Sellu- ja paperitehdas varmisti tuottavuuden SAAFShieldin^® avulla

Sellu- ja paperitehtaiden haasteena on valmistuksen sivutuotteena syntyvistä rikkiyhdisteistä aiheutuvan korroosion torjuminen. Michiganilaisella sellu- ja paperitehtaalla luultiin, että tehtaan elektroninen prosessinohjauslaitteisto oli suojattu korroosion aiheuttamilta vioilta käyttämällä hiilisuodatusta (scrubber-yksiköitä) sekä AAF Internationalin kilpailijan palveluja. Noin 25 valvomoa varten, joissa tehtaan prosessien ohjaukseen käytetyt sähkölaitteet sijaitsivat, kilpailija tarjosi minimaaliset palvelut, jotka koostuivat pääasiassa perinteisten korroosiometalliliuskojen sijoittamisesta korroosion seurantaan ja vaihtohiilisuodatusmateriaalin tarjoamisesta tehtaan pesureille.

Kun useissa valvomoissa oli ilmennyt elektroniikan toimintahäiriöitä, tehdas lähetti ongelmalliset piirilevyt valmistajalle vikojen aiheuttajan analysointia varten.Analyysissa todettiin, että korroosiota esiintyi hopeasäikeiden muodossa. Se on yleinen ilmiö piirilevyissä, jotka noudattavat Euroopan unionin vuonna 2003 antamaa direktiiviä tiettyjen vaarallisten aineiden käytön rajoittamisesta (RoHS). Laitos pyysi AAF:ltä arviota ja ratkaisuja tehtaan valvomoille, laitteistolle ja ylläpitokäytäntöihin.

Säätöelektroniikkaa on käytetty sellu- ja paperiteollisuudessa useita vuosikymmeniä prosessien ohjaamiseen ja tuoton parantamiseen. Sellu- ja paperitehtaat muodostavat paikallisia ympäristöjä, joiden rikkipitoisuus on kohtuullisen suuri—niissä on rikkivetyä, rikkidioksidia, merkaptaaneja tai rikkiä sisältäviä hiukkasia. Näissä tiloissa saattaa esiintyä myös typpioksideja, klooria ja muita yhdisteitä. Näistä korrosoivista epäpuhtauksista johtuen tehtaiden piirilevyt ovat alttiina korroosiolle, ja elektronisten laitteiden toimintahäiriöistä on jouduttu kärsimään monien vuosien ajan. Viimeaikaiset, piirilevyjen materiaaleja koskevat säädökset ovat tehneet sähkölaitteista entistäkin herkempiä korroosiolle.

AAF suositteli tehtaalle SAAFShield^® -tekniikan asentamista valvomoihinsa. SAAFShield Reactivity Monitoring -toiminnon avulla käyttäjä voi valvoa korroosion kehittymistä reaaliajassa tai tarpeen mukaan ja määrittää, onko laite tai elektroniikka alttiina ympäristön aiheuttamalle korroosiolle. SAAFShield-teknologia tarjoaa tarkimman käytettävissä olevan anturitekniikan sen kvartsikristallisia mikrovaakoja (QCM) hyödyntävän tekniikan avulla.

SAAFShield-anturiyksikkö (DU) toimii yhdessä SAAFShield-lukuyksikön (RU) kanssa. Se näyttää korroosion suuntaustiedot ajan mukaan, jolloin käyttäjä voi arvioida korroosioon vaikuttavat ympäristötekijät, kuten lämpötilan ja kosteuden, tarkkoina ajankohtina. Tietoja voidaan käyttää myös toiminnan prosessien tehokkuuden määrittämiseen. Tiedot voidaan kirjata jatkuvasti PLC:n kautta tai ajoittain USB-muistin avulla. Ajoittain käytettynä SAAFShield-lukuyksikkö pystyy tallentamaan 500 anturiyksikön tiedot.

Tutkimuksen aluksi SAAFShield-anturiyksikkö asetettiin valvomoon korroosionopeuden lähtökohtien määrittämistä varten. Lisäksi korroosioliuska ja materiaalin käyttöikä analysoitiin. Tehdas hyväksyi AAF:n päätelmän, että scrubber-yksikkö oli jo ylittänyt käyttöikänsä, ja lisäsi siihen uutta kemiallista materiaalia. Materiaalin vaihdon ja scrubber-yksikön ylläpitotoimien yhteydessä SaafShield-anturiyksikkö havaitsi korroosiotason nousun sekä kuparin että hopean osalta. Kun scrubber-yksikkö otettiin takaisin käyttöön, korroosiotasot laskivat samalle tasolle kuin ennen materiaalin vaihtoa. Kokeessa ilmenneen herkkyyden ja tarkkuuden perusteella tehdas päätti ostaa SAAFShield-anturiyksiköt muihinkin 24 valvomoonsa.

Käyttökatkojen aiheuttamat kustannukset ovat merkittävin elektronisten laitteiden korroosiosta aiheutuva seuraamus. Sellu- ja paperitehtailla säätöelektroniikan korroosio voi aiheuttaa prosessikatkoja ja tuotantoajan menetyksiä. Sellu- ja paperitehtaita kehotetaan käyttämään reaktiivisuuden seurantaa valvomoiden ja muiden elektroniikkaa sisältävien alueiden ilmanlaadun valvontaan. Valvomoalueille, joiden korroosionopeus on yli 300 Å kuukaudessa kuparin tai yli 200 Å kuukaudessa hopean osalta, voi aiheutua kalliita toimintahäiriöitä ja käyttökatkoksia, ellei niitä suojata kaasukorroosiolta eri menetelmin, kuten hiilisuodatuksella. AAF:n SAAFShield-seurantatekniikka oli täydellinen ratkaisu tehtaalle. Se tarjosi varmuutta siitä, että sen valvomot ovat nyt turvassa kalliilta suunnittelemattomilta katkoksilta.