यूव्ही कोटिंग्ज तंत्रज्ञानासह व्हीओसी उत्सर्जन काढून टाकणे: एक केस स्टडी

मायकेल केली, अलाईड फोटोकेमिकल आणि डेव्हिड हॅगुड, फिनिशिंग टेक्नॉलॉजी सोल्यूशन्स
पाईप आणि ट्यूब उत्पादन प्रक्रियेतील जवळजवळ सर्व VOCs (अस्थिर सेंद्रिय संयुगे) काढून टाकण्यास सक्षम असल्याची कल्पना करा, दर वर्षी 10,000 पाउंड VOCs च्या बरोबरीने. तसेच अधिक थ्रुपुट आणि कमी खर्च प्रति भाग/रेषीय फूट सह जलद गतीने उत्पादन करण्याची कल्पना करा.

शाश्वत उत्पादन प्रक्रिया उत्तर अमेरिकन बाजारपेठेत अधिक कार्यक्षम आणि ऑप्टिमाइझ केलेल्या उत्पादनाकडे जाण्यासाठी महत्त्वाच्या आहेत. स्थिरता विविध प्रकारे मोजली जाऊ शकते:
VOC कपात
कमी ऊर्जा वापर
अनुकूल कामगार कर्मचारी
जलद उत्पादन उत्पादन (कमीसह अधिक)
भांडवलाचा अधिक कार्यक्षम वापर
शिवाय, वरील अनेक संयोजन

अलीकडे, एका आघाडीच्या ट्यूब उत्पादकाने त्याच्या कोटिंग ऑपरेशन्ससाठी नवीन धोरण लागू केले. निर्मात्याचे पूर्वीचे गो-टू कोटिंग प्लॅटफॉर्म वॉटरबेस्ड होते, जे VOC चे प्रमाण जास्त होते आणि ते ज्वलनशील देखील होते. अंमलात आणलेले टिकाऊ कोटिंग प्लॅटफॉर्म 100% घन अल्ट्राव्हायोलेट (UV) कोटिंग तंत्रज्ञान होते. या लेखात, ग्राहकाची सुरुवातीची समस्या, UV कोटिंग प्रक्रिया, एकूण प्रक्रियेत सुधारणा, खर्च बचत आणि VOC कपात यांचा सारांश दिला आहे.
ट्यूब मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये कोटिंग ऑपरेशन्स
इमेज 1a आणि 1b मध्ये दाखवल्याप्रमाणे निर्माता वॉटरबेस्ड कोटिंग प्रक्रियेचा वापर करत होता ज्याने गोंधळ सोडला. या प्रक्रियेचा परिणाम केवळ कोटिंग मटेरियल वाया जाण्यातच झाला नाही, तर त्यामुळे दुकानातील मजल्याचा धोका निर्माण झाला ज्यामुळे VOC एक्सपोजर आणि आगीचा धोका वाढला. याव्यतिरिक्त, सध्याच्या वॉटरबेस्ड कोटिंग ऑपरेशनच्या तुलनेत ग्राहकाला सुधारित कोटिंग कामगिरी हवी होती.

अनेक उद्योग तज्ञ जल-आधारित कोटिंग्जची तुलना यूव्ही कोटिंग्सशी थेट करतील, परंतु ही वास्तववादी तुलना नाही आणि ती दिशाभूल करणारी असू शकते. वास्तविक UV कोटिंग हा UV कोटिंग प्रक्रियेचा उपसंच आहे.

आकृती 1. प्रकल्प प्रतिबद्धता प्रक्रिया

यूव्ही ही एक प्रक्रिया आहे
यूव्ही ही एक प्रक्रिया आहे जी महत्त्वपूर्ण पर्यावरणीय फायदे, एकूण प्रक्रिया सुधारणा, सुधारित उत्पादन कार्यप्रदर्शन आणि होय, प्रति लीनियर फूट कोटिंग बचत देते. UV कोटिंग्ज प्रकल्प यशस्वीरित्या राबविण्यासाठी, UV कडे तीन मुख्य घटकांसह प्रक्रिया म्हणून पाहिले पाहिजे - 1) ग्राहक, 2) UV अनुप्रयोग आणि उपचार उपकरणे इंटिग्रेटर आणि 3) कोटिंग्ज तंत्रज्ञान भागीदार.

