Reduktion af emission fra produktion af opløsningsholdige malinger

10. Selvrensende rørsystem

10.1 Gennemgang af det selvrensende rørsystem. Test af renseproceduren
10.1.1 Test af proceduren
10.2 Problemer med griseanlæg
10.2.1 Test af grises resistens mod opløsningsmidler. Produktsikkerhed
10.2.3 Personsikkerhed
10.3 Sammenfatning af selvrensende rørsystem

Udgangspunktet for anlægget er, at emission ved transport af maling fra dissolver til opbevaringstankene forhindres, idet systemet er fuldstændig lukket. Derudover sker der en automatisk rensning, der tilsikrer, at forskellige produkter kan pumpes igennem det samme rør uden at blive forurenet.

10.1 Gennemgang af det selvrensende rørsystem

Efter produktet er blevet dispergeret i dissolveren, skal det transporteres til opbevaringstankene, hvilket i dag sker gennem en kombination af pumper, slanger og stigrør. For at undgå forurening af produkterne anvendes dedikerede slanger til de respektive produkter, mens stigrør og pumpe skal rengøres efter brug.

I nedenstående figur 5 er rørsystemet gennemgået skematisk.

Det selvrensende rørsystem er opbygget således, at der kun er ét transportrør, hvor der er tilkoblet to pumpestationer og otte opbevaringstanke. For at overføre et færdigt produkt til en af opbevaringstankene, kobles den respektive dissolver til en pumpestastion [P] og herefter pumpes ved hjælp af en pumpe op i opbevaringstankene. Efter pumpning renses hele røret automatisk.

Efter at produktet er pumpet fra dissolveren over til opbevaringstanken, startes den automatiske renseprocedure.

Renseproceduren foregår ved, at to propper med læber, såkaldte grise, ved hjælp af en pumpe (tryk, 8 bar) og rensende opløsningsmidler, trykkes igennem røret og frem til rensestationen [R], hvor grisene bliver renset (når grisene er i rensestationen, er transportrøret fyldt med opløsningsmidler).

Når grisene er blevet renset, trykkes grise og drivopløsningsmidlerne tilbage til startstationen ved hjælp af højtryksluft fra luftrøret.

Hele proceduren styres fra systemets PLC, samt pumpen ved startstationen.

Fordelen ved dette system er, at renseproceduren er hurtig og effektiv, samtidig med at rensefortynderen bliver genbrugt.

10.1.1 Test af renseproceduren

For at teste renseproceduren, blev der opstillet et forsøg, hvor der først blev pumpet en rød rivebase med høj viskositet og høj vægtfylde igennem røret, derefter blev røret renset, og endelig blev der pumpet en lys grå rivebase gennem røret.

For at anskueliggøre om renseproceduren var tilstrækkelig god blev der lavet et opstrøg af den lysegrå maling både før og efter at det havde været pumpet igennem transportrøret.

Herefter blev farveforskellen mellem de to opstrøg målt på en farvemåler, et såkaldt spektrofotometer.

I nedenstående tabel er resultaterne fra forsøget opstillet:

Tabel 3: Resultater fra sammenlignende test af renseprocedure.

Af denne test fremgik, at malingen efter at havde været igennem røret ikke var blevet forurenet af den røde marinemaling.

For yderligere at bekræftige den effektive renseeffekt blev røret skilt ad og dette viste en meget fin renset rørflade fri for malingsfilm.

10.2 Problemer med griseanlæg

For at afprøve systemet under så optimale forhold som muligt, blev systemet inddraget i den daglige produktion.

Den daglige brug af systemet viste, at forsøgsopstillingen ikke betød nogen forbedring for operatørens arbejdsrutiner. Dette kom til udtryk ved, at af- og tilkobling til griseanlægget stadig var manuel, hvorfor der til stadighed forekom emissioner fra slanger og pumper.

Dette betød endvidere, at ønsket om et fuldstændigt lukket system ikke umiddelbart blev opfyldt.

Fra leverandøren var det blevet opgivet, at grisene skulle bruges i systemet i tre dage ad gangen, hvorefter de skulle tages ud og afluftes.

Efter at systemet var taget i brug, viste der sig hurtigt et mønster, hvor grisene efter nogle timer i systemet begyndte at sætte sig fast i røret, mens der blev renset.

Analyse af grisene indikerede at disse kvældede det vil sige voksede, hvorfor grisene til sidst satte sig fast i røret. I næste afsnit analyseres hvorfor grisene kvældede.

For at fjerne grisene fra transportrøret, efter at de havde sat sig fast, var det ofte nødvendigt at hæve trykket på returluften til mere end 10 bar, hvilket gentagne gange resulterede i, at opløsningsmidler og aerosoler, der blev blæst ud i produktionshallen.

I nedenstående afsnit gennemgås en undersøgelse af den polymer som grisene er lavet af. I undersøgelsen testes polymerens resistens for de opløsningsmidler, der bruges i produktionen.

10.2.1 Test af grises resistens mod opløsningsmidler

Grisene er opbygget af polymeren polyurethan.
For at undersøge om polymeren kan tåle de opløsningsmidler, der almindeligvis forekommer i produktionen, blev fire forskellige grise neddybbet i fire forskellige blandinger af opløsningsmidler.

Grunden til, at der netop er valgt disse opløsningsmidler er, at de er de mest brugte i produktionen. Samtidig vil det også være blandt de stærkeste opløsningsmidler, der på nuværende tidspunkt anvendes hos Hempel.

Herefter blev vægtforøgelsen fulgt over tid, idet vægtforøgelsen kan bruges som et mål for, hvor resistent polymeren er overfor den respektive opløsningsblanding.

I nedenstående figur ses den relative vægtforøgelse som funktion af tiden.

Det fremgår af figuren at vægtforøgelsen er kraftigst, hvor polymeren er neddybbet i blandingerne af xylen og butanol (6 % henholdsvis 14% efter 26 timer), mens vægtforøgelsen er lavest ved butanol (1% efter 26 timer). Dette indikerer, at polymerens bestandighed er mindst overfor xylen og butanol, blandet i forholdet 80/20 og er mest resistent overfor ren butanol.

Den væsentligste andel af Hempels produkter er baseret på xylen eller en kombination af xylen og butanol, hvorfor det må forventes, at grisene vil kvælde inde i grisesystemet og derved sætte sig fast under brug.

10.2.2 Produktsikkerhed

Et væsentligt aspekt ved et automatisk rørsystem tilknyttet flere opbevaringstanke er, at diverse kugleventiler og styresystemer reagerer korrekt, således at produktet pumpes til den valgte opbevaringstank.

Under de mange test, der blev foretaget med griseanlægget, er der sammen med leverandøren blevet foretaget en løbende udvikling af produktsikkerheden på griseanlægget.

Den væsentligste forbedring var, at pumpestationen blev sammenkoblet med de respektive udgangsventiler ved opbevaringstankene. Hvis systemets PLC registrerer et forkert signal fra udgansventilen, som eventuelt kan skyldes, at den pågældende ventil ikke er åben, da lukkes automatisk for pumpestationen, således at der ikke kan pumpes maling ind i transportrøret.

Herudover var det nødvendigt at forbedre signalerne på styrepulten, så operatøren havde bedre mulighed for at følge operationen.

10.2.3 Personsikkerhed.

Renseproceduren i griseanlægget er baseret på grisene og opløsningsmidlerne, der trykker grisene frem gennem røret.

På grund af at der arbejdes med luft under tryk, har dette betydet nogle voldsomme uforudsete hændelser, hvor aerosoler og opløsningsmidler er blevet blæst ud i fabrikken.

Videre har det gentagne gange vist sig, at startstationen ikke er optimalt opbygget med hensyn til sikkerhed for operatøren.

For at forebygge uheld ved brug af systemet har det været nødvendigt, at antallet af brugere blev begrænset til kun at omfatte operatører, der er blevet grundigt instrueret i systemet. Da grisene ofte satte sig fast, var det endvidere nødvendigt, at operatørerne havde en væsentlig indsigt for bedre at kunne analysere årsagen til problemerne.

10.3 Sammenfatning af selvrensende rørsystem

Udgangspunktet for anlægget er, at emission ved transport af maling fra dissolver til færdigblandetanke reduceres til nul, idet systemet er fuldstændig lukket.

En test af renseproceduren har understreget, at rensningen af rørene er meget effektiv, således at forskellige produkter uden at blive forurenet kan pumpes efter hinanden.

Desværre har opstillingen af anlægget ikke betydet en forbedring af operatørens arbejdsrutiner. Dette kommer til udtryk ved at af- og tilkobling til griseanlægget stadig sker manuelt, hvorfor der til stadighed forekommer emission fra slanger og pumper.

Dette betyder endvidere, at ønsket om et fuldstændig lukket system ikke umiddelbart er opfyldt.

Yderligere har systemet ikke været velegnet til transport af alle typer af opløsningsmiddelbaserede produkter.

Grisene er lavet af et materiale, der i kontakt med opløsningsmidler, der anvendes af Hempel, giver anledning til kraftig kvældning, hvilket gentagne gange har resulteret i, at grisene har sat sig fast i rørsystemet.

Videre har den faste installation betydet, at problemsøgning samt –løsning har været både besværlig og meget tidskrævende.

På grund af grisenes vitale betydning for det selvrensende rørsystem er der blevet iværksat undersøgelser, for at finde et velegnet materiale til grisene, der kan modstå de opløsningsmidler, der anvendes hos Hempel.

Afslutningsvis må det konkluderes, at systemet teoretisk vil reducere emission, men i praksis endnu ikke har haft den tilsigtede virkning, hvorfor systemet i dag ikke er i brug på Hempels fabrik i Lundtofte.