KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä Tekijä(t) Koulutusohjelma ja suuntautuminen Nimeke Tiivistelmä Asiasanat (avainsanat) Sivumäärä Kieli URN Huomautus (huomautukset liitteistä) Ohjaavan opettajan nimi Opinnäytetyön toimeksiantaja
DESCRIPTION Date of the bachelor's thesis Author(s) Name of the bachelor's thesis Degree programme and option Abstract Subject headings, (keywords) Pages Language URN Remarks, notes on appendices Tutor Bachelor s thesis assigned by
SISÄLTÖ 1 1 JOHDANTO... 3 2 METSON VALIMO... 4 2.1 Valimon toiminta... 4 2.2 BBC-uunin eli keskitaajuusinduktiouunin toimintaperiaate... 7 3 JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄ... 8 3.1 Varajärjestelmä jäähdytykselle... 9 3.2 Hätäjärjestelmä jäähdytykselle... 10 3.3 Vasikkalammenveden suodatus... 10 3.4 Pumppaamo... 12 4 UUNIEN LVI-TEKNISET LAITTEET... 16 4.1 BBC-uunien pumput ja niiden huolto... 16 4.1.1 Kiertovesipumput... 16 4.1.2 Pumppujen huoltaminen... 18 4.2 BBC-uunien jäähdytyksen lämmönsiirtimet... 18 4.2.1 Lamellilämmönsiirtimet... 18 4.2.2 Lämmönsiirtimen puhdistaminen... 19 4.3 Säätölaitteet ja automatiikka... 21 4.3.1 Säätölaitteet... 21 4.3.2 Hälytysautomatiikka... 22 4.4 Säätölaitteiden käyttö ja kunnon ylläpitäminen... 22 4.5 Viemäröinnit... 23 4.6 Kaupunginvesi ja vesimittarit... 24 4.7 Jäähdytysjärjestelmän kytkentäkaavio... 25 5 KÄYTTÖOHJE JA ESIIN TULLEET ONGELMAT... 25 5.1 Ongelmat ja parannusehdotukset... 25 5.1.1 Lämmönsiirtimen tukkeutuminen... 25 5.1.2 Ammattitaitoisen henkilökunnan siirtyminen eläkkeelle... 26 5.1.3 Välisäiliön moottoriventtiili ja Vasikkalammen taajuusmuuttajapumppu... 26 5.1.4 Laitteiden ikä... 27 5.2 LVI-laitteiden käyttö ja huolto-ohjeet... 27
5.3 Käyttö- ja huolto-ohjeiden perehdytys... 28 6 JOHTOPÄÄTÖKSET... 28 2
3 1 JOHDANTO Syksyllä 2009 saapui koululle Metson valimolta sähköposti, jossa oli pyyntö LVItekniikkaan liittyvän opinnäytetyön tekemisestä. Aihe koski raudan sulatusuunin jäähdytysjärjestelmää. Suurimpana ongelmana oli jäähdytysjärjestelmän lämmönsiirtimet, jotka tukkeutuivat keskimäärin kolmen kuukauden välein. Ongelma oli ratkaistu joka kerta puhdistamalla siirrin. Tämä työ onnistui ainoastaan yhdeltä huoltomieheltä, joka oli parin vuoden sisällä jäämässä eläkkeelle. Metson pyyntönä oli saada dokumentoitua järjestelmän käyttö ja huolto, jotta yritys voisi turvata järjestelmän asiantuntijan tiedon säilymisen tehtaalla. Otin yhteyttä Metso Foundriesin yhteyshenkilöön Ilkka Mäkiseen. Sovimme valimolle tapaamisen, johon sisältyi valimokierros sekä tarkempi tutustuminen sulatusuuniin ja sen jäähdytysjärjestelmään. Ensimmäisen vierailun jälkeen sovin seuraavan tapaamisen valimolle, tällä kertaa valvovan opettajan Martti Veuron sekä Mäkisen Ilkan kanssa. Opettajan vierailu valimolla mahdollisti sen, että hän pystyisi omalla ammattitaidollaan opastamaan mahdollisimman hyvin opinnäytetyön etenemistä. Vierailujen yhteydessä keskustelimme keskeisimmistä ongelmista, jotka liittyvät sulatusuunien LVI-tekniikkaan. Esimerkiksi jäähdytysjärjestelmän lämmönsiirtimet olivat olleet valimon ongelmana jo pitkään. Keskusteluissa tulivat esille myös laitteiden yleiskunnon selvittäminen. Kirjoitimme sopimuksiin nimet alle, kun olimme päässeet yhteisymmärrykseen aiheesta ja sen laajuudesta. Solmin työsuhteen Metsolle ja he maksavat valmiista työstä kertakorvauksen sekä opinnäytetyön tulostuskulut. Sopimusten laadinnan jälkeen, aloitin taustatutkimuksen, työn kirjoittamisen sekä aiheen esittelyn. Aikaa oli työlle huhtikuuhun 2009, mutta työn luonne vaati sen aloittamisen jo syksyllä 2008.
4 2 METSON VALIMO 2.1 Valimon toiminta Jyväskylän Rautpohjassa sijaitseva Metso Foundries Oy on metallivalimo, joka valmistui sotien jälkeen vuonna 1949. Valimolla valmistettiin mm. sotakorvaustavaraa. Vuonna 1953 valimo sai ensimmäisen paperikonetilauksen. (Palonen & Mäkinen 2008.) Nykyinen Metso Foundries Oy Jyväskylä työllistää n. 275 ihmistä ja vuosittain siellä valetaan 25050 tonnia valutuotteita, joista paperikoneosia 12200 tonnia ja käsin kaavausvaluja 12850 tonnia. (Yritysesite 2009.) Alla on taulukko, josta ilmenee 2000- luvun valutuotanto. Metso konserni on jaettu kolmeen pääyksikköön, Metso Mineralsiin, Metso Automationiin ja Metso Paperiin, jonka alaisuudessa valimot toimivat (Metso Foundries 2008). TAULUKKO 1. Metso Foundries Oy Jyväskylä 2000-luvun valutuotanto (Yritysesite 2009).
5 Metso Foundriesilla on kolme valimoa, joista kaksi sijaitsee Suomessa, Jyväskylässä ja Tampereella. Kolmas sijaitsee Ruotsissa Karlstadissa. Näiden valimoiden pääasialliset tuotteet ovat erilaiset rauta- ja teräskomponentit sekä valutuotteet. Konsernin Ruotsin yksikkö tuottaa vuodessa n. 10 000 20 000 tonnia valutuotteita. Siellä on kaksi linjaa, jossa toisessa tuotetaan pienempiä valutuotteita, jotka ovat massaltaan 500 kilosta 15 tonniin. Toisessa linjassa syntyvät suuremmat kappaleet, joiden massa on 10 tonnista 18 tonniin. Tampereen yksikkö on nimeltään Metso Lokomo Steel, joka on perustettu 1916 ja se on ruostumattomien teräsvalutuotteiden edelläkävijä Suomessa. (Metso Foundries 2008.) Metso Foundriesin Jyväskylän yksikkö tekee tällä hetkellä käsin kaavattuja rautavaluja sekä sylinteri- ja telavaluja. Muutama vuosi sitten siellä oli myös automaattisesti toimiva tuotantolinja muoteille, mutta se on jouduttu lakkauttamaan taloudellisista syistä. (Palonen & Mäkinen 2008.) KUVA 1. Kuonan poistoa sulan raudan pinnalta.
