KR102056879B1 - 기계에서 살생물제 투여량을 모니터링하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 개시내용의 구현예들은 기상부식의 양을 조절하는 방법들, 장치들, 및 이와 유사한 것을 포함한다.

Description

기계에서 살생물제 투여량을 모니터링하는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR MONITORING BIOCIDE DOSING IN A MACHINE}

본 발명은 종이 또는 보드 제조용 기계의 부식 손상을 최소화시키기 위한 개선된 방법에 관한 것이다.

미생물들은 종이 및 보드 기계들에 매일 존재한다. 순환하는 물이 생물분해가능한 용해된 물질들을 포함하고, 온도 및 pH가 전형적으로 미생물의 생존(life)에 유리하며, 상기 기계들은 공기, 물, 및 비-멸균성 원료 물질들로부터 유래되는 오염물질들에 종속되기 쉬운 개방 공정들(open processes)이기 때문에, 상기 공정 내로의 미생물들의 진입은 피할 수 없다. 종이 및 보드 기계들은 매우 다른 종류의 미생물들의 성장을 지지할 수 있지만; 가장 공통적인 생물체들은 박테리아 및 곰팡이들이다. 종이 제조 상에 미생물들 및 이들의 영향(impact)에 대한 제지기 미생물학의 심도있는 검토는 핀란드 헬싱키 핀란드 종이 기술자 연합에서 편찬한 라이모알렌(판)(Raimo Alen(Ed.)), 제지 화학 2007년의 논문집(Handbook)에서 마르코 콜라리에 의한 제6장: 제지기 미생물학, pp. 181-198에 제시되어 있다.

보호 조치들(countermeasures)이 취해지지 않는 경우, 미생물들은 종이 제조에서 수많은 문제들을 야기할 수 있다. 미생물들은 제지의 화학적 기능성(functioning) 및 최종 산물의 질 모두에 영향을 미칠 수 있다. 전분은 미생물들을 위한 가장 손쉽게 소화가능한 영양물질들 중 하나이지만, 일부 다른 첨가적인 슬러리들도 부패하기 쉽다. 예를 들어, 코팅된 파쇄 타워(coated broke tower)에서의 높은 미생물 활성은 pH를 낮출 수 있어 습단부(wet-end) 화학에 현저한 영향(effect)을 미칠 수 있다. 또한 높은 미생물 활성은 직원들에게 불쾌감 또는 심지어 위험할 수 있고, 패키징 품질에서 산물 질에 대해 파괴적일 수도 있는 강한 악취를 만들 수 있다. 탱크 및 기계 프레임의 표면에서의 슬라임(slime) 형성(바이오필름)은 슬라임 덩어리들이 벗겨지는 경우 종이 손상(반점 및 구멍들) 또는 지절(web breaks)을 유발한다. 지절은 세척 및 재-시작을 필요로 하고, 시스템 다운-타임(system down-time), 종이 생산의 손해, 감소된 효율 및 증가된 생산 비용(costs)을 초래한다. 따라서, 공정 용수(process waters) 내 박테리아를 최소화시키고 상기 시스템 표면 상에 바이오필름 형성을 억제하는 것 모두가 바람직하다.

공정 용수에 투여하는 살생물제는 미생물들과 싸우기 위한 가장 일반적인 방식이다. 전형적인 살생물제 프로그램은 들어오는 원수(raw water), 첨가제 저장, 제지기 물 회로(circuits), 및 파쇄 시스템(broke system) 같은 공정 시스템의 다른 부분들(parts)에 대한 개별 처리들로 구성된다. 하나의 부분에서 살생물제 처리가 실패하는 경우, 전형적으로 전체 기계에 영향을 미친다. 선택될 살생물제의 타입은 어플리케이션, 시스템에 대한 실행 타겟 및 화학적 호환성(compatibility)에 따라 결정된다. 제지기 습단부, 즉 순환수 및 파쇄 시스템의 처리에 있어서, 비용-효율성으로 인해 최근에 산화성 살생물제들이 폭넓게 이용되고 있다. 일반적인 산화성 살생물제들은 예를 들어 하이포아염소산나트륨, 하이포아브롬산 및 이산화염소 같은 "프리 할로겐(free halogen)" 소스들이다. 할로겐화된 히단토인들, 예를 들어 브로모클로로-디메틸 히단토인 또는 일부 할로겐화된 히단토인들, 예컨대 모노클로로-디메틸 히단토인 같은 이른바 "안정화된 할로겐들(stabilized halogens)"도 광범위하게 이용되고 있다. 다른 일반적인 "안정화된 할로겐" 산화성 살생물제들은 암모니움 술페이트, 암모니움 클로라이드, 암모니움 브로마이드, 암모니움 포스페이트, 암모니움 니트레이트 또는 우레아를 포함하는 어떠한 다른 암모니움 염과 같은 암모니움 소스들을 하이포아염소산나트륨 같은 산화제와 조합하여 형성되는 클로라민 및 브롬아민들 같은 할로아민들이다.

비용-효과적 방식으로 미생물 문제들을 억제하기 위한 가능성은 대부분 제지기들에서 선호되는 살생물제 타입으로서 산화성 살생물제들을 제조하는 원동력이었다. 하지만, 현재 상기 일부 산화성 살생물제들의 보다 긴 기간의 사용은 새로운 타입의 문제, 다시 말하면 기계의 기상부식을 일으켰다. 다른 산화성 살생물제 화학들은 제지 공정 용수에서 휘발성 및 수명(life-time)의 측면에서 매우 다르다. 공정 용수에서 순환하고 또한 높은 휘발성을 가지는 산화성 살생물제 타입의 대규모 투여량을 이용하는 경우에, 이것은 기상부식 문제들을 초래할 수 있다. 대부분의 휘발성 산화성 살생물제들은 이산화염소 및 할로아민들이다. 더 안 좋은 경우에 있어서, 건조 섹션(section) 시작부(beginning)에서의 제지기의 부식은 막대한 운행(runnability) 문제들을 일으켰고 기계의 손상된 부분들로부터 떨어져나오는 부식 산물들의 플레이크들(flakes)로 인해 종이 품질에 악영향을 미쳤다.