हे तिन्ही यूव्ही कोटिंग सिस्टमच्या यशस्वी नियोजन आणि अंमलबजावणीसाठी महत्त्वपूर्ण आहेत. तर, एकूण प्रकल्प सहभाग प्रक्रियेवर एक नजर टाकूया (आकृती 1). बहुतेक प्रकरणांमध्ये, हा प्रयत्न यूव्ही कोटिंग तंत्रज्ञान भागीदाराद्वारे केला जातो.

कोणत्याही यशस्वी प्रकल्पाची गुरुकिल्ली म्हणजे अंगभूत लवचिकता आणि विविध प्रकारच्या ग्राहकांशी आणि त्यांच्या अनुप्रयोगांशी जुळवून घेण्याची क्षमता असलेल्या प्रतिबद्धतेच्या पायऱ्या स्पष्टपणे परिभाषित करणे. हे सात प्रतिबद्धता टप्पे ग्राहकासोबत यशस्वी प्रकल्प प्रतिबद्धतेसाठी आधार आहेत: 1) एकूण प्रक्रिया चर्चा; 2) ROI चर्चा; 3) उत्पादन वैशिष्ट्ये; 4) एकूण प्रक्रिया तपशील; 5) नमुना चाचण्या; 6) आरएफक्यू / एकूण प्रकल्प तपशील; आणि 7) सतत संवाद.

या प्रतिबद्धता टप्प्यांचे अनुक्रमे पालन केले जाऊ शकते, काही एकाच वेळी येऊ शकतात किंवा त्यांची अदलाबदल केली जाऊ शकते, परंतु त्या सर्व पूर्ण केल्या पाहिजेत. ही अंगभूत लवचिकता सहभागींना यशाची सर्वोच्च संधी प्रदान करते. काही प्रकरणांमध्ये, सर्व प्रकारच्या कोटिंग तंत्रज्ञानातील मौल्यवान उद्योग अनुभवासह संसाधन म्हणून अतिनील प्रक्रिया तज्ञांना गुंतवणे सर्वोत्तम असू शकते, परंतु सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे मजबूत यूव्ही प्रक्रियेचा अनुभव. हे तज्ञ सर्व समस्यांवर नेव्हिगेट करू शकतात आणि कोटिंग तंत्रज्ञानाचे योग्य आणि निष्पक्ष मूल्यमापन करण्यासाठी तटस्थ संसाधन म्हणून कार्य करू शकतात.

स्टेज 1. एकूणच प्रक्रिया चर्चा
येथेच ग्राहकाच्या वर्तमान प्रक्रियेशी संबंधित प्रारंभिक माहितीची देवाणघेवाण केली जाते, सध्याच्या मांडणीची स्पष्ट व्याख्या आणि सकारात्मक/नकारात्मक स्पष्टपणे परिभाषित केले आहे. बऱ्याच प्रकरणांमध्ये, म्युच्युअल नॉन-डिक्लोजर करार (NDA) असावा. त्यानंतर, स्पष्टपणे परिभाषित प्रक्रिया सुधारणा उद्दिष्टे ओळखली पाहिजेत. यामध्ये हे समाविष्ट असू शकते:
टिकाऊपणा - VOC कपात
श्रम कपात आणि ऑप्टिमायझेशन
सुधारित गुणवत्ता
ओळीचा वेग वाढला
मजल्यावरील जागा कमी करणे
ऊर्जा खर्चाचे पुनरावलोकन
कोटिंग सिस्टमची देखभालक्षमता - सुटे भाग इ.
पुढे, या ओळखलेल्या प्रक्रिया सुधारणांवर आधारित विशिष्ट मेट्रिक्स परिभाषित केले जातात.