6 Tämän päivän valutuotteet Jyväskylässä ovat paperikoneet ja niiden osat, dieselmoottorilohkot, joita käytetään mm. voimaloissa ja laivoissa sekä tuulienergiaa tuottavien tuulivoimaloiden roottorit ja kehikot. Valimo käyttää romurautaa sekä rautaharkkoja sulatuksessa. (Palonen & Mäkinen 2008.) Valimon tärkeimmät asiakkaat ovat tällä hetkellä Wärtsilä Finland Oy, Moventas Wind Oy, Metso Paper Oy, WinWind Oy, Metso Minerals Oy, ABB ja Posiva Oy. Wärtsilälle tuotetaan dieselmoottoreita, kun taas Moventas Wind, WinWind ja ABB tilaavat tuulivoimaloihin liittyviä tuotteita. Konserniin kuuluva Metso Minerals tilaa kivenmurskaukseen liittyviä valutuotteita ja Posiva Oy ydinpolttoaineen loppusijoitukseen liittyviä tuotteita. (Yritysesite 2009.) KUVA 2. Valutuotteita Aikaisemmin Metson valimon työntekijät huolsivat valu-uunit ja niiden jäähdytysjärjestelmät itse, mutta työ ulkoistettiin myöhemmin Maint Partner osakeyhtiölle. Maint Partner Oy:llä on toimitilat Metson tehdasalueella. (Palonen & Mäkinen 2008.) Maint Partner on asennus- ja kunnossapito palveluita tuottava yritys, jonka asiakaskohteena on teollisuus. Yritys irtautui Fortumista itsenäiseksi yhtiöksi vuonna 2006. Yhtiö toimii Pohjoismaissa ja kuuluu alallaan johtaviin yrityksiin. Henkilöstöä Maint
Partnerilla on 1300. Yhtiön liikevaihto oli vuonna 2008 noin 110 miljoonaa euroa. (Vaittinen, Helena 2009, 5.) 7 Ulkoistamisen yhteydessä Metson oma huoltomies Seppo Liimatainen siirtyi Maint Partner Oy:n palvelukseen. Hän on ollut valimolla töissä yli 20 vuotta ja on ainoa mies, joka huoltaa ja tuntee kaikki LVI-tekniikkaan liittyvät huoltotoimenpiteet keskitaajuusuunien (BBC-uunit) jäähdytysjärjestelmässä. Valimolla on myös muitakin uuneja, mutta tässä opinnäytetyössä keskitytään ainoastaan edellä mainittuihin uuneihin. Tällä hetkellä Liimatainen on osa-aikaeläkkeellä ja käy töissä ainoastaan joka toinen viikko. Seuraajaa Liimataiselle ei varsinaisesti ole palkattu, koska Metso haluaa, että jäähdytysjärjestelmän käyttö- ja huolto-ohjeet ovat paperisessa muodossa ja että niitä osaa käyttää kuka tahansa koulutettu työntekijä valimolla. Tällöin, jos ongelmia aiheutuu, työvuorossa oleva henkilö ratkaisee ne luotujen ohjeiden avulla. (Liimatainen 2008.) Koska valu-uunit, joita tämä opinnäytetyö käsittelee ovat Metson omistuksessa, on sen annettava Maint Partner huoltoyhtiölle käyttöohjeet omistamistaan laitteista. (Palonen & Mäkinen 2008.) 2.2 BBC-uunin eli keskitaajuusinduktiouunin toimintaperiaate BBC-sulatusuunin (Braun Bower Company) energian lähde on sähkö. BBC-uuni on siis keskitaajuusinduktiouuni eli niin sanottu KT-uuni, jolla voidaan sulattaa kaikkia valumetalleja. Sen etuna on kyky sulattaa palakooltaan pientä metalliromua verrattuna muihin induktiouuneihin. Muita induktiouuneja on muun muassa välitaajuus- ja verkkotaajuusinduktiouuni. KT-uuni on huomattavasti joustavampi kuin muut induktiouunit ja siinä voidaankin käyttää suurempia tehomääriä. KT-uunin toisena etuna on sen kyky aloittaa sulattaminen jo pienemmälläkin täytöllä. Muut uunit vaativat vähintään 50 prosentin tilavuustäyttöä. (Autere, Ingman & Tennilä 1982, 73-80.) KT-uunin kuparikierukkaan syötettävä virta synnytetään staattisella muuntajalla. Kyseinen tyristoritaajuusmuuttajan toiminta perustuu uunilaitokseen syötetyn kolmivaiheisen tavallisen 50 Hertzin vaihtovirran muuntamiseen ensin tasavirraksi. Tämä virta katkotaan tyristorin avulla halutun taajuiseksi ja ohjataan sitten uunikäämin ja konden-
8 saattorien muodostamaan virtapiiriin. Uunia käytettäessä tarvitaan vain käynnistyskytkimet ja tehonsäädin. Muuten toiminta on täysin automaattista. (Autere, Ingman & Tennilä 1982, 73-80.) Metsolla on kaksi kappaletta KT-uuneja, joiden jäähdytysjärjestelmään opinnäytetyö perustuu. Uunien ensivalu tehtiin 8.5.1970. 3 JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄ Uunien jäähdytysjärjestelmä on iältään yli kaksikymmentävuotias. Lämmönsiirtimet ovat vuodelta 1983, niin kuin kaikki muutkin LVI-tekniset laitteet. Järjestelmä on jatkuvan rasituksen alaisena ja alkaa olla paikkapaikoin huonossa kunnossa. Muutamia korjaustöitä on tehty, mm. pumppuihin. Jäähdytysjärjestelmän ylläpito on niin tärkeää, että sille on tehty niin vara- kuin hätäjärjestelmä. (Tehdasvierailu 1.) Molemmilla BBC-uuneilla on omat keskenään samanlaiset jäähdytysjärjestelmät. Järjestelmä käsittää lämmönsiirtimet, pumput, putkistot, automatiikan ja vara- sekä hätäjärjestelmän. Normaali olosuhteissa jäähdytys toimii ns. lampivedellä eli Vasikkalammen vedellä. Lammen vesi kiertää lämmönvaihtimien ensiöpuolilla jäähdyttäen toisiopuolen vettä. Lampivesi kiertää vaihtimien jälkeen takaisin Vasikkalampeen. Ensiöpuoli tarkoittaa putkistoja, jotka tulevat Vasikkalammen pumppaamolta uunien LVI-laitetilaan. Veden virtausta säädellään automaattisella moottoriventtiilillä. Ensiöpuolta on mahdollista jäähdyttää myös kaupungilta vedellä, jonka tilavuusvirtaa ohjaa moottoriventtiili, mutta maksullisen kaupunginveden sijasta on järkevämpää käyttää Vasikkalammen vettä. (Palonen & Liimatainen, haastattelu 1.2.2009.) Kaikki lampivesiputket on tehty teräksestä ja ovat siksi alttiita ruostumiselle. Toistaiseksi ei ole havaittu yhtään vuotoa putkissa. Normaalioloissa toisiopuolella on suljettu kierto ja avopaisunta. Toisiopuoli tarkoittaa jäähdytysveden putkistoja, jotka sijaitsevat uuneilla. Jäähdytysvesi kiertää lämmönsiirtimien toisiopuolen läpi uuneihin, lämmön talteenoton kautta ja lopulta takaisin lämmönsiirtimeen. Lämmön talteenoton ideana on kierrättää uunien lämmittämää vettä tehtaan lämmitykseen tarkoitettujen lämmönluovuttimien kautta. Uuneille jäähdytys-
9 vesi virtaa letkuja pitkin, jotta uuneja voitaisiin kallistaa aika ajoin sulan raudan ottamiseksi käyttöön. Avopaisunta-astia sisältää uimurilla varustetun venttiilin veden lisätäytölle ja viemärin ylivuodon estämiseksi. Paisunnan toiminta on yksinkertainen. Veden pinnan laskiessa esimerkiksi uunin ollessa kylmä, laskeutuu uimuri ja avaa lisätäytön venttiilin. Jos taas vesi laajenee uunin ollessa täydellä teholla, virtaa ylivuotovesi viemäriin ja lopulta Vasikkalampeen. (Tehdasvierailu 3.) Molemmilla uuneilla on omat kallistusmekanismit eli toisin sanoen mekanismi, jolla sularauta kaadetaan pois uunista. Kallistusmekanismit toimivat hydrauliikalla. Nämä hydrauliset laitteet sijaitsevat samassa tilassa LVI-laitteiden kanssa. (Liimatainen, haastattelu 29.12.2009.) BBC-uunien jäähdytys tapahtuu Vasikkalammen veden avulla. Valimolla on uudempi sulatusuuni, IT-uuni eli Inducto Therm, jonka jäähdytys hoidetaan katolla sijaitsevilla ilmajäähdyttimillä (Palonen 2009). Tavallisesti ilmajäähdyttimet tunnetaan ilmalauhduttimiksi, mutta erona niillä on, että ilmalauhduttaminen liittyy kylmätekniikkaan, jossa tapahtuu aineen olomuodonmuutos esimerkiksi nesteestä kaasuksi. Valimon tapauksessa ei ole kylmätekniikkaa, vaan pelkästään lämpimän veden jäähdyttämistä ulkoilmalla ilman aineen olomuodonmuutoksia. (Kylmätekniikka 1996, 209.) Ilmajäähdyttämisellä on eräitä etuja vesijäähdyttämiseen verrattuna. Valvonnan tarve on pienempi eikä jäätymisvaaraa ole. Puhdistus on helppoa ja korroosio-ongelmat ovat pienemmät. (Aittomäki 1984, s.202-204.) 3.1 Varajärjestelmä jäähdytykselle Jos lampiveden puoleiset lämmönsiirtimien lamellit tukkeutuvat, otetaan käyttöön varajärjestelmä. Se tarkoittaa, että lampiveden sulkuventtiilit laitetaan kiinni ja kaupunginvesi hoitaa jäähdytyksen. Kaupunginvesi ajetaan erillisen vesimittarin läpi, jottei tarvitsisi maksaa jätevesimaksua, sillä vesi juoksee viemäriä pitkin Vasikkalampeen eikä vedenpuhdistuslaitokselle. Kaupungin vettä ei siis kierrätetä lämmönsiirtimissä, koska ne ovat puhdistustyön alaisena, joten vesi juoksutetaan suoraan toisiopuolelle (uunin jäähdytysvesipiirit.) Vesi kiertää uunien ja avopaisunnan kautta viemäriin. Kaupunginvettä säädellään moottoriventtiilillä, jota ohjaa termostaatti. (Tehdas-
