Меню

Материал подготовлен Содиковым Исмоилом, инженером инновационно-технологического центра "Современные технологии переработки биоресурсов Севера".  

Если вы нашли неточности в переводе, свяжитесь, пожалуйста, с Исмоилом. Вы можете написать Исмоилу, какие темы в области ЦБП вам интересны, и мы о них напишем. С Исмоилом можно связаться по телеграмму. 

Если у вас есть интересные материалы и наработки, которыми вы хотели бы поделиться с коллегами, мы с радостью их опубликуем. Также мы ищем редакторов направлений Целлюлоза, Лайнеры, Другие картоны (специальные виды картонов). Если бы вы хотели писать и редактировать статьи на технические темы, свяжитесь с Ириной Летягиной. 

Снижение простоев в производстве целлюлозы и бумаги за счёт износостойких технологий

Сокращение времени простоев на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности с применением износостойких технологий является серьёзной задачей из-за изнашивания ключевых компонентов оборудования. Это приводит к дополнительным затратам на ремонт, замену и текущее обслуживание, а также к потерям, связанным с вынужденной остановкой производства.

Проведение профилактического обслуживания и ремонтов на основе современных технологий наплавки позволяет значительно продлить срок службы критически важного оборудования. Оборудование, используемое в производстве целлюлозы и бумаги, подвержено различным видам износа: абразивному, ударному, эрозионному, усталостному, коррозионному, термическому и их сочетаниям. При оптимальной работе такого оборудования снижается энергопотребление, а значит, защита от износа способствует повышению производительности, улучшению энергоэффективности и сокращению выбросов CO₂.

Система конвейеров на древесной площадке — важнейшая часть цепи подготовки щепы. Она подвержена интенсивному износу из-за воздействия коры, грязи и песка. Чтобы минимизировать простой и продлить срок службы цепи, на зубья звёздочек может наноситься двухслойная сварочная проволока: нижний слой обеспечивает ударную стойкость, а верхний — защиту от абразивного износа. Такое решение увеличивает срок службы в 2 раза (на 200%) без повреждения самой цепи. Дополнительную защиту обеспечивают покрытия звеньев цепи, выполненные из сплава карбида вольфрама и никеля, создающие прочную нескользящую поверхность, эффективную более чем на 5 лет, особенно в условиях обледенения.

Окорка — ключевой этап, обеспечивающий получение чистой щепы. Для этого применяются механические и гидравлические окорочные установки, такие как кольцевые и барабанные окорочники. Рычаги кольцевых окорочников, часто подверженные абразивному износу, сегодня защищают двухслойной наплавкой с упрочняющим покрытием, что увеличивает срок их службы до трёх месяцев.

Измельчение коры используется для получения топлива для сушильных барабанов, а также для производства садоводческой продукции. Оборудование, такое как молотковые дробилки и ленточные конвейеры, подвергается сильному износу из-за абразивности коры. Срок службы наконечников ножей рубильных машин можно удвоить с помощью сварки и порошкового напыления. 

Износостойкие решения на этапах щепоизмельчения, транспортировки и переработки в целлюлозно-бумажной промышленности

Во время щепоизмельчения окорённые брёвна перерабатываются в щепу с использованием различных типов щепорезов, наиболее распространёнными из которых являются дисковые щепорезы с маховиком. Из-за абразивности древесины оборудование подвергается значительному износу, особенно в области ножей и прилегающих поверхностей. Это может привести к снижению эффективности работы, например, к увеличению размера щепы. Для снижения износа обычно применяются регулярное техническое обслуживание и использование восстановленных деталей. На одном из предприятий была достигнута заметная модернизация: нанесение профилактической наплавки на загрузочный желоб щепореза увеличило срок его службы до трёх лет. При этом был выбран более мягкий сплав, чтобы избежать риска разрушения.

На целлюлозных комбинатах щепа транспортируется с помощью пневмотрубопроводов, ленточных конвейеров, а также цепных и винтовых транспортеров малой длины. Эти системы подвержены значительному износу, который, например, в подающем трубопроводе между щепорезом и циклоном удалось устранить с помощью износостойких плит CDP (CastoDurDiamond Plate), увеличив срок службы трубопровода на 400%. Роторы вентиляторов, сталкивающиеся с абразивным действием древесины, песка и пыли, были усилены индивидуальными вставками из CDP-пластин, что значительно увеличило их срок службы. В циклонах, подверженных эрозии при разделении воздушного потока, опилок и щепы, полный ремонт с применением CDP-пластин, специализированной сварки и защитных покрытий увеличил срок службы в 5 раз.

