ENERmanagement 2011
F d i Ri
Federico
Rizza
Regional Energy Consumption Specialist
Tenaris: Global Industrial System
Serving the world’s energy industry and other industrial
applications
• Annual manufacturing capacity of six million tons of
steel pipes
-
3.4 million tons of seamless pipes
-
2.7 million tons of welded pipes
• 4 electric steel shops
• 16 seamless rolling mills
• 32 welded tube mills
• 52 heat treatment lines (28 in hot rolling mills )
• 78 premium threading lines
• One Health,
Health Safety and Environment Management
System
MSTE - ENMA
Tenaris
Worldwide Operations
17 June 2011
2
TenarisDalmine Plants
Sabbio Bergamasco
Products: Cylinders/Large cylinders,
Accumulators
Turnover: € 1,6 billion
People: 2500
Dalmine
Products: Mechanical tubing, OCTG, Line
pipe, Tubes for petrochemical plants, Pipe for
high-temperature service, Hollow bars,
Structural tubing.
Arcore
Products: Mechanical tubing, Structural
tubing, Hollow bars
Piombino
Products: Butt welded steel pipe for plumbing
MSTE - ENMA
Tenaris
Costa Volpino
Products: Seamless cold drawn tubes for
hydraulic
y
circuits and cylinders,
y
, Tube for
automotive, Heat-exchanger tubes.
17 June 2011
3
TenarisDalmine Plants
Totale energia consumata 180.000 TEP BDG 10/11
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
4
Tenaris Energy Saving plan
Tenaris and Tenaris Dalmine’s steps for energy efficiency
efficiency.
• 2006:
− An
A Energy
E
S
Savings
i
Pl
Plan was launched.
l
h d Objectives
Obj ti
off 7% and
d 6% on specific
ifi
consumption reduction in natural gas and electricity.
− Planed activities were: Metering, Controlling, Training & Communication,
Standardization, Investment plans and Waste reduction plans.
• 2007:
− A 120 MWe high efficiency Combined Cycle Power Plant started the
operation to self-produce electricity
electricity, steam and hot water both inside and
outside the plant (district heating).
•2008:
• The first High Efficiency Combustion System has been installed in a reheating
furnace (in collaboration with R&D CSM).
•2009:
− A Global Energy Efficiency Plan was launched. Objectives of 15% and 10%
in specific consumption reduction in natural gas and electricity.
− And R&D department for Energy Efficiency has been created.
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
5
Tenaris Energy Saving plan
Tenaris and Tenaris Dalmine’s steps for energy efficiency
efficiency.
• 2009:
− The Energy Efficiency plan was awarded the UE recognition “Motor
Challenge Programme”
•2010:
−10.000 “Titoli di Efficienza Energetica TEE” (1 TEE= 1 ton of oil saved)
was awarded by
y the Italian authorities for the most important
p
high
g technology
gy
investment programs.
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
6
Tenaris Energy Saving plan
Tenaris Dalmine: EN 16001 Certification
•2010:
− Tenaris Dalmine and its power plant were certified with the EN UNI 16.001
16 001
“Energy Management System”
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
17 June
7
Energy Management
O
Organization
i i
OPER - IT
EnMS
MSTE
OPERATION
ENMA
Focus on
energy
aspects
People involved:
• 3 Tenaris:
T
i
- Energy
E
M
Manager: Rondi
R di Maurizio
M
i i
- Eneregy Consumption Regional Specialist: Rizza Federico
- Energy Consumption Regional Analyst: Fumagalli Davide
• Yousave (ESCo Company, results focused contract): 5 people.
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
17 June
8
Energy Management
Gl b l aspects
Global
Reduce environment impact
Reduce energy request
Reduce product cost
Energy
saving
Management
Cultu
ural
chan
nge
Save futures
ineffectiveness and
prevent wastes
Engineering
Purchasing
Operations
Investm
ments
Industrial energy efficiency
Correct
ineffectiveness
of the past
Maintenance
Energy consumptions audit
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
9
Combustion system - Regenerative Burners
Objective: evaluation of the energy saving introduced by the revamping of a standard
combustion system with regenerative burners.
Operating principle: Burners made by a ceramic matrix (Al2O3) work in an
intermittent way to pre-heat combustion air.