10 vierailu 2.) Jos termostaatin epäillään olevan rikki, jolloin moottoriventtiilikään ei toimi, on olemassa toinen keino. Moottoriventtiili ohitetaan letkulla, jota pitkin juoksutetaan vettä niin kauan kunnes lämmönsiirtimien puhdistustyöt on saatettu valmiiksi. Siirtimille tulevat putket on varustettu sulkuventtiilein ja varajärjestelmän putkitukset on tehty niin, että jäähdytystä voidaan jatkaa ilman lämmönsiirtimiä. (Liimatainen 2008.) 3.2 Hätäjärjestelmä jäähdytykselle Hätäjärjestelmä otetaan käyttöön, jos syntyy sähkökatko. Tehtaalla on varageneraattorit, jotka toimivat dieselmoottoreilla, mutta niiden teho ei riittäisi kaikkien laitteiden ylläpitämiseen. Sähkökatkon sattuessa pysähtyy suurin osa sähkölaitteista. Hätäjärjestelmä aktivoituu ja avaa jousikuormituksessa olevat venttiilit jäähdytysjärjestelmässä. Venttiilien avauduttua kaupunginvesi alkaa kiertämään järjestelmässä omalla paineellaan, joten pumppuja ei siis tarvita. (Liimatainen 2008.) Vaikka ajatellaan, että tämä hätäjärjestelmä on riittävä, on ajateltu myös hätäjärjestelmälle varasuunnitelma. Putkistoon on tehty valmis putkiyhde paloautonletkulle. Toisin sanoen jäähdytysjärjestelmää voidaan ylläpitää niin kauan, kun paloauton vesitankissa riittää vettä. Jos tämäkään ei riitä, on kaikki keinot käytetty. Normaalitilanteessa hätäjärjestelmän jousiventtiilit voidaan ohittaa toisella venttiilillä, jos halutaan tehostaa jäähdytystä kaupunginvedellä. (Liimatainen 2008.) 3.3 Vasikkalammen veden suodatus Suodattaminen on menetelmä, jonka avulla kiintoaineet erotellaan nesteestä tai kaasusta. Nesteiden suodatuksessa käytetään suodattavaa väliainetta. Suodattavia väliaineita on kahta perustyyppiä. Toinen on ohutkerroksinen väliaine, kuten esimerkiksi suodatinkangas, -verkko tai -paperi. Nämä muodostavat esteen, jonka läpi pääsevät vain väliaineen aukkoja pienemmät partikkelit. Toisessa paksukerroksisessa väliaineessa on suurempia aukkoja kuin suodatettavat partikkelit ovat kooltaan. Väliaine muodostaa pitkän verkoston suodattimessa, jossa suodatettavat partikkelit ajan myötä pysähtyvät. Kiintoaineet puhdistetaan pois väliaineesta vastakkaiseen suuntaan virtaa-
valla vedellä säännöllisin väliajoin. (Pihkala 1998, 42-43.) Näin tehdään myös Vasikkalammen pumppaamolla. 11 Vasikkalammen vesi on ympäri vuoden sula, koska sinne ajetaan muitakin lauhdevesiä. Vesi on hyvin sameaa ja humuspitoista. (Palonen & Mäkinen 2008.) Vasikkalammen pumppaamon suodatusjärjestelmä käsittää karkean- ja hienojakoisemman suodatuksen. Karkeasuodatus on suuri pyörivä sihti, joka kerää kaikkein suurimmat partikkelit. Tämänkaltainen suodatin on rumpusuodatin, jossa liete johdetaan altaaseen (Pihkala 1998, 49.) KUVA 3. Rumpusuodatin karkeaan suodatukseen Hienojakoisen suodattimen on valmistanut Dango & Dienenthal Filtertechnik GmbH ja sen merkki on Siegen (Valokuva-aineisto 2009). Siegenin toimintaperiaate on, että epäpuhtaudet erotellaan nesteestä erityisellä kiilalankaelementillä, joissa on pituussuuntaiset langat. Kiinteät ainesosat jäävät elementtien sisäpuolelle, puhdistetaan huuhtomalla virtauksen suuntaan. (Siegen ohjekirja 2009.) Edellä mainittu suodatin on kohtuullisen uusi, vain pari vuotta vanha. Kuitenkaan sillä ei pystytä täydelliseen suodatustulokseen, koska humus kertyy pikkuhiljaa sulatusuunien lämmönsiirtimien lamellien väliin vaikuttaen tarvittavaan jäähdytystehoon. Uunin kuoren lämpötilan alkaessa nousta on syytä olettaa, että jäähdytyksessä on jotain vialla. Suodatusjärjestelmä ei sisällä hiekkasuodatusta eli pumpattavaa vettä ei suodateta hiekan läpi (Dynasand 2008). Liimataisen mukaan suodatinjärjestelmän
12 myyjä on vakuuttanut, että tämäntyyppinen järjestelmä löytyy Tampereella olevasta valimosta ja että se myös toimii siellä moitteettomasti. Tämä on mitä todennäköisimmin totta, mutta siellä vesi pumpataan huomattavasti suuremmasta ja puhtaammasta Näsijärvestä. Jyväskylän valimon käyttämä Vasikkalammen vesi ei juurikaan vaihdu, koska siinä ei ole lasku- tai tulojokea. Vedet ovat peräisin pääosin sateista ja kaupungin hulevesistä, joista hulevesi on jo valmiiksi hyvin ravinne- ja likapitoista. Kun laskujoet puuttuvat ja ympäristöstä tulevat vedet ovat ravinnepitoisuudeltaan runsaita, alkaa lammen vesi helposti limettyä eli toisin sanoen rehevöityä. Rehevöitymisestä syntyvä lima on juuri sitä, joka kertyy lämmönsiirtimen ahtaisiin rakoihin (Liimatainen 2008). 3.4 Pumppaamo Vaikka tässä työssä keskitytäänkin käyttö- ja huolto-ohjeisiin, tutkitaan samalla myös energian säästämiseen liittyviä asioita. Metson ja opinnäytetyön kannalta on hyvin oleellista huomioida tämä asia. KUVA 4. Vasikkalammen pumppaamon sisäänkäynti Pumppaamo sisältää kuusi pumppua. Käytössä on 200 kw:n ja 110 kw:n pumput, jotka pyörivät yötä päivää täydellä teholla ja niiden käyttövoima on sähkö. 200 kw:n pumpulle on saman tehoinen pumppu varalle eikä niitä voida käyttää samanaikaisesti, koska virtajohtimet ovat mitoitettu vain yhdelle 200 kw:n sähköteholle. Näitä pumppuja vuorotellaan vuoden välein. Liimataisen mukaan toinen 200 kw:n pumpuista antaa vähemmän pumppaustehoa kuin 110 kw:n pumppu. 110 kw:n pumpulle on
myös vuorottelupumppu, johon on myöhemmin lisätty taajuusmuuttaja. (Tehdasvierailu 4.) 13 KUVA 5. Vasikkalammen pumppaamon 11 kw:n pumput Pumppaamo sisältää myös varapumput. Niiden voimanlähteenä ovat dieselmoottorit, jotka käynnistyvät automaattisesti, joko sähkökatkon aiheutuessa tai jos käytössä olevat pumput eivät tuota tarpeeksi tilavuusvirtaa. Pumpuilla ei ole mitään säädintä eli ne ovat päällä tai pysähdyksissä. Pumppujen tarkoituksena on pumpata lammenvettä valimolla olevaan välisäiliöön sekä ylläpitää putkistossa oikea paine sprinklerijärjestelmää varten. Lammen ja valimon välisäiliön välillä on putkea arviolta 700 800 metriä ja putkessa on haaroja mm. paperitehtaan jäähdytyksille. Kun valimon välisäiliö alkaa tyhjentyä, lähettää automatiikka avautumiskäskyn ennen säiliötä olevalle moottoriventtiilille, joka sijaitsee valimolla välisäiliön läheisyydessä. Venttiilillä ei ole tarkempaa säätöä, vaan se on joko auki tai kiinni. Jos pumppaamolla pyörii ainoastaan 200 kw:n pumppu ja venttiili aukeaa nopeasti, syntyy niin suuri paineen alentuminen, että pumppaamolla olevat dieselmoottorikäyttöiset varapumput käynnistyvät, jotta ne saisivat aikaan säädetyn paineen putkistoon. Samalla syntyy hälytys palokunnalle ja päivystäjälle. Koska diesel pumppuja ei haluta käynnistellä jatkuvasti, on päätetty, että 110 kw: pumppu pidetään 200 kw:n pumpun tukena. Nyt vältetään hälytykset, mutta tuhlataan reilusti sähköenergiaa. (Liimatainen 2009.) Korjaustoimenpiteenä voisi olla esimerkiksi asteittain avautuvat moottoriventtiili tai linjasäätöventtiili ennen välisäiliötä, jotta vältyttäisiin liian suurelta paineenalentumiselta. Moottoriventtiilin jälkeistä kuristusta on kokeiltu tavallisella sulkuventtiilillä hyvin tuloksin (Liimatainen 2009).
14 KUVA 6. Kaikkien pumppujen pumppaamat vedet kootaan tähän putkeen. Metso on kuitenkin sijoittanut sähköenergian säästämiseksi uuteen pyörimisnopeutta ohjaavaan taajuusmuuttajaan, joka on asennettu 110 kw:n pumppuun. Ideana on, että pumppausenergia tuotettaisiin yhdellä 200 kw:n pumpulla ja 110 kw:n taajuusmuuttajalla varustetulla pumpulla, jolla säädettäisiin virtausta kulutuksen mukaan. Taajuusmuuttaja hankinta tehtiin pari vuotta sitten, mutta se ei ole käytössä. Taajuusmuuttajalla varustetun pumpun ero käytössä oleviin pumppuihin on se, että se pumppaa vain sen verran vettä, pyörimisnopeutta säätämällä, kuin on tarvetta. Esimerkiksi silloin, kun valimolla oleva Vasikkalammen veden välisäiliö on tyhjentymässä, jolloin avautuu välisäiliön moottoriventtiili, katso kuva 7. Säiliön tilavuutta mittaa elektroninen pinnantunnistusmittari, joka antaa säiliön vesitilavuuden prosenteissa, katso kuva 8 (Liimatainen 2009).
