannet kan dessuten skade sluttproduktet, som for eksempel ved sprøytemaling. Mengden av olje som blir trukket med fra kompressorens smøresystem, vil variere sterkt, avhengig av kompressortypen og oljeseparatorens effektivitet. Fordi oljen blir utsatt for høy temperatur i forbindelse med kompresjonen, vil restene som blir trukket med i trykkluften, være oksidert, og de kan dermed

69

Trykkluftanlegg

være direkte skadelige for det trykkluftdrevne utstyret. Graden av filtrering og tørking av trykkluften blir først og fremst bestemt av stedlige forhold som:

- hva trykkluften skal brukes til - hva den laveste temperaturen som systemet blir utsatt for, er De forskjellige brukerne stiller sine spesielle krav til trykkluf­ ten for at de skal kunne fungere tilfredsstillende. Også kompo­ nenter i selve luftbehandlingskjeden stiller krav til trykkluftkvaliteten for å kunne fungere tilfredsstillende. Man trenger forfiltre til å ta seg av de største partiklene og de største mengdene med forurensning. Forfiltrene vil fungere som beskyttelse av finere filtre og apparater som for eksempel kjøletørkere. Finfiltrene vil gå tett forholdsvis fort, og kjølerørene i kjøletørken vil få et isolerende lag innvendig. Det kan vi unngå hvis vi behandler trykkluften på forhånd i et forfilter. Trykkluften vil dessuten bli tilført forurensning etter at den har forlatt kompressoren. I trykklufttanken og rørledningene kan det løsne rust, glødeskall og partikler, og de kan bli ført med luftstrømmen.

Hva kan forurensningene føre til? Vann, oljerester og partikler danner til sammen en slags slipepasta. Den kan skape problemer i trykkluftutstyret. For å unngå det er det derfor viktig å filtrere bort skadelige partikler og oljerester fra trykkluften og å redusere vanninnholdet til et akseptabelt nivå. Partikler alene eller blandet med vann og olje kan lett føre til kostbare lekkasjer i hurtigkoblinger og ventiler. Vanndamp i seg selv kan skape problemer, for eksempel rusting eller frost, og bør fjernes ved en eller annen form for tørking.

70

Prosessutstyr og vedlikehold

Trykkluft som kraftkilde Vi skal nå se på hva trykkluften kan brukes til, det vil si hvilke muligheter vi har for å utnytte luften som er komprimert, til å drive verktøy og utstyr. Vi vil da bruke ordet pneumatikk. Dette ordet kommer fra gresk og betyr trykkluftteknikk. Sammenlignet med andre energikilder som damp, elektri­ sitet og olje er trykkluft sannsynligvis den minst farlige. Utstyr til trykkluftmaskiner trenger få sikkerhetsanordninger, og vi kan føle oss ganske trygge på slikt utstyr. Dessuten er trykkluft mer miljøvennlig enn andre energikilder, og trykkluftmaski­ ner er relativt enkle og driftssikre. Imidlertid er det også forbundet visse ulemper ved bruken av trykkluft. De viktigste er: - Forurensninger må fjernes, ellers skaper de store proble­ mer. - Under belastning av arbeidselementene er det vanskelig å få jevn og konstant hastighet. - Støynivået kan til dels være noe for høyt. - Fremstillingen av trykkluft er relativt dyr. Fordelen med trykkluft er at den er:

-

brann- og eksplosjonssikker overbelastningssikker et hurtig medium anvendelig ved høye temperaturer enkel å lagre miljøvennlig

Dessuten finnes det luft overalt.

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Kompresjon Når vi presser sammen luft, sier vi at den blir komprimert. I fysikken har vi en lov som definerer forholdet mellom trykk og volum. Den kalles Boyle-Mariottes lov. Enkelt kan denne loven uttrykkes slik:

Ved å presse sammen en gass som er innestengt, vil trykket øke i samme forhold som volumet avtar. Temperaturen er konstant.

P, ■ V1 =P2 • V2 Vi kan illustrere dette med et regneeksempel:

Volumet på figur 1 er 6 liter, og volumet på figur 2 er 2 liter. Trykket på figur 1 er 2 bar. Hva blir da trykket på figur 2? pt-

v,=p2.v2 Pl-V2

p, =----------

V,

2'6 P,= —

- 6 bar Figur 2

72

Prosessutstyr og vedlikehold

_____________________________

CAPiTTEL 5

Vanninnholdet i luften Vi har under kapittelet om trykkluft snakket litt om vanninn­ holdet i luften. Vann i trykkluftanlegg er noe vi helst bør unngå. Den luften som ligger nærmest jordoverflaten, inne­ holder mest vann i dampform, og da varm luft inneholder mer vanndamp enn kald luft, vil vi nødvendigvis måtte fjerne en del av den vanndampen som oppstår i trykkluftanlegget. Vi fjerner vanndampen med kondenspotter og med spesi­ elle tørkeanodninger. Når vi komprimerer luft, vil vanninnhol­ det i trykkluften øke automatisk, og det blir ført over i trykktanken. Den vil etter hvert bli fylt opp, og det vil minske kapasiteten på anlegget. Man må da huske på å tømme lagertanken.

Pneumatiske forbrukere De maskinene eller det utstyret som forbruker luft, kaller vi for pneumatiske arbeidselementer. De er som oftest sylindere, ventiler eller luftmotorer. Vi har dessuten utstyr som slagverktøy, sprøyteutstyr og verktøy som er likt elverktøy.

Enkeltvirkende sylinder På tegningen ser vi en typisk enkeltvirkende sylinder. Den er skissert under med symbolet for pluss- og minusbevegelsene. Enkeltvirkende sylindere blir drevet av trykkluft den ene veien og av en fjær den andre veien.

Figur 5.6 Plussbevegelse

Figur 5.7 Minusbevegelse

73

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Når vi slipper trykkluft inn i plusskammeret, beveger stempel­ stangen seg ut fra sylinderen. Det kaller vi stempelstangens plussbevegelse. Når vi avlufter trykket i plusskammeret, virker fjæren på stempelet, og stempelstangen beveger seg inn i sylinderen. Det kaller vi stempelstangens minusbevegelse.

