Metsä Fibre Rauman sellutehdas käynnistyi vuonna 1996, jolloin siitä tuli maailman ensimmäinen pelkästään kloorittoman TCF-sellun tuotantoon suunniteltu tehdas. Rauman tehtaalla investoitiin valkaisutavanmuutokseen, ja kesällä 2007 alkoi ECF-havusellun valmistus.
Reilun kahdenkymmenen vuoden aikana tuotanto on kasvanut merkittävästi alkuperäisestä kapasiteettimitoituksesta. Käyttölaitteet vaihdelaatikkoineen ovat kuitenkin edelleen alkuperäisiä. Tuotantomäärien kasvaminen aiheuttaa vaihdelaatikolle uudenlaisen, aiempaa suuremman lämpökuorman.
Tehtaan nykyinen vuosituotantokapasiteetti on 650 000 vuodessa. Tuotanto on kasvanut alkuperäisestä mitoituksesta reilusti, kertoo Botnia Mill Servicen Rauma tehtaan kunnossapitovastaava ja projektista vastannut Pekka Venho.
Vaihdelaatikot kuumenevat, eivätkä tiivisteet tahdo kestää kohonnutta lämpötilaa. Tiivisteet palavat ja aiheuttavat öljyvuotoja. Pahimmassa tapauksessa vaihdelaatikko leikkaa kiinni. Nämä ovat ykköskriittisyyden laitteita kaikki. Korjaus kestää aina 4-8 tuntia, jos varaosia edes löytyy. Seisokkikulut ovat suuria.
Kun jokainen vaihde pyörittää jotakin, mikä läpäisee tehtaan tuotannon, yksikin rikkoutuminen saattaa pysäyttää koko tehtaan.
Uusi järjestelmä avaimet käteen -periaatteella
Tuotantomäärien kasvun vaihdelaatikolle aiheuttamia ongelmia ei pysty tehokkaasti pienentämään perinteisen kylpyvoitelun avulla. Pekka Venholla on takanaan pitkä ja laaja kokemus teollisuuden hydrauliikka- ja voitelujärjestelmistä ja niinpä hän lähti etsimään ratkaisua kiertovoitelusta.
Öljyn voiteluominaisuudet vähenevät huomattavasti yli 70 lämpöasteessa ja öljyn ikääntyminen nopeutuu. Jos öljyn lämpötila saadaan pysymään oikealla tasolla, kestävät vaihdelaatikotkin huomattavasti paremmin, vaikka vaihde olisi mitoitukseltaan nykykuormille alimittainen.
Rauman tehtaalla oli ennestään käytössä yksi SKF:n kiertovoitelujärjestelmä, joten keskustelu oli helppo aloittaa. Paperi- ja kartonkitehtailla kiertovoitelujärjestelmät ovat yleisesti laajassa käytössä, mutta niille olisi sovelluskohteita laajemminkin kuumana käyvissä laakerointi- ja vaihdelaatikoissa.
Keväällä 2017 ryhdyimme kyselemään alustavia tarjouksia SKF:ltä. Kiertovoiteluidea oli minulla takaraivossa aikaisemman kokemukseni perusteella, kertoo Vehno.
Kiertovoitelulla saavutetaan vaihdelaatikoiden keskitetty voitelu ja jäähdytys. Rauman tehtaan järjestelmä hoitaa yhteensä 17 vaihdelaatikkoa, jotka sijaitsevat laajalla alueella. Kauimmaiset ovat 100 metrin etäisyydellä toisistaan. Järjestelmän tarkoituksena on kierrättää suodatettu öljy oikean lämpöisenä vaihdelaatikoille.
Asiakas kartoitti voitelukohteet, SKF laski niihin voitelumäärät ja teki tarjouksen. Sopimus allekirjoitettiin kesäkuussa 2018, putkiston rakentaminen aloitettiin heinäkuussa ja kytkennät tehtiin vuosiseisokin yhteydessä syksyn 2018 aikana.
Aluksi mietittiin myös kohdekohtaista voitelua, mutta SKF:n keskitetty iso järjestelmä osoittautui kokonaistaloudellisesti edullisimmaksi vaihtoehdoksi.
SKF toteutti projektin avaimet käteen -periaatteella. Toimitukseen sisältyi suunnittelu, laitteistot, asennus ja käyttöönotto.
Tiukasta aikataulusta huolimatta kaikki meni hyvin. Järjestelmä on ollut käytössä marraskuusta 2018 lähtien ja ihan odotusten mukainen tämä on ollut, toteaa Venho.
