נזקי קורוזיה במפעל, חלק ג': מתמודדים עם קורוזיה במלאי
בכתבות הקודמות עסקנו בעיקר באפיון תופעת הקורוזיה שיש במפעל ובשימוש במושגים בסיסיים. למידה של סוגי הקורוזיה והבחנה ביניהם יתרמו לאיתור פתרון מתאים, אשר ישרת את המפעל לאורך זמן.
בחלק זה, האחרון בסידרה, פתרון להתמודדות עם התופעה במקום שתמיד נשכח, מאחר שהוא אינו חלק מתהליך הייצור - מחסן החלקים והמלאי.
תוכנית להתמודדות עם קורוזיה במלאי
כל מפעל יצרני חייב להחזיק מלאי של חומרי גלם ומלאי של מוצרים מוגמרים לפני העברתם ללקוח הסופי. גודל המפעל ואופי הייצור קובעים את רמות המלאי שיש להחזיק. רוב המפעלים מחזיקים מלאי של חלקים למקרי חירום כדי להתמודד עם כל תקלה.
נוסף על כך, בשל זמני אספקה ארוכים לציוד כבד ומורכב, מפעלים רבים רוכשים חלקים וציוד הרבה לפני הצורך, ושומרים על מלאי, לעיתים מלאי גדול מאוד, מתוך כוונה למנוע מצבי השבתה פוטנציאליים שעשויים להיות יקרים מאוד. אלא שתנאי האחסון של המלאי אינם תמיד אידיאליים.
” לאחר יישום של תוכנית השימור/שיקום, יש לעקוב אחר הרכיבים באופן רבעוני, ואם מזוהה התרחשות מחודשת של קורוזיה, לבצע פעולות מתקנות. אשר לציוד מלאי חדש, יש להגדיר נוהל קליטה שמאפשר שימור לתקופת האחסנה עד השימוש “
בשל גודל הציוד ומחסור תמידי במקום במחסנים, ישנם חלקים שמאוחסנים בחוץ וצריכים לעמוד בטמפרטורות קיצוניות, בסביבה לחה ורטובה, ולפעמים אף חומצית ומלוחה (למי שנמצא בקרבת הים), המזיקה לשלמותם של מרבית חלקי המתכת, והם מחלידים עם הזמן.
אבל לא רק מתכת סובלת מקורוזיה. חומרים פולימריים וחומרים פלסטיים סובלים מאיבוד היכולת האלסטית שלהם ומתחילים להתקשות ולהתפורר בטרם נכנסו לעבודה. התקנת חלקים נגועים בקורוזיה, במקרים רבים פירושה שהציוד נידון להיכשל מוקדם בהרבה מהצפוי.
אזור המחסן במפעל מועד לפורענות עקב שינוי תמידי בתנועות המלאי, שינוי הסביבה בשל פתיחה וסגירה של מעברים ומקומות אחסון, וכן תנועה של עובדים העוברים דרכו דרך קבע. קשה לאבחן את התפתחות הקורוזיה בגלל המגוון הרחב של חומרים הקיימים במלאי, ועל כן נדרשים פתרונות ממוקדים בשימור, ולא בהתאמת הסביבה שתהיה פחות קורוזיבית.
חלק מהפתרונות עשויים להיות ספציפיים מאוד, תלוי במורכבות של סוג החומר. לדוגמה, מחליפי חום, משאבות, צנרת ושסתומים - על משטחים גדולים - יטופלו אחרת ממסבים וממערכות פנאומטיות. כמו כן בשל הייעוד של החלקים, בדרך כלל נדרשת הגנה זמנית ולא קבועה. דבר זה עשוי לאתגר את העובדים, המנהלים, וגם הלקוחות, המצפים שחלקי המלאי יהיו מוכנים לשירות בעת הצורך.
בניית תוכנית התמודדות עם קורוזיה תביא להארכת חיי הציוד הן מבחינת חלקים חדשים הן מבחינת הציוד הקיים, באופן שיביא לחיסכון ניכר בעלויות השנתיות ויבטיח שהמוצרים המסופקים ללקוחות יהיו אמינים לאורך זמן.
” גישה אחת למניעת קורוזיה של חלקים ממתכת היא לאגור אותם עם אריזות מעכבות קורוזיה נדיפות (VCI). אריזות מסוג זה יוצרות אדים כימיים אשר משאירים שכבה דקה ומגנה על החלקים המאוחסנים “
אני ממליץ לבנות תוכנית מקיפה בת שישה שלבים לשמירה על המלאי.