15 KUVA 7. Välisäiliön moottoriventtiili KUVA 8. Säiliön tilavuusmittari, 64% Keskipakopumppujen ottotehon kulutus on pienin, kun nostokorkeus on suurin; esimerkiksi silloin, kun valimo ja paperitehdas käyttävät vähän vettä. Tilavuusvirtaa lisättäessä kasvaa pumpun ottoteho; esimerkiksi silloin, kun valimon välisäiliön moottoriventtiili aukeaa säiliön täyttöä varten. (Vainio & Niemi 1984 s.48.) Opinnäytetyön laskelmissa on käytetty oletus ottotehona neljäsosaa pumppujen ottamasta kokonaisottotehosta. Veden kulutusta ja siihen viittaavaa sähkönkulutusta on vaikea arvioida, mutta 25% ottotehosta on tarvittavan tarkka laskettaessa suuntaa antavia laskelmia. Vasikkalammen käyttöpumput pumppaavat täydellä 310 kw:n teholla suljettua venttiiliä vasten, yötä päivää, mutta niiden ottoteho on kuitenkin pienempi. Toki paperitehdas käyttää välistä hieman vettä ja sprinklerien täytyy olla toimintakunnossa, mutta pääosin pumppaamon pumput ovat turhan tehokkaita. Syy, miksi 110 kw:n taajuusmuuttajapumppu ei ole käytössä on hyvin yksinkertainen; pumpun imuputken päässä oleva pohjaventtiili on rikki, jolloin alhaisilla kierrosnopeuksilla toimivalta pumpulta katkeaa imupuolen vesipatsas, eikä se sen jälkeen jaksa nostaa sitä takaisin. (Liimatainen 2009.) Pikainen hankinta pohjaventtiilin ja osittain aukeavan moottoriventtiilin kohdalla aloittaa säästötoimenpiteet. Säästöä syntyy mm. dieselissä, jota varapumput käyttävät sekä tietysti sähkössä. Helmikuun vierailullani huomasin, että pohjaventtiili oli laitettu tilaukseen ja imuputki nostettu valmiiksi pois lammesta. Tällä hetkellä siis pyörii 200 kw:n ja 110 kw:n pumput ympäri vuorokauden. Koska keskipakopumppujen ottoteho riippuu veden kulutuksesta, oletetaan, että teho on vuorokaudessa 25 %:a pumppujen yhteistehosta 310 kw:sta, eli 77,5 kw:a. Vuorokauden
16 kulutus sähköenergiassa on: 24h x 77,5 kw = 1860 kwh. Metsolle yksi kilowattitunti sähköä maksaa 0,058 (Palonen 2009). Kun kulutetulle sähkölle lasketaan hinta kilowattitunnin hinnan ollessa 0,058, muodostuu sähkölaskuksi 1860 kwh x 0,058 /kwh 108 / vrk. Sähkön liikakulutusta saadaan alennettua, kun otetaan käyttöön taajuusmuuttajalla varustettu pumppu. Oletetaan, että 110 kw:n taajuusmuuttajapumppu pyörii puolet ajastaan täysillä ja puolet ajastaan teholla. Samalla otetaan huomioon sähkön todellinen kulutus, joka on n. 25 % 110 kw:sta, eli 27,5 kw. Tällöin saadaan tulokseksi: 12 h x 27,5 kw + 12 h x 9,17 kw = 440 kwh. Nyt taajuusmuuttajapumpun sähkölaskuksi muodostuu 440 kwh x 0,058 26 /vrk, johon lisätään 200 kw:n pumpun osuus, eli 50 kw x 24 h x 0,058 70. Yhteinen sähkölasku 26 + 70 = 96 / vrk. Taajuusmuuttajan ansiosta päivittäistä säästöä syntyisi tämän hetkiseen kulutukseen verrattuna 108-96 = 12 /vrk. Vuodessa säästö tulisi olemaan 12 /vrk x 365 vrk = 4380. Uusien venttiilien takaisinmaksuaika tulisi olemaan lyhyt ja investointi kannattava. Vaikka laskelmat ovat suuntaa antavia, voidaan kuitenkin todeta, että asiaa on paneuduttu aikaisemminkin ja säästöä on tutkittu, koska pumppaamolle on investoitu taajuusmuuttaja (Tehdasvierailu 4). 4 UUNIEN LVI-TEKNISET LAITTEET 4.1 BBC-uunien pumput ja niiden huolto Pumppujen tarkoituksena on kierrättää jäähdytysvettä, jolla estetään uunien ylikuumeneminen. Uunin kuoresta siirtynyt lämpö kuljettuu veden mukana lämmönsiirtimille. Lämmönsiirtimet luovuttavat uunien synnyttämän lämmön siirtimien toisella puolella virtaavalle vedelle. 4.1.1 Kiertovesipumput
17 BBC-uunien pumput ovat nopeuspumppuihin eli hydrodynaamisiin pumppuihin luettavia keskipakopumppuja, joita käytetään mm. lämmitysjärjestelmien kiertovesipumppuina, palopumppuina ja kylmän käyttöveden pumppuina. (Vainio & Niemi 1984, 45.) Uunien LVI-laitetilassa on viisi pumppua, joista neljä on uunin jäähdytysveden eli toisiopiirin kiertovesipumppuja. Viides pumppu on lampiveden kiertopumppu, joka imee Vasikkalammen vettä välisäiliöstä (katso kohta 3.4) ja pumppaa sen lämmönsiirtimien ensiöpuolten läpi takaisin Vasikkalampeen. Pumpun käynnistys- ja sammutuskytkin sijaitsee LVI-laitetilassa. Muiden pumppujen ohjaus tapahtuu LVI-laitetilan yläpuolella olevasta valvomosta. (Liimatainen 29.12.2008.) Pumppuihin kuuluvat sulkuventtiilit, joita käytetään erottamaan pumppu muusta järjestelmästä, kun pumppua vaihdetaan tai huolletaan (Aittomäki 1996, s.280). Yleensä pumppujen sulkuventtiilit ovat olemassa vain tätä tarkoitusta varten. KUVA 9. Uuni 1. jäähdytysveden kiertovesipumput Toisiopiirin neljästä pumpusta kolme saa käyttövoimansa Siemensin 12,6 kw sähkömoottoreista ja yksi Siemensin 11 kw sähkömoottorista (Valokuva-aineisto 2009). Pumput ovat merkiltään Halberg ja kolme niistä on uusia ja yksi on huollettu. Lokakuun 2008 ensimmäisen vierailun jälkeen kolme pumppua on uusittu laakerivikojen takia. Palosen mukaan uusiminen tulee halvemmaksi kuin vanhan huollattaminen ammattilaisella.
18 Molempien uunien jäähdytysvesijärjestelmät sisältävät kaksi tämän tyypin pumppua, joista toinen pumppu on varalla. Vierailujeni yhteydessä huomasin, että pumppujen välillä ei ole lainkaan vuorotteluohjelmaa. Käytännössä käytössä oleva pumppu pyörii siis niin kauan kunnes ilmenee ongelmia, jolloin varapumppu käynnistetään. Kenelläkään ei ole siis takeita siitä, toimiiko varapumppu vuosienkin seisomisen jälkeen. Nykypäivänä pumpuille asennetaan useimmiten vuorotteluohjelma mm. jumiutumisen estämiseksi, mutta tässä tapauksessa ehdotan käyttöohjeisiin vuorotteluohjelmaa, jota ohjataan manuaalisesti. Esimerkkinä olkoon vaikkapa, että pumppuja käytetään vuoroviikoin tai -kuukausin. 4.1.2 Pumppujen huoltaminen Metso ei tee itse pumppujen huoltoja tai korjauksia, koska huolto on Maint Partnerin alaisuudessa. Maint Partner, joko korjaa pumppuvian itse tai lähettää sen korjattavaksi eteenpäin pumppuja huoltavalle ammattilaiselle. (Palonen 2009.) Käytännössä pumput eivät tarvitse liiemmin huoltoa, ainoastaan silloin kun suurempia vuotoja ilmenee. Syynä tähän on yleensä akselin liukurengastiivisteen kuluminen. Periaatteena on, että tippa tunnissa vuotoa on normaalia pumpuille. Jos vuoto on runsaampaa, avataan pumppu, puhdistetaan se ja vaihdetaan liukurengastiiviste sekä o- rengas tiiviste. Pumppurikon sattuessa on aina vaihdettava koko pumppu, jolloin on syytä ottaa ylös pumpun sarja- sekä tyyppinumerot ja tilata uusi pumppu valmistajalta. Yleisin iän myötä tuleva vika on laakerien kuluminen. jonka huomaa kovasta sirittävästä äänestä. (Kolmeks 2008.) 4.2 BBC-uunien jäähdytyksen lämmönsiirtimet Molempien BBC-uunien jäähdytysjärjestelmät sisältävät yhdet lämmönsiirtimet. Virtaava jäähdytysvesi siirtää lämpöä siirtimen seinämien läpi. Seinämien toisella puolella kiertää viileämpi vesi, joka kuljettaa lämmön viemäriin. 4.2.1 Lamellilämmönsiirtimet Lämmönsiirto tarkoittaa sitä, että esimerkiksi kattilassa, tai lämmönsiirtimissä lämpö siirtyy esim. kuumasta vedestä kylmempään veteen tai kuumasta höyrystä kylmään
höyryyn. Lämmönsiirtymistapoja on kolme: Johtuminen, kuljettaminen eli konvektio sekä säteily. (Pihkala 1998 s.73.) Metson lämmönsiirtimissä lämpö siirtyy johtumalla. 19 Metson BBC-uunien lämmönsiirtimien kyljessä olevista tietokilvistä ilmenee, että ne ovat valmistettu Oy Zeta Ab:n (Alfa Laval Group) tehtaalla vuonna 1983. Kilvessä ei kuitenkaan lue tehoa, mutta tilavuus on 0,023 m³. Ne ovat vastavirta lämmönsiirtimiä. Nimitys vastavirta tarkoittaa, että virtaavat aineet virtaavat vastakkaisiin suuntiin toisiinsa nähden (Pihkala 1998 s.73). Lämmönsiirtimet sisältävät 82 lamellia ja kuusi suurta pulttia, joilla lamellit puristetaan toisiaan vasten tiukasti kiinni. Lämmönsiirtimien kyljissä on myös niiden purkuohjeet huoltotöitä varten, joita mm. Liimatainen on noudattanut. Tarkemmat ohjeet lämmönsiirtimien purkamisesta löytyvät käyttö- ja huolto-ohje liitteessä. (LIITE 2). Vierailullani ollessa huomasin, että uuni nro. 2:n lämmönsiirrin alkoi vuotaa kohtuullisen runsaasti vettä. Vuoto kesti vain joitakin minuutteja, kunnes se lakkasi kokonaan. Kysyin asiasta Liimataiselta ja yhdessä päättelimme, että lämpölaajenemisen myötä siirtimet saattavat vähän vuotaa. Uunien lämpötilat saattavat vaihdella esimerkiksi täyttövaiheessa reilusti, jolloin vesi viilenee ja siirrin väljenee ja vuotaa. Välillä Liimataisen täytyy käydä kiristämässä pultteja, jos vuoto on jatkuvampaa. Siirtimien vuotamisella ei tällaisessa tapauksessa ole suurta merkitystä, koska vuotaneen veden tilalle tulee automaattisesti uutta tilalle. 4.2.2 Lämmönsiirtimen puhdistaminen Koska Vasikkalammen vesi on suhteellisen likaista, saa se aikaan lämmönsiirtimien tukkeutumisen. Tällöin on suoritettava puhdistustyö, joka tehdään noin kerran kolmessa kuukaudessa (Liimatainen 2008). Työn suorittaa Maint Partner Oy:n työntekijä Seppo Liimatainen. Hän on ainoa, joka työn osaa tehdä ja hän on jäämässä eläkkeelle. Lämmönsiirtimien puhdistustyöhön kuuluu niiden purku sekä oikeiden venttiilien sulkeminen. Samalla on varmistettava, että varajäähdytysjärjestelmä otetaan käyttöön eli toisin sanoen jäähdytys hoidetaan käyttämällä kaupunginvettä eli kylmää käyttövettä. Liimataisen mukaan lämmönsiirtimiä puhdistettaessa ei tule vaihdettua uusia tiivisteitä ja ne ovatkin jo kymmenen vuotta vanhat. Jos halutaan pitkää ikää ja taloudellista
20 käyttöä lämmönsiirtimille, olisi tiivisteet syytä vaihtaa hieman useammin kuin kerran kymmenessä vuodessa. Metsolla on varastossa yksi lämmönsiirtimen lamellipaketti varalla. KUVA 10. Uuni 1. lämmönsiirrin sekä jäähdytysveden kiertovesipumput Ennen kuin siirtimiä aletaan purkaa täytyy venttiilit sulkea sen ympäriltä, jottei synny vuotoja ja jotta vesi pääsee kiertämään uuneissa varajärjestelmän avulla. Ensimmäiseksi kaupunginveden moottoriventtiilin termostaattiohjain säädetään minimiin (30 C:seen), jotta varmistetaan reipas veden kierto uunissa. Tällöin siis moottoriventtiili on täysin auki, koska se pyrkii jäähdyttämään uunilta palaavan jäähdytysveden 30 C:seen. Samalla avataan venttiili nro. 4 ja suljetaan nro. 6, 5 ja 8 sekä lämmöntalteenoton tulo- ja paluuventtiilit, jotka molemmat ovat merkitty numerolla 12. Näiden jälkeen raotetaan hieman viemärin venttiiliä nro. 11, koska vesi ei välttämättä ehdi kulkea avopaisunnan ylivuotoviemärin kautta. Venttiiliä avataan vähän siksi, että pumpuilta karkaisi muuten vesi, jos viemäriventtiili avattaisiin kokonaan. Jos edellä mainittu termostaattiohjain on rikki ja moottoriventtiiliä ei saada täysin auki, käytetään moottoriventtiilin ohituksessa letkua. Tällöin vesi pääsee virtaaman maksimivirtaamalla uunin jäähdytyspiireissä. Nyt lämmönsiirtimien purku- että puhdistustyöt voidaan aloittaa ja saattaa loppuun. Liimataisen mukaan purkamisen ja puhdistamisen yhteydessä voi ilmetä pientä vuotoa Vasikkalammen veden tuloputkesta, koska venttiili ei sulkeudu täysin kiinni huonon kuntonsa takia. Kun työt on suoritettu, tehdään edellä mainittu asia päinvastaisessa järjestyksessä. (Liimatainen 2008.) Ohjeet on selitetty yksinkertaisemmin käyttö- ja huolto-ohje liitteessä. (LIITE 2).
