Waterbeheer Tata Steel cruciaal voor procesveiligheid - Utilities
nieuws

Waterbeheer Tata Steel cruciaal voor procesveiligheid

Publicatie

4 feb 2020

Categorie

Watervisie

Soort

nieuws

Tags

Tata Steel

De watervoorziening van Tata Steel is direct gerelateerd aan de diverse processen en daarmee vaak ook de procesveiligheid. Procestechnoloog Sander Kuipers geeft tijdens het Watervisie Congres inzicht in de diverse waterstromen bij het staalbedrijf en de maatregelen die hij neemt om de staalkwaliteit en procesveiligheid te borgen.

Wie nog nooit in een staalfabriek is geweest, zal zijn ogen uitkijken bij Tata Steel in IJmuiden. De site ter grootte van een dorp herbergt vele fabrieken, die allemaal zo hun eigen bijdrage hebben in het kunnen maken en leveren van de producten voor klanten over de hele wereld. Zo biedt de site ruimte aan een fabriek die kolen bewerkt tot cokes voor de productie van ruwijzer, hoogovens die ijzer maken uit de diverse voorbewerkte ertsen en grondstoffen, een oxystaalfabriek die staal maakt van het ruwijzer en diverse walserijen en staalveredelingsbedrijven.

Het waterverbruik van de site is navenant indrukwekkend: circa driehonderd miljoen kuub per jaar. Het utilitiesbedrijf van Tata Steel, het energiebedrijf, levert niet alleen elektriciteit aan de diverse werkeenheden, maar zorgt ook voor het verstromen van diverse productiegassen, technische gassen en diverse watersoorten.

Redundant

Procestechnoloog Sander Kuipers is binnen het energiebedrijf de waterspecialist. Hij zorgt onder andere voor kwaliteitsbewaking, procesoptimalisaties en draagt bij aan het oplossen van verstoringen en uitvoeren van projecten. Geen onbelangrijke taak aangezien de watervoorziening direct gerelateerd is aan de diverse processen en daarmee vaak ook de procesveiligheid. Kuipers: ‘Waternet levert de hoofdmoot zoetwater. Dit water onttrekt het waterbedrijf uit het Lekkanaal nabij Nieuwegein, maar ook uit het IJsselmeer. Zoals veel van onze processen is ook de kritische watervoorziening redundant ingericht. Het Lekwater is dankzij de twee pompstations in Nieuwegein en het IJsselmeer een zeer betrouwbaar en robuust systeem. En beide pompstations kennen ook weer redundantie in pompen en leidingwerk.

Bijkomend voordeel is dat Tata Steel direct aan zee ligt. Dat is heel erg handig voor de diverse transporten die per boot gebeuren, maar ook qua koelwatervoorzieningen is het meer dan handig om aan zee te zitten. De droge zomer van 2018 leverde voor onze site dan ook nauwelijks problemen op.’

Alle soorten

Water heeft diverse functies op de site IJmuiden en het energiebedrijf levert dan ook ongeveer alle kwaliteiten water. Een aantal fabrieken gebruikt ook nog eigen behandelingsstappen. ‘Een deel van het water gaat nagenoeg onbehandeld naar de koelprocessen’, zegt Kuipers. ‘We voegen nog een klein beetje natriumhypochloriet toe aan ons zeewater tegen organische en minerale vervuiling, waarna het water richting de pompstations gaat. Die koelen uiteindelijk de beide hoogovens.

Ook in de cokesproductie is water een cruciale factor. In blustoren, die door omwonenden ook wel beter bekend staat als de wolkenfabriek, worden de cokes geblust en zorgen daar voor grote stoomwolken.’

Open systeem

Hergebruik van het koelwater is volgens Kuipers uitdagend. ‘We komen bijvoorbeeld in de pompstations tot nog toe niet verder dan een indikkingsfactor van ongeveer anderhalf. Dat heeft met name te maken met de aard van onze processen, maar ook met het ontwerp van het koelwatersysteem, dat grotendeels open is. De staalindustrie is heel grondstoffelijk. We gebruiken ijzererts als basis en mengen de verschillende kwaliteiten ter plekke in de open lucht. We proberen stofoverlast tot een minimum te beperken door belangrijke delen te overkappen. En bijvoorbeeld door in de warme periodes de storten en velden nat te houden.

Maar je kunt je voorstellen dat je nooit honderd procent kunt voorkomen dat een deel van het stof neerdwarrelt in de open koelwatersystemen. Het is dan ook bijna niet mogelijk om die indikkingsfactor te verbeteren zonder andere maatregelen. We onderzoeken wel of extra filterstappen in dit koelproces zouden kunnen bijdragen aan een hogere indikking, wat water- en chemie bespaart.

Tot nog toe gaat er nog steeds veel aandacht in de koelwatersystemen uit naar legionellapreventie. Warm stilstaand water vormt de ideale omgeving voor de bacteriën. Continue zorg en aandacht hiervoor blijft noodzakelijk, zeker in dergelijke industriële installaties.

Stoom

De demineralisatieplant filtert een deel van het zogenaamde lekwater tot zuiver water. Dit water zet men in voor stoomproductie op zowel hoge, lage en middendruk. Met een deel van het stoom wekt het energiebedrijf elektriciteit op, wat ook zijn oorsprong vindt in de veiligheidsvoorschriften. Kuipers: ‘We werken hier op het terrein met processen op hoge temperaturen. De processen zelf, maar ook de procesbesturing en veiligheidssystemen zijn zowel afhankelijk van stoom als stroom. Een black out in de energievoorziening kan voor grote problemen zorgen en de veiligheid in gevaar brengen. En dus maken we zowel gebruik van het net als van onze eigen voorzieningen, waarmee we in geval van een landelijke storing, toch veilig kunnen afregelen.’

De voorbehandeling van het ketelwater is redelijk recht toe recht aan. Na een koude kalkontharding met nageschakelde zandfilters, gaat het water naar de ionenwisselaars. Kuipers: ‘Ook hier geldt dat de robuustheid van het systeem leidend is. Behalve dat we de ionenwisseling al lang gebruiken en deze economisch is afgeschreven, is het ook bewezen techniek.’

Windmachine

Andere grote stoomgebruikers zijn de zogenaamde windmachines. Kuipers: ‘Deze stoomaangedreven persluchtcompressoren van de hoogovens stuwen blaaswind van onderaf door de cokes en ijzererts, voor koolstofreductie. Zowel de cokes als het erts drijven als het ware op de luchtdruk. Als de stoomvoorziening zou wegvallen, zou dat een enorme calamiteit betekenen.’

Ook niet onbelangrijk is de koeling van het staal zelf. De staalplakken moeten worden gewalst tot staalrollen. Het staal is zo heet dat het de rollen die het moeten begeleiden zouden smelten als de buitenkant van de plak en de rollen zelf niet gekoeld worden. Ook wordt er water op de plak gespoten om de gevormde oxidehuid weg te spuiten. Omdat het water hier bijna direct verdampt, zijn de kwaliteitseisen weer heel anders dan de eisen die worden gesteld bij het maken van gedemineraliseerd water.

Bron: Watervisie Platform