maalis 20, 2018
Share to Facebook Share to Twitter Share to Twitter More...

Metson asiantuntijahaastattelu: Juha Perttilä

Metson tuotteiden laadun takaa perusteellinen ja tiukkojen vaatimusten mukainen testaus. Tässä haastattelussa Juha Perttilä (Manager, Laboratory Engineering) kertoo tarkemmin, mitä kaikkea venttiilien on kestettävä, ennen kuin ne toimitetaan lopulta asiakkaillemme.

Kysymys 1. Kaikki Metson venttiilit testataan ennen toimitusta. Missä tämä tapahtuu?

Kaikki toimitettavat venttiilit testataan tehtaalla ennen toimitusta. Tuotekehitykseen ja suorituskyvyn varmentamiseen liittyvät testit sekä tuotetyyppi- ja virtaustestit tehdään huippuedistyneissä venttiiliteknologiakeskuksissamme, jotka sijaitsevat Suomessa, Yhdysvalloissa, Saksassa, Kiinassa ja Etelä-Koreassa. Näissä laitoksissa yhdistyvät ainutlaatuisella tavalla tutkimus- ja kehitystoiminta sekä teknologialaboratorion toiminnot. Niissä tuotteemme ja niiden suorituskyky tarkistetaan ja todennetaan.

Kysymys 2. Miksi testaus on niin tärkeää? Miksi teemme sitä?

Monet tuotteitamme koskevat vaatimukset perustuvat kansainvälisiin standardeihin ja asiakkaiden omiin teknisiin tietoihin. Standardeissa ja teknisissä tiedoissa edellytetään tavallisesti vaativia testejä ja asiaan liittyvien seikkojen syvällistä ymmärtämistä. Näiden vaatimusten tärkeimpinä painopisteinä ovat turvallisuus, ympäristö ja käytännön suorituskyky. Kaiken tämän testauksen suunnittelu ja järjestäminen edellyttävät ainutlaatuisen erikoislaitteiston kehittämistä sekä prosessiautomaation ja tiedonhankinnan kattavaa tuntemusta.

Juha työpisteellään.

Kysymys 3. Miksi luotettavat ja testatut venttiilit ovat niin tärkeitä?

Metson venttiilejä hankitaan niiden suorituskyvyn, toimintavarmuuden ja tarkkuuden vuoksi. Meille on kuitenkin tärkeintä, että niissä ei koskaan tingitä turvallisuus- tai ympäristöasioista. Vakavien vikojen estäminen on tärkeää, sillä se liittyy yleensä sekä laitoksen käyttövarmuuteen että henkilöstön turvallisuuteen.

Kysymys 4. Miten käyttöympäristön todellisia olosuhteita jäljitellään laboratoriossa?

Varmistamme tuotteidemme luotettavan toiminnan ääriolosuhteissa sekä vaativissa käyttö- ja prosessiympäristöissä kattavan olosuhdetestauksen avulla. Koska venttiileitämme käytetään hyvin monenlaisissa ympäristöissä ja prosessiolosuhteissa, meidän on pystyttävä toistamaan nämä vaativat olosuhteet tuotteiden suorituskyvyn testaamiseksi ja varmentamiseksi. Olosuhdetestauskammioissa voidaan simuloida erilaisia kosteusolosuhteita ja lämpötiloja –75 °C:sta yli +800°C:seen saakka. Suolasumukaappeja käytetään kiihdytettyyn korroosiotestaukseen maalien ja muiden pinnoitteiden toiminnan varmentamista varten. Tärinälaitteiston avulla testataan puolestaan venttiilien suorituskykyä niiden altistuessa vaativille prosessiolosuhteille ja eri taajuusalueiden tärinälle.

Metson kylmälaboratoriossa testataan suorituskykyä äärimmäisissä lämpötiloissa.

Kysymys 5. Onko meillä keinoja varautua siihen, että jotain menee pieleen?

