Kartonkikoneen viiraosan hylkykyypin sekoittimen vaurioanalyysi ja konstruktion kehittäminen kestoiän kasvattamiseksi

Abstract

Tämä diplomityö tehtiin Stora Enson Imatran tehtaiden kunnossapidosta vastaavan Eforan toimeksiannosta. Työn tavoitteena oli tutkia miten nykyisen kartonkikoneen viiraosan hylkykyypin sekoittimen kestoikää voitaisiin kustannustehokkaasti pidentää kehittämällä nykyistä konstruktiota erilaisilla rakenne- tai materiaalivaihtoehdoilla.

Tutkimus koostuu sekoittimen vaurioanalyysistä, jossa selvitetään vika- ja vaikutusanalyysin (VVA) perusteella sekoittimen vikaantumisen syitä ja seurauksia. Lisäksi vaurioanalyysi pitää sisällään kriittisimmän komponentin kulumisen tutkimisen, sekä konstruktion kehitysehdotuksia, mitkä tukeutuvat kirjallisuudesta löytyviin tietoihin.

Toiminnanohjausjärjestelmän tiedoilla selvitetään nykyisen konstruktion korjauskustannuksia ja arvioidaan näillä tiedoilla uusien konstruktioiden kustannustehokkuutta. Tutkimuksessa suoritetaan myös mittauksia, joilla arvioidaan mahdollisuuksia sekoittimen kulumisen nopeuden mittaamiseen ja siten korjaustarvetta.

Haastatteluita käytetään varmistamaan ja täydentämään vika- ja vaikutusanalyysin tietoja, kirjaamaan hiljaista tietoa, sekä täydentämään toiminnanohjausjärjestelmästä löytyneitä tietoja.

Tutkimuksen tuloksena selvisi, että sekoittimen tukilaakerin nopea kuluminen johtaa akselin kasvaneeseen säteispoikkeamaan. Kiihtyneen kulumisen pääsyynä oli akseliholkin kuluneisuus ja kasvanut pinnankarheus, sekä tukilaakerin materiaalin välttävät ominaisuudet abrasiivisen kulumisen suhteen. Lisäksi voitelun yhteensopivuus tukilaakerin materiaalin kanssa todettiin huonohkoksi. Tuloksien avulla ehdotettiin erilaisia kehitystapoja kohteen pidemmän kestoiän saavuttamiseksi ja arvioidaan niiden kustannustehokkuutta ja etuja nykyiseen konstruktioon verrattuna.

This master’s thesis was made for Efora Oy, which is responsible for the maintenance of Stora Enso Imatra Mills. The aim of this thesis was to examine how board machine wire section couch pit agitator’s life time could be improved cost-effectively by developing current design with alternative materials and mechanical designs.

Thesis consists of failure analysis in which failure modes and effects analysis (FMEA) is used to examine agitator’s failure, failure causes and impacts of the failure. Failure analysis consists also wear study of the most critical part of the agitator and development proposal which are based on literature findings.

Company enterprise resource planning system is used to study current agitator’s repairing costs and with that data new designs are cost evaluated. This thesis also consists of different measurements which are used to evaluate possibilities to measure agitator wear.

Interviews are also used to verify and complete results of the failure mode and effects analysis, collect knowledge and complete data from enterprise resource planning system.

Based on the results of the study rapid wear of the sliding bearing leads to increased radial movement of the agitator’s axle. Main reason of the rapid wear is the poor condition of the axle and its wear component which surface roughness has increased. Study also founded that sliding bearing material was not particularly suitable for the use and that the compatibility of the used lubricant and sliding bearing material is quite poor. With these results proposals were made to improve life time of the agitator and cost-efficiency and benefits of the different proposals were evaluated.