टप्पा 2. गुंतवणुकीवर परतावा (ROI) चर्चा
सुरुवातीच्या टप्प्यावर प्रकल्पासाठी ROI समजून घेणे महत्त्वाचे आहे. तपशिलाची पातळी ही प्रकल्प मंजुरीसाठी आवश्यक असणारी पातळी असण्याची गरज नसली तरी, ग्राहकाला सध्याच्या खर्चाची स्पष्ट रूपरेषा असली पाहिजे. यामध्ये प्रति उत्पादन खर्च, प्रति रेखीय फूट इत्यादींचा समावेश असावा; ऊर्जा खर्च; बौद्धिक मालमत्ता (आयपी) खर्च; गुणवत्ता खर्च; ऑपरेटर / देखभाल खर्च; टिकाऊपणा खर्च; आणि भांडवलाची किंमत. (ROI कॅल्क्युलेटरच्या प्रवेशासाठी, या लेखाचा शेवट पहा.)

स्टेज 3. उत्पादन तपशील चर्चा
आज उत्पादित केलेल्या प्रत्येक उत्पादनाप्रमाणे, प्रारंभिक प्रकल्प चर्चांमध्ये मूलभूत उत्पादन वैशिष्ट्ये परिभाषित केली जातात. कोटिंग ऍप्लिकेशन्सच्या संदर्भात, उत्पादनाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी ही उत्पादन वैशिष्ट्ये कालांतराने विकसित झाली आहेत आणि सामान्यत: ग्राहकाच्या सध्याच्या कोटिंग प्रक्रियेसह पूर्ण केली जात नाहीत. आम्ही त्याला “आज विरुद्ध उद्या” म्हणतो. सध्याच्या उत्पादनाची वैशिष्ट्ये समजून घेणे (जे कदाचित सध्याच्या कोटिंगसह पूर्ण केले जात नाही) आणि भविष्यातील गरजा परिभाषित करणे ज्या वास्तववादी आहेत (जी नेहमीच संतुलित कृती असते) यांच्यात ही एक संतुलित कृती आहे.

स्टेज 4. एकूण प्रक्रिया तपशील

आकृती 2. वॉटर बेस्ड कोटिंग्ज प्रक्रियेतून यूव्ही-कोटिंग प्रक्रियेकडे जाताना प्रक्रियेत सुधारणा उपलब्ध आहेत

ग्राहकाने सध्याच्या पद्धतींच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक गोष्टींसह सध्याची प्रक्रिया पूर्णपणे समजून घेतली पाहिजे आणि परिभाषित केली पाहिजे. हे UV सिस्टीम इंटिग्रेटरला समजणे महत्वाचे आहे, त्यामुळे नवीन UV सिस्टीमच्या रचनेत ज्या गोष्टी चांगल्या चालल्या आहेत आणि नसलेल्या गोष्टींचा विचार केला जाऊ शकतो. येथेच अतिनील प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण फायदे देते ज्यामध्ये कोटिंग्जचा वाढीव वेग, कमी मजल्यावरील जागेची आवश्यकता आणि तापमान आणि आर्द्रता कमी करणे समाविष्ट असू शकते (आकृती 2 पहा). ग्राहकाच्या उत्पादन सुविधेला संयुक्त भेट देण्याची शिफारस केली जाते आणि ग्राहकाच्या गरजा आणि आवश्यकता समजून घेण्यासाठी एक उत्तम फ्रेमवर्क प्रदान करते.

स्टेज 5. प्रात्यक्षिक आणि चाचणी धावणे
ग्राहकाच्या UV कोटिंग प्रक्रियेच्या सिम्युलेशनमध्ये सहभागी होण्यासाठी प्रत्येकाला अनुमती देण्यासाठी ग्राहक आणि UV सिस्टम इंटिग्रेटरने कोटिंग्स पुरवठादार सुविधेला भेट दिली पाहिजे. या काळात, पुढील क्रियाकलाप झाल्यामुळे अनेक नवीन कल्पना आणि सूचना समोर येतील:
सिम्युलेशन, नमुने आणि चाचणी
स्पर्धात्मक कोटिंग उत्पादनांची चाचणी करून बेंचमार्क
सर्वोत्तम पद्धतींचे पुनरावलोकन करा
गुणवत्ता प्रमाणन प्रक्रियेचे पुनरावलोकन करा
यूव्ही इंटिग्रेटर्सना भेटा
पुढे जाण्यासाठी तपशीलवार कृती योजना विकसित करा