1. הערכה של ערך המלאי השוטף והפסדים פוטנציאליים עקב קורוזיה וחלודה.
בשלב הראשון יש לבחון אובייקטיבית את המלאי הקיים כדי לאתר פרטים הנמצאים במצב של חידוש או גריטה (שמשמעם הפסד כלכלי). לשם כך מחלקים את המלאי לשלוש קבוצות: מלאי במצב תקין, מלאי במצב מקובל שאפשר להשתמש בו או לחדשו, מלאי שאינו תקין ויש לגרוע אותו.
* יש לאמוד עלות שנתית של מלאי שאינו ניתן לתיקון או אינו בר השבה (נחשב גרוטאות). הערך הכספי של החומר, החלקים והמוצרים ה"אבודים", הוא למעשה הבסיס לתקציב המיועד לשימור ואחזקה של מלאי ללא קורוזיה.
* מומלץ לשתף את תוצאות הסקירה בפורום הרחב ביותר שניתן, ובשיתוף כלל המחלקות. כך כל בעלי התפקידים הרלוונטיים יבינו את הסוגיות ואת ההשלכות של העלות והביצועים.
2. לוחות זמנים וסדרי עדיפויות.
* מפרידים את המלאי הנותר לשני תחומים: ציוד/חלקים הניתנים להצלה בעזרת שחזור מסוים; וציוד/חלקים שמצבם טוב מספיק כדי לקבל הגנה.
* קובעים סדר עדיפויות של ציוד שצריך להתייחס אליו תחילה, ועוקבים אחר ההתקדמות בגיליון עבודה.
* מגדירים את תוכנית הפעולה (תוכנית משקמת) ולוחות זמנים.
3. שיטות טיפול בסוגי מלאי למיניהם.
בכל פריט במלאי אפשר לטפל בכמה דרכים, בהתאם למצבו.
א. מסירי חלודה להסרה כימית
אפשר להסיר חלודה עם מגוון רחב של מוצרים חומציים באופן כימי. מכיוון שמדובר בחומצה, אני ממליץ להשתמש במוצרי הסרה בריכוז נמוך מאוד של החומר הפעיל. לאחר הסרת החלודה נותרת על שכבת הברזל הנקייה שכבה פוספטית שמעכבת את הקורוזיה ומאפשרת זמן להמשך טיפול. לאחר הסרת החלודה יש למרוח ציפוי משמר לטווח ארוך כדי למנוע הופעה חוזרת.
ב. הסרת חלודה מכנית - ניקוי חול/צבעי בסיס ייחודיים
בעבר היה נהוג לקחת את החלקים הגדולים במלאי, שסבלו מהתפתחות קורוזיבית, לניקוי חול שיסיר את שכבת הקורוזיה ולהשמיש אותם. התהליך היה קל ומהיר למדי.
ניקוי חול הוא תהליך שנועד להסיר לכלוך, חלודה, שמן וצבע לא רצוי ממוצרי מתכת. תהליך זה מבוצע בהתזת חול בלחץ אוויר גבוה על פני משטח מסוים. החול רך למגע במצב סטטי, אך כאשר הוא נורה במהירות אדירה, הגרגרים הקטנים פועלים כמו עשרות אלפי סכינים קטנות וחדות, אשר מקלפות את פני משטח המתכת ומסירות את הלכלוך או הצבע הלא רצויים.
בשנים האחרונות מוחמרים בעקיבות התקנים הנוגעים לאופן השימוש בניקוי חול בשל הסכנה הבריאותית שיש בחלקיקים. השימוש בשיטה זו נאסר במדינות רבות. בארץ עדיין נעשה בה שימוש, אך המגמה היא למצוא תחליפים.
בזכות התפתחות הננו טכנולוגיה, ישנם כיום צבעי בסיס ייחודיים המהווים פתרון ירוק וחדשני, שמאפשר לצבוע על המשטח החלוד בלי להסיר את החלודה. הטכנולוגיה החדשה חוסכת זמן ולוגיסטיקה, ובעיקר מבטלת את הסכנה הטמונה בחשיפה לחלקיקי האבק המסוכנים שנוצרים בתהליך הניקוי של החול. יש לדעת כי הצבע אינו ניתן להסרה לאחר יישומו.