Износ и ремонт в процессе варки и мойки целлюлозы

На стадии сортировки целлюлозы по размеру современные вибросита сортируют щепу по толщине, снижая износ и повышая точность. Изношенный разделитель щепы был отремонтирован без демонтажа: его рабочие поверхности были обработаны методом шлифовки и напыления с последующим спеканием, что позволило значительно сэкономить средства.

Варка превращает древесину в волокнистую массу — с помощью механических, термических или химических методов. Отводной патрубок варочного котла периодического действия, подверженный коррозии и износу, может прослужить в 3 раза дольше при использовании сварки и нанесения защитного слоя. Верхний шнек, подающий щепу и подверженный абразивному износу, также может быть значительно усилен с помощью сварки и наплавки. Такой подход рекомендуется как оптимальный способ ремонта.

Мойка, отбеливание и обработка волокна

После варки пульпа промывается для удаления остатков щёлочного раствора и возврата химикатов. Для борьбы с коррозией и усталостными разрушениями сит моечных установок на заводах используются серебросодержащие припои, что позволяет выполнить недорогой и надёжный ремонт. В процессе отбеливания значительной проблемой является химическая коррозия. Диски рафинеров, подверженные коррозии под напряжением и износу, защищаются с помощью напыления никель-хромового сплава 625, наносимого после пескоструйной обработки и дугового распыления — это существенно продлевает срок их службы.

Сортировка важна для удаления нежелательных частиц. Износ вала рафинера, часто вызванный коррозией и вибрационным трением, устраняется путём нанесения спечённого порошка, что увеличивает срок службы вала на 300%. Аналогично, корпуса насосов, повреждённые эрозией и коррозией, эффективно восстанавливаются с помощью композитного полимерного состава, не изменяя свойства основного металла.

Использование вторичной макулатуры и финишная стадия

Целлюлозные комбинаты перерабатывают макулатуру и картон в гидроразбивателях, где роторы измельчают материал до волокнистой массы. Эти роторы быстро изнашиваются, но могут быть восстановлены с помощью специальной сварки, что увеличивает срок их службы с двух недель до пяти месяцев.

На бумажных фабриках распределение волокнистой суспензии осуществляется с помощью распределителя потока и напорного напускного ящика. Далее бумажное полотно прессуется, сушится и каландрируется. Намоточный вал (rewinder roll) играет ключевую роль в обеспечении качества бумаги. Его gripping-поверхность восстанавливается методом термического напыления порошка, что увеличивает срок службы более чем на 200%.

Обслуживание производств и печей: обеспечение непрерывности и устойчивости в ЦБП

Службы технического обслуживания целлюлозно-бумажных производств обеспечивают работу ключевых установок, включая узлы химической регенерации, известковые печи, энергетические системы и установки по очистке воды. Эти зоны требуют постоянного внимания, особенно такие высоконагруженные объекты, как котлы и печи. Для обеспечения непрерывной и надёжной эксплуатации проводятся профилактические и аварийные ремонты клапанов управления, насосов и других компонентов с использованием сварки, нанесения покрытий и термического напыления, предотвращающих износ и коррозию.

В производстве целлюлозы известковые печи используются в установках каустизации. Это массивные стальные цилиндры, выложенные огнеупорным кирпичом и нагреваемые до температуры около 1450 °C. Они представляют собой серьёзную технологическую и эксплуатационную задачу, особенно с учётом рисков растрескивания, деформации и несоосности опорных роликов, что особенно актуально для длинных печей. Печи вращаются на роликах с литостальными бандажами и служат для обжига известкового ила с образованием гранул.

Ремонт трещин в корпусе печи и сколов бандажей, как правило, осуществляется с применением низкотемпературной сварки на основе никелевых сплавов. Это позволяет избежать дорогостоящей замены элементов и сократить время простоя. Точное и своевременное обслуживание роликов особенно критично из-за большого веса вращающейся печи. Проведение сварочных работ на месте (in-situ) значительно снижает эксплуатационные расходы и увеличивает срок службы оборудования. Такие меры повышают эффективность известкования и обеспечивают бесперебойность производства.

Оптимизация совокупной стоимости владения (TCO) за счёт ремонта и восстановления

Во многих случаях первой реакцией ремонтной службы на износ детали является её полная замена. Однако в условиях целлюлозно-бумажного производства приоритетом является непрерывность работы, и именно здесь ремонт и восстановление часто оказываются более целесообразными. Такие подходы позволяют быстрее вернуть оборудование в строй, избежать задержек поставок новых компонентов и сократить расходы.

Применение современных технологий наплавки и защиты от износа значительно увеличивает срок службы оборудования, повышает надёжность, способствует устойчивости производства и снижает совокупную стоимость владения (TCO). Вместо замены — ремонт, где это возможно, — становится важной стратегией, направленной на сохранение ресурсов, повышение рентабельности и достижение целей устойчивого развития в отрасли.