स्टेज 6. RFQ / एकूणच प्रकल्प तपशील
ग्राहकाच्या RFQ दस्तऐवजात प्रक्रिया चर्चेमध्ये परिभाषित केल्यानुसार नवीन UV कोटिंग ऑपरेशनसाठी सर्व संबंधित माहिती आणि आवश्यकता समाविष्ट केल्या पाहिजेत. दस्तऐवजात यूव्ही कोटिंग तंत्रज्ञान कंपनीने ओळखलेल्या सर्वोत्तम पद्धतींचा समावेश केला पाहिजे, ज्यामध्ये कोटिंगला वॉटर-जॅकेटेड हीट सिस्टमद्वारे बंदुकीच्या टोकापर्यंत गरम करणे समाविष्ट असू शकते; टोट हीटिंग आणि आंदोलन; आणि कोटिंगचा वापर मोजण्यासाठी स्केल.

स्टेज 7. सतत संप्रेषण
ग्राहक, यूव्ही इंटिग्रेटर आणि यूव्ही कोटिंग्ज कंपनी यांच्यातील संवादाचे माध्यम महत्त्वाचे आहे आणि त्यांना प्रोत्साहन दिले पाहिजे. आज तंत्रज्ञानामुळे नियमित झूम/कॉन्फरन्स-प्रकार कॉल्स शेड्यूल करणे आणि त्यात सहभागी होणे अतिशय सोयीचे झाले आहे. यूव्ही उपकरणे किंवा प्रणाली स्थापित केली जात असताना आश्चर्यचकित होऊ नये.

पाईप उत्पादकाने प्राप्त केलेले परिणाम
कोणत्याही अतिनील कोटिंग प्रकल्पात विचारात घेण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण क्षेत्र म्हणजे एकूण खर्च बचत. या प्रकरणात, निर्मात्याने ऊर्जा खर्च, श्रम खर्च आणि कोटिंग्सच्या उपभोग्य वस्तूंसह अनेक क्षेत्रांमध्ये बचत केली.

ऊर्जा खर्च – मायक्रोवेव्ह-चालित यूव्ही वि इंडक्शन हीटिंग
ठराविक वॉटर बेस्ड कोटिंग सिस्टममध्ये, ट्यूबच्या प्री- किंवा पोस्ट-इंडक्शन हीटिंगची आवश्यकता असते. इंडक्शन हीटर्स महाग आहेत, उच्च-ऊर्जा ग्राहक आहेत आणि त्यांच्या देखभालीमध्ये महत्त्वपूर्ण समस्या असू शकतात. याव्यतिरिक्त, वॉटरबेस्ड सोल्यूशनसाठी 200 kw इंडक्शन हीटर ऊर्जा वापर आवश्यक आहे विरुद्ध. मायक्रोवेव्ह यूव्ही दिव्यांनी वापरलेले 90 kw.

तक्ता 1. 10-लॅम्प मायक्रोवेव्ह यूव्ही प्रणाली विरुद्ध इंडक्शन हीटिंग सिस्टम वापरून 100 kw/तास पेक्षा जास्त खर्चाची बचत
तक्ता 1 मध्ये पाहिल्याप्रमाणे, UV कोटिंग तंत्रज्ञान लागू केल्यानंतर पाईप निर्मात्याने प्रति तास 100 kw पेक्षा जास्त बचत केली आहे, तसेच प्रति वर्ष $71,000 पेक्षा जास्त ऊर्जा खर्च कमी केला आहे.

आकृती 3. वार्षिक वीज खर्च बचतीचे चित्रण
या कमी झालेल्या ऊर्जेच्या वापरासाठी खर्च बचत 14.33 सेंट/kWh च्या अंदाजे विजेच्या खर्चावर आधारित होती. प्रति वर्ष 50 आठवडे (आठवड्याचे पाच दिवस, प्रति शिफ्ट 20 तास) दोन शिफ्टमध्ये मोजले गेलेल्या ऊर्जेच्या वापरातील 100 kw/तास कपात, आकृती 3 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे $71,650 ची बचत करते.

