Säkra sodapannor

Sodapannorna på Korsnäs Gävle har fått säkerhetssystemen utbytta. Det ger operatörerna bättre överblick, ökad kontroll och förenklad tillsyn.

På Korsnäs i Gävle är produktionen i full gång. Massavedstransporterna dundrar in på området och järnvägsvagnar fullastade med brukets produkter rullar ut mot världen. På bruket tillverkas kartong och papper för förpackningar, till exempel för vätskekartong för juice, och kartong för exklusiva förpackningar.

För produktionen i de tre pappersmaskinerna kokas på Korsnäsfabriken 700 000 ton sulfatmassa per år, i tre kontinuerliga kokare, huvudsakligen av nyfiber från tall och lövträ. I massatillverkningen är kemikalieförsörjningen central och i denna process spelar de två sodapannorna från 1968 och 1987 huvudrollen.

I dem bränns indunstad lut från massakokeriet och värmen omvandlas till ånga som används i processen, värmer fjärrvärmenät eller blir elkraft.

Fabrikens produktion är helt beroende av att sodapannorna är i drift.
"Om en sodapanna stannar så går fabriken på halvfart och det blir kostsamt", säger Stefan Lönn, projektingenjör för automation, Korsnäs Gävles anläggningskontor.

Ett enda kontrollrum
Hela processen av kemikalieåtervinning, från svartlutens indunstning till sodapanna och vitlutshantering, styrs från ett kontrollrum i sodapannornas 85 meter höga byggnad. Här står arbetsborden i cirkel och 4-5 operatörer arbetar framför styrsystemens bildvisning med ABB:s 800xA operatörsgränssnitt.

För sodapannorna är det mycket viktigt med ett effektivt säkerhetssystem. De lagstadgade säkerhetskraven bygger på att vissa funktioner styrs på ett extra säkert sätt, helt automatiskt och med hjälp av säkerhetsklassad utrustning, så kallade säkerhetsförreglingar.

Frågan om nya säkerhetssystem, istället för sodapannornas befintliga reläbaserade, aktualiserades i samband med ett allvarligt tillbud i sodapanna 5 våren 2010.
"Det blev en rökgasexplosion då en blandning av lut och vatten felaktigt kom in i pannan under ett produktionsavbrott", berättar Stefan Lönn.

Explosionen orsakade inga personskador men väl skador på pannans konstruktion. De reparerades och pannan var åter i drift efter fem dygn.
"Vi anlitade då ÅF Kontroll för att gå igenom och granska händelsen och de föreslog bland annat att Korsnäs skulle gå igenom de säkerhetskritiska förreglingarna", säger Stefan Lönn.

Efter en del överväganden beslutade Korsnäs att ersätta den hårdtrådade relälogiken med en säkerhets-PLC och valde ABB:s säkerhetssystem 800xA High Integrity.
"Vi såg de stora fördelarna med att kunna integrera operatörsmiljön med det befintliga 800xA operatörsgränssnittet som vi redan hade för sodapannornas styrning. "
"Vi ville kunna se vad som händer när säkerhetsförreglingarna träder i kraft", fortsätter Stefan Lönn. "I bästa fall hinna agera innan pannan stoppar, men framför allt kunna analysera efter ett stopp – vad hände och i vilken ordning löste säkerhetsfunktionerna ut?"

Korsnäs lät installera en AC800M säkerhetskontroller samt nya I/O-enheter för vardera sodapannan. En del av givarna och kablaget fram till I/O-enheterna byttes ut. Till de nya systemen flyttades prioriterade säkerhetsförreglingar, såsom stopp av bränsleförsörjning, nödnedeldning och snabbtömning.

Det nya systemet installerades på sodapanna 5 under vår- och höststoppen 2010 och på sodapanna 4 höststoppet 2011. I kontrollrummet visar bildskärmarna överskådliga bilder av sodapannorna och anslutande system. Sodapanna 4 eldar på med 450 graders värme och levererar 195 ton ånga med 68 bars tryck till brukets processer. På väggen bakom operatörsstationerna sitter en konventionell panel med tryckknappar och mätare för säkerhetssystemet så att det ska kunna manövreras även utan operatörssystem.

FAKTA

Korsnäs är en av Sveriges ledande tillverkare av kartong och papper för användare med höga krav på effektiva och funktionella förpackningar. Produktområdena är bland annat vätskekartong, white top kraftliners, förpackningskartong och säck- och kraftpapper. Över 90 procent exporteras. Korsnäs Gävle är ett av Korsnäskoncernens tre bruk och producerar årligen 700 000 ton sulfatmassa och 700 000 ton kartong och papper. Bruket har tre pappersmaskiner.

ABB har levererat system 800xA High Integrity säkerhetssystem för brukets två sodapannor, integrerat med 800xA operatörsgränssnitt för pannornas ordinarie styrsystem.
AC800M HI Controller och I/O-enheter.
Delar av installation och programmering.

Helhetsbild med information
Sedan hösten 2011 är båda säkerhetssystemen i fullt bruk. Operatörerna har nu en helhetsbild av sodapannorna med all information väl synlig, både för den vanliga processtyrningen och för de säkerhetsklassade förreglingarna.
"Operatörerna har fått en betydligt förbättrad överblick över gällande förreglingar. De kan också på ett enkelt och överskådligt sätt testas av vår egen personal."

Nya system och flera ombyggnader har gett operatörerna ”nya” pannor att köra och de har fått ta till en inkörningsperiod.
"Nu har vi större kontroll. Vi får bättre möjlighet för tillsyn av de säkerhetskritiska funktionerna utan att stoppa pannan."

Framöver ska den egna arbetsgruppen för säkerhet se över de utvecklingsmöjligheter som finns i ABB:s säkerhetssystem.
"Vi tänker använda systemen på ett intelligent sätt. Utnyttja program för fortlöpande tillsyn och se till att det blir bra rapportering", säger Stefan Lönn.