Symboler Nedenfor er angitt en del symboler som brukes i pneumatiske modeller og tegninger. Symbolene skal vise komponentenes funksjon og virkemåte. De er bygd opp etter enkle retningslin­ jer og er definert i Norsk Standard.

Figur 5.8 Kompressor

Figur 5.9 Trykkl uftsyl inder

Figur 5.10 Trykkluftkilde

Koblingsskjema Når vi tegner utstyr eller en maskin hvor det inngår pneumatiske komponenter som skal fungere sammen, bruker vi symboler for hver funksjon. Tegningen kaller vi for et innleggende skjema for styring av en sylinder. Den viser de pneumatiske komponentene og deres funksjon i den rekkefølgen de arbeider.

Figur 5.11 Utgangsposisjon

Figur 5.12 Etter betjening

(Figurene er fra Sivertsen: "Trykkluftteknikk og pneumatisk styring.")

74

Prosessutstyr og vedlikehold

Rørarmatur til prosessindustrien Den største delen av produktene og råvarene i prosessindustri­ en består av flytende produkter. Disse flytende mediene skal flere ganger i løpet av bearbeidingsprosessen flyttes fra sted til sted i produksjonen, og det skjer gjennom rørledninger. Når man besøker en prosessindustribedrift, vil man merke seg den mengden av rør som brukes for å føre produktene fra råvareinntaket til pakking eller lagring av de flytende varene. Rør og rørarmatur varierer noe fra bedrift til bedrift, men prinsippet for de fleste produksjonsstedene er at de kobler opp rør langs vegger eller golv eller på den måten som passer bedriftens produksjon best. Med rørarmatur mener vi utstyr som er knyttet til rørlednin­ ger, tanker, kjeler og øvrig prosessutstyr som er beregnet på oppbevaring eller transport av damp eller andre gasser, væsker eller oppløsninger. Vi deler derfor rørarmaturen inn i tre hovedgrupper: - stenge- og regulerings-, sikkerhets- og kontrollorganer eller tilsvarende elementer, for eksempel forskjellige typer ventiler og væskenivåmålere

- elementer eller organer som skiller ut faste eller flytende stoffer mekanisk. Det kan for eksempel være siler, filtre, sikter, gass- og væskeutskillere - elementer eller organer som virker inn på hvilken retning eller hvordan strømmende medier stråler, eller hvordan de blir blandet, for eksempel alle slags dyser og sprederformede rørdeler Materialene i rørarmaturen kan være messing, rødmetall, aduserjern eller kulegrafittjern. Symboler for rørledninger og armatur er gitt i NS 1710. NS 813 gir orientering om fargemerking av rør som fører væsker og gasser. I tillegg kan det gis opplysninger om navn på mediet, trykk, konsentrasjon osv.

75

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Ventiler Med ventil mener vi en innretning som kan starte, stoppe eller regulere strømmen av damp eller andre gasser, væsker og flytende, tørre eller væskeblandede masser. Alt etter hva slags lukkemekanisme ventilen har, kan vi skille mellom: -

seteventiler sluseventiler klaffeventiler dreiespjeld kikkraner membranventiler

Seteventiler Figuren viser en seteventil som er representativ for de fleste typene av denne kategorien. Lukkemekanismen kaller vi en kjegle fordi anleggsflaten mot setet i ventilhuset er kjeglefor­ met. Denne ventiltypen er normalt stengt eller helt åpen. Derfor kaller vi typen også en stengeventil.

76

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 5

Stengeventilene kan ellers ha et plant sete og en ventilskive som lukkemekanisme. Vi kaller dem da tallerkenventiler. På dem har ventilskiven en tettering av fiber eller gummi. En tilsvarende type seteventil er den vi kaller reguleringsventil. Her har ventilkjeglen en annen form. Gjennomstrømningen gjennom ventilen kan stilles inn på alle kapasiteter fra stengt til helt åpen. Andre typer ventiler i denne kategorien er tilbakeslagsventilen, sikkerhetsventilen og reduksjonsventilen. De tre siste typene ventiler bruker vi spesielt der vi skal sikre oss mot blanding av medier ved tilbakeslag i rørledninger, eller der vi skal sikre flyt én vei i rørsystemet. Vi kan generelt si at seteventiler brukes i slike tilfeller som utløp fra dampkjele, til regulering av innstrømmende vann til en prosess eller til regulering av medier for blanding. Seteventilene er gjeme robuste og hardføre, og det betyr at de har lang levetid og er relativt lette å vedlikeholde. Imidlertid er det en del ting vi må passe på for å få utnyttet kapasiteten deres fullt ut.

Vedlikehold av seteventiler Når man stenger eller åpner for gjennomstrømning av produk­ ter, vil ventilsetet etter hvert bli slitt. Det kan forekomme korrosjon og annen slitasje av overflaten som produktene strømmer over. Hvis ventilen ikke er tett i lukket tilstand, må vi skru opp ventilsetet og foreta en innsliping. Er det allerede foretatt en innsliping, kan det være nødvendig å dreie ventil­ kjeglen først. Seteventilen skal være montert i 45 grader, og i denne vinkelen skal setet være ca. 1 mm bredt. Om nødvendig kan setet i huset dreies eller freses med et ventilfreseapparat.

77

IPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Kort fortalt utfører du denne slipingen slik:

- Smør slipepasta på setene både for ventilen og kjeglen. - Skru ned spindelen så langt at kjeglen går mot ventilsetet, og løft dekslet ca. 1 mm fra den normale posisjonen.

- Trekk til kapselmutteren for hånd så langt den går, og skru den deretter tilbake litt mer enn én omdreiing. Nå har vi laget en styring for innslipingen. Innslipingen foregår ved at vi dreier rattet frem og tilbake mens vi stadig vekk løfter kjeglen klar av ventilsetet. Hensik­ ten med det er at slipepastaen skal legge seg på setene. - Vask setene rene for slipepasta etter innslipingen. Bruk white spirit eller petroleum. En ny innsliping kan så gjøres med olje på setene. - Fjern deretter låsemekanismen mellom spindelen og kjeglen slik at ventilen kan monteres. Kontroller at spindelen er skrudd tilstrekkelig opp før du trekker til overfallsmutteren.

