I Sverige har processindustrin en central roll och i en processanläggning behövs det ofta flera tusen ventiler. Den svenska marknaden för industriventiler är därför stor och den uppskattas av Armaturföreningen vara värd omkring 2 miljarder kronor per år. Trots att ventilernas grundfunktion är enkel finns det idag en stor variation av olika ventiler och material att välja mellan för att de ska kunna användas med alla möjliga medier och i processer av alla slag, inom allt från kraftproduktion till pappers- och cellulosaindustrin. Den höga automationsgraden inom processindustrin innebär dessutom att ventilernas förmåga att kommunicera blir allt viktigare.
Text: Alarik Haglund
Armaturföreningen, som är Sveriges enda branschorganisation för industriventiler, samlar ett stort antal tillverkare och leverantörer som tillsammans står för mer än 90 procent av branschens totala omsättning i landet. När den bildade 1980 berättar Armaturföreningens ordförande Niclas Johansson att Sverige hade sina egna regler för tryckkärl och därmed ventiler. Armaturföreningens roll blev därför att agera remissinstans när det skulle tas fram nya lagförslag som gällde industriventiler. I samband med att EU tog över den här typen av frågor och CE-märkningen skapades förändrades emellertid Armaturföreningens roll och han förklarar att de idag bland annat arbetar med att tolka nya regler.
- Det är inte alltid EU:s direktiv kring tryckkärl och industriventiler är glasklara, kommenterar Niclas Johansson.
Han påpekar också att industriventiler är en ganska anonym bransch och att en del av Armaturföreningens arbete går ut på att marknadsföra branschen för att väcka intresse hos ungdomar och att öka kunskapen genom till exempel utbildningar.
- Det är en doldisbransch, men den är spännande och den är mycket större än vad man kanske tror, säger Niclas Johansson.
Tack vare att medlemsföretagen gör en årlig redovisning av sin försäljning talar han om att de kan uppskatta den totala marknaden för industriventiler i Sverige till ungefär 2 miljarder kronor per år.
Stor variation
Kunderna i industriventilbranschen återfinns främst inom processindustrin, som Niclas Johansson beskriver som den industri där den huvudsakliga processen utgörs av flöden av olika vätskor eller gaser.
- Typiska kunder är till exempel kemiska och petrokemiska industrier, kraftvärmeverk och kärnkraftverk, där flöden av vatten och ånga är viktiga, samt livsmedels- och läkemedelsindustrier. Vi har också vatten- och avloppsanläggningar som reningsverk, gruv- och stålindustrin, där det finns mer vätske- och gasflöden än man tror, och sist men inte minst pappers- och cellulosaindustrin, säger Niclas Johansson.
Även om grundfunktionen i stort sett är densamma berättar han att industriventiler kan delas in i olika grupper efter vilket syfte de har.
- Säkerhetsventiler har ju alla hört talas om och de flesta vet nog att de har till uppgift att säkra system mot att det blir för högt tryck. Det finns också backventiler, som hindrar att flöden går åt fel håll. En annan ventilgrupp är manuella ventiler, som precis som det låter används för att stänga eller öppna ett flöde för hand. Det är nog manuella ventiler som många ser framför sig när de tänker på ventiler, men de används idag främst när man ställer av anläggningar och behöver sektionera av olika delar, beskriver Niclas Johansson.
Eftersom automationsgraden inom industrin är hög poängterar han att den vanligaste gruppen i stället är styrda ventiler, som är utrustade med någon form av pneumatiskt eller elektriskt manöverdon och styrs med hjälp av ett överordnat styrsystem.
Han talar också om att man skiljer på avstängande ventiler, som antingen är av eller på, och reglerande ventiler, som reglerar flöden för att till exempel hålla rätt temperatur eller få rätt dosering.
- När det gäller avstängande ventiler finns det dessutom en rad olika principer som kan användas för att täta av ett flöde. Det handlar om allt från kulventiler till vridspjäll och kägelventiler, tillägger Niclas Johansson.
