Mittaamalla pääsee vastuullisuustavoitteisiin

Julkaistu 29.4.2021 | Juha Ala-Hiiro

Mielenkiintoinen oli keskustelu, jonka kävimme Teknisen Kaupan Liiton Prosessiautomaatio-jaoston kokouksessa. Miten me jaostona voisimme ottaa osaa Teknisen Kaupan toimialaviestintään, joka tänä vuonna etenee teemanaan vastuullisuus?

Kokouksen osallistujien mielestä oli hölmöä, että katsoin vastuullisuusviestintää prosessiautomaation kautta kuin ohi kiitävää junaa, kun itse asiassa prosessiautomaation toimijat istuvat veturissa. Mittaaminen jos mikä, on vastuullisuuden ytimessä. Mitä paremmin mitataan, sitä paremmin toimitaan.

Vaikutukset ovat merkittäviä, sillä prosessiautomaation toimijat näkyvät kaikilla teollisuuden aloilla, usein juuri mittaamisen kautta. Useat yritykset toimivat sertifioidun ISO 9001 järjestelmän puitteissa, missä vastuullisuuteen liittyvien asioiden – niin yhteiskunnallisten, sosiaalisten kuin ympäristöasioiden osalta, tulokset arvioidaan mittausten avulla, turvallisuutta unohtamatta.

Mittaaminen korostuu automaatiossa

Automaatiotekniset laitteet ja järjestelmät toteuttavat erilaisten mittaus- ja ohjauslaitteiden avulla säätö- ja systeemiteknisiä menetelmiä. Automaatiossa keskeisin periaate on, että hallittavan suureen arvoa mitataan jatkuvasti ja verrataan tätä tavoiteltuun lukuarvoon ja muodostetaan näiden   erotuksen perusteella sopiva ohjaussuure, joka siirretään toimilaitteelle. Se pyrkii muuttamaan hallittavaa kohdetta siten, että mitattava arvo lähestyy edellä mainittua tavoiteltua arvoa.

Prosessiautomaatio käyttää tekniikkaa, joka koostuu mittalaitteista, toimilaitteista ja automaatiojärjestelmistä. Tarkastelun kohteena on virtaavien aineiden, kuten nesteiden, kaasujen, lietteiden ja jauheiden käsittelyyn erikoistuneet tekniikat. Useimmiten mitattavana on suureita kuten virtausnopeus, paine, lämpötila, pinnankorkeus tai pitoisuus. Prosessiautomaation tehtävä on mittaustiedon esittäminen ihmiselle ymmärrettävässä muodossa sekä prosessin tavoitetilan muutosten ohjaus.

Mittaaminenkin on mitattava

Jatkuva päästöjenseurantajärjestelmä (CEMS) on vakiintunut tapa mitata ja analysoida eri laitosten päästöjä. Lisäksi laitosten on varmistettava, että ne täyttävät IED-rajoitukset (Industrial Emissions Directive 2010/75/EU). Näiden järjestelmien myös on oltava sertifioitu eurooppalaisen standardin EN 15267-3 mukaisesti. Organisaatioille on tarjolla laaja valikoima erilaisia CEMS-ohjelmistoja ja järjestelmiä, jotka mittaavat ja analysoivat useita kaasuja tiedonkeruun ja käsittelyn avulla. Näillä järjestelmillä voidaan seurata mm. typen oksideja (NOx) ja rikkidioksidia (SO2), hiilidioksidia (CO2), happea (O2), hiilimonoksidia (CO), kokonaishiilivetyjä (THC).

Voimalaitoksissa käytetään Quantum Cascade Laser (QCL)-analysaattoreita tarkan NOx-pelkistyksen ja ammoniakin havaitsemiseksi savukaasuista. Typen oksidit ovat voimakkaita epäpuhtauksia, jotka johtuvat laitoksen polttoprosessista, joten IED edellyttää NOx-päästöjen tiukkaa valvontaa

Lukuarvot auttavat ympäristötavoitteiden saavuttamisessa

Jopa viidennes maailmanlaajuisesta vedenkulutuksesta tapahtuu teollisuuslaitoksissa. Tehokas ja luotettava teollisuusvedenkäsittely on oleellista turvallisten ja tehokkaiden prosessien kannalta. Tehokkuus ja turvallisuus teollisuusveden käsittelyssä ei saa vaarantaa sen käyttötarkoitusta. Teollisuusveden käsittely vaihtelee laadun, koostumuksen ja pH:n osalta tuotannonaikaisesta jäähdytyksestä ja höyrystä aina määritettyyn prosessiveteen ja suoraan kulutukseen saakka.