21 4.3 Säätölaitteet ja automatiikka BBC-uunien jäähdytysjärjestelmä sisältää muutamia ohjausyksiköitä ja moottoriventtiileitä. Moottoriventtiilissä on kaksi osaa, venttiiliä avaava ja sulkeva moottori sekä säätöventtiili. Moottori saa käskyn sitä ohjaavalta ohjausyksiköltä. Ohjausyksikön käskyt syntyvät lämpötilamittauksista ja niiden tarkoituksena on pitää virtaava vesi halutun lämpöisenä. (Vainio & Niemi 1984, 112.) 4.3.1 Säätölaitteet Säätölaitteina järjestelmässä ovat moottoriventtiilit. Moottoriventtiileitä ohjataan lämpötiloilla ja ne säätävät Vasikkalammen- sekä kaupunginveden tilavuusvirtaa. Moottoriventtiilien säätöautomatiikka on Honeywell Oy:n laitteita. Alla on kaksi kuvaa moottoriventtiilistä ja sen termostaattiohjaimesta. KUVA 11. Vasikkalammenveden moottoriventtiili
22 KUVA 12. Honeywell -termostaattiohjain moottoriventtiilille Kesällä, kun Vasikkalammen veden lämpötila alkaa nousta myös ulkoisista tekijöistä, lämmönsiirtimien jäähdytysteho huononee. Tällöin termostaatilla varustettu kaupunginveden moottoriventtiili lisää kaupungin vettä uunin jäähdytyspiireihin tarvittavan jäähdytystehon saavuttamiseksi. Liimataisen mukaan lampiveden lämpötila voi nousta kesällä jopa yli 30 C:seen. (Liimatainen 2008.) 4.3.2 Hälytysautomatiikka Uunin toiminta on lähes kokonaan automatisoitu lukuun ottamatta tehonsäätöä sekä käynnistys- ja sammutuskytkintä. Kuitenkin jäähdytysjärjestelmän osalta se on niin yksinkertainen, että sen toiminta perustuu hälytysrajojen tarkkailuun. Valvomossa tarkkaillaan, että uunissa kiertää vesi ja että ei veden lämpötila nouse yli hälytysrajojen. Lämpötilaa tarkkaillaan digitaalisilla lämpömittareilla ja se mitataan jäähdytyksen paluuvedestä. Tavallisesti se on noin 45 C 50 C. Jos tämä lämpötila nousee yli 65 C:een, syntyy hälytys ja todetaan, että lämmönsiirtimessä on alkava tukos. Uuni kytkeytyy pois päältä paluuveden lämpötilan noustessa 80 C:seen. Hälytys syntyy joko liian korkeista lämpötiloista tai jos vesi ei kierrä putkistoissa. Virtaushälytysilmoitus näkyy valvomon tietokoneilla punaisena led-valona. Normaalioloissa palaa vihreä led ja alkavasta virtaushäiriöstä syttyy palamaan oranssi led-valo. Oranssin ledin palaessa etsitään ja korjataan anturivika Hälytyksistä lähtee ilmoitus automaattisesti päivystäjän matkapuhelimeen. (Palonen 2009.) 4.4 Säätölaitteiden käyttö ja kunnon ylläpitäminen
23 Koska säätölaitteet ja moottoriventtiilit ovat kaikki 1980-luvulta, niiden kuntoa on tarkkailtava ja huolettava. Liimataisen Sepon ohjeiden myötä on syytä rasvata moottoriventtiilien karoja aika ajoin, jotta vältyttäisiin jumiutumiselta. Ennen rasvaamista on karan pinta putsattava liasta. Samaten rasvauksen yhteydessä on säätölaitteen avulla ajettava moottoriventtiili hetkellisesti täysin auki ja kiinni, jotta rasva levittyisi kunnolla. Avaaminen ja sulkeminen tapahtuu Honeywellin säätimestä, joka löytyy lämmönsiirtimen vierestä seinältä. Säätimestä käännetään pyörivä kytkin kohdalle, jossa moottoriventtiili sulkeutuu. On tärkeää huomioida, että säätimessä on merkit suljetulle ja avatulle venttiilille, mutta ne ovat kytketty väärin päin eli toisin sanoen toiminta on päinvastainen (Liimatainen 2008). Jos moottoriventtiilin moottoriosaan tulee vikaa, on sen tilalle oltava samanlainen. Moottoriosan tiedot on hyvä olla ylhäällä uuden tilausta varten. Liimataisen mukaan Metsolla on varastossa joitain moottoriventtiileitä, mutta tarkempaa tietoa niistä ei ole listattuna. Kaupunginveden virtausta säätävät toisiopuolilla olevat moottoriventtiilit rasvataan, avataan ja suljetaan samalla tavalla. Erona on säätölaite, joka on Danfossin valmistama. Termostaattiin on säädetty arvo 65 ºC, joka tarkoittaa, että se on normaalioloissa kiinni ja veden lämpötilan noustessa yli arvon, venttiili avautuu ja pyrkii pitämään lämpötilan alle 65 ºC. Kun siirtimiä puhdistetaan termostaatti on säädettynä minimiin. Moottoriventtiiliä suljettaessa käännetään termostaatissa olevaa pyörivää kytkintä vasemmalle niin paljon, että lukema näyttää 30 ºC:ta. Tällä varmistetaan, että uunit ei missään tapauksessa ylikuumene, joten jäähdytys on pyritään pitämää mahdollisimman tehokkaana. (Liimatainen 2008.) 4.5 Viemäröinnit Jäähdytysjärjestelmän vedet viemäröidään kaikki Vasikkalampeen. Viemäröintejä on kolmessa eri järjestelmän kohdassa; Lämmönsiirtimen ensiöpuolella virtaava lampivesi virtaa siirtimen jälkeen suoraan takaisin lampeen. Toisena viemärinä on avopaisunta-astian ylivuotoviemäri, joka toimii päätoimisena viemärinä, kun jäähdytys toimii varajärjestelmällä. Lisäksi varajärjestelmässä on lisäviemäröinti, jos ylivuotoaukko ei riitä viemään kaikkia vesiä. Lisäviemäröinti saadaan ja otetaan käyttöön avaamalla sen venttiili. (Tehdasvierailu 2.)