Støpte ventiler kan slipes på samme måte.

78

Prosessutstyr og vedlikehold

SKRÅSETE-VENTIL begge ender for sveising

SKRÅSETE-VENTIL begge ender gjengestuss etter DIN 11851

SKRÅSETE-VENTIL ene ende konus med mutter, andre ende gjenge­ stuss etter Din 11851 32086

_____________________________

DN

A

25 32 40 50 65 80 100

104 106 130 158 195 230 260

DN

A

25 32 40 50 65 80 100

155 170 185 215 270 305 345

DN

A

25 32 40 50 65 80 100

155 170 185 215 270 305 345

B

C

D

E

B

C

D

E

B

C

D

E

Figur 5.14 Skråseteventiler

79

K..AP1 f f fcL 5

Trykkluftanlegg

Klaffeventiler Når vi snakker om klaffeventiler, kan vi også kalle dem tilbakeslagsventiler. Det som er spesielt for denne ventiltypen, er at den er åpen for gjennomstrømning i én retning og stengt for mottrykk. Når vi åpner klaffen, dreier den seg om opplagringspunktet sitt. I klaffens tetningsflater kan det være lær eller et annet pakningsmateriale, for eksempel vulkanisert naturgummi. Tilbakeslagsventilene har som oppgave å hindre selvtømming av tanker, rør og lignende prosessutstyr. De kan også bli brukt på sugesiden i pumper og rørsystemer. Alternativt kan klaffeventilene ha en kule, en kjegle eller en fjærbelastet skive som lukkemekanisme. To typer tilbakeslagsventiler er vist på illustrasjonene nedenfor og på neste side.

TILBAKESLAGSVENTIL ene ende gjengestuss, andre ende for valsing

3501 for DIN-rør 3502 for tomme.rør

Figur 5.15 Tilbakeslagsventil

80

DN A B ------------------3/8 72 1/2" 78 3/4" 84 25 93 32 105

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

KULETILBAKESLAGSVENTIL med gummikule

3505 for DIN-rør 3506 for tomme.rør

KAPITTEL 5

DN

A

B

25 32 40 50 65

98 102 108 113 135

34 40 46 59 75

DN

A

B

C

D

E

C

D

E

Skive som kan dreies

25 32 40 50 65

Figur 5.16 Kule-tilbakeslagsventiler

Dreiespjeld Figurene på neste side viser typer av dreiespjeld. I denne typen ventiler åpner gjennomløpet seg når vi dreier spjeldet om en akse som ligger sentralt i løpet. Dreiespjeld blir mest brukt til å regulere en væske- eller gass-strøm i løp. De finnes i varierende størrelser fra små forgasserspjeld til store spjeld i vannkraftverk. Hvis vi skal kunne holde ventilen helt tett, må den ha en utskiftbar gummikledd setering.

81

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Figur 5.17 Spjeldventiler

82

KAPITTEL 5

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

Kikkraner Tegningene viser typer av kikkraner. De viktigste delene på en kikkran er kiken og huset. Med kiken mener vi da den delen av kranen som blir puttet ned i huset. Vi åpner og lukker ved at vi dreier kiken. Gjennomløpet kan enten være rett eller i vinkel, og kikkranen kan ha ett, to, tre eller fire gjennomløp. Den vanligste er treveiskranen.

KIKKRAN 3-løps, alle ender gjengestuss etter DIN 11851 3007

DN

A

B

C

10 15 20 25 32 40 50 65 80

43 52 64 64 70 80 85 100

86 104 128 128 140 160 170 200

74 88 108 140 150 165 190 265

DN

A

B

C

10 15 20 25 32 40 50 65 80

43 52 64 64 70 80 85 100

86 104 128 128 140 160 170 200

74 88 108 140 150 165 190 265

D

E

D

E

Figur 5.18 Kikkran., treveis

KIKKRAN 2-løps, begge ender gjengestuss etter DIN 11851

3007

Figur 5.19 Kikkran, toveis

83

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

På toppen av spindelen til treveiskranen er det et spor som viser kikens stilling. På figur 5.17 er det en pakkbokstetning som holder kiken påplass. Figur 5.18 viseren annen type. Her er det en mutter og underlagsskive som holder kiken på plass. Hvis kikkranen begynner å lekke, kan man foreta en inn­ sliping. Det gjør man vanligvis ved at man vekselvis dreier og løfter kiken på plass i huset mens man har slipepasta på flatene i kiken. Etter innslipingen vasker man setet rent for slipepasta med en fille og parafin. Hvis man ønsker en lettere sliping, kan man bruke olje i anleggsflatene. For å finne ut om kikkranen er tett, kan man streke med en blyant på kikens anleggsflater. Når man deretter dreier kiken på plass i huset, skal blyantstrekene viskes bort hvis kiken er tett. Etter noen innslipinger er det vanligvis nødvendig å dreie litt av anleggsflatene før man foretar en ny innsliping. Det kan også være tilrådelig å dreie litt av kikens nedre ende.

Membranventiler Membranventilene er en type ventiler der man benytter seg av prinsippet med stempel og membran. Det er mange slags typer membraner som kan benyttes, men de må alle være laget av et elastisk materiale. Man kan for eksempel bruke gummi eller teflon. Prinsippet for membranventilen er vist på figurene 5.19 og 5.20. Man åpner eller stenger ventilen ved å skru stempelet opp eller ned ved hjelp av en spindel eller et ratt.

84

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

MEMBRANVENTIL med håndtak, begge ender gjengestuss

KAPITTEL 5

25 32 40 50 65 80

129 150 158 192 218 256

160 200 205 215 265 280

DN

A

B

25 32 40 50 65 80

63 80 80 95 115 136

1/4"

Figur 5.20 Memhranventil

MEMBRAN Materiale EPDM, for membranventil

C

D

E

1/4" 1/4" 1/4" 5/16"

5/16"

Figur 5.2 J Membran

Når det gjelder alle ventiltypene vi har nevnt foran, kan de leveres som automatventiler. De som er vanligst å utstyre for automatikk, er klaffventilene og kuleventilene. Man kobler dem til pneumatiske systemer og styrer dem med luft og impulser. På neste side er det vist et par eksempler på ventiler som er utstyrt som automatventiler. Vedlikeholdet av dem blir som

85

KAPITTEL 5

________________________________________ Trykkluftanlegg

for håndstyrte ventiler, men i tillegg kommer overvåking av automatikken og luftstyringen, som krever at man har fagper­ sonell som behersker styringssystemer, automatikk og trykk­ luft.