Ennakoiva kunnossapito lisää tehokkuutta

Öljynjalostuksessa lämmönvaihtimien ennenaikainen likaantuminen voi johtaa toimintakustannusten nousuun ja energiatehokkuuden menetykseen lisääntyneiden huoltotarpeiden sekä polttoaineen ja höyryn käytön vuoksi. Lämmönvaihtimien likaantumista voidaan seurata ja aloittaa toimenpiteet ennen mittavia energiahäviöitä. Näin tehdään ennakoivaa kunnossapidon suunnittelua

Energianhuollon tavoitteena on usein ydinprosessien kannalta oleellisen höyryntuotannon ja höyrynjakelun tehokas hallinta. Toiminnallisia haasteita ovat kattilalaitteiden, ohjausjärjestelmien ja infrastruktuurin yhtenäisyyden suojaaminen, samoin kuin lämpöhäviöiden pienentäminen jakelussa sekä polttoaineen kulutuksen ja lämmönvaihtimien optimointi. Nämä haasteet voitetaan tarkan ja luotettavan mittauksen ja valvonnan avulla, ja samalla toiminnan ja kunnossapidon tehokkuus paranee.

Vety käyttöön

Nopeasti kasvava vedyn käyttö ja jakeluverkostot tulevaisuuden energiapaletissa tarvitsevat mittaus- ja automaatioteknologiaa kasvun mahdollistajana. Euroopassa on tavoitteena luoda 6800 km vedynjakeluverkostoa vuoteen 2030 mennessä. Putket, kompressorit, kryolämpötilasäiliöt, säiliöautot ja kaasumaisten aineiden kuljetukset vaativat kaikki erikoistunutta tekniikkaa vastaamaan erikoisolosuhteiden asettamiin turvallisuusvaatimuksiin.

Turvallisen ja luotettavan vedyn varastoinnin ja jakelun avainasemassa ovat näitä olosuhteita kestävät kaasuanalysaattorit, paineenalennusventtiilit, sekä mittausten toimintavarmuus ja suorituskyky. Esimerkiksi massamäärämittareilta vaaditaan kaasun varastoinnissa ja siirrossa korkeaa tarkkuutta ja riittävän laajaa säätöaluetta.

Biometaani mukaan

Edullisen uusiutuvan energian kysynnän lisääntyminen on kasvattanut vahvasti biometaanin kysyntää. Uudet määräykset sallivat biometaanin lisäämisen maakaasuverkkoon, ja monet Euroopan maat ovat luoneet kannustimia biometaanin lisäämiseksi. Biometaanin tuotantoon liittyvistä riskeistä johtuen, tuottajien on noudatettava tiukkoja määräyksiä ja standardeja, joilla varmistetaan turvallinen ja luotettava toiminta koko tuotantolaitoksen ja sen laitteiden elinkaaren ajan.

Ennen kuin biometaania voidaan jakaa verkkoon, kaasun laatu on testattava sen varmistamiseksi, että se täyttää kaikki asiaankuuluvat turvallisuusvaatimukset, mukaan lukien eurooppalainen standardi EN 16723, koskien biometaanin jakelua kaasuverkkoon.

Tämän kirjoitettuani, jaoston jäsenten suurella avulla, odotan innolla seuraavaa kokousta. Pääsenhän jälleen istumaan ympäristövastuun ytimeen.

Juha Ala-Hiiro
Johtava asiantuntija, Prosessiautomaatio-jaoston asiamies, Teknisen Kaupan Liitto
  • Koulutuskalenteri
  • Hallitusohjelmatavoitteet
  • Markkinakatsaus