Revamping of
FTM RHF
New regenerative
burners
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
10
Combustion system – FTM RHF example
Results:
• Decrease in specific energy consumption [Nm3/ton]: from 49.8 to 40 Nm3/ton (this
data are related to the more significant product of the MPM). Æ 2.6 MN3/year
• High thermal efficiency: from 45% to 62% (comparison pre-post revamping)
• Decrease in gas consumption during stanb-by
Specific
S
ifi gas consumption
ti
for
f
mostt important
i
t t classes
l
(25%-35% of improvement)
MSTE - ENMA
Tenaris
Classes
Production
[ton/day]
1
1-500
2
501-1000
3
1001-1500
4
1501-2000
5
2001-2500
6
2501-3000
7
>3000
P d ti
Production
classes
l
17 June 2011
11
New air compressor – Nitrogen/air
conversion
i
0.2
0.19
0.18
Specific consumption comparison:
old-new compressor
OLD compressor
NEW compressor
[0.12 – 0.104 kWh/Nm3]
0.12
0.11
0.1
0.09
0.08
Energy saving: 23 kUSD/y
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
ƒ New asset with two
operating compressors:
Pressure: 5.5 bar
ƒ Previous situation:
Air flow < 8000 Nm3/h
Pressure: 4.5 bar
MSTE - ENMA
[N
Nm3/h]
Air flow: ~10,000 Nm3/h
11000
10500
10000
9500
9000
8500
8000
7500
7000
6500
6000
5500
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
61
59
57
55
53
51
49
47
45
43
41
39
37
35
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
13
9
11
7
5
3
1
0.02
0.01
0
Performance of the new
compressor
5.65
5 55
5.55
5.45
5.35
5.25
[bar]
[kWh/Nm3]
0.17
0.16
0.15
0.14
0.13
5.15
5.05
average air flow
Power [kW]
average pressure
4.95
4.85
4.75
Tenaris
17 June 2011
12
MSTE - ENMA
Average consumption PRE:
Nitrogen consumption
~600 Nm3/h
Average consumption POST: ~300 Nm3/h
Tenaris
PRE
12/1/201
11 8h
17 June 2011
27/2/201
11 4h
25/2/201
11 2h
23/2/201
11 0h
20/2/2011
1 22h
18/2/2011
1 20h
16/2/2011
1 18h
14/2/2011
1 16h
12/2/2011
1 14h
10/2/2011
1 12h
8/2/2011
1 10h
6/2/201
11 8h
4/2/201
11 6h
2/2/201
11 4h
31/1/201
11 2h
29/1/201
11 0h
26/1/2011
1 22h
24/1/2011
1 20h
22/1/2011
1 18h
20/1/2011
1 16h
18/1/2011
1 14h
16/1/2011
1 12h
2000
14/1/2011
1 10h
2100
10/1/201
11 6h
2200
8/1/201
11 4h
6/1/201
11 2h
4/1/201
11 0h
1/1/2011
1 22h
30/12/2010
0 20h
28/12/2010
0 18h
26/12/2010
0 16h
24/12/2010
0 14h
22/12/2010
0 12h
20/12/2010
0 10h
18/12/201
10 8h
16/12/201
10 6h
14/12/201
10 4h
2400
12/12/201
10 2h
10/12/201
10 0h
7/12/2010
0 22h
5/12/2010
0 20h
3/12/2010
0 18h
1/12/2010
0 16h
29/11/2010
0 14h
27/11/2010
0 12h
25/11/2010
0 10h
23/11/201
10 8h
21/11/201
10 6h
19/11/201
10 4h
17/11/201
10 2h
15/11/201
10 0h
[Nm3
3/h]
Example of Nitrogen/air conversion
Consumption during hot rolling process
2300
Stop of hot rolling process: EXP furnace
consumption
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
400
500
300
200
100
0
POST
ƒ Expander furnace Nitrogen/air conversion: gas consumption during hot rolling
stop
Saving: ~140
140 kUSD/y
(@ 0.0516 €/Nm3)
13
Maintenance & Energy Saving
Li h system revamping
Light
i – ESCo
ESC contract
2009 vs 2010 consumptions:
Comparazione consumi illuminazione FAS anno 09‐10 12.000 10 000 10.000 k
kWh
8.000 6 000 6.000 4.000 2 000 2.000 ‐
15‐mar
14‐apr
14‐mag
13‐giu
13‐lug
Totale 2009
12‐ago
11‐set
11‐ott
10‐nov
10‐dic
Totale 2010 • Savings 2010 vs 2009:48%
9 Raw data without normalisation on planned shift 2010
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
14
Maintenance & Energy Saving
Li h system revamping.