4.6 Kaupunginvesi ja vesimittarit 24 Kaupungit laskuttavat aina käyttäjäänsä talous- sekä jätevesimaksuilla. Jyväskylässä hinnat ovat talousvedelle 1,5 /m³ ja jätevedelle 1,81 /m³. Hinnat sisältävät arvonlisäveron, joka on 22 %:a. (Jyväskylän Energia 2009.) KUVA 13. Vesimittari Kun Kaupunginvettä käytetään jäähdytykseen, se ajetaan aina erillisen vesimittarin lävitse, jotta vältyttäisiin jäähdytysjärjestelmän osalta jätevesimaksulta. Edellytyksenä on, että vettä ei viemäröidä jätevesiverkostoon. Metso onkin viemäröinyt kaikki jäähdytysvedet läheiseen Vasikkalampeen ja tämäkin on mahdollista tehdä puhdistamatta, koska jäähdytyksessä käytetty vesi ei ole haitallista ympäristölle. Se vain lämpenee käytyään prosessin läpi. Uunien jäähdytys käyttää siis talousvettä ainoastaan silloin, kun lämmönsiirtimet ovat puhdistettavana. Puhdistustyötä suorittavan työntekijän Seppo Liimataisen mukaan talousvettä kuluu n. 17 22 m³ yhtä puhdistettavaa lämmönsiirrintä kohden. Työn kesto on noin kolme tuntia. Kun molemmat siirtimet on puhdistettu ja kaupungin veden käyttö katkaistaan, on kulutettu yhteensä noin 34-44 m³ vettä eli noin 51-66. Puhdistustyö suoritetaan neljä kertaa vuodessa, joten rahaa on kuluu noin 204 264 vuodessa. Lisäksi lasketaan työntekijän palkka ja kaikki erikoislisät esim. hälytyslisä, jos ja kun puhdistus joudutaan tekemään keskellä yötä. Hintaa korottaa vielä se, että Liimatainen on ainoa mies, joka tämän työn osaa suorittaa alusta loppuun kolmessa
tunnissa siirrintä kohden sekä se, että hänen palveluitaan ostetaan Maint Partner Oy:ltä. 25 4.7 Jäähdytysjärjestelmän kytkentäkaavio Jäähdytysjärjestelmästä löytyy alkuperäinen kytkentäkaavio 80-luvulta. Se on hyvin karkea versio ja siihen on tullut paljon lisäyksiä ja muutoksia vuosien varrella, mm. lämmöntalteenotto, jota käytetään tehtaan lämmitykseen. Alkuperäisen rinnalle tein päivitetyn version kytkentäkaaviosta. Kytkentäkaaviot löytyvät liitteestä. (LIITE 1). 5 KÄYTTÖOHJE JA ESIIN TULLEET ONGELMAT 5.1 Ongelmat ja parannusehdotukset Opinnäytetyön yksi tarkoituksista oli etsiä ja tutkia ongelma kohtia ja hakea niihin parannusehdotuksia. Ongelmien kartoitus helpottaa Metso Foundriesia katsomaan hieman pidemmälle tulevaisuuteen sekä mahdollistaa uusien ongelmien ennaltaehkäisyn. 5.1.1 Lämmönsiirtimen tukkeutuminen Palosen ja Mäkisen mukaan jäähdytysjärjestelmän suurin ongelma on lämmönsiirtimien tukkeutuminen. Se tekee järjestelmästä jatkuvasti haavoittuvan. On totta, että tämänlaisen jäähdytyksen pitäisi oikeasti toimia moitteettomasti vuosia, ennen kuin se vaatii huoltoa. Lämmönsiirtimen tukkeutuminen muunlaisissa jäähdytysjärjestelmissä on harvinaista. Esimerkiksi ilmalla jäähdytettävä neste on toiminta varmempi, koska jäähdytyspiirit ovat suljettuja. Lisäsuodatus olisi järkevä vaihtoehto pyrittäessä estämään lämmönsiirtimien likaantuminen. Yksi ratkaisuna olisi, että asennetaan lisäsuodatin valimon välisäiliön yhteyteen. Tällä päästäisi eroon suhteellisen työläästä siirtimen purkamisesta ja kaupunginveden käytöstä. Tehtävä työ olisi enää suodattimen toiminnan valvominen. Säästönä olisi kaupunginvesi sekä purkamiseen käytetyt työtunnit, mutta toisaalta sähkönkulutus lisääntyisi suodattimen käytön osalta. Suodatin mallista riippuen se saattaa tarvita
26 myös paineilmaa suodatusprosessiin (Dynasand-esite 2008). Koska Metson tehdasalue käsittää muutakin teollisuutta, olisi suodatusjärjestelmä helpompi investoida juuri valimon välisäiliölle, jotta ei tarvitsisi puuttua muiden organisaatioiden investointeihin. Suomessa Keravalla toimiva Vodapro Oy valmistaa suodattimia, joita käytetään mm. metalliteollisuudessa. Kyseinen suodatusjärjestelmä valitaan tarkoin kohteen mukaan ja se vaatii hyvin vähän huoltotoimenpiteitä. (Dynasand-esite 2008.) 5.1.2 Ammattitaitoisen henkilökunnan siirtyminen eläkkeelle Ainoa Metson valimon BBC-uunien LVI-laitteiden huollon osaava huoltomies on tällä hetkellä osa-aikaeläkkeellä. Hän tulee siirtymään lopullisesti työelämästä parin vuoden sisällä ja hänen mukanaan uhkaa lähteä arvokasta tietoa LVI-laitteiden huoltamisesta. Muut uunien huoltoon osallistuvat työmiehet eivät tunne LVI-tekniikkaa tarpeeksi hyvin. Ongelma on se, että he osaavat huoltaa laitteita, mutta heillä ei ole tietoa LVIhuoltotoimien perusteista, jonka takia he eivät osaa vastata jäähdytystekniikkaan liittyviin ongelmiin. Tämän vuoksi Metsolla on tarve selkeälle ohjekirjalle. 5.1.3 Välisäiliön moottoriventtiili ja Vasikkalammen taajuusmuuttajapumppu Tämän työn alaluvussa 3.4 kerrotaan välisäiliön täyttämisestä. Ongelmana on, jos pumppaamolla on käynnissä ainoastaan yksi sähkökäyttöinen pumppu. Tällöin syntyy liian suuri paineen alentuminen tulovesiputkessa, jolloin dieselvarapumput käynnistyvät ja aiheuttavat hälytyksen palokunnalle. Kun säiliö on täyttynyt, varapumput sammuvat ja moottoriventtiili menee kiinni. Koska dieselpumppujen käynnistymistä halutaan välttää, pidetään pumppaamolla kahta sähköpumppua käynnissä, joiden yhteisteho on turhan suuri. (Liimatainen 2009.) Liian suuren paineen alentumisen pitäminen kurissa on mahdollista linjasäätöventtiilillä. Linjasäätöventtiili on mahdollista lisätä moottoriventtiilin jälkeen. Vasikkalammen pumppaamolla sijaitseva taajuusmuuttajapumpusta kerrotaan myöskin alaluvussa 3.4. Ongelmana on, että pumppua ei voida käyttää taajuusmuuttajan kanssa, koska pumpun imuputken päässä oleva pohjaventtiili on rikki (Liimatainen,
2009). Venttiilin investoiminen saisi aikaan taajuusmuuttajapumpun ympäri vuorokautisen käytön ja tämän myötä sähköenergiassa säästämisen. 27 5.1.4 Laitteiden ikä Koska jäähdytyslaitteisto on 80-luvulta eli noin 25 vuotta vanha, on ymmärrettävää, että vikoja syntyy ja niiden myötä on tehtävä korjausinvestointeja. Tämän ikäinen jäähdytysjärjestelmä alkaa olla elinkaarensa lopussa. Esimerkiksi syksyllä 2008 ja alkukeväällä 2009 on jouduttu hankkimaan uusia pumppuja jäähdytysveden kierrolle, koska vanhoihin pumppuihin tuli laakerivikoja. (Tehdasvierailu 2009.) Laitteiden käyttöikä on kuitenkin rajallinen. Jossain vaiheessa muidenkin laitteistojen uusiminen tulee väistämättä eteen, joista todennäköisimmät ovat moottoriventtiilit. Muita laitteistoa voidaan uusia osa kerrallaan, jolloin kertakustannukset eivät kasva turhan suuriksi. Vanha jäähdytysjärjestelmä uusiminen kokonaan olisi varma ratkaisu. Metso on päättänyt uusia järjestelmää osa kerrallaan, joka on myöskin toimiva uusimisvaihtoehto. Laitteiden käyttöä on mahdollista tehostaa varsinkin Vasikkalammen pumppaamolla, mutta myös BBC-uuneilla. Tehostamisen myötä syntyy energiataloudellisia säästöjä. Huolellisella huollolla ja aiemmin mainitulla lisäsuodatuksella saadaan laitteille pidempi käyttöikä ja vältetään liian aikaisia uusien laitteiden investointeja. 5.2 LVI-laitteiden käyttö ja huolto-ohjeet Jäähdytysjärjestelmän käyttö- ja huolto-ohje on luotu Metson valmiille käyttöohje pohjalle. Pohjana on Metson tehtaalla sijaitsevan betoniaseman käyttö- ja huolto-ohje (Betoniasema 2008). Varsinaiset käyttö- ja huolto-ohjeet ovat erillisessä liitteessä, koska tekstin rakenne on erilainen. Samalla on helpompi erottaa opinnäytetyöstä ohjeet, jotka sijoitetaan työn valmistuttua uunien jäähdytysjärjestelmien laitetilaan. Ideana on, että sieltä löytyvät selkeät ja nopeasti luettavat käyttö- ja huolto-ohjeet eikä moni kymmensivuista opinnäytetyötä. Ohjeet on luotu yhteistyössä Seppo Liimataisen, Ilkka Mäkisen ja Ilkka Palosen kanssa. (LIITE 2).
5.3 Käyttö- ja huolto-ohjeisiin perehdytys 28 Käyttö- ja huolto-ohjeiden perehdyttämiskoulutus järjestetään Metson valimolla erikseen sovittavana ajankohtana. Jotta ohjeiden käyttö olisi oikeaa ja järkevää, on syytä pitää koulutustilaisuus työntekijöille ja työnjohtajille, jotka BBC-uuneja käyttävät. Koulutuksessa esitellään ensin luentomateriaalia aiheesta, sekä tehdään konkreettinen esittely itse uuneilla. 6 JOHTOPÄÄTÖKSET Opinnäytetyön lähtötilanteena oli saada aikaiseksi selkeät ohjeet BBC-uuneihin liittyvästä LVI-tekniikasta. Työn tilaajan ajatuksena oli, että tieto saataisiin paperiseen muotoon, jotta LVI-tekniikkaan perehdyttämätönkin pystyisi työskentelemään uunin LVI-laitteiden parissa. Ohjeisiin haluttiin saada mahdollisimman paljon tietoa eläkkeelle siirtyvältä huoltomieheltä Seppo Liimataiselta. Tärkeimmät tiedot koskivat jäähdytysjärjestelmän lämmönsiirtimien puhdistustyötä. Opinnäytetyön aloittamisella oli hyvät lähtökohdat, koska ongelmat, joihin haluttiin saada ratkaisuja, olivat tiedossa. Esimerkiksi yleensä ongelmana on se, että ei tunneta ongelman syytä ja joudutaan suorittamaan kalliita tutkimuksia, jotka eivät välttämättä johda mihinkään. Eläköitymisen lähestyessä on lähdetty hyvissä ajoin hoitamaan asiaa opinnäytetyötilauksen myötä. Lähdin rakentamaan työtä kartoittamalla uunien LVI-tekniikkaa ottamalla paljon valokuvia ja tekemällä haastatteluja. Haastattelujen myötä tilaajan toiveet alkoivat selkeytyä. Samalla pohdin, kuinka saataisiin aikaan rahallisia säästöjä kaupunginveden käytöstä. Vasta myöhemmin tehdasvierailujen myötä otin aiheeseen mukaan myös Vasikkalammen pumppaamon ja siihen liittyvät energiansäästöasiat, koska paljastui, että sieltä saataisiin aikaan huomattavampia säästöjä sähkössä ja dieselissä. Lisäksi lisäsin mukaan opinnäytetyöhöni pumppaamolla olevat suodatusjärjestelmät, jotka eivät saa aikaan haluttua tulosta veden laadulle ja tämän myötä aiheuttavat ongelmat lämmönsiirtimille. Vaikka pumppaamolle oli tehty investointeja energian säästön kannalta, eivät ne olleet tuottaneet haluttuja tuloksia. Esimerkiksi uusi taajuusmuuttajalla varus-
tettu pumppu ei ollut toiminnassa. Hyvää oli, että energiatehokasta tekniikkaa oli hankittu, mutta ne kaipasivat pientä hienosäätöä. 29 Nykyajan kehityssuuntien myötä energiansäästöstä on tullut merkittävä asia myöskin teollisuudessa. Entisajan tekniikasta ja käyttötavoista huomasin, että energiansäästöön liittyvät asiat eivät ole olleet tärkeitä. Esimerkiksi edellä mainittu Vasikkalammen pumppaamon pumput ovat tähän asti pyörineet turhaan täydellä teholla ympäri vuorokauden. Metso ja sen valimo ovat suuria organisaatioita. Vaihtoehtona ongelmien ennaltaehkäisyyn olisi palkata yksi LVI-tekniikan asiantuntija riveihin. Palkkauksen myötä opinnäytetyössäni käsiteltävät ongelmat ja säästötoimenpiteet olisi voitu hoitaa aiemmin. Asiantuntijan avulla olisi mahdollista saada aikaan optimaalisempaa käyttöä Metson muissakin LVI-tekniikkaa sisältävissä kohteissa. Myös oman henkilökunnan erityisosaamiskoulutus mahdollistaisi LVI-laitteiden optimikäytön. BBC-uunien lämmönsiirtimien tukkeutuminen on Metson valimon suurin ongelma. Tukkeutumiset olisi mahdollista välttää investoimalla parempaan suodatusmenetelmään. LVI-tekniikka BBC-uunien osalta alkaa olla elinkaarensa päässä, joten perusteellinen remontti tulee olemaan edessä. Näin ollen olisi mahdollisuus siirtyä ilmalla hoidettavaan jäähdyttämiseen. Jäähdytysjärjestelmän uusiminen osa kerrallaan on toimiva vaihtoehto, mutta se ei koskaan vastaa uutta. Valimon välisäiliön täyttöön liittyvä liian suuri paineen aleneminen voitaisiin estää lisäämällä linjasäätöventtiili, joka kuristaa veden virtausta. Kuristamista on kokeiltu olemassa olevalla tavallisella pallosulkuventtiilillä, mutta tämän kaltainen venttiili ei sovellu pidempiaikaiseen kuristussäätöön, koska sitä ei ole suunniteltu sellaiseen käyttöön. Opinnäytetyön ansiosta tärkeät BBC-uunien LVI-tekniikkaan liittyvät tiedot on saatu koottua kirjalliseen muotoon. Työn tilaajan on nyt mahdollista tutustua omaan järjestelmään ja sen ongelmakohtiin.
