Analys av driftparametrars inverkan på maskinlivslängd : En studie utförd på pappersmaskin 2 vid BillerudKorsnäs AB i Karlsborg

Increased competition in the capital-intensive paper industry makes optimized operation to an important part of corporate strategies to reduce them overall costs. Running the machines in a reliable way contributes to higher plant availability, which is particularly important in industries where the production rate is high and a break lead to costly production downtime. To achieve high plant availability, an effective maintenance of manufacturing equipment is required. This requires that the right action is taken at the right time. The purpose of this project was to increase understanding of how operation parameters for a paper machine affect the condition of the machine. The condition is assessed by studying the vibration levels using a condition monitoring system installed on the wire section rollers. The goal was to identify tools that can help operators to run the paper machine in a harmless and cost-effective way. The study was conducted by varying three parameters: wire speed, wire tension and vacuum in the suction boxes of the wire section. Wire speed and wire tension were varied for the flat wire and the upper wire. The vacuum was only varied for the flat wire. Each parameter was varied separately and the influence on the rolls vibration levels were analyzed. The range for the different operating parameters was determined in consultation with the operating personnel. There were no clear trends of how the operation parameters affect the machine condition. However, changes in vibration levels for single rolls were found. For the flat wire the changes in vibration levels were small except for a specific roll where the vibration level dropped drastically at increased speed, increased vacuum and higher tension. Even for the upper wire the changes in vibration levels were marginal except for a specific roll, which increased tension resulted in reduced vibration level, -from 2,74mm / s to 1.56 mm / s, which is a significant difference when the alarm limit of the machine is 2.5mm / s. This is an important discovery because the rollers can be seen as vital components in a series of linked systems and their operation is necessary for the paper machine to perform its required function. A conclusion is that relatively small adjustments of operation parameters affect vibration levels, which will have an effect on the component remaining life, and hence the system availability.Ökad konkurrens inom den kapitalintensiva pappersindustrin gör att en optimerad drift blir en viktig del i företagens strategier för att minska dem totala kostnaderna. Att köra maskinerna på ett driftsäkert sätt bidrar till högre anläggningstillgänglighet, vilket är särskilt viktigt vid industrier där produktionstakten är hög och ett avbrott leder till kostsamma produktionsbortfall. För att uppnå hög anläggningstillgänglighet krävs också ett effektivt underhåll av tillverkningsutrustningen. Detta kräver att rätt åtgärder sätts in i rätt tid. Syftet med detta examensarbete var att öka förståelsen för hur olika driftparametrar för en pappersmaskin påverkar tillståndet för maskinen. Tillståndet bedömdes genom att studera vibrationsnivåer från ett lagerövervakningssystem installerat på virapartiets valsar. Målet var att hitta redskap som kan hjälpa operatörerna att köra pappersmaskinen på ett så skonsamt och kostnadseffektivt sätt som möjligt. Studien genomfördes genom att variera tre driftparametrar: virahastighet, viraspänning och undertryck i virapartiets suglådor. Virahastighet och viraspänning varierades för både planviran och överviran. Undertryck i virapartiets suglådor varierades endast för planviran. Varje parameter varierades separat och parametrarnas påverkan på valsarnas vibrationsnivåer analyserades. Intervallet för de olika driftparametrarna bestämdes i samråd med driftspersonalen. Sett för hela maskinen gick det inte att se några tydliga trender för hur driftparametrarna påverkade tillståndet för maskinen. Däremot kunde man se förändringar i vibrationsnivå för enstaka valsar. För planviran var ändringarna i vibrationsnivåerna marginella undantaget en specifik vals där vibrationsnivån sjönk drastiskt vid ökad hastighet, ökat vacuum samt ökad spänning. Även för överviran var ändringarna i vibrationsnivåer marginella utom för en specifik vals, där ökad spänning gav minskad vibrationsnivå, -från 2,74mm/s till 1,56 mm/s vilket är en betydande skillnad då larmgränsen från maskintillverkaren är 2,5mm/s. Detta är en viktig upptäckt eftersom valsarna kan ses som vitala komponenter i ett seriekopplat system och deras funktion är nödvändig för att pappersmaskinen skall kunna utföra krävd funktion. En slutsats är att det med ganska små justeringar i driftparametrar går att påverka vibrationsnivåerna, som i sin tur påverkar komponenternas livslängd och systemets tillgänglighet