Light
i
Confronto consumi 2010 “vecchio impianto”
vs
“nuovo impianto”:
Confronto normalizzato consumi PRE e POST intervento
250
200
MWh
150
100
50
0
Aprile
Maggio
Giugno
Luglio
Agosto
Settembre
Ottobre
Novembre
Previsione consumo vecchio impianto con automatismo di spegnimento
Previsione saving ottenibile con automatismo sul vecchio impianto
Consumo misurato nuovo impianto
• Saving 2010 “new light system”
vs
“old light system”:
Dicembre
63% (conv.65%)
9 old system” consumption calculated on shifts 2010
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
15
Maintenance & Energy Saving
Ai compressed
Air
d wastes reduction
d i
• Service leakage (5 mm hole= 5 kWh = 3.5 k€/y).
• Pressure Reduction(1 bar less = - 10% energy = 80 k€/y).
• Wrong energy utilisation(nozzle = 40% flow reduction).
reduction)
• Service automatisation (saving during stand-by period and during
working cycles).
• Operative practice to switch off the equipments.
Potenza impegnata media dal 2007 al 2009 per utenze di servizio
(Consumi non legati alle tonnellate prodotte)
16
14
Pot enza [MW]
12
rex
10
natale
8
6
4
2
0
2005
2006
2007
2008
2009
[anni]
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
16
Maintenance & Energy Saving
C i
Continuous
IImprovement G
Groups
Saving
[k€/anno]
GMC
Leader
Reparti
Stato
Anno Bdg
Risparmio energia
centrali oleoelettriche servizi
Rizza Federico
FTMF
Chiuso
09/10
60
Acque industriali
Curti Stefano
Sito Dalmine
Chiuso
09/10
80
Risparmio energia
consume
Merati Paolo
FASI
Chiuso
08/09
150
Gerbelli Cristian
CELE
Chiuso
08/09
20
Rannucchi Andrea
FTMC
Chiuso
08/09
160
P l
Palmeri
iC
Costantino
i
ACC
Chi
Chiuso
08/09
230
TOT.
700
Riduzione consumi
illuminazione esterna
Risparmio energia
consume
Risparmio aria
compressa e azoto
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
17
Maintenance & Energy Saving
A di & IInspection
Audit
i example
l
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
18
Maintenance & Energy Saving
A di & IInspection
Audit
i results
l
VALORIZZAZIONE RIPARAZIONI PERDITE IN LINEA CON GLI AUDIT
data
linea
28/05/2009
29/05/2009
04/06/2009
18/06/2009
30/06/2009
totale per vettore
AGG
OCTG
FIN LP
FIN‐LP
AGG
OCTG2
€/gg
K€/anno
aria compressa
aria
compressa
€/gg
49,5
79,5
44 5
44,5
54
13
240,5
87,8
azoto
€/gg
8,5
acqua
€/gg
metano
€/gg
1
10
8,5
3,1
1
0,4
10
3,7
totale per linea
totale
per linea
€/gg
K€/anno
59
21,5
79,5
29,0
44 5
44,5
16 2
16,2
64
23,4
13
4,7
260
94,9
ISPEZIONE AGOSTO 2010 / Week 36 ‐ Azoto e Gas Tecnici
linea
AZOTO
€/gg
35
12
7
ACC
FAP
FAS
Cabina O2
€/gg
totale per vettore
€/anno
MSTE - ENMA
ARIA COMPRESSA
ARIA
COMPRESSA
€/gg
ELETTRICITA
ELETTRICITA'
€/gg
O2
€/gg
4
17
4
1460
Tenaris
17
6205
20
20
7300
totale per linea
totale
per linea
€/gg
€/anno
35
12775
16
5840
24
8760
20
7300
95
34,7
17 June 2011
19
Maintenance & Energy Saving
O
Operative
i Practice
P
i &P
Procedure
d
FTMF Example – Layout for procedure application & verification
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
20
Maintenance & Energy Saving
O
Operative
i Practice
P
i &P
Procedure
d
Id
L3
L4
L3
Campata
area
Campata C1 2° quarto: prima metà L3‐5
Campata C1 2° quarto: seconda metà L3‐6
Campata C1 3° quarto: prima metà L3‐11
Campata C1 3° quarto: seconda metà L3‐12