מערכות הצבע עם צבעי הבסיס המיועדים לקורוזיה מבצעות פעולה כפולה. הן ממירות את שכבת הקורוזיה בשכבת הגנה אשר עוצרת את המשך ההתפשטות של הקורוזיה, ויוצרות חוצץ בין האוויר והלחות למתכת ומונעות את תהליך ההתחמצנות.
ג. הגנה על חלקי מתכת גדולים במלאי
גישה אחת למניעת קורוזיה של חלקים ממתכת היא לאגור אותם עם אריזות מעכבות קורוזיה נדיפות (VCI). אריזות מסוג זה יוצרות אדים כימיים אשר משאירים שכבה דקה ומגנה על החלקים המאוחסנים. האתגר הגדול ביותר עם אריזות VCI הוא להבטיח שהן נשארות אטומות לאוויר וללחות. שיטה זו קשה ליישום על חלקים גדולים.
השיטה הטובה ביותר להגנה על משטחי מתכת היא יישום ציפוי דמוי שעווה, היוצר ציפוי אלסטי אטום ומונע קורוזיה לטווח ארוך למדי. ציפויים איכותיים מחזיקים עד עשור בתנאים מקורים וכשנתיים בחשיפה מלאה לתנאי חוץ. ציפוי כזה מגיע בתצורת נוזל הניתן למריחה או לריסוס, ועל כן אידיאלי לחלקים גדולים ולמשטחים גסים כגון מחליפי חום, שסתומים וצנרת. יתרון נוסף וגדול של חומרים מסוג זה הוא שאפשר להסירם בקלות ולהשמיש את החלק במהירות רבה.
” בשלב הראשון יש לבחון את המלאי הקיים כדי לאתר פרטים הנמצאים במצב של חידוש או גריטה. לשם כך מחלקים את המלאי לשלוש קבוצות: מלאי במצב תקין, מלאי במצב מקובל שאפשר להשתמש בו או לחדשו, מלאי שאינו תקין ויש לגרוע אותו “
ד. הגנה על רכיבים מורכבים וחלקים מתכתיים מדויקים
יש להגן על רכיבים מדויקים כגון מסבים, רכיבים חשמליים, שרשראות וצירים בעזרת שכבה דקה מאוד של שמן המכיל מעכבי קורוזיה ובעל יכולת היצמדות (אדהזיה) גבוהה. שמנים המיועדים לדחות לחות ולשמר חלקים אמורים לאפשר שקט לפרק זמן של עד שישה חודשים, כתלות בתנאי הסביבה.
לא כל השמנים מיועדים לשימור. שמן נוטה לצוף על מים, ולכן כאשר החלק נחשף למים, יש היפרדות של השמן מהמשטח, ותופעת החיזור (חמצון) מתחילה. כדי לבחון בקלות את יכולת ההיצמדות של השמן שנעשה בו שימוש, יש לטפטף מספר טיפות לתוך כוס מים. שמן שמסוגל לדחות מים ישקע, ולא יצוף עליהם. היתרון הגדול בשימוש בשיטת הגנה זו הוא שלא נדרש להסיר את השמן לפני הכנת הרכיב לשירות.
ה. חלקים לא מתכתיים
כפי שציינתי, גם חלקים לא מתכתיים, כגון פלסטיק ורכיבי פולימר אחרים, מתמודדים עם תופעת הקורוזיה וזקוקים להגנה בזמן האחסון. פולימרים כגון רצועות גומי, אטמים פולימריים ואטמי O, ומגוון חלקי פלסטיק אחרים, ייפגעו כתוצאה מחשיפה ל-UV ומחשיפה לאדים כימיים, לחום וליובש.
לדוגמה, רצועת גומי שמתקשה בזמן שהייה במלאי, מאבדת את יכולות המשיכה והאחיזה שלה. כאשר תורכב על דסקיות ההנעה, יידרש כוח רב יותר להניע אותה, ולפיכך יופחת הכוח של המיכון הכללי וצריכת החשמל תעלה מאוד.
ישנם פתרונות המיועדים להגן על רצועות, כגון שמני רצועות למיניהם. חשוב לוודא שהשמן אכן אוטם את הגומי לחדירת מים ומשמש כמערכת שימור והגנה של צינורות ושל אטמי O, ולא הופך את הרצועות לדביקות, שכן הן יספחו אליהן אבק ולכלוך וייעשו לא שמישות.