30 1980-luvulta tähän päivään on tapahtunut suurta teknologista kehitystä LVItekniikassa. Laitteista on tullut energiatehokkaita ja pitkäikäisiä, ja niiden käyttämiseen ja huoltamiseen on olemassa hyviä ohjeita. Tästä syystä BBC-uunien tekniikka jää väistämättä kehityksen jalkoihin. Jotta pystyttäisiin tulevaisuudessakin valamaan laadukkaita valutuotteita varmatoimisessa raudansulatusuunissa, olisi kannattava panostaa LVI-tekniikkaan. LVI-tekniikasta huolehtimalla saadaan aikaan rahallisia säästöjä ja vähemmän huolia.
31 LÄHTEET Aittomäki, Antero (Toim.) Kylmätekniikka 1996. Gummerus kirjapaino Oy: Kylmätuki KYT Oy: Gummerus. Aittomäki, Antero Jäähdytystekniikka Teoreettiset perusteet 1984. Tampereen teknillinen korkeakoulu, opintomoniste 81. Autere, Eugen, Ingman, Yrjö, Tennilä, Paavo, Valimotekniikka 1 1982, Insinööritieto Oy. Betoniaseman käyttö- ja huolto-ohjeet 2008. Metso Foundries Oy Jyväskylä. Worddokumentti. Luotu 23..9.2008. Luettu 23.11.2008. Dynasand suodattimet 2008. Vodapro Oy. PDF-dokumentti. http://www.vodapro.fi/tuotteet/dynasand-hiekkasuodatin. Päivitetty 12.3 2009. Luettu 13.11.2008. Metso Foundries 2008. Metso Foundries Oy Jyväskylä WWW-sivut. http://www.metsofoundries.com. Päivitetty 2008. Luettu 10.10.2008. Liimatainen, Seppo 2008. 3. haastattelu & tehdasvierailu 29.12.2008. Metso Foundries Oy Jyväskylä. Liimatainen, Seppo & Palonen, Ilkka 2009. 4. haastattelu & tehdasvierailu 1.2.2009. Tiedottaja. Metso Foundries Oy Jyväskylä. Palonen, Ilkka, 2009. 5. haastattelu & tehdasvierailu 16.3.2009. Metso Foundries Oy Jyväskylä. Palonen, Ilkka & Mäkinen, Ilkka, 2008. 1. haastattelu & tehdasvierailu 6.10.2008. Tiedottaja. Metso Foundries Oy Jyväskylä.
Palonen, Ilkka & Mäkinen, Ilkka 2008. 2. haastattelu & tehdasvierailu 21.10.2008. Tiedottaja. Metso Foundries Oy Jyväskylä. 32 Pihkala, Juhani Prosessitekniikan yksikköprosessit 1998. Opetushallitus. Yritysesite 2009. Metso Foundries Oy Jyväskylä. Powerpoint-dokumentti Päivitetty 2009. Luettu 26.2.2009. Pumpun käyttö- ja huolto-ohje 2008. Kolmeks Oy. WWW-dokumentti. http://www.kolmeks.fi/kolmeks/huolto_ja_varaosat/kaytto-_ja_huolto-ohjeet/. Päivitetty 15.09.2008. Luettu 9.1.2009. Siegen-suodattimen käyttöopas 1998. Dango & Dienenthal Filtertechnik GmbH. Luotu 24.4.1998. Luettu 2.1.2009. Vainio, Martti ja Niemi, Markku J. Kone- ja metallitekniikka: LVI-tekniikka 2 1984. Porvoo: WSOY ammattioppikirjat. Vaittinen, Helena 2009. Maint Partner laajensi Voikkaalta Ruukinporttiin. Kouvolan Sanomat 5.3.2009, sivu 5. Valokuva-aineisto 2008. Metso Foundries Oy Jyväskylä. 21.10.2008 & 29.12.2008. Valokuva-aineisto 2009. Metso Foundries Oy Jyväskylä. 11.2.2009. Vesimaksu hinnasto 2009. Jyväskylän Energian 1.1.2009. WWW-dokumentti. http://www.jenergia.fi/tuotteet-japalvelut/yrityksille/yrityksille_vetta3/yrityksille_vetta3_hinnasto. Päivitetty 12.3.2009. Luettu 10.1.2009.
LIITTEET 1 LIITE 1(1) Alkuperäinen kytkentäkaavio
2 LIITE 1(2) Päivitetty kytkentäkaavio
28.02.2009 1(17) BBC-UUNIN JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄN KÄYTTÖ- JA HUOLTO-OHJE OHJEEN SISÄLTÖ OHJEIDEN TARKOITUS 1. JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄN LAITTEIDEN KÄYTTÖ 1.1. Moottori- ja sulkuventtiilit 1.2. Pumppujen käyttö 1.3. Lämmönsiirtimien käyttö 2. LAITTEIDEN HUOLTO-OHJEET 2.1. Lämmönsiirtimen purku- ja puhdistustyö 2.2. Pumppujen huolto- ja vuorotteluohjelma 2.3. Moottoriventtiilien huolto 2.4. Jäähdytysletkujen huolto 3. OHJEET ERIKOISTILANTEISIIN 3.1 Hälytykset valvomossa 3.2 Hätäjärjestelmä sähkökatkon aikana 3.3 Letkurikko 4. TURVALLISUUSOHJEET 5. JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄN KYTKENTÄKAAVIO
28.02.2009 2(17) OHJEIDEN TARKOITUS Nämä käyttö- ja huolto-ohjeet koskevat hallissa 4 sijaitsevia BBC-sulatusuunien jäähdytysjärjestelmää. Ohjeet on säilytettävä työpisteessä ja niiden on oltava jatkuvasti työntekijöiden saatavilla. Lämmönsiirtimen purku- ja puhdistustyöt voidaan suorittaa näiden ohjeiden perusteella. Ohjeiden tarkoituksena on ohjata huoltotyön suorittajaa, mutta ohjeet edellyttävät ohjeiden tekijän perehdyttämistä ohjeisiin, kokeneemman työntekijän opastusta tai aikaisemmin perehdytyksen saaneen henkilön opastusta. Ohjeet ovat huoltotyönsuorittajan muistilista ja tuki. Jäähdytysjärjestelmän normaalissa toiminnassa lämmönsiirtimien ensiöpuolilla kiertää Vasikkalammen vesi. Tällöin kaupunginveden kulutus on nollassa. Kun ongelmia ilmenee, otetaan käyttöön joko vara- tai hätäjäähdytysjärjestelmä. Vara- ja hätäjärjestelmistä on kerrottu enemmän kohdissa 2.1 ja 3.2. 1. JÄÄHDYTYSJÄRJESTELMÄN LAITTEIDEN KÄYTTÖ 1.1 Moottori- ja sulkuventtiilit Venttiilit ovat sulkuventtiilejä, joilla ohjataan jäähdytysveden kulkua. Sulkuventtiilejä käytetään, kun puhdistetaan lämmönsiirtimiä. Järjestelmä sisältää myös automaattisia moottoriventtiilejä, joiden toiminta perustuu lämpötilan säätöön. Näitä moottoriventtiileitä on laitetilassa viisi kappaletta, joista neljä
3(17) 28.02.2009 on käytössä. Nämä neljä löytyvät sekä lampiveden että kaupunginveden tuloputkista. Kuvissa 1 ja 2 uunin 1 moottoriventtiilit. KUVA 1. Kaupunginveden moottoriventtiili ja kytkentä toisiopiiriin. Lampiveden moottoriventtiileitä pystytään ajamaan myös manuaalisesti auki tai kiinni seinällä olevilla Honeywell-säätimillä, kuva 3. On tärkeää huomata, että säätimien auki/kiinni -merkinnät ovat päinvastaiset. KUVAT 2. ja 3. Lampiveden moottoriventtiili sekä sitä ohjaava yksikkösäädin.
28.02.2009 4(17) Viides moottoriventtiili sijaitsee heti vesimittarin jälkeen, mutta sen toiminta ohjaa kaupunginveden virtausta lämmönsiirtimien ensiöpuolille, joissa on kannattavampaa käyttää lampivettä, katso kuva 4. Moottoriventtiili on harvoin käytössä, joten sen toimintaan ei tarvitse puuttua. Kaupunginveden moottoriventtiilit on kytketty toisiopiiriin. KUVA 4. Moottoriventtiili kuvassa keskellä. 1.2 Pumppujen käyttö Pumppuja voidaan käynnistää niiden omilla kytkimillä valvomosta tai laitetilasta. Molempien uunien jäähdytysjärjestelmissä on jäähdytysvedelle kaksi pumppua, joista toinen on varalla ja toinen koko ajan käynnissä, katso kuva 5. Pumppujen tulo- ja menoputket on varustettu molemminpuolisilla sulkuventtiileillä niiden huoltamista varten.