SPJELDVENTIL trykkluftbetjent, begge ender gjengestuss 2712

Figur 5.22 Spjeldventil

Figur 5.23 Seteventil

Bokspakninger Med bokspakning mener vi den delen som tetter spindelen mot pakkboksen i en ventil. Kravet til pakningsmaterialet er at det er bestandig mot mediet i røret, og at det tåler trykk og temperatur. Man bør imidlertid følge fabrikkens retningslinjer når det gjelder valg av pakning. Pakningene inneholder stort sett materialer som grafitt og polytetrafluoretylen.

86

Prosessutstyr og vedlikehold

_________ __ _________________

KAPITTEL 5

Vedlikehold av en bokspakning skjer slik: Fjern den gamle pakningen. Gjør rent. Velg riktig pakningskvalitet og dimensjon. Monter pakningsringene i pakkboksen én etter én. Fyll opp pakkboksen på én ring nær. Det gjør du for at det skal bli nok styring for glanden. - Trekk til skruene for glanden, slik at du merker at pakningen gjør motstand. Foreta en ettertrekning etter noen timer når pakningen har satt seg.

-

Sluseventiler På figuren ser vi hvordan en typisk sluseventil er oppbygd. Lukkemekanismen er her en sluse som i lukket stilling ligger an mot seteringene på begge sider av huset. Når vi skal overhale en slik ventil, blir setene tilpasset ved skraping. Vi skraper da setene i huset, og de blir kontrollert med en merkefarge på slusesetene. Slusene blir satt inn i huset for hver prøving.

MEMBRANVENTIL med håndtak, begge ender gjengestuss

DIM

A

W 15 20 25

90 103 117 125

B

C

D

E

Figur 5.24 Skråsete-stempelventil

87

KAPITTEL S

___ ____________________________________ Trykkluftanlegg

Pumper og pumpeledninger Prosessindustrien har mange forskjellige typer pumper og ledninger til og fra dem. Pumper kjøper man inn etter behov, og etter produkt­ type. Er det lettflytende produkter man skal pumpe, beregner man pumpen etter det. Er det sterkt korrosive produkter, beregner man pumpen etter det. Videre må man ta hensyn til hvor lang avstand produktet skal fraktes gjennom ledningene, og ikke minst hvor høyt produktet skal løftes fra golvnivå og opp til for eksempel et galleri eller en tank. Nedenfor og på neste side er det vist et par eksempler på de vanligste pumpetypene i prosessindustrien.

Figur 5.25 Tannhjulspumpe

88

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 5

Eksempler på de vanligste pumpene i prosessindustrien Stempelpumpe Dette er den enkleste typen, og her er systemet at et stempel går frem og tilbake i en sylinder. Sylinderen står i forbindelse med suge- og trykkledningen gjennom to selvvirkende ventiler. Ved suging går stempelet til høyre, og dermed oppstår det undertrykk i sylinderen. Ventilen i sugeledningen åpner seg, og det blir sugd væske ut av sugeledningen og inn i sylinderen. Ved trykk går stempelet til venstre, og det oppstår overtrykk i sylinderen. Dermed åpner ventilen seg mot trykksiden, og stempelet trykker væsken inn i trykkledningen.

Figur 5.26 Stempelpumpe

89

KAPITTEL 5

________________________________________ Trykkluftanlegg

For å utjevne trykkstøt er det en luftpute i trykkledningen. Den blir presset sammen ved trykk og driver med trykkkraften sin væsken inn i trykkledningen ved suging. Dermed blir det en jevn væskestrøm. Vi opererer med begrepet transporthøyden til en pumpe. Den angir hvor høyt vi kan løfte væsken fra golvhøyde. Den praktiske sugehøyden for denne typen pumper er ca. 8 meter.

Vedlikehold Da denne typen pumpe som nevnt er relativt enkel, er også vedlikeholdet det. Vi må imidlertid passe på lekkasjer i sylin­ deren. Det kan oppstå lekkasje mellom stempelet og sylinderveg­ gen. Vi må derfor passe på at pakningene på stempelet blir holdt fuktige. Dette gjelder eldre typer. Ellers må vi passe på slitasje på disse pakningene slik at de ikke slipper gjennom væske. - Skader i godset på sylinderen kan føre til at det blir sugd inn falsk luft. Det vil minske trykket eller skape sug. - Skader på stempelstangen kan føre til forkiling og unø­ dig slitasje på stempelet.

Sentrifugalpumper Denne typen er svært vanlig i prosessindustrien. Årsakene er mange, men viktigst er at den er enkel i sin konstruksjon, og at den likeledes er billig og lett å vedlikeholde. Sentrifugalpumpen kan brukes til en mengde forskjellige produkter, og blir levert av flere seriøse leverandører.

90

Prosessutstyr og vedlikehold

Tilbakeslagsventil

z

I

TEL 5

T .. . 4.. Trykkskyveventil

Figur 5.27 Sentrifugalpumpe

Figur 5.28 Sentrifugalpumpe, gjennomskåret pumpehus og løpehjul

91

KAPITTEL

Trykkluftanlegg

5

Fortrengningspumper På markedet finnes det en mengde forskjellige typer fortrengningspumper. To av dem forfatteren kjenner til, er Johnson Pump og Albin SLP, som han har god erfaring med. Dessuten leverer Alfa Laval en svært brukbar pumpe for transport av viskøse produkter. Fordelen med fortrengningspumper er at de først og fremst behandler produktene skånsomt, og at de er selvsugende. De er lette å inspisere, rengjøre og vedlikeholde. Rotorene arbeider uten kontakt med hverandre eller med pumpehuset. Det gjør at pumpene får en lang levetid. Arbeids­ temperaturen i denne typen pumper er opptil 110 °C, mens den i spesialtyper er opptil 200 C. Med så høye temperaturer på produktet som skal pumpes, kan man få et stort spekter av arbeidsområder. Her er noen eksempler på produkter som denne pumpetypen kan anvendes til: såpe, bønner, ostekom, lim, bær, kjøttbiter, papirmasse og syrer. Pumpehuset kan lages med mantler, slik at varme eller kalde væsker, gass eller damp kan sirkulere for oppvarming eller avkjøling. I det tilfellet blir det koplet til en overstrømningsventil.