Huomattava parannus käyttövarmuuteen
Kiertovoitelujärjestelmä oli Rauman tehtaalla selkeästi käyttövarmuusinvestointi. Vaihdelaatikoiden lämpötilat laskivat välittömästi järjestelmän käyttöönoton jälkeen. Kun vaihdelaatikoiden pintalämpötila aikaisemmin oli pahimmillaan 120 astetta, kiertovoitelu jäähdytti lämpötilat 60:een asteeseen.
Lämpötilan laskun lisäksi vaihdelaatikoissa kiertävä öljy on nyt aiempaa puhtaampaa. Voitelujärjestelmän uuden öljysäiliön kokonaistilavuus on 2000 litraa, jolloin öljyllä on riittävä rauhoittumisaika säiliössä. Lisäksi SKF:n säiliö-konstruktiolla ilma ja vesi saadaan erotettua tehokkaasti pois öljystä.
Aikaisemmissa, ainoastaan kylpyvoitelussa olleissa vaihdelaatikoissa oli öljyä vain vaihteen oman tilavuuden verran. Alkaneet vauriot pahenivat, kun hiukkaset jäivät öljyyn. Ylikuumeneminen heikensi voiteluaineen ominaisuuksia. Näkölasit menivät välillä niin mustiksi, ettei niistä nähnyt mitään. Nyt kiertovoitelun ansiosta öljy läpivirtaa vaihdelaatikoista ja koko öljytilavuus vaihtuu 10 minuutin välein. Öljyn jäähdytys tapahtuu tätä kautta.
Vähemmän manuaalista työtä, parempi työturvallisuus ja lyhyt takaisinmaksuaika
Kiertovoitelujärjestelmän käyttöönoton yhteydessä tehtiin viimeiset säädöt ja haettiin kuhunkin vaihteeseen sopivat virtaukset. Järjestelmän kohteet ovat erilaisia, suurimmillaan samanlaisia vaihteita on viisi. Isoimmissa vaihdelaatikoissa öljyn läpivirtaus on neljä litraa minuutissa.
Käyttövarmuuden ohella uusi järjestelmä vähentää manuaalisia työvaiheita ja öljyvuotojen aiheuttamia ylimääräisiä huoltoja. Samalla työturvallisuus lisääntyy selkeästi. Tämä kaikki säästää myös kustannuksia ja lisää turvallisuutta.
Jatkossa öljyt vaihdetaan koneikosta analyysiperusteisesti. Kun aiemmin öljynvaihto tehtiin vuosittain, nyt vaihtoväliksi tulee useita vuosia. Täyssynteettinen öljy kestää järjestelmässä todennäköisesti jopa yli kymmenen vuotta ongelmitta. Ylimääräiset hiukkasetkin saadaan suodatettua pois öljynkierron yhteydessä. Ympäristönäkökulmasta keskitetty öljynkierto on aina parempi.
SKF ymmärtää asiakkaan tarpeet
Yhteistyö SKF:n kanssa on toiminut hyvin. Aktiivinen yhteydenpito ja asiakkaan toiminnan hyvä tuntemus olivat ratkaisevia tekijöitä myös tämän projektin onnistumisessa. Metsä Fibren Rauman tehtaalla selvitetään jo seuraavia kiertovoitelukohteita.
Kiertovoitelujärjestelmän hyödyt pystytään todentamaan, kun aikaa on kulunut. Vaihdelaatikoiden lämpötilojen mittaustulokset ennen ja jälkeen asennuksen kertovat vahvaa kieltä. Myös jatkokehittäminen on mahdollista öljymäärän virtauksia muuttamalla.
Järjestelmässä on lisäksi kylmäkäynnistysominaisuus, joka tunnistaa seisokin ajankohdan automaattisesti ja laskee voitelun seisokkitasolle. Kun tehdas käynnistyy, paine palautuu jälleen normaalitasolle. Pieni ylläpitolämpö estää vaihteiden liiallisen jäähtymisen ja öljyn jähmettymisen.
SKF:n kiertovoitelulla on pitkät perinteet 1970-luvulta tähän päivään. Yhtiön selkeitä vahvuuksia ovat kokonaistoimitukset ja projektien hoito. Suomessa kiertovoitelun laitekanta alkaa nyt olla päivityksen tarpeessa samalla kun on löytynyt myös uusia sovelluskohteita, joissa kiertovoitelun tekniikkaa voitaisiin hyödyntää. SKF on viime aikoina panostanut entistä enemmän järjestelmien valvonnan parantamiseen ja tuleviin hankkeisiin sekä niiden läpivientiin. SKF uskoo, että kiertovoitelusta syntyy uusi menestystarina kotimaan liiketoimintaan.
Oma kokonaistyytyväisyyteni SKF:n projektointiin ja uuteen järjestelmään on kyllä viisi kautta viisi, Pekka Venho vakuuttaa lopuksi.