Kraftproduktion
När man producerar elektricitet i ett konventionellt kraftverk eller ett kärnkraftverk går det i grund och botten ut på att koka vatten till ånga för att driva en ångturbin och eftersom man jobbar med ånga påpekar Niclas Johansson att det oftast handlar om väldigt höga tryck, vilket ställer krav på de ventiler som används.
- För ventiler till kraftverk är utmaningen främst att de ska hålla för höga tryck och för höga temperaturer och det är därför större fokus på hållfasthet än korrosion och erosion. Med andra ord behöver man inte jobba så mycket med rostfria material utan mer med att använda olika typer av stål och stållegeringar för att öka hållfastheten, säger Niclas Johansson.
När det gäller kärnkraftverk finns det dessutom ett rigoröst regelverk som är mycket mer komplicerat än för konventionella kraftverk.
- Den europeiska CE-märkningen görs mot olika direktiv, vare sig det rör sig om leksaker eller elektroniska komponenter, och det direktiv som styr tryckkärl och ventiler heter PED (Pressure Equipment Directive). Det gäller dock inte för kärnkraftverk eftersom de har helt egna direktiv och varje land har sina egna krav. Där räcker det därför inte med CE-märkning, förklarar Niclas Johansson.
Hans kollega Martin Lagerfeldt påpekar även att våra kärnkraftverk är ganska gamla. Samtidigt körs de jämfört med kraftvärmeverk relativt mjukt, under materialens krypgränser, och delarna håller väldigt länge. De byts därför ut mycket sällan och det kan vara en utmaning att hitta nya delar när det väl behövs.
- Det är också en krympande marknad både i Sverige och i Tyskland, där många av leverantörerna finns, kommenterar Martin Lagerfeldt.
Papper och cellulosa
Inom pappers- och cellulosaindustrin, som är väldigt viktig i Sverige, tycker Niclas Johansson att det skett en renässans.
- Förr tillverkades mycket tidningspapper och tryckpapper och innan det digitala kom var många pappersmaskiner helt inriktade på det. Därför har man tvingats ställa om och idag tillverkas i stället mycket mer förpackningsmaterial som kartong, både för att vi vill ersätta plast och för att det skickas väldigt mycket som beställs online och som måste emballeras, säger Niclas Johansson.
Eftersom man i Sverige varit duktiga på att göra denna omställning menar han att det gynnat industriventilbranschen.
- För att ställa om måste man bygga om sina processer och det pågår fortfarande. Till exempel ökas kapaciteter och det finns många investeringsbeslut som gagnar även vår bransch, påpekar Niclas Johansson.
Eftersom processerna inom pappers- och cellulosaindustrin är väldigt komplexa och har väldigt många olika steg understryker han också att det behövs alla typer av industriventiler och att det ställs alla tänkbara krav.
- Många har produktion av ånga för att värma den interna processen och el för att kunna vara självförsörjande. Då ställs precis som i ett kraftverk krav på att ventilerna ska klara höga tryck och temperaturer. Dessutom har man både korrosiva och erosiva, det vill säga nötande, medier, som ställer helt andra krav på ventilerna, förklarar Niclas Johansson.
För att stå emot korrosion och erosion berättar han att det brukar krävas exotiska höglegerade material. När det inte är så höga tryck och temperaturer påpekar han emellertid att det i stället går att använda rena plastventiler eller metallventiler som invändigt är klädda med någon form av plastmaterial. Det vanligaste materialet är PTFE, som i dagligt tal brukar kallas för teflon.
Han tillägger också att det ofta handlar om stora flöden och att det därför behövs stora ventiler.
Standardisering gagnar alla
Niclas Johansson berättar att det endast finns ett fåtal tillverkare av industriventiler kvar i Sverige. Även om en del utländska tillverkare har dotterbolag i Sverige är därför många av de som är i industriventilbranschen i Sverige distributörer, som representerar olika tillverkare i andra länder. Han är emellertid övertygad om att alla har nytta av att det finns en standardisering, eftersom det gör det mycket enklare både att placera sina varor på olika marknader och att importera.