부식은 제지기의 "짧은 루프(short loop)" 또는 짧은 순환 섹션, 및 이후의 압력 섹션 및 건조 섹션에서 특히 중요한 문제이다. 전형적인 펄프 및 종이 공정에서, 펄프 스톡(pulp stock)은 헤드박스 내로 지나가는데 상기 헤드박스는 형성 섹션(forming section)에서 상기 펄프 스톡을 이동하는 와이어 위로 분포시킨다. 종이 시트가 상기 형성 섹션에서 형성된 후 완료를 위해 압력기 및 건조기로 보내진다. 상기 짧은 루프는 상기 펄프 스톡으로부터 과도한 물을 재-순환시키고 재사이클시키는 시스템이다. 상기 과도한 물은 상기 형성 섹션 내 와이어 피트에서 수거된 후 이의 주된 부분이 재-사용을 위해 상기 헤드박스로 다시 재순환된다. 펄프 및 종이 시스템들의 많은 탱크들, 라인들 및 다른 담겨진 구조들이 전형적으로 내산(acid-proof) 스테인레스 강철로부터 형성될 지라도, 물 표면 레벨 위, 압력기 및 건조기 섹션 내 많은 구성요소들은 좀더 부드러운 강철 물질들로 형성된다. 따라서, 상술한 구성요소들은 미생물 조절을 위한 휘발성 타입의 산화성 살생물제의 집중적 사용으로 인해 발생하는 기상부식에 의해 해로운 영향을 받을 수 있다.

제지업자들이 기상부식을 관찰하는 법(전적으로 모니터링하는 경우)에 대한 최근 실행(practice)은 제지기 부근에 걸려있는 강철 쿠폰들(예를 들어, 탄소 강철 쿠폰들)을 설치하는 것에 기반되어 있다. 상술한 쿠폰들은 설치 전에 정확하게 무게를 측량되었고 제거 후 어떠한 느슨한 부식 산물들을 제거하기 위해 철저하게 세척되고 건조된 후 다시 무게를 재었다. 상기 부식 속도는 노출 시간 동안 금속 손실(무게 손실)에 기반되어 계산된다. 부식 쿠폰들로 모니터링하는 것은 오직 지연된 정보를 제공하고 빠른 반응 시간을 허용하지 않는다. 따라서, 적어도 상술한 문제들을 극복하고자 하는 요구가 있다.

본 발명의 개시내용의 목적(들)에 따라, 본 명세서에서 구체적이고 폭넓게 기재된 대로, 하나의 양태에서 본 발명의 개시내용의 구현예들은 기상부식의 양을 모니터링 및/또는 조절하기 위한 방법들, 장치들 및 이와 유사한 것에 관한 것이다.

하나의 양태에서, 본 발명은 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 단계; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 단계를 포함하는 종이 또는 보드 기계에서 기상부식을 모니터링하는 방법을 제공한다.

다른 양태에서, ER 프로브 및 냉각기를 포함하는 변형된 ER 장치가 제공된다.

또 다른 양태에서, 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 컴퓨팅 장치에 의해 얻는 단계; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 컴퓨팅 장치에 의해 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

또 다른 양태에서, 최소 하나의 컴퓨팅 장치; 및 상기 최소 하나의 컴퓨팅 장치에서 실행 가능한 방법 어플리케이션을 포함하는 시스템으로, 상기 방법 어플리케이션은 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 로직; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 로직을 포함하는 시스템이 제공된다.

다른 구조들, 방법들, 특징들, 및 장점들은 다음의 도면들 및 상세한 설명의 검토에 따라 당업자에게 명백하거나 또는 명백하게 될 것이다. 모든 그러한 추가적인 구조들, 시스템들, 방법들, 특징들, 및 장점들이 본 기재 내에 포함되고, 본 발명의 개시내용의 범위 내에 있으며, 동반하는 청구항들에 의해 보호되는 것으로 의도된다.

본 개시내용은 기재된 특정 구현예들에 제한되지 않고, 그러하듯이 물론 다양할 수 있다. 본 발명의 개시내용의 범위가 첨부된 청구항들에 의해서만 제한될 것이기 때문에, 본 명세서에서 사용되는 전문 용어는 오직 특정 구현예들을 기재하고자 하는 목적으로 이용하지만 이에 제한하고자 하는 것은 아니다.

문맥이 명확하게 기술하지 않는 한, 값들의 범위, 사이의 값 각각이 하한값(lower limit) 단위의 10분의 일에 대해 제공되는 경우, 그러한 범위의 상한값과 하한값 간 각 사이의 값 및 그러한 기재된 범위 내 어떠한 기재된 값 또는 사이 값은 본 개시내용 안에 포괄된다. 상술한 더 작은 범위들의 상한값 및 하한값들은 상기 기재된 범위 내에 어떠한 특이적으로 배제된 한계일 수 있는 서로 독립적으로 보다 작은 범위들 내에 포함될 것이고 본 발명의 개시내용 안에도 포괄된다. 상기 기재된 범위는 상기 한계들 중 하나 또는 모두를 포함하는 경우, 상기 포함된 한계들 중 어느 하나 또는 모두를 배제하는 범위들도 본 개시내용에 포함된다.