Campata C1 4° quarto: prima metà L4‐5
Campata C1 4° quarto: seconda metà L4‐6
Campata C1 4
quarto: seconda metà L4 6
Campata C2 3° quarto: prima metà L3‐9
Campata C2 3° quarto: seconda metà L3‐10
Campata C3 3° quarto: prima metà L3‐7
Campata C3 3° quarto: seconda metà L3‐8
responsabilità
ese
man
altri
stalli tubi, colonna W72
carico e scarico in campata 1
colonna W80
colonna W72
cabina operatori tagliatubi Bronx 1
L4
ubicazione interruttore
AGG1
interno cabina
cabina operatori tagliatubi Bronx 2
cabina operatori tagliatubi Bronx 2
interno cabina
interno cabina
cabina operatori CND
interno cabina
postazione controllo e riparazione dopo CND
postazioni controllo estremità tubi
Campata C2 4° quarto: prima metà L4‐3
Campata C2 4° quarto: seconda metà L4‐4
Campata C3 4° quarto: prima metà L4‐1
Campata C3 4
quarto: prima metà L4 1
Campata C3 4° quarto: seconda metà L4‐2
locale
locale
colonna W80
cabina operatori tagliatubi Bronx 3
interno cabina
cabina operatori tagliatubi Bronx 4
interno cabina
AGG2
cabina operatori CND
postazione controllo e riparazione dopo CND
postazione
controllo e riparazione dopo CND
postazioni controllo estremità tubi
interno cabina
locale
locale
cabina operatori provatubi INNSE e verniciatrice
interno cabina
zona interna provatubi INNSE
cabina opereatori scarico all'esterno (lato Mariano)
scantinato pompe e autoclave provatubi INNSE
uffici locali AGG
MSTE - ENMA
interno cabina
AGG1‐2
Tenaris
interno uffici
17 June 2011
21
Maintenance & Energy Saving
O
Operative
i Practice
P
i &P
Procedure
d
FTMF Example –
Procedure application
GMC FTM FREDDO ‐ RIEPILOGO SCHEDE ANALISI yousave
innowatio
Gruppo vettore energetico
linea
AGG 2
AGG 1‐2
AGG 1‐2
AGG 2
OCTG
OCTG
OCTG
aria compressa
OCTG
OCTG
FIN
FIN
FIN
FIN
FIN
ID
breve descrizione
azione costo intervento (k€)
risparmio risparmio annuo totale 1° anno ottenibile costi (k€)
netto (k€)
netto
(k€)
(k€)
ID‐FTMF_001 Pulizia rulli raddizzatubi Bronx
Utilizzare ugelli alta efficienza; automatizzare erogazione
0.45
3.80
1
ID‐FTMF_004 Evacquazione contaminanti postazioni CET ( )
Automazione erogazione; utilizzo ugelli ad alta efficienza
0.80
7.10
1
ID‐FTMF_005 Soffiaggio zona taglio tagliatubi Bronx ( )
Purga aria per pulizia ugelli marcatrice a fine ID‐FTMF_006 utilizzo
ID‐FTMF_007 Asciugatura tubo in uscita DAPCO
Utilizzo di ugelli ad alta efficienza
0.30
0.25
1.00
0.60
1.35
1.20
0.90
7.30
ID‐FTMF_010 Raffreddamento corpo pompe centrale olio
ID‐FTMF_012 Soffiaggio tubo dopo ciclo prova idraulica
Automatizzare erogazione
Automatizzare erogazione
A
Automazione erogazione; utilizzo ugelli ad alta i
i
ili
lli d l
efficienza
Automazione erogazione; utilizzo ugelli ad alta efficienza
Utilizzo di ugello ad alta efficienza
1.70
0.35
18.90
0.50
ID‐FTMF_013 Soffiaggio estremità tubo dopo filettatura
ID‐FTMF_015 Soffiaggio tubo dopo ciclo prova idraulica
ID‐FTMF_019 Atomizzazione lubrificante calibratrice
Utilizzo di pistola erogatrice ad alta efficienza
Utilizzo di ugello ad alta efficienza
Modifica automazione erogazione
0.60
0.35
0.30
0.30
2.80
0.50
ID‐FTMF_021 Soffiaggio nelle operazioni manuali di molatura (2) Utilizzo di ugello ad alta efficienza
Purga aria per pulizia ugelli marcadifetti US Modifica automazione erogazione
ID‐FTMF_022 Olimpus