Installering av pumpen En pumpe må alltid installeres og anvendes i henhold til de spesifikasjonene som produsenten angir i monteringsbeskrivelsen. Vær varsom under innmontering, slik atpumpen ikke blir skadd av støt e.l. Slike skader kan senere påvirke den jevne rotasjonen. Ved vedlikehold skal man demontere pumpen fra rørsystemet, og den drivende delen og pumpehuset skal tømmes for innhold. Man må ikke kjøre pumpen etter at det fremre lokket er tatt av. Man kan vaske pumpedelene manuelt, eller man kan mon­ tere pumpen inn i CIP-systemet.

92

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 5

Når man utfører vedlikehold, bør man kontrollere oljeni vået regelmessig. Dessuten bør man kontrollere kugghjulene for grader. Når det gjelder vedlikehold av fortrengningspumper, hen­ viser vi til manualen fra hver enkelt produsent.

Figur 5.29 Fortrengningspumpe

93

KAPITTEL 5

________________________________________ Trykkluftanlegg

Senkbare pumper I prosessindustrien har man en del fellesutstyr som kan brukes i de fleste bedriftene. Det er også tilfellet med pumper. Vi skal her beskrive en pumpetype som går under betegnelsen Flygt senkbare pumper. Bildet nedenfor viser hvordan pumpen ser ut, og ved hjelp av firmaets beskrivelse skal vi kort gjøre greie for hvor den kan brukes, og hvordan den skal bli vedlikeholdt. Vedlikeholdet av

94

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 5

denne typen pumpe kan dessuten stå som retningslinje for vedlikehold av de fleste typene pumper. Pumpen er nedsenkbar, det vil si at den kan brukes i forskjel­ lige typer produkter og medier hvor pumpen ligger i materialet som skal pumpes. Den er elektrisk drevet, og det krever selvfølgelig at den er godt beskyttet mot fuktighet og korrosjon på drivverk og ømfintlige deler. Akslingen er av rustfritt stål og totalt isolert fra den trans­ porterte væsken. Det er to typer lager, et kulelager og et vinkelkontaktlager. Oljehuset er konstruert slik at oljen smører og kjøler tetningene, og at den utgjør en buffer mellom pumpehuset og el-motoren. Pumpehjulet har tre forskjellige utforminger, for en, to eller tre kanaler. Motoren er en asynkronmotor og kan kjøres kontinuerlig eller med start og stopp maksimum femten ganger i timen. Avkjøling av pumpen foregår i rommet mellom statorhuset og dekslet. Her blir mediet eller væsken pumpet i sirkulasjon. Når pumpen er i drift, bør man passe på at den ikke går tett. Det gjør man ved å spyle rent vann gjennom den en kort stund. Deretter kan man kjøre relativt store partikler gjennom pumpen.

Vedlikehold av Flygt-pumpen Regelmessig kontroll er å anbefale. Det betyr at den skal kontrolleres minst hver tredje måned. Pumpehus og pumpehjul bør kontrolleres nøye og byttes ut hvis det er store synlige slitasjer. Har det oppstått slitasje på pumpehjulet, vil det kreve at man trimmer det. Ved trimming eller skifting av pumpehjulet skal man være oppmerksom på at hjulet er tynnslitt og derfor kan ha sylskarpe kanter, som kan være farlige. Er kantene for store, må man selvfølgelig bytte ut hjulet med et nytt. Oljelekkasjer kan oppstå, og det kan skyldes overtrykk i oljehuset. Man løsner oljetappingsskruen forsiktig, og når det er tomt for olje, må man bytte o-ringer. Det kreves 10 liter ny olje til huset.

95

KAPITTEL 5

Trykkluftanlegg

Hvis man får væskeansamling i statorhuset, kan det bli overtrykk i statorhuset. Også her må man være varsom med å åpne inspeksjonsskruen. Årsaken til væskeansamlingen kan være at en o-ring er skadd, eller at inspeksjonsskruen ikke er tettet til. Hvis pumpen roterer feil retning, må man se over det elektriske tilføringssystemet. Feil rotering minsker pumpens kapasitet.

Pumpen starter ikke: Feilsignal fra startapparatet? Kan vi starte pumpen manuelt? Er tilkoblingen strømløs? Er pumpehjulet fastlåst? Pumpen starter, men motorvemet slår ut: Må motorvemet justeres? Er pumpehjulet tregt å dra rundt? Er det full spenning på alle fasene? Er pumpevæskens densitet for høy? Pumpen stanser ikke: Klarer pumpen å tømme stasjonen til stoppnivå? Er det feil på nivåutrustningen? Er stoppnivået for lavt innstilt?

Pumpen starter og stanser og starter: Starter pumpen fordi returen ved stopp fyller pumpegropen til startnivå? Blir kontaktoren brutt?

96

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 5

Vasking av trevirke, barking og vanning Når det gjelder disse bruksområdene blir det stilt store krav til pumpene. De skal fungere sikkert selv om vannet inneholder store mengder/ forurensning. Ved vasking og barking forekommer det sand, bark og slam. Om vinteren må også snø og is fjernes fra stokkene.

Figur 5.31 Vasking

Pumping av bakvann og tilfeldige utslipp Selv om tilvirkningsprosessen er et lukket system, forekommer det kontinuerlige og tilfeldige utslipp. Disse utslippene tar man hånd om i etåpent system. Det er ofte utformet slik at vannet først renner til forskjellige pumpegroper. Herfra pumper man vannet videre til en hovedpumpegrop eller direkte til et sedimenteringsbasseng. En Flygt-pumpe monteres under gulvet. Der er den plassert slik at den ikke er i veien, men likevel lett tilgjengelig for service. Utslippene kan inneholde slam, fiber og korrosive væsker. Det gjelder de rf o r å velge riktig pumpe som kan tilfredsstille kravene. Egnede pumper er ofte utstyrt med enkanalshjul ellervirvelhjul.