28.02.2009 5(17) KUVA 5. Jäähdytysveden kiertovesipumput (Uuni 1) 1.3 Lämmönsiirtimien käyttö Lämmönsiirtimien normaaliolojen käyttöön ei liity muuta kuin niiden valvominen ja pulttien kiristäminen, kun vuoto on runsasta. Vuotoa voi ilmetä, vaikka pultit olisivat juuri kiristetty, koska uunin lämpötilan vaihdellessa aiheutuu lämmönsiirtimille lämpölaajenemista. Lämmönsiirtimien ensiö- ja toisiopuolilla on automaattiset täytöt, joten kenenkään ei tarvitse valvoa järjestelmän tyhjentymistä. Ensiöpuolen täyttö tulee Vasikkalammen pumppaamolta ja toisiopuolen täyttö avopaisunta-astioiden kautta.
28.02.2009 6(17) 2. LAITTEIDEN HUOLTO 2.1 Lämmönsiirtimen purku- ja puhdistustyö Kun lampiveden puoleiset lämmönsiirtimien lamellit tukkeutuvat, valvomossa olevien lämpömittarien lukemat alkavat kohota ja aiheuttavat hälytyksen. Silloin otetaan käyttöön varajärjestelmä. Järjestelmä käyttöönotto tapahtuu sulkemalla lampiveden sulkuventtiilit ja avaamalla venttiili kaupunginvedelle, joka jatkaa jäähdytystä. Kaupungin vettä ei kierrätetä lämmönsiirtimissä, kuten lampivettä, vaan juoksutetaan suoraan toisiopuolelle, koska lämmönsiirrin on puhdistettavana. Kaupunginvettä säädellään moottoriventtiilillä, jota ohjaa termostaatti. Alla on kerrottu vaihe vaiheelta lämmönsiirtimen purku- ja puhdistustyö ja mitä venttiileitä pitää avata tai sulkea. Ennen kuin aloitat työn, varaa uusi lämmönsiirtimen lamellipaketti siltä varalta, että nykyisessä ilmenee vaurioita. Käytä suojakäsineitä ja pyri saamaan itsellesi avustaja. Muista myös informoida uunin käyttäjille ja työnjohdolle, että olet suorittamassa huoltotöitä. Vaihe 1. Kaupunginveden moottoriventtiili (lisävesi) - Käännä moottoriventtiiliä ohjaava termostaatin kytkin 30 C:een eli täysin vasemmalle, katso kuva 6. Venttiilin pitäisi avautua kokonaan. Älä tehosta jäähdytystä hätävesiohitus -venttiiliä avaamalla, koska silloin vaarana on viemärin tulviminen.
28.02.2009 7(17) KUVA 6. Kaupunginveden moottoriventtiilin termostaattiohjain - Jos moottoriventtiili ei avaudu kuten edellä mainittiin, ota käyttöön ohitusletku. Letkun toinen pää on kytketty valmiiksi oven vasemmalla puolella olevaan liittimeen, mutta toinen pää on kytkettävä moottoriventtiilin viereiseen liittimeen, katso kuva 7. KUVA 7. Ohitusletkun liitoskohta
8(17) 28.02.2009 Vaihe 2. Sulkuventtiilit - Sulje sulkuventtiilit numero 6, 5 ja 8. Molemmissa jäähdytysjärjestelmissä numerointi on sama. Kuvissa uunin 1 venttiilit. - Avaa sulkuventtiili 4. - Sulje lämmön talteenoton meno- ja paluuventtiilit, joiden numero on 12. - Raota lämmönsiirtimen takana olevaa viemärin sulkuventtiiliä numeroa 11, etteivät avopaisunta-astiat tulvi. Venttiili 6 Venttiili 5 Venttiili 4 KUVA 8. Vaiheen 2 venttiilit Venttiili 8 Venttiilipari 12
28.02.2009 9(17) Vaihe 3. Lämmönsiirtimen purku - Ennen kuin aloitat siirtimen purkamisen, mittaa lämmönsiirtimen leveys (lamellipaketin ulkomitta). - Avaa keskimmäisiä pultteja 25 mm lämmönsiirtimessä roikkuvalla kiintoavaimella. - Irrota muut pultit kokonaan. - Irrota keskimmäiset pultit. - Aloita lamellien purku ja säilytä järjestys. - Tutki tiivisteiden kunto. - On mahdollista vaihtaa vioittunut lamelli uuteen yksi kerrallaan. - Puhdista lamellit harjalla. - Seuraa jäähdytysveden lämpötiloja puhdistuksen yhteydessä. Vaihe 4. Lämmönsiirtimen kokoaminen - Asettele lamellit oikeassa järjestyksessä huolellisesti toisiaan vasten. - Kiinnitä keskimmäiset pultit ja kiristä, kunnes muut pultit saavat täyden kierteen. - Kiristä, kunnes päätyjen sisäpuolinen etäisyys on vähintään mittaamasi leveys. Kiristä lisää, jos lämmönsiirrin vuotaa. - Seuraa tilannetta uunin eri kuormitusasteilla vuotojen varalta. - Tarkkaile lämpötiloja.
28.02.2009 10(17) 2.2 Pumppujen huolto ja vuorotteluohjelma Pumppujen käyntivuoron vaihto - Avaa ensin pysähdyksissä olevan pumpun venttiilit. - Käynnistä pysähdyksissä oleva pumppu valvomossa sijaitsevasta kytkimestä. Käynnistys sammuttaa käyntivuorossa olleen pumpun. - Sulje käyntivuorossa olleen pumpun venttiilit. - Parittomilla kuukausilla käyvät käytävän puoleiset pumput - Parillisilla kuukausilla käyvät seinän viereiset pumput Jos pumpussa on suurempia vuotoja, irrota pumppu ja vie huoltoliikkeeseen huollettavaksi. 2.3 Moottoriventtiilien huolto Samalla kun vaihdat pumppujen vuoroja, tutki kaikki moottoriventtiilit. Ilmoita työnjohdolle ennen kuin aloitat työt. - Etsi Vasikkalammen moottoriventtiilin Honeywell-säädin. (kuva 3 s.3) - Puhdista venttiilin kara vanhasta rasvasta ja laita uudet rasvat. Jos karassa on kiinni pinttynyttä likaa, hio sitä hienojakoisella hiomapaperilla. - Säädä moottoriventtiili täysin auki. - Säädä moottoriventtiili täysin kiinni. - Laita kytkin takaisin automaattiasentoon.
28.02.2009 11(17) 2.3 Jäähdytysletkujen huolto Uunille nousevat jäähdytysvesiletkujen liitoksien kunto on tarkastettava vähintään puolen vuoden välein. Liittimien tarkastus suoritetaan aina työkalun avulla, jotta voidaan varmistua niiden riittävästä kireydestä. (Katso kuva 9). Muista, että letkuissa voi kiertää polttavan kuuma vesi, joten ilmoita aina työn suorittamisesta uunin käyttäjille ja pyri saamaan joku avuksi. Käytä suojakäsineitä ja -laseja. KUVA 9. Kumiletkujen letkuliittimet 3. OHJEET ERIKOISTILANTEISIIN 3.1 Hälytykset valvomossa Ongelma: Jäähdytysveden ylikuumeneminen Hälytys syntyy jäähdytysveden lämpötilan noustessa yli 65 C:een. Ilmoitus hälytyksestä näkyy valvomossa tietokoneen näytöllä sekä päivystäjän matkapuhelimessa.
28.02.2009 12(17) Uuni kytkeytyy pois päältä jäähdytysveden noustessa 80 C:seen. Jokaisella piirillä on omat anturit. Niiden lisäksi valvomossa on digitaalimittarit, jotka kertovat paluuveden kokonaislämpötilan. Todennäköinen ongelman aiheuttaja on lämmönsiirtimen tukkeutuminen tai harvemmin anturivika. Ongelma: Jäähdytysvesi ei virtaa putkistoissa Jokaisella uunin seitsemällä jäähdytyspiirillä on oma virtauksen tunnistusanturi. Virtaushälytys ilmenee valvomossa punaisella led-valona. Normaalitilanteessa palaa vihreä valo. Todennäköinen ongelman aiheuttaja on anturivika, jonka aiheuttaa putkissa oleva lika. Keltainen led-valo ilmaisee, että anturi pitää puhdistaa. Uunin jäähdytysvesipiirien puhdistustyö eli peittaus tehdään noin kaksi kertaa vuodessa. 3.2 Hätäjärjestelmä sähkökatkon aikana Hätäjäähdytysjärjestelmä tulee käyttöön siinä vaiheessa, kun tehtaalla sattuu sähkökatko. Samalla lähtee ilmoitus päivystävälle sähkömiehelle. Silloin uunit ja kiertovesipumput sammuvat, mutta uunin sisällä oleva valtava kuumuus vaatii edelleenkin jäähdytystä.
13(17) 28.02.2009 KUVA 10. Hätäjärjestelmän venttiilit Jäähdytysjärjestelmässä on varauduttu tällaiseen tilanteeseen asentamalla jousiventtiilit (kuva 10), jotka avautuvat sähkökatkon yhteydessä jousen voimalla. Tällöin kaupunginvesi alkaa kiertämään omalla paineellaan uunien jäähdytysputkissa. Tilanteen varmistamiseksi voidaan avata venttiili, jossa lukee hätävesiohitus normaalisti kiinni (Kuvat 11 ja 12).Venttiilin avaaminen lisää jäähdytysveden virtaamaa uuneille. KUVA 11. Hätävesiohitus uunille 1. KUVA 12. Hätävesiohitus uunille 2.
28.02.2009 14(17) Uunien takana olevat putkiyhteet (kynsiliittimet) on tarkoitettu paloauton letkuille, jos jäähdytysjärjestelmä kaatuu, katso kuva 13. KUVA 13. Paloautoletkun kynsiliittimet uunin takana Sähkökatkon yhteydessä ja jälkeen on syytä tarkastaa kaikki laitehuoneen sähkölaitteet ja varmistaa, että ne ovat toiminnassa. Tilanteen jälkeenkin on tarkkailtava järjestelmän toimivuutta tarkkailemalla jäähdytysveden lämpötiloja. Tarkkailua on jatkettava vähintään kaksi tuntia, jotta lämpötilat tasoittuvat järjestelmässä. 3.3 Letkurikko Uunin takana olevat letkuliitokset voivat rikkoutua, vaikka liitoksia olisikin seurattu ohjeiden mukaan.