Компания ESAB – один из мировых лидеров в области производства оборудования и расходных материалов для сварки и резки металлов – производит оборудование для ручной сварки и резки, автоматизированной сварки и механических систем резки, а также сварочные материалы и средства индивидуальной защиты. В России компания представлена двумя производственными площадками, в Санкт-Петербурге и Тюмени, где ежегодно изготавливается более 45 тыс. т сварочных электродов, флюса и проволоки.
Оптимизация энергозатрат на производстве – одно из приоритетных направлений в работе компании. На всех производственных площадках компании ежегодно реализуется план по повышению энергоэффективности. В результате, за 10 лет удалось снизить энергопотребление на 35% на тонну выпущенной продукции, в дальнейшем планируется снижать энергопотребление на 3–5% ежегодно.
Влияние высокой энергозатратности на производство
Несмотря на сравнительно низкую стоимость энергоресурсов в России, тарифы повышаются ежегодно, и за последние 5 лет увеличились на 50%, так что компании заинтересованы в том, чтобы внедрять на производствах энергоэффективные решения.
Энергозатраты завода зависят от вида производства и количества затрачиваемых на него этапов. К примеру, изготовление сварочных электродов проходит несколько стадий, и каждая из них отличается по энергоемкости – на одном этапе металл проходит через систему охлаждения, на другом его раскаливают, на третьем наносят шифту, затем энергия тратится на сушку и прокалку, при производстве сварочных флюсов она идет при температурах до 700 °С. В среднем, на одну тонну продукции расходуется 670 кВт·ч. – на производствах сварочных электродов и флюсов наиболее энергоемкими являются прокалочные печи и металлообрабатывающие волочильно-рубочные станки. Помимо энергии, расходуемой непосредственно на выпуск продукции, в энергозатраты входит энергия, необходимая для функционирования вспомогательного оборудования, топлива для внутризаводского транспорта, а также на отопление и кондиционирование помещений. На заводах количество затрачиваемой энергии отличается – в Тюмени, в условиях сибирских морозов, расходы на отопление значительно выше, нежели в Санкт-Петербурге, поэтому и средний расход на тонну продукции больше на 30%.
Способы оптимизации энергозатрат на производствах ESAB в России
Повышение энергоэффективности на производстве достигается благодаря снижению потребления всех видов энергии – электричества, природного газа, тепла и других. Уменьшить их расход можно, например, за счет замены старых ртутьсодержащих ламп на современные светодиодные или установки датчиков присутствия и освещенности, а также при использовании инверторных двигателей вместо классических. Снижение потерь тепла достигается путем своевременного проведения тепловизионных обследований, использования современных утеплителей или отделочных материалов для зданий, внедрения систем автоматического контроля и управления температурным режимом в помещениях. Также существует возможность рекуперации избытков тепла и его использования системами отопления или для технологических нужд. Например, при производстве сварочного флюса существует возможность отбирать избыточное тепло, выделяемое при охлаждении горячего прокаленного флюса, и использовать его для нагревания холодного флюса, подаваемого на прокалку.
На производственных предприятиях ESAB в России используются все вышеперечисленные способы повышения энергоэффективности.
Современные тепловизоры широкодоступны и предоставляют пользователю возможность самостоятельно выявлять утечки тепла из здания или через корпус оборудования.
Например, на производственных предприятиях ESAB в России регулярно проводят тепловизионные обследования зданий и прокалочных печей, которые позволяют составлять карту температур, показывающую, есть ли необходимость в ремонте или замене утеплителя, отделочных материалов и т. д. Такие обследования производственных площадок проводятся 1 раз в год в холодный период, когда при включенной системе отопления на экране тепловизора можно зафиксировать утечки тепла. Для тепловизионного обследования, как правило, используется тепловизор ThermaCam (FLIR) совместно с цифровой фотокамерой. Фотографирование и тепловизионное обследование выполняются из одних и тех же точек съемки, и по результатам принимается решение о восстановлении теплоизоляции и других видах ремонта.
Кроме того, температурные карты показывают, как производство может уменьшить свой экологический след – именно благодаря картам российское подразделение ESAB начало проводить мероприятия по снижению образования отходов и увеличению доли их переработки.
Альтернативные методы сокращения энергопотребления
В настоящее время на заводе ЭСАБ СВЭЛ в Санкт-Петербурге реализуются проекты по модернизации прокалочных печей. Прокалка электродов является наиболее энергоемким процессом производства – электроды нагреваются до 450 °С. Изношенная теплоизоляция вела к значительным потерям энергии, затрачиваемой на поддержание температуры, поэтому основной задачей модернизации стало снижение теплопотерь через корпус печи. Было произведено вскрытие корпуса, выемка старого теплоизоляционного материала и заполнение современной теплоизоляцией, с большим коэффициентом теплопроводности. В результате энергопотребление на цикл прокалки электродов снизилось на 10%.
Интересное решение реализовано для повторного использования избытков тепла, выделяемого при работе оборудования или охлаждении материалов. К примеру, технология экономии энергии при прокалке керамического флюса заключается в том, что между низкотемпературной и высокотемпературной печами устанавливают воздушный трубчатый теплообменник. Так, отходящий горячий воздух из высокотемпературной печи встречается с холодным воздухом, который в результате нагревается и подается в низкотемпературную печь. Такое решение позволяет уменьшить количество энергии, необходимой на нагревание и поддержание температурного режима в низкотемпературной печи.
Помимо этого, энергоэффективность достигается за счет применения возобновляемых источников энергии. На одном из предприятий ESAB уже в ближайшее время планируется испытать солнечные батареи в качестве источников энергии для системы уличного освещения в темное время суток.
Результаты тепловизионного обследования производственного помещения