श्रम खर्च कमी - ऑपरेटर आणि देखभाल
उत्पादन संस्था त्यांच्या श्रम खर्चाचे मूल्यांकन करणे सुरू ठेवत असल्याने, UV प्रक्रिया ऑपरेटर आणि देखभालीच्या कामाच्या तासांशी संबंधित अद्वितीय बचत देते. वॉटर बेस्ड कोटिंग्जसह, ओले कोटिंग सामग्री हाताळणी उपकरणांवर डाउनस्ट्रीममध्ये घट्ट होऊ शकते, जे शेवटी काढले जाणे आवश्यक आहे.

मॅन्युफॅक्चरिंग फॅसिलिटीच्या ऑपरेटर्सनी त्याच्या डाउनस्ट्रीम मटेरियल हाताळणी उपकरणांमधून वॉटर बेस्ड कोटिंग काढण्यासाठी / साफ करण्यासाठी दर आठवड्याला एकूण 28 तास वापरले.

खर्च बचतीव्यतिरिक्त (अंदाजे 28 श्रम तास x $36 [भारित खर्च] प्रति तास = $1,008.00 प्रति आठवडा किंवा $50,400 प्रति वर्ष), ऑपरेटरसाठी शारीरिक श्रम आवश्यकता निराशाजनक, वेळ घेणारी आणि योग्य धोकादायक असू शकतात.

ग्राहकाने प्रत्येक तिमाहीसाठी कोटिंग क्लीनअप लक्ष्यित केले, प्रत्येक तिमाहीत $1,900 मजुरीचा खर्च, तसेच कोटिंग काढण्यासाठी लागणारा खर्च, एकूण $2,500. प्रति वर्ष एकूण बचत $10,000 इतकी आहे.

कोटिंग सेव्हिंग्ज - वॉटरबेस्ड वि. यूव्ही
ग्राहक साइटवर 9.625-इंच-व्यासाच्या पाईपचे उत्पादन दरमहा 12,000 टन होते. सारांश आधारावर, हे अंदाजे 570,000 रेखीय फूट / ~ 12,700 तुकडे इतके आहे. नवीन UV कोटिंग तंत्रज्ञानासाठी अर्ज प्रक्रियेमध्ये 1.5 mils च्या ठराविक लक्ष्य जाडीसह उच्च-वॉल्यूम/लो-प्रेशर स्प्रे गनचा समावेश आहे. Heraeus UV मायक्रोवेव्ह दिवे वापरून उपचार पूर्ण केले गेले. कोटिंग्जच्या खर्चातील बचत आणि वाहतूक/अंतर्गत हाताळणी खर्च सारणी 2 आणि 3 मध्ये सारांशित केले आहेत.

तक्ता 2. कोटिंग किमतीची तुलना – यूव्ही विरुद्ध वॉटर बेस्ड कोटिंग्स प्रति रेखीय फूट

तक्ता 3. कमी येणाऱ्या वाहतूक खर्चातून अतिरिक्त बचत आणि साइटवरील सामग्री हाताळणी कमी

याव्यतिरिक्त, अतिरिक्त साहित्य आणि श्रम खर्च बचत आणि उत्पादन कार्यक्षमता लक्षात येऊ शकते.
अतिनील कोटिंग्ज पुन्हा दावा करण्यायोग्य आहेत (पाणी आधारित कोटिंग्स नाहीत), किमान 96% कार्यक्षमतेसाठी परवानगी देतात.

ऑपरेटर ॲप्लिकेशन उपकरणे साफ करण्यात आणि देखभाल करण्यात कमी वेळ घालवतात कारण उच्च-तीव्रतेच्या अतिनील उर्जेच्या संपर्कात आल्याशिवाय UV कोटिंग कोरडे होत नाही.

उत्पादन गती अधिक जलद आहे आणि ग्राहकाकडे उत्पादन गती 100 फूट प्रति मिनिट वरून 150 फूट प्रति मिनिटापर्यंत वाढवण्याची क्षमता आहे – 50% ची वाढ.

