Ermittlung der Lebensdauer und Lifecycle Costs von Armaturen im Stoffsystem mittels eines praxisnahen Prüfverfahrens

摘要

In the last few decades valves and fittings for water and pulp suspension management within pulp and paper mills have become high-tech-equipment They are not only expected to be highly reliable, precise and easy to maintain but should also have a long operating life. Consequently the criteria for selecting these tools for a given task should not only be based on functionality and costs but should also take into consideration potential costs which might arise due to increased expenses in maintenance or even production interruptions, i.e. the real "life-cycle-costs". Experience gave evidence that seemingly economic valve solutions might in the long run turn into very costly decisions, if potential losses in production stability, machine availability or even product quality had not appropriately been taken into account. This paper presents the basic methods of life-cycle-cost calculation and a few case studies which show what consequences might occur in the wake of valve failure in a modern, high-speed paper production plant. It also reports about a recently developed test apparatus which might provide a much better and sound basis for the prediction of whether a specific valve is the best solution for a given job -including its performance throughout the whole life-cycle. This mobile apparatus has been designed, developed and commissioned in co-operation between the professorship for paper technology at Dresden University of Technology and Stafsjoe and Ebro Armaturen. In a preliminary test series in which 6 different valve types were subjected to both, water and paper pulp suspension flows the influence of the valve geometry on hydrodynamics and pressure drop were investigated. First results will be reported and discussed.%Armaturen zur Steuerung der Wasser- und Stoffströme stellen heute Hightech-Produkte dar, von denen nicht nur hohe Zuverlässigkeit, Präzision und Wartungsfreundlichkeit erwartet werden, sondern auch eine hohe Lebensdauer, d. h. lange Standzeiten. Deshalb sollten die Entscheidungskriterien für die Auswahl von Armaturen in Rohrleitungen nicht nur deren Funktionalität und Anschaffungskosten sondern auch eventuelle Folgekosten aufgrund erhöhten Wartungsaufwands oder gar Produktionsausfällen einbeziehen, also die wirklichen „Life-Cycle-Costs". Die Erfahrung hat gezeigt, dass Einsparungen in den Anschaffungskosten, die zu Lasten der Betriebssicherheit, der Verfügbarkeit der Anlage oder sogar der Qualität der Produkte gehen, sich im Saldo als sehr teure Anschaffung erweisen können. In dem Beitrag wird anhand einiger Fallbeispiele aufgezeigt, welche Folgen der Ausfall einer Armatur in einer modernen, schnell laufenden Produktionsanlage hat, und wie die neue Versuchstechnik eine wesentlich aussagekräftigere Basis für die Auswahl von Armaturen unter Abschätzung ihrer wirklichen Life-Cycle-Cost schaffen kann. Darüber hinaus werden gemeinsam mit praktischen Beispielen verschiedene Methoden der Life-Cycle-Cost-Rechnung vorgestellt. Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen der Technischen Universität Dresden und den Firmen Stafsjö und EBRO Armaturen wurde ein mobiler Versuchsstand zum Testen von Rohrleitungsarmaturen konzipiert, gebaut und in Betrieb genommen.