Thermografie
voorkomt productieverliezen bij papierfabriek Parenco

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Parenco, de enige fabrikant van krantenpapier in Nederland, maakt deel uit van Haindl Papier GmbH. Dit internationaal opererende concern behoort met ruim 1,8 miljoen ton krantenpapier per jaar tot de grootste producenten van Europa. De papiermolen uit 1720 is uitgegroeid tot een modern bedrijf dat 24 uur per dag en 7 dagen per week krantenpapier in verschillende kwaliteiten vervaardigt.

Om de continuïteit van de productie te garanderen zijn verregaande maatregelen getroffen. Een stilstand van één van de twee papiermachines betekent een schadepost van honderdduizenden franken per uur. Het is dan ook geen wonder dat men hier gebruik maakt van een gedegen programma voor preventief onderhoud om potentiële storingsbronnen vroegtijdig op te sporen. Thermografie speelt hierbij een vooraanstaande rol.
“Aanvankelijk lieten wij onze elektrotechnische installatie periodiek controleren door een extern thermografisch adviesbureau,” legt Theo Janssen, groepschef Elektrotechniek en Instrumentatie uit. “De controles werden voornamelijk uitgevoerd in het kader van de NEN 3140 norm. De infraroodbeelden die we van het bureau kregen, overtuigden ons van de waarde én van de toepassingsmogelijkheden van thermografie. De behoefte om de frequentie van de metingen op te voeren en met name uit te breiden, leidde al snel tot de aanschaf van een eigen infraroodcamera. De ThermaCAM PM575 van Flir Systems paste het best bij onze wensen.”

Power user
De eigen energie opwekking van Parenco levert maximaal een vermogen van 58 MW. Het geïnstalleerd vermogen bedraagt ca. 132 MW. Een onderstation van de elektriciteitsmaatschappij zorgt voor de noodzakelijke aanvulling.
“Ook de hoogspanningscomponenten zijn vanzelfsprekend uiterst kritisch voor het bedrijfsproces,” licht elektrotechnicus Mark Kobus toe. “Ondeugdelijke overgangsweerstanden bij een hoogspanningskabel bijvoorbeeld kunnen voor een rigoureuze schade zorgen. Dankzij de door ons gebruikte thermografietechnologie kunnen we alle installaties nu in vol bedrijf onderzoeken op verdachte ‘hot spots’. Wij vervaardigen hiervan een rapport inclusief de infrarood opname en sturen het naar de verantwoordelijke afdeling. Zij bepalen of het onderdeel onmiddellijk vervangen wordt of kan wachten tot de eerstvolgende geplande stop voor regulier onderhoud.” Mark Kobus volgde samen met collega Barney Soerink van de Storingsdienst de ASNT-gecertificeerde opleiding tot thermograaf bij het Infrared Training Center (ITC), het opleidingsinstituut van Flir Systems. Beide heren vinden de training een must voor iedere (aankomende) thermograaf. “Je leert er infraroodbeelden interpreteren, maar ook welke omgevingsfactoren de metingen kunnen beïnvloeden. De camera’s bieden alle mogelijkheden om valse informatie te elimineren, maar die mogelijke verstoringen moet je wel leren herkennen.”

Een nieuwe wereld
“Er gaat een wereld voor je open als je de apparatuur met de infraroodcamera bekijkt,” zegt Barney Soerink. “Je ziet zaken die voor het menselijk oog verborgen blijven.” Het enthousiasme van het tweetal inspireert ook andere afdelingen binnen de papierfabriek tot het laten uitvoeren van thermografische metingen. De camera bewijst nu dan ook diensten bij het opsporen van ongelijkmatige belasting van de motoren en andere (elektro)mechanische componenten; de warmteverdeling van de borstelbruggen in motoren brengt de belastingverdeling meedogenloos in beeld. “Na de eerste meting ontdekten we nog 17 motoren met verhoogde overgangsweerstanden,” meldt Mark Kobus. Tijdige reparatie heeft erger kunnen voorkomen.

Vochtprofiel
Het maken van krantenpapier vereist naast de belangrijkste grondstoffen oud papier en hout, vooral veel water. Tijdens het fabricageproces wordt het vochtgehalte door drogen en persen teruggebracht van 1% consistentie in de stofoploop tot een vochtgehalte van 8% op de oproller. Vele parameters beïnvloeden het droogproces. Een actueel vochtprofiel vertelt dus veel over de kwaliteit van de droging (en daarmee van de kwaliteit van het eindproduct). De infraroodcamera geeft een goed beeld van de vochtverdeling in de - met een snelheid van ca. 1600 meter per minuut voorbij schietende - papierbaan

Kostenplaatje
De meeste warmte voor het drogen van het papier wordt toegevoerd in de vorm van stoom. De Renkumse fabriek beschikt over een omvangrijk net van stoomleidingen. Menig keer kon de infraroodcamera via opmerkelijke temperatuurverschillen een stoomlekkage detecteren. “Dat is weliswaar niet bedrijfskritisch, maar wel een verlies aan energie,” stelt storingsmonteur Barney Soerink tevreden vast. “Overigens hebben we ook zonder deze energiebesparing de ThermaCAM al dik terugverdiend.” Door de metingen is een aantal ongeplande stilstanden voorkomen. Dit heeft er met name toe bijgedragen dat de terugverdientijd kort is.

La Thermographie
évite les pertes de production dans l’usine de papier Parenco

Parenco, l’unique fabricant de papier journal aux Pays-Bas, fait partie de Haindl Papier GmbH. Fort d’une production de 1,8 million de tonnes de papier journal par an, ce groupe international figure parmi les plus grands fabricants d’Europe. La papeterie de 1720 est devenue une société moderne qui produit 24 heures sur 24 et sept jours sur sept du papier journal de différentes qualités.

Pour garantir la continuité de la production, des mesures radicales ont été prises. L’arrêt d’une des deux machines à papier représente une perte de plusieurs centaines de milliers de francs par heure. Il n’est dès lors guère étonnant de voir que l’on recourt ici à un programme d’entretien préventif correct afin de détecter à temps toute éventuelle source de perturbation. La thermographie joue un rôle essentiel à cet égard. «Au départ, notre installation électrotechnique subissait un contrôle périodique effectué par un bureau conseil externe, spécialisé en thermographie» explique Theo Janssen, le chef de groupe Electrotechnique et Instrumentation. « Les contrôles étaient principalement effectués dans le cadre de la norme NEN 3140. Les images infrarouges que nous recevions du bureau nous ont convaincus de la valeur et des possibilités d’application offertes par la thermographie. Le besoin d’augmenter la fréquence des mesures et de l’étendre, nous a rapidement incités à acheter une caméra infrarouge. La ThermaCAM PM575 de Flir Systems répond le mieux à nos besoins. »

Power user
Parenco produit sa propre énergie à raison d’une puissance maximale de 58 MW. La puissance installée s’élève environ à 132 MW. Une sous-station de la compagnie d’électricité assure le supplément nécessaire.
« Les composants de haute tension sont naturellement aussi excessivement critiques pour le processus de l’entreprise » explique l’électrotechnicien Mark Kobus. «Les résistances de passage défectueuses d’un câble à haute tension peuvent par exemple provoquer de sérieux dégâts. Grâce à la technologie de la thermographie, nous pouvons examiner toutes les installations en fonctionnement à la recherche de ‘points chauds’ suspects. Nous établissons un rapport comprenant le cliché infrarouge et l’envoyons au responsable du département. Celui-ci décide alors si l’on procède au remplacement immédiat de la pièce ou si l’on attend le prochain arrêt planifié pour l’entretien régulier.»
Mark Kobus et son collègue Barney Soerink du Service des dépannages ont suivi une formation en thermographie, certifiée par l’ASNT, à l’Infrared Training Center (ITC), l’institut de formation de Flir Systems. Tous deux considèrent cette formation comme un must pour chaque (futur) thermographe. «On y apprend à interpréter des images infrarouges et à connaître les facteurs environnementaux qui influencent les mesures. Les caméras offrent toutes les possibilités d’éliminer les informations erronées. Néanmoins, il faut apprendre à reconnaître ces éventuelles perturbations.»

Un nouveau monde
«Un monde nouveau s’ouvre à vous lorsque vous regardez l’équipement à la caméra infrarouge» déclare Barney Soerink. «Vous voyez des choses que l’œil humain ne peut percevoir.»
L’enthousiasme du duo incite aussi d’autres départements au sein de l’usine à papier à faire réaliser des mesures thermographiques. La caméra propose désormais aussi ses services pour la détection d’une charge inégale des moteurs et autres composants (électro)mécaniques. La répartition de la chaleur des colliers porte-balais des moteurs met impitoyablement la répartition de la charge en image. «Après la première mesure, nous avons encore découvert 17 moteurs avec des résistances de passage accrues» mentionne Mark Kobus. Une réparation à temps a permis d’éviter le pire.

Profil d’humidité
Outre les principales matières premières comme le vieux papier et le bois, la fabrication de papier journal requiert surtout beaucoup d’eau. Durant le processus de fabrication, le taux d’humidité d’une valeur de 1% après séchage et pressage de la pâte est porté à une valeur de 8% sur l’enrouleur. De nombreux paramètres influencent le processus de séchage. Un profil d’humidité actualisé donne dès lors beaucoup d’informations sur la qualité du séchage (et par là même sur la qualité du produit final). La caméra infrarouge fournit une bonne image de la répartition d’humidité de la bande de papier, qui défile à une vitesse d’environ 1600 mètres par minute.

Prix
La chaleur nécessaire au séchage du papier est surtout acheminée sous forme de vapeur. L’usine de Renkum dispose d’un réseau important de conduites de vapeur. Plus d’une fois, la caméra infrarouge a pu détecter une fuite de vapeur suite à des différences de température notables. «Ceci n’est certes pas critique au niveau de l’entreprise mais cela représente bien une perte d’énergie» constate avec satisfaction le détecteur de pannes Barney Soerink. «Par ailleurs, nous avons déjà largement amorti la ThermaCAM, même sans cette économie d’énergie.» Grâce aux mesures, plusieurs arrêts impromptus ont pu être évités. Ceci a entre autres contribué à réduire le temps d’amortissement.