- Det finns två rådande standarder i världen när det gäller tryckkärl. Det är dels den europeiska CE-märkningen, dels den amerikanska ANSI-standarden, som globalt sett är den största, påpekar Niclas Johansson.
Han understryker att standardiseringen är viktigt för bland annat säkerheten.
- När kunden får en ventil som är CE-märkt vet han att den är säker eftersom man för att få en produkt CE-märkt måste kunna visa för en tredje part att den uppfyller de krav som finns, säger Niclas Johansson.
En annan fördel är att även byggmåtten är standardiserade.
- Det betyder att jag om fabrikat A inte längre finns på marknaden eller om jag inte är nöjd med det kan ersätta det med fabrikat B, eftersom det har samma byggmått och det till exempel är samma hålbild på flänsarna, förklarar Niclas Johansson.
SIS anpassar standarder för svensk industri
Hos den svenska standardiseringsorganisationen SIS (Svenska institutet för standarder) arbetar man med standarder för industriventiler i den tekniska kommittén SIS/TK 118 - Rörledningsprodukter och ventiler. Christer Wallin från SSG (Standard Solutions Group), som är ordförande i SIS/TK 118, talar om att kommittén förutom en projektledare och en administratör består av 18 experter från svensk industri, som håller på med rörsystem, ventiler och sådant som hör till ventiler som flänsar och packningar.
När de träffas, vilket de gör ett par gånger per år, berättar Christer Wallin att de främst diskuterar det tekniska innehållet i standarderna.
- Det kommer in lagar och föreskrifter från den internationella standardiseringsorganisationen ISO (International Organization for Standardization) och den europeiska organisationen CEN (European Committee for Standardization) som vi i Sverige måste förhålla oss till. Vårt arbete går ut på att anpassa dem till de svenska industrierna, förklarar Christer Wallin och tillägger att de även bevakar arbetet i vissa kommittéer hos ISO och CEN, för att kunna påverka de internationella standarderna.
Han påpekar att den största utmaningen är att samarbeta med framför allt övriga Europa om vad som ska finnas med i standarderna.
- Det finns till exempel vissa länder som vill ha högre krav än vad som egentligen behövs, kommenterar Christer Wallin.
Han beskriver också att de i kommittén svarar på frågor om till exempel hur man ska tolka standarder och att de har en egen arbetsgrupp när det gäller märkning av rörsystem, som heter SS 741:2017 - Märkning av gas-, vätske- och ventilationsinstallationer.
Tvåvägskommunikation
När det gäller de olika principer som används i ventiler tror Niclas Johansson att alla sätt som finns för att stänga av ett flöde på mekanisk väg troligtvis redan är uppfunna. Utvecklingen av själva ventilerna är därför begränsad till att de befintliga principerna modifieras och att man tar fram nya material.
- Det område där utvecklingen går mest framåt är inom styrningen av ventiler, berättar Niclas Johansson och tillägger att det handlar mycket om kommunikationen mellan ventiler och styrsystem.
Bland annat talar han om att något som kommer mer och mer är att det blir en tvåvägskommunikation. Det betyder att det inte bara är styrsystemen som kan skicka signaler till ventilerna utan att ventilerna också kan prata med systemen och berätta hur de mår.
- Ventilerna kan till exempel tala om när det är dags för underhåll, om de börjar läcka, vare sig det rör sig om ett internt läckage eller de läcker externt till atmosfären, och om de håller på att gå sönder, förklarar Niclas Johansson.
Han poängterar att den här utvecklingen är viktig för att man inte ska behöva reparera på måfå och för att man ska kunna bli mer specifik i sitt löpande underhåll.
- Underhållsintervallerna blir längre och längre. Helst vill man aldrig stoppa en process och då är det jätteviktigt att ventilerna kan prata med underhållssystemen, säger Niclas Johansson.
Han påpekar också att man till viss del börjar gå över från att dra kablar till att använda system som kommunicerar trådlöst.