본 발명의 개시내용의 구현예들은 다르게 지시되지 않는 한 당업계 내에 존재하는 종이 과학, 화학 및 이와 유사한 것들의 기술들을 실시할 것이다. 그러한 기술들은 문헌적으로 완전하게 설명된다.

다음의 실시예들은 당업자들에게 본 명세서에서 개시되고 청구되는 방법들을 실시하고 조성물들 및 화합물들을 이용하는 방법에 대한 완전한 개시내용 및 설명을 제공하기 위해 제시된다. 숫자들(예컨대, 양들, 온도, 등)에 대한 정확성을 보장하기 위해 노력하지만, 일부 오류들 및 편차들이 설명될 것이다. 다르게 지시되지 않는 한, 부분(parts)은 중량부이고 온도는 ℃이며, 압력은 기압 또는 그 근처이다. 표준 온도 및 압력은 20℃ 및 1 기압으로 정의된다.

본 발명의 개시내용의 구현예들이 상세하게 기재되기 전에, 다르게 지시되지 않는 한 본 발명의 개시내용은 그러하듯이 다양할 수 있는 특정 물질들, 시약들, 반응 물질들, 제조 공정들, 규모들, 빈도 범위들, 어플리케이션들, 또는 이와 유사한 것에 제한되지 않는다. 또한 본 명세서에서 사용되는 전문 용어는 특정 구현예들만을 기재하고자 하는 목적을 가지고, 이에 제한하는 것이 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 또한, 논리적으로 가능한 경우 단계들이 다른 순서에서 실행될 수 있다는 것이 본 발명의 개시내용에서 가능하다. 본 발명의 개시내용의 구현예들이 본 명세서에 기재된 실시예들을 넘는 측정들을 포함하는 추가적인 구현예들에 적용될 수 있다는 것이 가능하고, 이에 제한하는 것이 의도되지 않는다. 더 나아가, 본 발명의 개시내용의 구현예들이 본 명세서에 기재된 실시예들 외의 다른 측정 기술들과 조합 또는 통합될 수 있다는 것이 가능하고, 이를 제한하는 것이 의도되지 않는다.

본 명세서 및 첨부된 청구항들에 사용되는 대로, 단수형들 "a", "an", 및 "the"는 문맥이 명확하게 다르게 기재하지 않는 한 복수 지시 대상들을 포함한다. 이에 따라, 예를 들어 "하나의 지지체(a support)"에 대한 언급은 복수의 지지체들을 포함한다. 이어지는 본 명세서 및 청구항들에서, 반대 의도가 명백하지 않는 한 다음의 의미들을 가지도록 특정되는 다수의 용어들에 참조될 것이다.

본 텍스트에서 인용된 각각의 출원 및 특허들, 뿐 아니라 상기 출원 및 특허들 각각에서 인용된 각 문서 또는 참고문헌들(쟁점된 특허 각각의 심사 동안 포함되는 문서 또는 참고문헌들; "출원 인용된 문서들(application cited documents)"), 그리고 상술한 출원 및 특허들 중 어느 하나로부터 유래되는 우선권에 상응하는 PCT 및 외국 출원 또는 특허들 각각 및/또는 우선권을 수반하는 PCT 및 외국 출원 또는 특허들 각각, 및 상기 출원 인용된 문서들 각각에 인용되거나 또는 참조된 문서들 각각이 본 명세서에 참조로서 명확하게 삽입된다. 나아가, 본 텍스트, 청구항 전의 참조문헌 리스트, 또는 텍스트 자체에 인용된 문서 또는 참조들; 및 각각의 상술한 문서 또는 참조들("본 명세서에서 인용된 참조문헌들"), 뿐 아니라 본 명세서에-인용된 참조문헌들 각각에 인용된 문서 또는 참조문헌들 각각(어떠한 제조자의 설명서들, 지시서들, 등을 포함)이 참조로서 본 명세서에 명확하게 삽입된다.

첫 번째 양태에서, 본 발명은 종이 또는 보드 기계에서 기상부식을 모니터링하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 단계; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 정보는 전기 저항(ER) 프로브 및 상기 ER 프로브 주위에 배치된 냉각기가 장착되는 변형된 ER 프로브를 이용하여 얻어진다. 상기 정보는 바람직하게는 부식의 측정 정보 또는 측정들(measurements)에 의한 상기 부식 속도의 결정을 포함한다. 바람직하게는, 상기 정보는 상기 ER 프로브, 상기 ER 프로브 주위의 공기, 또는 상기 ER 프로브 바깥쪽의 공기 중 하나 이상의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 이용하여 얻어진다. 상기 산화성 살생물제의 양은 바람직하게는 기상부식에 대해 얻어진 상기 정보에 기반되어 조정된다. 바람직하게는, 상기 산화성 살생물제의 양은 기상부식에 대해 얻어진 상기 정보에 기반되어 조정된다. 정보를 얻는 것은 바람직하게는 상기 변형된 ER 프로브에서 엘리먼트의 전기 저항을 측정하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 일정 시간의 기간 동안 상기 엘리먼트의 전기 저항 증가는 상기 엘리먼트가 감소를 거치게 된다는 것을 나타내고, 부식 속도는 상기 일정 시간의 기간 동안 상기 엘리먼트의 감소로부터 결정된다. 상기 방법은 바람직하게는 상기 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기와 상기 ER 프로브의 표면 간의 온도 차이를 조절하는 단계를 추가적으로 포함한다.