Kyllä. Meillä on käytössä varotoimia, joilla tarkistetaan venttiilien turvallisuus siltä varalta, että asiat menevät pieleen. Simuloimme laitoksella tai tehtaalla syttyvää tulipaloa polttotestauksella toimialan tai asiakkaan standardien mukaisesti. Pyrimme varmistamaan, etteivät sisäiset tai ulkoiset vuodot aiheuta palon leviämistä. Tässä testissä venttiili altistetaan 30 minuutin ajaksi liekeille, joiden lämpötila on hyvin korkea. Tämän jälkeen se jäähdytetään nopeasti kylmällä vedellä. Näin jäljitellään tulen sammutustoimia. Kaikki Metson venttiilit on suunniteltu kestämään tällaisia vakavia lämpösokkeja.

Kysymys 6. Myös hajapäästöjen minimointi on tärkeää. Miten se tehdään?

Venttiileistä karkaavat hajapäästöt ovat yleensä kaasumaisia aineita, jotka voivat olla vaarallisia tai kuolettavia ihmisille tai vahingollisia ympäristölle, kuten voimakkaat kasvihuonekaasut. Vaaralliset vuodot on estettävä hinnalla millä hyvänsä. Viranomaiset valvovat ja tarkkailevat teollisten prosessien hajapäästöjä tarkasti eri puolilla maailmaa, ja entistä tiukempia rajoja koskevia vaatimuksia noudatetaan koko ajan. Laadukas testaus on tärkeässä roolissa, kun kehitetään uutta, entistä parempaa tiivistysteknologiaa hajapäästöjen minimointia varten.

Hajapäästöjen testaus on vaikeaa ja haastavaa. Venttiiliemme suorituskyky hajapäästöjen osalta tarkistetaan ja luokitellaan kansainvälisesti tunnustettujen testausstandardien mukaisesti. Jokainen Metson venttiili testataan paineistamalla se, tavallisesti helium- tai metaanikaasulla, suurimpaan suunnittelupaineeseen saakka, joka voi olla jopa 250 baaria. Mahdollinen vuotava testikaasu havaitaan tämän jälkeen venttiilin ulkopuolella erittäin herkällä massaspektrometrillä, jolla kerätään jokainen kaasuatomi. Testauslämpötila vaihtelee minimi- ja maksiminimellisarvon välillä. Vaihteluväli on –196 °C:sta yli +400 °C:seen. Hajapäästötestauksen aikana venttiiliä käytetään eri asennoissa kymmeniä tai jopa satoja tuhansia kertoja.

Kysymys 7. Eikö olekin niin, että testauksessa pyritään myös varmistamaan venttiiliratkaisujen suorituskyky?

Kyllä vain. Turvallisuus- ja ympäristöasiat ovat tärkeitä, mutta suorituskyky on kuitenkin yksi venttiiliteknologian keskeisistä vaatimuksista. Kaikille venttiileille on tehtävä painetestaus, jotta ne kestävät varmasti määritetyt nimellisarvonsa. Venttiilien tiiviys kaikissa mahdollisissa prosessiolosuhteissa tarkistetaan tiiviyskokeilla. Venttiilien kestävyys ja pitkäkestoinen suorituskyky puolestaan varmistetaan yli viidellä miljoonalla toimintasyklillä. Lisäksi toimilaitteiden toiminta testataan sekä erikseen että venttiilien kanssa. Maailman kuumimmissa ja kylmimmissä olosuhteissa käytettävien toimilaitteiden yleinen suorituskyky tarkistetaan sekin miljoonilla perättäisillä toimintasykleillä. Kaikki Metson tehtaalta lähtevät toimilaitteet on testattava yhtä perusteellisesti.

Kysymys 8. Virtauksen testaus on kriittinen prosessi. Selittäisitkö sen lyhyesti?

Totta kai. Väliaineen virtaus venttiilien läpi on ehkä kaikkein kriittisin testauksen kohde. Virtauskertoimien on oltava oikein, jotta osaamme valita oikeat venttiilit asiakkaan prosessisovelluksia varten. Lisäksi tarkat virtauskertoimet parantavat prosessien tehokkuutta, pidentävät käyttöikää sekä vähentävät investointi- ja käyttökustannuksia. Tärkeimmät virtauslaboratorioissamme mitatut säätöventtiilien mitoituskertoimet ovat venttiilin virtausominaisuuksia: venttiilin kapasiteetti (Cv), paineenpalautuskerroin (FL), alkavan kavitaatiomelun paine-erosuhde (xFz) ja tukehtuneen virtauksen paine-erosuhde kaasulla (xT). Myös venttiilien hydrodynaamiset ja aerodynaamiset melutasot mitataan melukertoimien määrittämiseksi.

Juha kertoo melua ja kavitaatiota vähentävästä Neles® Q-Trim -teknologiasta. ”Kun venttiileissä käytetään tätä elementtiä, putken ja venttiilin sisäistä painetta voidaan vähentää entistä pienemmin säätövälein.”

Kysymys 9. Tehdäänkö suorituskyvyn varmistamista varten vielä jotain muuta?

On muistettava, että venttiilien suorituskykyyn vaikuttaa rakenteen lisäksi myös kuhunkin prosessiin ja kullekin välimateriaalille parhaiten soveltuvien valmistusmateriaalien ja pinnoitteiden valinta. Metson materiaalitestauksen aluksi tehdään metallografisia tutkimuksia, joissa selvitetään metalliseosten kemiallista koostumusta ja testataan lämpökäsittelyä. Metallin mikrorakennetta tarkastellaan tehokkaalla mikroskoopilla lämpökäsittelyn onnistumisen arviointia ja varmentamista varten. Lisäksi tutkitaan Polttotestauksella estetään venttiilien vakavat viat tulipalon sattuessa.pinnoitteiden rakenteita. Uudet materiaalit ja pinnoitteet puolestaan testataan säännöllisesti uusien teknologiaprojektien yhteydessä. Metso tekee erilaisten polymeerien, kuten PTFE:n, kattavia ja monipuolisia analyyseja. Tribologia- eli kulumistestauksessa arvioidaan venttiilien sulkuelinten materiaalien ja pinnoitteiden kulumiskestävyys. Pinnoitetut pinnat puristetaan yhteen ja niitä hangataan vastakkain tietyllä voimalla tietyn syklimäärän ajan. Testin jälkeen testattavien kappaleiden pinnankarkeudet ja massamuutokset mitataan ja niistä voidaan arvioida pinnoitteen käyttökelpoisuus erilaisissa sovelluksissa. Uusien pinnoitemateriaalien testauksen jälkeen parhaat ehdokkaat testataan vielä venttiileissä tiiviyden ja kestävyyden osalta.

Kysymys 10. Olisiko sinulla vielä muuta kerrottavaa lukijoille?

Varmentamalla Metson venttiilituotteiden toimintakyvyn tarkalla ja luotettavalla tavalla voimme antaa asiakkaillemme ensi käden tietoa venttiilikokoonpanojemme todellisesta suorituskyvystä, laadusta ja turvallisuudesta. Näin asiakkaamme voivat luottaa turvallisiin venttiilituotteisiin ja tehdä samalla toiminnastaan mahdollisimman tuottavaa.

 

 

Juhan blogikirjoituksia asiantuntijan näkökulmasta Metson Go with the Flow -blogissa:

Blogi: Kuinka tuotekehityslaboratoriot varmistavat parhaan suorituskyvyn

Blogi: Mielenrauhaa kattavalla testauksella

Video: Metson kylmälaboratorion tyypillinen venttiilin testausprosessi

Video: Äärimmäisiä lämpötiloja Metson kylmälaboratoriossa

Myös nämä tuotteet saattavat kiinnostaa sinua