Pitkälle kehitetyt lieteventtiilit parantavat tehokkuutta ja kannattavuutta

Suunnittelumääräysten, turvallisuusstandardien ja päästövaatimusten noudattaminen on hyvä lähtökohta. Aitoa lisäarvoa syntyy kuitenkin vain, kun suorituskyky ylittää selkeästi nämä vähimmäisvaatimukset.

Älykkäiden instrumenttien ja digitalisaation ansiosta prosessien ylläpito ja kunnossapito voidaan suunnitella laitteiden oletetun tai keskimääräisen kunnon sijaan niiden todellisen kunnon perusteella. Toimintavarmuus ja tasainen suorituskyky mahdollistavat kunnossapidon suunnitellun aikataulun mukaisesti.

Parhaimmillaan huoltoseisokeista tulee entistä lyhyempiä ja turvallisempia. Niitä myös tarvitaan harvemmin, sillä tekninen kehitys voi pidentää venttiilien ja muiden keskeisten laitteiden tehokasta käyttöikää.

Lieteventtiilit ovat kriittisen tärkeitä prosessinohjauslaitteita, joita käytetään eri teollisuudenaloilla. Monissa käyttökohteissa tehokkuus- ja kannattavuustavoitteet ovat saavutettavissa vain, kun prosessissa käytetään materiaalien tai rakenteiden kannalta kestämättömiltä vaikuttavia parametreja. Kaikkein vaativimmissa sovelluksissa prosessin lieteventtiilien on kestettävä jatkuvaa altistusta hyvin nopeasti liikkuville, hankaaville ja syövyttäville kiintoaineille. Usein myös lämpötila on korkea.

Kestävyyttä vaativiin olosuhteisiin

Säätöventtiilien huolellisesta mitoituksesta huolimatta flashing-ilmiöltä ja kavitaatiolta ei aina voida välttyä. Ne lisäävät venttiilien sisäpintojen kuormitusta entisestään. Väliaine saattaa myös sisältää metalleja nopeasti liuottavia kemikaaleja. Esimerkiksi kaivosteollisuuden ja metallurgian prosesseissa venttiilien käyttöolosuhteet ovat usein erittäin vaativat. Tällöin on tärkeää valita sekä optimaalinen venttiilirakenne että kunkin komponentin valmistukseen parhaiten sopivat materiaalit.

Lietteen eristämiseen voidaan käyttää levyluistiventtiilejä, mikäli väliaineen ominaisuudet eivät estä niitä sulkeutumasta tai avautumasta luotettavasti. Tämä venttiilirakenne ei kuitenkaan ole paras vaihtoehto ohjauskäyttöön. Joissakin lietesovelluksissa käytetään letkuventtiilejä, mutta ne eivät sovellu korkeisiin lämpötiloihin, jotka ylittävät kumimateriaalien turvallisen lämpötila-alueen. Metallimateriaaleihin ja pyörivään sulkuelimeen perustuvat venttiilirakenteet tarjoavat yleensä parhaan yhdistelmän luotettavuutta ja kestävyyttä. Lisäksi ne mahdollistavat erittäin laajan parametrien arvoalueen.

Innovatiivisia materiaaleja vaativiin käyttökohteisiin

Lietteenohjauksen vaativissa käyttökohteissa käytetään usein metallitiivisteisiä ja -rakenteisia venttiilejä. Niiden yleistyminen selittyy innovaatioilla, joita on tehty kulumiselta suojaavien materiaalien ja funktionaalisten pinnoitteiden kehitystyössä.

Innovatiivisten kulumasuojausmateriaalien käyttöä on kokeiltu tällä vuosikymmenellä vaativiin lietteenohjaussovelluksiin tarkoitetuissa Neleksen palloventtiileissä hyvin tuloksin. Niiden on todettu kestävän jopa 30 baarin käyttöpainetta ja 200–300 °C:n lämpötiloja. Neles Wear Block™ -materiaaleihin kuuluu metallimatriisikomposiitteja, joilla on lähes keraamisia materiaaleja vastaava kulutuksenkestävyys sekä metallien kaltaiset mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet. Lopullinen materiaali valitaan käyttökohteen prosessiympäristön edellyttämän korroosion- ja kulutuksenkeston mukaan. Myös tavoiteltu kunnossapitoaikataulu ja kokonaiskäyttöikä otetaan huomioon. Odotettua suorituskykyä vastaavan materiaalin valintaan vaikuttavia seikkoja on aina useita.   

Suotuisia tuloksia

Neleksen kulumasuojausratkaisut moninkertaistavat venttiilien tehokkaan käyttöiän. Kaikkein onnistuneimmissa tapauksissa nämä parannukset ovat alentaneet venttiilien käyttö- ja vaihtokustannuksia yli 90 prosentilla. Samalla vähenivät myös terveyteen, turvallisuuteen ja ympäristöön liittyvät riskit, jotka liittyvät venttiilien vaihto- ja korjaustöihin – tai niiden äkilliseen vikaantumiseen huollon viivästyttyä.

Parannukset vaikuttavat myös ympäristökestävyyteen, sillä laitteiden valmistuksessa, huoltotoimissa ja logistiikassa tarvitaan entistä vähemmän materiaaleja ja energiaa. Keskeytymätön tuotantoprosessi parantaa tehokkuuden lisäksi huomattavasti myös lopputuotteen laatua, joka on keskeinen kannattavuuden edellytys millä tahansa alalla.

Artikkelin kirjoittajat: Ville Kähkönen ja Jussi Hellman, Neles.

Julkaistu Intian Valve World -lehden kesä-/heinäkuun 2018 numerossa.

Tekstiä muokattu yritysnimen muuttuessa Nelekseksi 1.7.2020.