상기 방법은 데이터 수집을 도와주는 것에 의해 변형될 수 있고 컴퓨팅 장치에 의한 정보의 이용에 의해 변형될 수 있다. 다른 양태에서, 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 컴퓨팅 장치에 의해 얻는 단계; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 컴퓨팅 장치에 의해 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 바람직하게는 기상부식에 대해 얻어진 상기 정보에 기반된 상기 산화성 살생물제의 양을 상기 컴퓨팅 장치에 의해 조정하는 단계를 추가적으로 포함한다. 상기 얻어진 정보는 바람직하게는 변형된 ER 프로브에서 엘리먼트의 전기 저항을 컴퓨팅 장치에 의해 측정하는 것을 포함한다. 상기 방법은 바람직하게는 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기와 ER 프로브의 표면 간의 온도 차이를 컴퓨팅 장치에 의해 조절하는 단계를 추가적으로 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 변형된 전기 저항(ER) 장치를 제공한다. 상기 장치는 ER 프로브 및 냉각기를 포함한다. 이 장치는 상기 첫 번째 양태에 기재된 종이 또는 보드 기계에서 기상부식을 모니터링하는 상기 기재된 방법들에 사용하기에 적합하다. 상기 변형된 ER 프로브의 냉각 장치는 바람직하게는 상기 ER 프로브 주위에 배치된 구조를 포함하되, 상기 구조와 상기 ER 프로브 간에 빈 공간이 형성되며, 상기 구조는 하나 이상의 구멍들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 냉각 장치는 상기 빈 공간에 냉각 배지가 흐르도록 설정된다. 하나의 구현예에서, 상기 냉각 장치는 상기 ER 프로브에 직접적으로 부착되어 상기 ER 프로브의 온도를 조절한다. 다른 구현예에서, 상기 냉각 장치는 상기 ER 프로브에 직접적으로 부착되지 않고, 상기 냉각 배지는 상기 ER 프로브의 온도를 조절하기 위해 이용된다. 바람직하게는, 상기 변형된 ER 프로브는 상기 ER 프로브, 상기 ER 프로브 주위의 공기, 또는 상기 ER 프로브 바깥쪽의 공기 중 하나 이상의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 추가적으로 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 기재된 대로 요구되는 과정들을 실시할 수 있는 시스템이다. 이러한 시스템은 최소 하나의 컴퓨팅 장치; 및 상기 최소 하나의 컴퓨팅 장치에서 실행 가능한 방법 어플리케이션을 포함하고, 상기 방법 어플리케이션은 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 로직; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 로직을 포함하는 측정 어플리케이션(measuring application)이다. 상기 시스템은 바람직하게는 기상부식에 대해 얻어진 상기 정보에 기반된 상기 산화성 살생물제의 양을 조정하는 로직을 추가적으로 포함한다. 정보를 얻는 것은 바람직하게는 변형된 ER 프로브에서 엘리먼트의 전기 저항을 측정하는 로직을 포함한다. 상기 시스템은 바람직하게는 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기와 ER 프로브의 표면 간의 온도 차이를 조절하는 로직을 추가적으로 포함한다.

방법 어플리케이션은 종이 또는 보드 기계에서 기상부식을 모니터링하는 방법을 실시하기 위한 수단을 의미하고, 상기 기재된 대로 또는 측정 어플리케이션에서 요구되는 엘리먼트들을 측정하거나 또는 결정하기 위한 수단들처럼 상기 방법 어플리케이션은 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 것; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 것을 포함한다. 상기 방법 어플리케이션은 전형적으로 컴퓨팅 장치에서 실행가능한 컴퓨터 소프트웨어의 부분들(portions)에 의해 실시된다.

로직은 종이 또는 보드 기계에서 기상부식을 모니터링하는 방법에 특정된 대로 로직성 운용(logical operations)을 실행하기 위한 컴퓨팅 장치를 야기하는 상기 컴퓨팅 장치에서 실시되는 컴퓨터 소프트웨어의 부분들을 의미하고, 상기 기재된 대로 또는 측정 어플리케이션에서 요구되는 엘리먼트들을 측정하거나 또는 결정하기 위한 수단들처럼 상기 로직은 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 단계; 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다양한 양태들은 다음의 구현예들에 의해 추가적으로 기재된다.

본 발명의 개시내용의 구현예들은 기상부식의 양을 모니터링 및/또는 조절하기 위한 방법들, 장치들, 및 이와 유사한 것을 포함한다. 특히, 본 발명의 개시내용의 구현예들은 온-라인(on-line) 제지기의 기상부식의 속도 및/또는 양(예컨대, 균일 부식)을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 기상부식의 속도 및/또는 양은 제지기 내 기상부식을 시기적절하게 최소화시키기 위한 효과적인 방법으로서 산화성 살생물제들의 투여량들을 조절하는 데 이용될 수 있다.

본 발명의 개시내용의 하나 이상의 구현예들은 종이 또는 보드 제조를 위한 기계(machinery)의 부식 손상들을 최소화시키기 위해 개선된 방법, 특히 상기 수용성 제조 공정에 살생물제들을 투여하여 야기되는 부식 손상들을 최소화시키는 방법에 관한 것이다. 이것은 부식 속도를 모니터링하기 위한 온-라인 기상부식 센서로서 변형된 ER 프로브의 이용 및 제때에 투여하는 살생물제를 조정하기 위한 그 정보의 이용에 의해 완수될 수 있다.

본 발명의 개시내용의 모범적인 구현예는 부식 속도에 대한 정보가 여러 주 동안 상기 공정에서 고정되었던 부식 쿠폰들로부터 얻어진 무게 손실 정보에 기반되는 현재의 방법들보다 유리할 수 있다. 다른 방법들은 상당한 시간 지연을 가지는 정보만을 제공하고 부식성(corrosiveness)에서의 변화들에 빠르게 반응할 가능성이 없다.