UV प्रक्रिया उपकरणांमध्ये सामान्यत: अंगभूत फ्लशिंग सायकल असते, ज्याचा मागोवा घेतला जातो आणि उत्पादन चालण्याच्या तासांनुसार शेड्यूल केला जातो. हे ग्राहकाच्या गरजेनुसार समायोजित केले जाऊ शकते, ज्यामुळे सिस्टम क्लीनअपसाठी कमी मनुष्यबळ आवश्यक आहे.

या उदाहरणात, ग्राहकाने प्रति वर्ष $1,277,400 ची बचत केली आहे.

VOC कपात
UV कोटिंग तंत्रज्ञानाच्या अंमलबजावणीमुळे VOCs देखील कमी झाले, जसे आकृती 4 मध्ये पाहिले आहे.

आकृती 4. यूव्ही कोटिंगच्या अंमलबजावणीचा परिणाम म्हणून VOC कमी

निष्कर्ष
UV कोटिंग्ज तंत्रज्ञान पाइप उत्पादकांना त्यांच्या कोटिंग ऑपरेशन्समध्ये VOCs अक्षरशः काढून टाकण्याची परवानगी देते, तसेच एक टिकाऊ उत्पादन प्रक्रिया देखील प्रदान करते जी उत्पादकता आणि एकूण उत्पादन कार्यप्रदर्शन सुधारते. अतिनील कोटिंग सिस्टममुळे खर्चातही लक्षणीय बचत होते. या लेखात नमूद केल्याप्रमाणे, ग्राहकाची एकूण बचत वार्षिक $1,200,000 पेक्षा जास्त झाली आहे, तसेच 154,000 lbs पेक्षा जास्त VOC उत्सर्जन काढून टाकले आहे.

अधिक माहितीसाठी आणि ROI कॅल्क्युलेटरमध्ये प्रवेश करण्यासाठी, www.alliedphotochemical.com/roi-calculators/ ला भेट द्या. अतिरिक्त प्रक्रिया सुधारणा आणि ROI कॅल्क्युलेटर उदाहरणासाठी, www.uvebtechnology.com ला भेट द्या.

साइडबार
अतिनील कोटिंग प्रक्रिया टिकाऊपणा / पर्यावरणीय फायदे:
कोणतेही अस्थिर सेंद्रिय संयुगे (VOCs) नाहीत
कोणतेही घातक वायु प्रदूषक (HAPs)
ज्वलनशील
सॉल्व्हेंट्स, पाणी किंवा फिलर नाहीत
आर्द्रता किंवा तापमान उत्पादन समस्या नाही

यूव्ही कोटिंग्जद्वारे ऑफर केलेल्या एकूण प्रक्रिया सुधारणा:
उत्पादनाच्या आकारावर अवलंबून, 800 ते 900 फूट प्रति मिनिटापर्यंत जलद उत्पादन गती
35 फुटांपेक्षा कमी (रेषीय लांबी) लहान भौतिक पाऊलखुणा
किमान कार्य-प्रक्रिया
कोणत्याही पोस्ट-क्युअर आवश्यकतांशिवाय झटपट कोरडे
डाउनस्ट्रीम ओले कोटिंग समस्या नाहीत
तापमान किंवा आर्द्रता समस्यांसाठी कोटिंग समायोजन नाही
शिफ्ट बदल, देखभाल किंवा वीकेंड शटडाउन दरम्यान कोणतेही विशेष हाताळणी/स्टोरेज नाही
ऑपरेटर आणि देखभाल यांच्याशी संबंधित मनुष्यबळाच्या खर्चात घट
ओव्हरस्प्रे, रिफिल्टर आणि कोटिंग सिस्टममध्ये पुन्हा दावा करण्याची क्षमता

अतिनील कोटिंग्जसह सुधारित उत्पादन कार्यप्रदर्शन:
सुधारित आर्द्रता चाचणी परिणाम
ग्रेट मीठ धुके चाचणी परिणाम
कोटिंग गुणधर्म आणि रंग समायोजित करण्याची क्षमता
क्लिअर कोट, धातू आणि रंग उपलब्ध

ROI कॅल्क्युलेटरद्वारे दर्शविल्यानुसार कमी प्रति रेखीय फूट कोटिंग खर्च: