Co warto wiedzieć o abrazji w transporcie granulatów?

Chcesz dowiedzieć się, jak zapobiec abrazyjnym zniszczeniom rurociągu? Przeczytaj nasz artykuł i sprawdź, jak skutecznie poradzić sobie z abrazją.

Czy kojarzysz tę dziwną skałę z okładki artykułu?

Znajduje się ona w okolicach miasta Al-Farafira w zachodnim Egipcie na terenie tamtejszego parku narodowego (White Desert National Park). Miejsce to przyciąga turystów z całego świata chcących na żywo podziwiać ten i wiele innych okazów formacji skalnych, które przez tysiące lat były rzeźbione przez wiatr.

Wyobraź sobie zatem unoszące się w powietrzu drobiny piasku, które przez lata nieustannie żłobią i szlifują powierzchnię pustynnych wapieni, nadając każdemu niepowtarzalny wygląd. To jest właśnie korazja - rodzaj abrazji występujący w geologii.

Wiesz, że podobny proces może mieć miejsce w Twojej fabryce?

Abrazja, która kosztuje krocie

Blisko rok temu zadzwonił do mnie kierownik utrzymania ruchu jednego z dużych zakładów produkcji tworzyw sztucznych i przedstawił mi swój problem.

Ponownie wyobraź sobie skałę na egipskim pustkowiu tyle tylko, że tym razem zamiast wiatru z drobinami piasku uderza w nią z ogromną siłą wysoko ścierne tworzywo sztuczne. Czy skała dalej będzie rzeźbiona przez tysiące lat? A może zajmie to tylko kilka tygodni? Czy jej kształt dalej będzie taki smukły?

Z podobną bolączką zmierzał się mój rozmówca.

W fabryce, w której przewodniczy on zabiegom remontowym, jednym ze składników produkcji jest silnie abrazyjne medium. W trakcie przesyłania granulatu w rurociągu pod wysokim ciśnieniem, materiał uderzając z dużą prędkością w ściany rurociągu powodował w instalacji szybkie powstawanie ubytków, a w efekcie niszczenie rur, trójników, redukcji i w szczególności - łuków nierdzewnych.

Zjawisko to szczególnie zauważalne było na jednym z kolan w instalacji - musiało być ono wymieniane nawet 3 razy w ciągu kwartału. Zakup łuku (ze względu na jego duże wymiary) wiązał się każdorazowo z wydatkiem rzędu 1.200 PLN. W perspektywie roku zjawisko abrazji generowało więc niechciany wydatek w wysokości nawet 14.400 PLN (i to bez kosztów zatrzymania produkcji i wymiany elementu).

Możemy temu jakoś zaradzić? - usłyszałem w słuchawce.

Jak pokonać abrazyjne wyniszczanie rurociągu?

Istnieje kilka rozwiązań problemu wyniszczania instalacji transportu pneumatycznego przez media ścierne. Niestety żadne z nich nie eliminuje kosztów spowodowanych abrazją w 100%, ale z pewnością mogą je znacząco zredukować.

Pierwsze rozwiązanie można przyrównać do autostrady. Jak powszechnie wiadomo - drogi tego typu budowane są z myślą o szybkim ruchu samochodowym. Nie mogą zatem na jej długości znajdować się ostre zakręty. Łatwo można sobie wyobrazić co by się wydarzyło, gdyby niespodziewany, ostry łuk pojawił się na naszej drodze w trakcie jazdy z dużą prędkością.

Spójrz na powyższy rysunek. Przedstawia on dwa kolana rurowe o tej samej średnicy (autostrada). Na niebiesko zaznaczony jest kierunek przenoszenia, zaś szare koła symbolizują transportowane medium (samochody). Dodatkowo kolorową linią zaznaczona jest ściana łuku - to właśnie okolice tego miejsca najczęściej ulegają uszkodzeniu.

Jedyne czym różnią się te dwa łuki powyżej to promień gięcia. Kolano po lewej stronie reprezentuje promień R75, a po prawej - R200. O ile więc w przypadku kolana po lewej stronie medium z dużą siłą rozbija się o wewnętrzną ścianę łuku dokładnie w miejscu załamania (ostry zakręt na autostradzie), to podczas transportu wewnątrz kolana o większym promieniu siła ta rozkłada się na dłuższym odcinku i większej powierzchni. W efekcie, łuk nie jest narażony na tak szybkie zużycie.

Rozwiązanie to choć dość proste i mało kosztowne ma swoje wady. Po pierwsze, dotyczy jedynie łuków. Po drugie natomiast - przynosi zadowalające efekty tylko przy lekko abrazyjnych mediach transportowanych z niską prędkością.

Innym często spotykanym rozwiązaniem konstrukcyjnym jest zastosowanie części rurociągu o grubszej ściance. Bez wątpienia jest to opcja przedłużająca żywotność całej instalacji. Niemniej warto sprawdzić wcześniej dostępność elementów zamiennych. Nierzadko zdarza się, że rury, kolana lub inne części o niestandardowej konfiguracji są trudno dostępne lub cena pojedynczych egzemplarzy jest po prostu wysoka.

A gdy konstrukcyjnie się nie da?

W przypadku mojego Klienta rozwiązania konstrukcyjne nie wchodziły w grę. Instalacja znajdowała się na ograniczonej przestrzeni, a wszystkie wymiary (takie jak średnica, grubość ścianki i promień) musiały zostać zachowane. W takim przypadku jedynym ratunkiem było rozwiązanie materiałowe.

Rozwiązania materiałowe polegają na doborze części do instalacji wykonanych z surowców odpornych na ścieranie. Najczęściej spotykanymi tego typu tworzywami są szkło borokrzemowe i utwardzana stal nierdzewna.

Niewątpliwą zaletą tego typu rozwiązań jest fakt, że wykonanie ze szkła czy utwardzanej stali obejmuje niemal wszystkie elementy transportu pneumatycznego (w tym łuki, trójniki, rury i redukcje).

Zarówno elementy szklane, jak i te z utwardzanej stali są około 10x bardziej odporne na czynniki abrazyjne niż części wykonane z nieuszlachetnionej stali nierdzewnej.

Ile więc można zaoszczędzić?

Wróćmy do problemu, z którym zmagał się mój rozmówca - kierownik utrzymania ruchu. Nawet 3 razy w ciągu kwartału wymieniał on kolano w instalacji, podczas gdy jeden egzemplarz tradycyjnego łuku kosztował około 1.200 PLN. Zdecydował się on na zakup kolana z utwardzonej stali nierdzewnej - koszt nie był niski, bowiem cena jednej sztuki wyniosła go 3.600 PLN (czyli równowartość kwartalnego zapotrzebowania na tradycyjne łuki).

Łuki zostały zainstalowane 10 miesięcy temu i ciągle funkcjonują.

Przez ten czas mój Klient musiałby wymienić tradycyjne kolana około 9-10 razy, co wiązałoby się z kosztem nawet 12.000 PLN.

Tym sposobem:

• zaoszczędził 8.400 PLN,
• ograniczył koszty remontowe,
• uniknął strat związanych z zatrzymaniem produkcji,
• zyskał spokój i pewność działania linii przesyłowej.

Abrazja choć jest naturalnym zjawiskiem, generuje w wielu procesach produkcyjnych niepotrzebne koszty. Świadomość jak sobie z nią radzić z pewnością pomoże zredukować wydatki i zwiększyć płynność działania instalacji transportu pneumatycznego.

Dołącz do Newslettera i bądź na bieżąco z nowościami na blogu!

Zapisz się