본 발명의 개시내용의 모범적인 구현예는 부식 속도에 대한 온-라인 및 실-시간(real-time) 또는 반-실-시간(semi-real-time) 정보를 이용할 수 있으며, 상기 정보는 산화성 살생물제를 투여하는 양을 조정하는 데 직접적으로 이용될 수 있어 예컨대 높은 부식 속도를 가지는 급격한 피크들이 시기 적절하게(예컨대, 수시간 또는 수일) 중단될 수 있다. 일반적으로, 상기 산화성 살생물제는 상기 공정에서 하나 이상의 포인트들에 첨가될 수 있고, 상기 포인트들은 펄프 라인, 수 라인(water line), 또는 탱크들을 포함할 수 있다.

본 발명의 개시내용의 모범적인 구현예는 온-라인 종이 기계의 기상부식의 속도를 모니터링하는 것 및 산화성 살생물제들의 투여량들을 조절하기 위해 그 정보를 이용하는 것을 포함한다. 이러한 방식에서 상기 부식을 모니터링하는 것은 제지기에서 기상부식을 최소화시키기 위한 효과적인 방법일 수 있다.

또한, 본 발명의 개시내용의 모범적인 구현예는 살생물제의 양이 조정(예컨대, 살생물제 투여 펌프들을 수작업으로 또는 자동적으로 조정하는 것)되어야만 하는 지를 결정하기 위해 이용될 수 있는 온-라인 센서로서 사용될 수 있는 전기 저항 기술 같은 변형된 전기 저항(ER) 프로브에 기반된 온-라인 센서를 포함한다. 하나의 구현예에서, 상기 변형된 ER 프로브는 변형된 ER 프로브 시스템의 부분일 수 있다. 하나의 모범적인 구현예에서, 상기 ER 프로브는 ER 프로브 및 냉각기로 장착될 수 있고, 선택적으로 온도 측정 장치를 갖출 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 냉각기는 상기 프로브 표면 위에 응축수(condensate water)를 형성시킬 수 있다. 하나의 구현예에서, 냉각기 및 온도 측정 장치 같은 상기 변형된 ER 프로브는 온-라인 데이터 수집 시스템, 데이터 해석 시스템, 상기 냉각기를 위한 조절 시스템, 및 이와 유사한 것 같은 컴퓨터 시스템과 연결될 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 변형된 ER 프로브는 CAPROCO 또는 ROXAR에 의해 판매된 ER 프로브들 중 하나를 포함할 수 있다.

하나의 모범적인 구현예에서, ER 프로브가 엘리먼트의 전기 저항을 측정하기 위한 적절한 측정 시스템을 포함하는 경우 상기 변형된 ER 프로브는 상기 ER 프로브의 하나 이상의 금속성 구조들 또는 구성요소들을 포함하는 장치(equipment)에 대한 부식 및 금속 손실의 속도를 모니터링하는 "온-라인(on-line)" 방법으로서 전기 저항 기술을 이용할 수 있다. 부식으로 인해 상기 ER 프로브의 엘리먼트의 횡단면에서의 감소(금속 손실)는 엘리먼트들의 전기 저항을 증가시킨다. 전기 저항의 증가를 보여주는 측정들은 상기 엘리먼트가 부식하는 것을 의미하는데, 이는 상기 엘리먼트와 상기 산화성 살생물제 상호작용에 의한 것일 수 있다. 일정 시간의 기간 동안 전기 저항을 모니터링하는 것은 부식의 속도와 상관관계가 있다. 일단 부식의 속도가 알려지면, 이용되고 있는 살생물제의 양이 조정될 수 있다.

도 1은 본 발명의 개시내용의 모범적인 구현예의 단면도(cross-sectional view)를 예시한다. 하나의 모범적인 구현예에서, 상기 변형된 ER 프로브는 표면의 온도가 조절될 수 있는 구조, 바람직하게는 상기 ER 프로브 주위에 배치된 또는 배열된 환상의 빈 공간을 가지는 벽난로 구조를 포함하고, 선택적으로 온도를 모니터링하기 위한 온도 센서(보여지지 않음)를 포함하는 ER 프로브 및 냉각기를 포함한다. 상기 언급된 대로, 상기 ER 프로브는 전극을 가로지르는 저항은 상기 변형된 ER 프로브 또는 상기 변형된 ER 프로브와 접속된 컴퓨터 시스템에 의해 결정 및/또는 측정될 수 있는 하나 이상의 엘리먼트들을 포함한다.

하나의 구현예에서, 구조의 일부 또는 전부와 상기 ER 프로브 사이에 빈 공간이 존재한다. 하나의 구현예에서, 상기 구조와 상기 ER 프로브 간의 거리가 약 1 mm 내지 100 cm일 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 구조는 상기 냉각 배지가 흐르도록 윤곽지어질 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 구조는 ER 프로브 횡단면(cross section)과 유사한 횡단면을 가질 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 구조는 원형 횡단면, 다각형 횡단면 또는 이와 유사한 것을 가질 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 구조는 냉각 배지, 예를 들어 기체 또는 액체가 상기 구조의 빈 공간 내 및 외로 흐를 수 있기 위해 하나 이상의 구멍들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 냉각기는 ER 프로브(도 2 내 직사각형의 구조를 참조)의 센서(예컨대, 엘리먼트)가 상기 ER 프로브 주위의 환경으로 노출되도록 상기 ER 프로브를 위한 구멍을 포함한다. 하나의 구현예에서, 상기 구멍들은 동일 또는 다른 크기(예컨대, 원형, 다각형, 및 이와 유사한 것)일 수 있고 밀리미터 내지 센티미터의 순서일 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 구조는 1 내지 100개의 구멍들을 가질 수 있다. 하나의 구현예에서, 흐름(flow) 시스템은 상기 냉각 배지가 흐르는데 이용될 수 있으며, 흐름 조절기들(flow regulators), 압전기 시스템들(piezoelectric systems), 및 이와 유사한 것을 포함할 수 있다.

하나의 구현예에서, 특정 온도로 냉각되었던 상기 냉각기의 표면이 상기 프로브의 표면과 연결, 바람직하게는 직접적으로 부착(터치)되도록 배열되어 상기 프로브 헤드와 상기 센싱 엘리먼트를 냉각시킨다. 하나의 택일적 구현예에서, 상기 냉각기는 상기 ER 프로브에 직접적으로 접착되지 않아, 냉각 기체(cool gas) 바람직하게는 공기(air)는 상기 ER 프로브 주위 영역에 순환되어 상기 ER 프로브의 온도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 변형된 ER 프로브는 온도 센서를 포함할 수 있어 상기 온도는 상기 ER 프로브에 의해 생산된 결과들의 함수로서 모니터링될 수 있다.

하나의 구현예에서, 상기 온도 센서는 상기 변형된 ER 프로브 위에 또는 외부에 배치된 하나 이상의 온도 검출 센서들을 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 상기 온도 측정 센서(들)은 상기 ER 프로브 근처에 배치되어 상기 ER 프로브, 상기 ER 프로브 주위의 공기, 또는 상기 ER 프로브 바깥쪽의 공기 중 하나 이상의 온도를 측정할 수 있다.

도 2a는 상기 변형된 ER 프로브의 구현예(즉, 냉각기의 구현예가 상기 ER 프로브 주위에 배치됨)에 대한 투시도를 예시한다. 도 2a는 냉각 배지를 구조 사이로 흐르게 하여 상기 냉각기를 이용하여 온도를 변화(즉, 온도를 감소)시키는 배열 형태(configuration)의 구현예를 예시한다. 도 2b는 ER 프로브의 도식적 투시도를 예시한다.

종이 또는 보드 기계의 가장 뜨거운 부분들에 단순 설치된 ER 프로브는 상기 센서 표면이 너무 뜨겁고 건조할 것이기 때문에 부식 속도 및 양을 확실하게 나타내지 않을 수 있다는 것이 밝혀졌다. 산화성 살생물제들에 의해 야기된 가장 심각한 부식 손상들이, 예컨대 건조기 섹션의 시작에서 주변의 매우 뜨거운 공기보다 약간 더 낮은 표면 온도로 인해 응축수가 형성되는 표면들에 나타난다는 것이 알려졌다.

본 발명의 개시내용의 구현예들은 상기 ER 프로브의 측정 헤드를 냉각시킴으로써 상술한 문제들을 극복할 수 있다. 이론에 의해 결합되지 않을 지라도, 상기 ER 프로브를 냉각시키는 것은 상기 ER 프로브 내 센싱 엘리먼트가 공기 중 부식성 화합물들의 양에서 변화들과의 반응에 민감한 상태들을 창출할 수 있어서 제지기 내 기상부식의 속도에 대한 정보를 제공한다. 하나의 구현예에서, 상기 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기와 ER 프로브의 표면 간의 온도 차이가 약 3℃ 내지 30℃ 사이로 조절될 수 있다.

또한, 상기 ER 프로브의 측정 표면에서의 작은 온도 변화가 측정 결과들에 영향을 미칠 수 있다는 것이 학습되었다. 예를 들어 상기 냉각 시스템의 기능이상(malfunctioning) 또는 상기 냉각 조정에서의 고의가 아닌 변화가 응축수의 형성에 영향을 미쳐 측정에 영향을 미칠 정도로 ER 프로브 표면의 온도를 변화시킬 수 있다. 하나의 구현예에서, 냉각수 흐름에 대한 자동화 밸브 어셈블리가 조절될 수 있고 프로브 표면 온도를 일정하게 유지시킨다. 하나의 구현예에서, 프로브 표면 온도의 변화(variation)가 약 10℃ 또는 미만이도록 조절될 수 있다.

하나의 모범적인 구현예에서, 이러한 양태는 상기 변형된 ER 프로브에 온-라인 온도 측정 센서를 설치함으로써 해결될 수 있다. 하나의 구현예에서, 기상부식의 속도에서의 변화는 상기 센서 헤드의 온도가 근처 온도 판독들(readings)로부터 변화되지 않는 경우(예컨대, 약 10℃ 또는 미만 또는 약 3℃ 또는 미만의 온도 변화)에 유효한 데이터로서 간주될 수 있다. 이것은 기상부식의 속도에서의 변화들에 대한 신뢰할만한 정보를 제공하고, 이러한 데이터는 산화성 살생물제들의 투여량을 조정하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 기상부식은 앞선 12시간(및 5 또는 3℃ 미만인 온도 변화)과 비교하여 약 12시간 동안 증가된 속도를 나타낸다면, 이것은 산화성 살생물제들의 투여량이 감소(즉, 제지기의 헤드박스에 가장 근접하도록)될 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 이것은 비교하는 시간 범위가 더 짧거나(예컨대, 1 내지 12시간) 또는 더 길(예컨대, 12시간 내지 매일 증가 또는 2일 또는 3일 증가, 또는 한 주 증가) 수 있는 제지기 조건들에 따라 데이터 비교의 준비가 된 가능한 시간 범위들의 예일 뿐이다.

하나의 구현예에서, 상기 변형된 ER 프로브로부터 유래된 시그널들 및 상기 온도 센서로부터 유래된 시그널들이 컴퓨터 장치(예컨대, 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이의 조합)에 저장된다. 상기 컴퓨터 장치는 상기 시그널들을 수집, 저장 및 분석할 수 있는데, 예컨대 기상부식의 속도 및/또는 부식 양에서의 변화가 변형된 ER 프로브로부터 유래된 시그널들을 이용하여 계산된다. 또한, 기상부식의 검출된 속도의 유효성을 체크하기 위해 상기 컴퓨터 장치는 온도 센서로부터 유래된 시그널들에 대해 사용될 수도 있다. 하나의 구현예에서, 상기 살생물제 투여량의 조정은 부식 데이터(예컨대, 상기 변형된 ER 프로브로부터 계산된 데이터 또는 비처리된 데이터)로부터 결정될 수 있다. 상기 조정은 상기 컴퓨터 장치에 의해 개시되는 것 같이 자동적으로 일어날 수 있거나, 또는 사람에 의해 시작되는 수작업으로 일어날 수 있다. 손으로 실시하는 투여가 이용되는 하나의 구현예에서, 상기 컴퓨터 장치는 서비스 사람에 대해 경고 메세지를 보내도록 프로그래밍되는데, 상기 사람은 메세지 예컨대 증가된 부식 속도의 메세지를 받은 후에 보다 낮은 레벨로 살생물제 투여량을 수작업으로 조정할 수 있다. 투여량을 자동 조절하는 하나의 구현예에서, 상기 변형된 ER 프로브 및 온도 센서로부터 유래된 시그널들을 모니터링하는 컴퓨터 장치는 부식 데이터(즉, 부식 양 또는 부식 속도)에서의 변화들에 대한 정보를 상기 종이 제조 공정에 대해 살생물제 투여량에서의 상대적인 변화들로 전환시키는 데 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 시스템은 완전히 자동화된다.

도 5에 언급하는 대로, 하나의 구현예에서, 상기 변형된 ER 프로브 시스템 200은 상기 컴퓨터 장치 10과 연결될 수 있다. 특히, 상기 온도 센서 210과 상기 냉각기 220, 그리고 상기 변형된 ER 프로브 230은 상기 컴퓨터 장치 10과 연결될 수 있다.

하나의 모범적인 구현예에서, 상기 측정하는 방법(예컨대, 측정 어플리케이션 15)의 하나 이상의 양태들이 본 명세서에서 기재된 대로 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 이용하여 실시될 수 있다.

도 5와 관련하여, 본 발명의 개시내용의 다양한 구현예들에 따른 컴퓨팅 장치 10의 도식적 블록 선도(block diagram)가 보여진다. 상기 컴퓨팅 장치 10은 최소 하나의 프로세서 회로, 예를 들어 프로세서 13 및 메모리 16을 가지는 프로세서 회로를 포함하며, 프로세서 13 및 메모리 16 양자는 로컬 인터페이스 19에 커플링된다. 이를 위해, 상기 컴퓨팅 장치 10은, 예를 들어 하나 이상의 서버 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치를 포함할 수 있다. 상기 로컬 인터페이스 19는, 예를 들어 동반하는 어드레스/컨트롤 버스 또는 인정될 수 있는 대로 다른 버스 구조를 가지는 데이터 버스(data bus)를 포함할 수 있다.

상기 프로세서 13에 의해 실행가능한 데이터 구성요소 및 여러 구성요소들 모두가 상기 메모리 16에 저장된다. 특히, 측정 어플리케이션 15 및/또는 다른 어플리케이션들이 메모리 16에 저장되고 상기 프로세서 13에 의해 실행가능하다. 데이터 스토어 12 및 다른 데이터가 메모리 16에 저장될 수도 있다. 또한, 작동 시스템이 메모리 16에 저장되고 상기 프로세서 13에 의해 실행가능할 수 있다.

인정될 수 있는 대로 상기 메모리 16에 저장되고 상기 프로세서 13에 의해 실행가능한 다른 어플리케이션들이 있을 수 있다는 것이 이해된다. 본 명세서에서 논의된 어떠한 구성요소가 소프트웨어의 형태에서 실행되는 경우, 많은 프로그래밍 언어들 중 어느 하나, 예를 들어 C, C++, C#, Objective C, Java^®, JavaScript^®, Perl, PHP, Visual Basic^®, Python^®, Ruby, Delphi^®, Flash^®, MATLAB, 또는 다른 프로그래밍 언어들이 이용될 수 있다.

많은 소프트웨어 구성요소들이 상기 메모리 16에 저장되고 상기 프로세서 13에 의해 실행가능할 수 있다. 이러한 면에서, 상기 용어 "실행가능한(executable)"은 상기 프로세서 13에 의해 결국 실시될 수 있는 형태로 존재하는 프로그램 파일을 의미한다. 실행가능한 프로그램들의 예들은, 예컨대 상기 메모리 16의 임의 추출 기억장치(random access memory) 내로 로딩되고 상기 프로세서 13에 의해 실행될 수 있는 포멧(format)에서 기계 코드, 상기 메모리 16의 임의 추출 기억장치 내로 로딩되고 상기 프로세서 13에 의해 실행될 수 있는 목적 코드(object code) 같은 적합한 포멧에서 발현될 수 있는 소스 코드(source code), 또는 상기 프로세서 13에 의해 실행되는 상기 메모리 16의 임의 추출 기억장치에서 지시들을 발생시키는 다른 실행가능한 프로그램에 의해 해석될 수 있는 소스 코드 등으로 번역될 수 있는 컴파일 프로그램(compiled program)일 수 있다. 실행가능한 프로그램은, 예컨대 임의 추출 기억장치(RAM), 판독 전용 기억장치(read-only memory, ROM), 하드 드라이브, 솔리드-스테이트 드라이브, USB 플래쉬 드라이브, 메모리 카드, 컴팩트 디스크(CD) 또는 디지털 다기능 디스크(DVD) 같은 광 디스크, 플로피 디스크, 자성 테이프, 또는 다른 메모리 구성요소들을 포함하는 상기 메모리 16의 어느 일부 또는 구성요소에 저장될 수 있다.