Figur 5.32 Papirmaskin

97

KAPITTEL 6

Elektrisitet

Kapittel 6

Elektrisitet I dette kapittelet skal vi se på en del grunnleggende begreper i elektrisitetslæren, som kan være av stor betydning for dem som har lite kjennskap til stoffet fra før av.

Definisjoner: Elektrisk strøm i en leder er en strøm av frie elektroner som beveger seg i en gitt retning under påvirkning av en elektrisk spenning. Vi måler strøm, /, i ampere, A. Elektrisk spenning er tiltrekningskraften mellom for­ skjellige ladninger. Spenningskilden er den drivende kraften i en elektrisk krets. Den elektriske spenningen er avhengig av forskjellen mellom polene på en spenningskilde. Elektrisk spenning, U, måler vi i volt, V.

Den elektriske strømmen i en metallisk leder er en ved­ varende bevegelse gjennom lederen. Bevegelsen blir hemmet av uregelmessigheter i krystallstrukturen i ledermaterialet og av vibrasjonene i atomene. Det betyr at det er en motstand mot den elektriske strømmen.

98

Prosessutstyr og vedlikehold

KftPITTFi A *

W.

W/M.

Motstanden må bli overvunnet hvis det skal gå noe strøm. Motstanden i ledermaterialet heter resistans, og vi kaller den en ohmsk motstand. Vi måler resistans, R, i ohm, Q.

Ohms lov Ohms lov er loven om elektrisk strøm i metaller. Loven ble funnet av Georg Ohm i 1826, og den blir uttrykt slik:

Strøm er lik spenning dividert med resistans, eller med andre ord: Strøm er lik forholdet mellom spenning og resistans.

Eksempel på utregning: Nettspenningen er:

U = 220 V

Strømstyrken er:

7=10 A

Hva blir resistansen i lederen?

U = R I

r

=

U

=

220

= 22 Q

Spenningskilder Vi kan frambringe elektrisk spenning på forskjellige måter, for eksempel ved:

-

kjemisk framstilling i elektrokjemiske spenningskilder magnetisk framstilling i generatorer termisk framstilling i termoelementer

99

4rM

KAPITTEL 6

Elektrisitet

Kjemisk framstilling Galvaniske elementer I galvaniske elementer blir kjemisk energi omformet til elek­ trisk energi ved hjelp av kjemiske reaksjoner. Et av de van­ ligste galvaniske elementene er tørrelementet, som består av en kullstav (plusselektroden) som er plassert i en beholder av sink (minuselektroden). Beholderen inneholder en salmiakkløsning (elektrolytten).

Alkalibatterier Dette elementet er lik det galvaniske batteriet, men den posi­ tive polen består av mangandioksid og den negative polen av sinkpulver. Elektrolytten av kromhydroksid. Alkalibatteriet har lang brukstid fordi det har en lav indre resistans, og fordi spenningen ikke synker under utladningen.

Kvikksølvbatterier Kvikksølvbatterier blir brukt i fotoutstyr og i klokker. Den positive polen er av kvikksølvoksid, og den negative polen er av sink. Batteriet har lang levetid og kan lages i svært små størrelser.

100

Prosessutstyr og vedlikehold

Akkumulatorer En akkumulator lagrer kjemisk energi som blir omformet til elektrisk energi ved utladning. I motsetning til galvaniske elementer kan akkumulatoren bli ladet på nytt. I en blyakkumulator er den positive elektroden av blyoksid og den negative av bly. Elektrolytten er fortynnet svovelsyre. Bilbatteriet er et eksempel på en slik spenningskilde. I nikkelakkumulatoren er den positive elektroden av nikkeloksid og den negative av jern. Elektrolytten er kalilut.

Figur 6.2 Batterier

Kapasitet Med kapasitet mener vi den elektrisitetsmengden som en fullladet akkumulator kan gi fra seg uten å måtte bli ladet igjen. Når vi lader en akkumulator, bruker vi likestrøm. Polene på ladingsaggregatet blir koplet til polene på akkumulatoren, slik at plusspol blir koplet til plusspol og minuspol til minuspol.

101

KAPITTEL 6

Elektrisitet

Mekaniske spenningskilder Vi produserer elektrisk energi ved induksjon. Det er på den måten elektrisk energi blir produsert i generatorene i kraftverkene våre. Induksjon er en måte å skaffe elektromotorisk spenning på. Når vi fører en leder gjennom et magnetfelt, slik at lederen «kutter» feltlinjene, oppstår det en elektromotorisk spenning i lederen. Størrelsen på den induserte spenningen er avhengig av:

antall vindinger på spolen hastigheten lederen kutter feltlinjene med flukstettheten i magnetfeltet

Figur 6.3 Leder i magnetfelt

102

Prosessutstyr og vedlikehold_________________________ ____

KAPITTEL 6

Termoelektrisk spenningskilde Når vi forbinder to forskjellige metaller ved valsing eller ved lodding og deretter varmer opp sammenbindingspunktet, får vi en spenningsforskjell mellom de frie endene. Ved riktig valg av metaller kan vi få spenningsforskjeller som vi kan bruke som måleobjekter. Denne metoden blir brukt til temperaturmålinger.

Lyselektrisk spenningskilde Vi kaller slik energi for fotoelektrisk effekt. Her gjør vi nytte av de spesielle egenskapene til halvledermetallene. Halvledeme frigjør elektronene når de blir utsatt for lys. På den måten oppstår det en elektronforskyvning som gir målbare spenningsforskjeller. Solcellepanel er et eksempel på utnyt­ ting av fotoelektrisk effekt.

Likespenning og vekselspenning Likespenning og likestrøm Galvaniske elementer og akkumulatorer er spenningskilder som gir likespenning, dvs. at strømmen i kretsen har samme retning fra pol til pol. Symbolet for likespenning og likestrøm er DC (direct current). Størrelsen på strømmen er lik så lenge belastningen er tilkoplet.