Soffiaggio nelle operazioni di asciugatura estremità ID‐FTMF_023
Utilizzo di pistola erogatrice ad alta efficienza
tubi in uscita da US Olimpus (3)
0.14
0.00
0.80
0.40
0.50
0.00
0.15
0.00
ID‐FTMF_008 Barriera antivapore
FIN
ID‐FTMF_024
FIN
ID‐FTMF_025
elettricità
AGG 2
ID‐FTMF_003
metano
OCTG1‐2
ID‐FTMF_14
Soffiaggio per pulizia macchina (4)
Utilizzo di pistola erogatrice ad alta efficienza
Mescolatore miscela polveri magnetiche
p
g
Pompe riempimento autoclave e impianto prova idraulica
Modifica automazione utilizzo mescolatore
0.15
1.20
Adozione di inverter (5) 0.00
0.00
Riscaldo fusti grasso per filetti (6)
Utilizzo di fasce riscaldanti
0.80
0.40
9.09
36.51
0.00
20.06
0.80
‐0.40
(1) applicabile a ciascuna delle 4 postazioni
(2) risparmio non calcolabile, non conoscendo il numero di tubi da molare: con ugello ad alta efficienza si risparmiano 0,60 € per ogni ora di utilizzo
totali
9.89
56.17
(3) risparmio non calcolabile, non conoscendo il numero di tubi da riparare: con pistola ad alta efficienza si risparmiano 2,75 € per ogni ora di utilizzo
(4) risparmio non calcolabile, non conoscendo il numero delle operazioni di attrezzaggio: con pistola ad alta efficienza si risparmiano 2,00 € per ogni ora di utilizzo
(5) le misurazioni effettuate indicano in ca 14k€ il risparmio annuo di energia elettrica. Argomento passato in carico a DITE. Vale per le tre provatubi.
(6) per ogni postazione
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
22
Maintenance & Energy Saving
E
Example:
l reduction
d i plan
l results
l 09/10
• Operactive Practices
• Procedure & Operactive Practices formalisation on IDM System
j
Objective:
• Fix consumptions reduction (plant switched off)
Winter plant stop example:
Confronto 01/01/10 vs storico '08 e '09
Consumi fermata '09/'10 vs. storico '08/'09 14.0
Consumo 01/01/08
13.0
12.0
Consumo 01/01/09
M
MWh
11.0
3,500
3,000
10.0
2,500
forecast 01/01/10
9.0
883
2,000
8.0
Consumo 01/01/10
7.0
MWh
1,500
1,000
6.0
5.0
02/01
02/01
01/01
01/01
01/01
01/01
01/01
31/12
MSTE - ENMA
Minimo teorico
01/01
Tenaris
500
0
2,613
Risparmio totale vs 08‐09
reale 09‐10
17 June 2011
23
TEE & Investements: how to obtain
SAVINGS
MWh
Consumption
reduction
Investments
% TEE
ESCo manages TEE request for
Dalmine
yousave
innowatio
Gruppo ESCo requires TEE to Gas and
Electrical Energy Authority
AEEG
GME
TEE
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
24
TenarisDalmine & TEE: a quick overview
MOV
attesi
ottenuti
attesi
ottenuti
TEE
TIPO 1
TIPO
1
Electrical Energy
TIPO 1
Natural Gas
TOT
2009
2791
2916
5707
2010
2011
2012
2013
2014
2015
3656
828
428
328
328
9575
9575
9575
1275
1275
13230
10402
52485
10002
1602
1602
1283
4176
5459
− TEE obtained till now more than 10.000
− Expectations for next 5 years: more than 40.000
− Working Group: Energy Management team (Tenaris) + Yousave (ESCo)
(3 persons)
TEE are entirely obtained by the Energy Service Company
Company. Tenaris receives a
percentage according to the contract.
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
25
Thank you!!!
Federico Rizza
Regional Energy Consumption Specialist
Piazza Caduti 6 luglio 1944, 1
24044 – Dalmine (BG)
0039 - 035 / 5602644
0039- 329 83 16 772
[email protected]
MSTE - ENMA
Tenaris
17 June 2011
26