ברכיבים אלקטרוניים ובכרטיסים מודפסים צריך להגן על חלקי המתכת והפלסטיק במשולב: מצד אחד לאטום את החלק מפני קורוזיה, ומצד אחר לשמור על החיווט ולמנוע קצר. בשוק ישנם חומרי איטום פולימריים שקופים הניתנים לריסוס ונהפכים לשכבת ציפוי אטומה, קשיחה ושקופה, אשר מגנה עליהם מלחות וממים ומתאימה להגנה על רכיבים חשמליים.
4. רכישת חומרים ואביזרים והקצאת זמן לכוח אדם.
לפי כמות החלקים שיש לשמר, לחדש ולהגן עליהם, יש להצטייד בטכנולוגיה הנבחרת (חומרים כימיים ייעודיים, כמוסבר לעיל). לפי צרכי היישום יש להזמין ציוד ריסוס, אמבטיות להשריה וניקוי של חלקים, ציוד מגן וכדומה. יש להקים אזור עבודה נוח, שגודלו יאפשר לשנע את הציוד, לטפל בו ולהשיבו לאחסון, וכן להקצות כוח אדם ליישום התוכנית.
5. יישום והדרכה.
כפי שנדרש בכל הטמעה של מערכת חדשה, יש להכשיר את הצוות לשימוש נכון בחומרים, בבטחה ובמקצועיות. חשוב לקבל מהספק המקומי ומיצרן החומרים הדרכה באתר לאנשי המפעל.
6. אחסון, מעקב ו-ROI (חישובי החזר השקעה).
לאחר יישום של תוכנית השימור/שיקום, יש לעקוב אחר הרכיבים באופן רבעוני, ואם מזוהה התרחשות מחודשת של קורוזיה, לבצע פעולות מתקנות. אשר לציוד מלאי חדש, יש להגדיר נוהל קליטה שמאפשר שימור לתקופת האחסנה עד השימוש.
מלבד זאת, בכל פרק זמן קצוב יש לבצע בחינה כלכלית להחזר ההשקעה של התקציב לשימור שנקבע בתחילת התהליך. נרצה לראות ירידה ניכרת ואף מוחלטת בחלקים שנפגמו עקב קורוזיה, ונצפה לשינוי לטובה באורך חיי הציוד שמותקן ועובד במפעל תוך כדי עמידה בתקציב הראשוני.
” בשל זמני אספקה ארוכים לציוד כבד ומורכב, מפעלים רבים רוכשים חלקים וציוד הרבה לפני הצורך, ושומרים על מלאי, לעיתים מלאי גדול מאוד, מתוך כוונה למנוע מצבי השבתה פוטנציאליים שעשויים להיות יקרים מאוד. אלא שתנאי האחסון של המלאי אינם תמיד אידיאליים “
אם ההשקעה אינה מחזירה את עצמה וציוד וחלקים עדיין ניזוקים מקורוזיה ויוצאים משימוש, יש לבחון כיצד אפשר לשפר ולשנות את שיטות השימור וההגנה.
חריגה מהתקציב עשויה ללמד על שימוש חורג וקניית יתר של טכנולוגיה להגנה ולהסרת קורוזיה. כאשר לא מושגת התוצאה היעילה ביותר לציוד בסביבה שבה הוא נמצא, נעשה לעיתים שימוש מוגזם בחומרים. גם כאן יש לבחון מחדש את השימוש באמצעים הקיימים, ולפי הצורך לחפש טכנולוגיות הגנה מתאימות יותר.
סיכום
קורוזיה היא תופעת טבע המתרחשת סביבנו כל הזמן. כל עוד יש אוויר ולחות, נמשיך להתמודד עימה. הזנחתה עלולה להביא לנזקים ולהפסדים ניכרים למפעל, ובמקרים קשים אף לסכן חיים. חשוב להיות מודעים אליה, ובשום פנים לא להתעלם ממנה.
המדע והמחקר תרמו למציאת פתרונות ארוכי טווח. הבנה של מקור הקורוזיה תביא למציאת הפתרון המתאים ביותר ועקב כך לצמצום העלויות הכספיות ולחיסכון עתידי. תיעוד של המקורות ושל דרכי הפתרון ישרתו את החברה הן בטווח הקצר הן בטווח הארוך.
לאחר שהתחלתם להבין את המשמעות של קורוזיה ושל החיסכון הטמון במניעתה, הקדישו תשומת לב למציאת החומרים הנכונים כדי להתמודד עימה באופן הנכון והמקצועי ביותר.
הכותב הינו מנכ"ל סיל הנדסה בע"מ. elan@sealeng.co.il