Vekselspenning og vekselstrøm Vekselspenning er kjennetegnet ved at polariteten skifter retning i en fast rytme. På samme måte forandrer strømmen i en vekselstrømskrets både størrelse og retning i et fast perio­ disk tidsforløp. Elektriske apparater som er koplet til lysnettet, har symbo­ let AC (alternativ current). Spenningen på lysnettet i Norge er 230 V.

103

KAPITTEL 6

Elektrisitet

Transformatorer En transformator består av to eller flere viklinger (spoler) med gjensidig magnetisk kopling. Koplingene kan være faste eller løse. På figuren har vi én fast kopling og to viklinger. Vi kopler den ene viklingen til nettspenningen (sinusspenning). Da produserer vekselstrømmen et magnetisk vekselfelt gjen­ nom viklingen, og det induserer en spenning i den andre viklingen. I vårt tilfelle er den viklingen som går på sinusspenningen, halvparten så lang som den som går på spole nummer to.

Primærvikling —

— Sekundærvikling

Figur 6.4 Transformator med to viklinger

Kjernen i spolen er bygd opp av tynne plater. Vi kaller tilkoplingsspenningen for primærspenningen, og viklingen kaller vi primærvikling (spole). Den induserte spenningen kaller vi sekundærspenningen, og viklingen kaller vi sekundær­ vikling. Forholdet mellom den primære og den sekundære spenningen er lik forholdet mellom det primære og det sekun­ dære viklingstallet. Dette forholdet kaller vi transformatorens omsetningsforhold, og vi betegner det med n.

104

Prosessutstyr og vedlikehold

(APITTEL G

Kondensatoren Kondensatoren er et apparat å lagre elektriske ladninger på. Kondensatoren lagrer den elektriske ladningen og avgir den til kretsen igjen ved en senere anledning. En kondensator kan i prinsippet være bygd opp slik: To metallplater blir lagt mot hverandre med et isolerende lag mellom seg. Når platene blir koplet til likespenning, vil elektro­ nene fra den negative polen på spenningskilden flyte til den ene platen, mens like mange elektroner vil flyte fra den andre platen til den positive polen. Platene får like store og motsatte ladninger. Den platen som er forbundet til plusspolen, blir positiv, og den platen som er forbundet til minuspolen, blir negativ.

a) Prinsipp

b) Symbol

PAPIRKONDENSATOREN

Ytre plateleder

Ytre metallbelegg

Indre metallbelegg

1------Indre plateleder ELEKTROLYTTKONDENSATOREN

Symbol KERAMISK KONDENSATOR

Figur 6.5 Eksempel på ulike kondensatorer

DREIEKONDENSATOREN

Elektrisitet

Generelt om elektromotorer I dette avsnittet skal vi snakke om motorer. Vi har to typer, avhengig av hvilken energikilde vi kopler dem til. Vi snakker derfor om likestrømsmotorer og om vekselstrømsmotorer. Begge motortypene fyller samme funksjon, nemlig å drive et eller annet apparat som skal utføre en bevegelse. Forskjellen på likestrømsmotoren i forhold til vekselstrømsmotoren er at den energikilden, i form av spenning, som vi kopler motoren til for å skape en rotasjonskraft, er annerledes på denne måten:

-

Likestrømsmotoren får sin energi fra et batteri eller ved at nettspenningen blir omdannet til likespenning i en kondensator. Vekselstrømsmotoren får sin energi fra nettspenningen.

Likestrømsmotoren På figur 6.6 kan vi skjematisk se hvordan en likestrømsmotor er bygd opp. Hoveddelene i maskinen er:

-

-

statoren (a), som vi kan sammenligne med et magnetstativ rotoren eller ankeret (b), som er akslingen kommutatoren (c), som er en børstebro med børster som skal gli på kommutatoren, og lagerdeksler med lager

Statoren er en massiv jernring. På innsiden av denne ringen sitter magnetpolene med sine polsko av jern (d). Rundt polene sitter magnetviklingene (e), som skal gi det sterke magnetfeltet som er nødvendig i maskinen. På akselen sitter rotoren, som er sammensatt av tynne jernblikkplater, og i platene er det utstanset spor for anker­ viklingene. Mellom hovedpolene finnes det små poler (f) på de fleste store og mellomstore likestrømsmaskinene. Disse polene kal­ ler vi kommuteringspoler. De skal motvirke det sterke magnet-

106

Prosessutstyr og vedlikehold

feltet som kommer fra ankerviklingen når det går strøm i den, det vil si når maskinen er belastet. Magnetfeltet til ankeret virker da vinkelrett på hovedfeltet og vil skjevstille det. Det fører til sterk gnistdannelse mel­ lom børstene og kommutatoren hvis børstene blir Figur 6.6 Skisse av en likestrømsmotor stående i sin opprinne­ lige stilling. For å motvirke dette ankerfeltet setter vi inn de små polene i mellomrommet mellom hovedpolene. Ankerviklingene er dannet av et stort antall vindinger av isolert koppertråd. Viklingene ligger nede i sporene i rotorblikket. Vi kopler vindingene til lamellene på kommutatoren. Vi gjør det slik at når den ene siden ligger under en nordpol, ligger den andre under en sydpol. Bakre lagerskjold

Innføringsnippel

Koblings­ boks

Stator

Kommuteringspol

Hovedpol

Vifte

Fremre lagerskjold

Bakre kulelager

Bakre kulelegerlokk

Børste

Børstebru

Kommutator

Rotor

Fremre kulelager

Fremre kulelagerlokk

Figur 6.7 Demontert likestrømsmotor (fra Auli, Persson: Elektroteknikk)

107

KAPITTEL 6

Elektrisitet

Figur 6.8 Rotorvikling med sleperinger og pådrag

Figur 6.9 Reparasjon av likestrømsmotor hos ABB

108

Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 6

Motortyper Det finnes tre forskjellige typer likestrømsmotorer:

-

shuntmotoren seriemotoren kompoundmotoren

De skiller seg fra hverandre ved måten magnetviklingen er plassert på i forhold til ankerviklingen. Den mest brukte av disse motortypene er shuntmotoren. Fordelen ved shuntmotoren er at den er enkel, driftssikker, lett å starte, at tomgangsturtallet er omtrent likt driftsturtallet, og at den er lett å turtalIsregulere og å reversere. Ulempene med shuntmotoren ligger i at den har lavt startmoment, langsom start ved tilkopling av belastning og lav overbelastningskapasitet. Motoren passer godt som drivmotor. Den enkle turtallsreguleringen og at den er enkel å reversere, gir store fordeler. Shuntmotoren blir brukt i leketøy som blir drevet med batterier, og i modelltog som blir drevet ved hjelp av likestrømstransformatorer.

Vekselstrømsmotoren Vi skiller mellom tre hovedtyper vekselstrømsmoterer for enfaset og trefaset vekselspenning:

-

synkronmotoren asynkronmotoren kommutatormotoren

I industrien blir det sjelden benyttet enfasemotorer, fordi enfaset vekselspenning nesten aldri blir brukt. Universal- eller allstrømsmotoren er en spesiell type enfaset, liten motor. Den ligner likestrømsseriemotoren i måten den er konstruert på, og den kan benyttes både ved enfaset veksel­ strøm og likestrøm når spennings verdien er den samme. Denne motortypen blir mye brukt i mindre husholdningsapparater som støvsugere og miksmastere.

109

KAPITTEL 6

Elektrisitet

Forklaring:

ASEA Motor 3- 50 Hz Typ MBK250M75 -4

N. 36458716

90 kW

2940 r/m

Class E cos Prim Y

380 V 175 A

Prim A

SEN 2601

IEC 34-1

220 V 305 A

Sec.

SEN 260402, 225 S 55

= 0,87

V

S43

A

375 kg

Made in Sweden

Figur 6.10 Eksempel på merkeskilt til enfaset vekselstrømsmotorer

3~ og 50 Hz: Motoren er beregnet for trefaset drift ved en frekvens på 50 HZ. 90 kW: Motoren avgir en effekt P (90 kW) til akslingen. Primæren (prim.): Kan kobles i stjerne (Y) eller i trekant ( ). Når motoren kobles i stjerne, skal den ha 380 V driftsspenning. Den vil da trekke 175 A fra nettet. Når motoren kobles i trekant, skal driftsspenningen være 220 V. Strømmen fra nettet blir da 305 A. Fordi dette er en kortslutningsmotor, er ikke oppgitt spenning og strøm for sekundæren (Sec.).

Figur 6.11 Enfasete vekselstrømsmotorer

110

Prosessutstyr og vedlikehold

_____________________________

KAPITTEL 6

Asynkronmotoren er den vekselstrømsmotoren som blir mest brukt. Den finnes både i enfase- og trefaseutgaver, men trefasemotoren er den viktigste. Vi skal ta for oss den varianten av asynkronmotoren som blir kalt sleperingsmotoren. Sleperingsmotoren har tre faseviklinger i statoren og tre i rotoren. Begge viklingene må derfor være utført for samme antall magnetpoler. Vi kan betrakte asynkronmotoren som en transformator der statoren er primærsiden og rotoren sekundærsiden. Magnetiseringen skjer ved reaktiv strøm fra nettet ved hjelp av induktansvirkning (mot­ virker strømendringer). Uttakene på de tre rotorviklingene blir ført til de nevnte sleperingene, og der bl ir de koplet til hver sin pådragsmotstand. Sleperingsmotoren blir startet med pådrag i rotorkretsen. Motstandene begrenser rotorstrømmene og dermed også statorstrømmene. Når motorens turtall øker, kan pådraget gradvis reduseres, slik at det er helt utkoplet ved full hastighet. Ved dette turtallet blir børstene fra sleperingen ofte løftet, samtidig som motoren blir kortsluttet. På den måten går motoren med kortsluttet rotor under driften. Sleperingsmotoren blir laget både for høye og lave spenninger og for store og små effekter. Kortslutningsmotoren er den enkleste og billigste av vekselstrømsmotorene, og figuren viser en demontert asyn­ kronmotor med kortsluttet rotor (ABB).

Figur 6.12 Demontert asynkronmotor med kortsluttet rotor

FraAuli, Persson: Elektroteknikk

111

KAPITTEL 6

Elektrisitet

Kjøling og frysing Vi har lenge hatt kunnskaper om kjølingens betydning for at matvarer skulle holde seg. De kjølemidlene som ble brukt, var først og fremst is og sne, men også til en viss grad luft. Samtidig var man klar over at fordamping av en væske gav en kjøleeffekt. Et kjøleanlegg kan vi enklest beskrive som et maskinanlegg som kan fjerne varme fra omgivelsene, for eksempel et rom eller varer av forskjellige slag, og bringe temperaturen ned under omgivelsestemperaturen. Den metoden som brukes mest, arbeider etter det prinsippet at det kreves varme til å fordampe en væske. Det kaller vi en kalddampprosess. Varmen fra omgivelsene, luft eller varer, brukes da til å fordampe væsken. En annen metode bruker kjølevirkningen av en gass som utvider seg (ekspansjonsprosessen). Ved kalddampprosessen må dampen som danner seg, vekk fra apparat (fordamperen) der fordampingen foregår. Den samme dampen må så bringes over i et nytt apparat, der den kondenserer til væske igjen. Til det kreves det øket trykk og at kondenseringsvarmen blir fjernet. For å oppnå det nødvendige trykket setter vi inn en kom­ pressor mellom fordamperen og kondensatoren. Denne kom­ pressoren virker som en sugepumpe som stadig fjerner den dampen som blir dannet i fordamperen. Skjematisk kan vi illustrere den kjøletekniske sirkelprosessen som på figur 6.13.

112

--------- Prosessutstyr og vedlikehold

KAPITTEL 6

Kondensator

Kjøler

Figur 6.13 Den kjøletekniske prosessen

Skjema for kompresjonskjøleanlegg På figur 6.14 ser vi hvordan et kompresjonskjøleanlegg er bygd opp.

Høytrykks- og lavtrykkskontroller

Oljeutskiller

r- Luftkjølet kondensator (b)

iiimni:iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii^ >1111. •Illll IIIII'