상기 메모리 16은 본 명세서에서 휘발성 및 비휘발성 메모리 및 데이터 저장 구성요소들 모두를 포함하는 것으로 특정된다. 휘발성 구성요소들은 파워의 손실 하에 데이터 값들을 유지하지 않는 것들이다. 비휘발성 구성요소들은 파워의 손실 하에 데이터 값들을 유지하는 것들이다. 따라서, 상기 메모리 16은, 예를 들어 임의 추출 기억장치(RAM), 판독 전용 기억장치(ROM), 하드 디스크 드라이브, 솔리드-스테이트 드라이브, USB 플래쉬 드라이브, 메모리 카드 판독기를 통해 접근되는 메모리 카드, 연관된 플로피 디스크 드라이브를 통해 접근되는 플로피 디스크, 광 디스크 드라이브를 통해 접근되는 광 디스크, 적절한 테이프 드라이브를 통해 접근되는 자성 테이프, 및/또는 다른 메모리 구성요소 또는 상술한 메모리 구성요소들의 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다. 또한, RAM은, 예를 들어 정적 기억장치(static random access memory, SRAM), 동적 기억장치(dynamic random access memory, DRAM), 또는 자성 기억장치(magnetic random access memory, MRAM) 및 다른 그러한 장치들을 포함할 수 있다. ROM은, 예를 들어 피롬(programmable read-only memory, PROM), 이피롬(erasable programmable read-only memory, EPROM), 이이피롬(electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM), 또는 다른 유사 메모리 장치를 포함할 수 있다.

또한, 각각의 상기 프로세서 13은 병렬 프로세싱 회로들에서 작동하는 복수의 프로세서들 13을 나타낼 수 있으며 상기 메모리 16은 병렬 프로세싱 회로들에서 작동하는 복수의 메모리들 16을 의미할 수 있다. 그러한 경우에서, 상기 로컬 인터페이스 19는 상기 복수의 프로세서들 13 중 어느 둘, 어떠한 프로세서 13과 상기 메모리들 16 중 어느 하나, 상기 메모리들 16 중 어느 두 개 등 이들 간의 소통을 용이하게 하는 적절한 네트워크일 수 있다. 상기 로컬 인터페이스 19는 이러한 연결을 조직화하도록 디자인된 추가적인 시스템들, 예컨대 로딩 밸런싱(loading balancing)을 실시하는 것을 포함하는 시스템을 포함할 수 있다. 상기 프로세서 13은 전기적 구축일 수 있거나, 또는 일부 다른 이용가능한 구축(construction)일 수 있다.

본 명세서에 기재된 측정 어플리케이션 15 및 다른 다양한 시스템들이 상기 논의된 대로 일반적인 목적 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 코드에서 구현화될 수 있을 지라도, 택일적으로 동일한 것도 전용(dedicated) 하드웨어 또는 소프트웨어/일반 목적 하드웨어 및 전용 하드웨어의 조합에서 구현화될 수도 있다. 전용 하드웨어에서 구현되는 경우, 각각은 많은 기술들 중 하나 또는 이들의 조합을 이용하는 하나의 회로 또는 상태 기계(state machine)로서 실행될 수 있다. 상술한 기술들은 하나 이상의 데이터 시그널들의 어플리케이션에 대해 다양한 로직 함수들을 실시하기 위한 로직 게이트들을 가지는 별개의 로직 회로들, 적절한 로직 게이트들을 가지는 어플리케이션 특이적 통합된 회로들, 또는 다른 구성요소들, 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그러한 기술들은 일반적으로 당업자들에게 잘 알려져 있어, 그에 따라 본 명세서에 상세하게 기재되지 않는다.

도 6에 언급하는 대로, 하나의 모범적인 구현예에서 측정 어플리케이션 15는 종이 또는 보드 기계에서 기상부식을 모니터링 및/또는 측정하는데 이용될 수 있다. 하나의 모범적인 구현예에서, 스텝(step) 32는 일정 시간의 기간 동안 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 것을 포함한다. 스텝 34에서, 상기 정보는 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 기상부식을 모니터링하는 것과 관련되는 상술한 특징들 및 다른 특징들 각각이 보다 상세하게 기재되고, 특히 정보를 얻는 것에 대한 논의사항(discussion)에 대해 본 명세서에 기재되어 있다.

비록 도 6의 플로우차트가 실행의 특이적 순서를 보일 지라도, 증가된 유틸리티, 이용 계정(accounting), 실행 측정, 또는 분쟁 조정 도움들을 제공하는 것 등의 목적을 위해 어떠한 숫자의 계수 프로그램(counters), 상태 변수들(state variables), 또는 메세지들이 본 명세서에 기재된 로직 플로우에 첨가될 수 있다는 것이 이해된다. 모든 그러한 변수들이 본 발명의 개시내용의 범위 내에 있다는 것이 이해된다.

또한, 상기 측정 어플리케이션 15 및/또는 어플리케이션(들)을 포함하는 본 명세서에 기재된 소프트웨어 또는 코드를 포함하는 어떠한 로직 또는 어플리케이션은, 예를 들어 컴퓨터 시스템 또는 다른 시스템에서 프로세서 13 같은 명령 실행 시스템에 의해 또는 이와 연결되어 이용하기 위한 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체(non-transitory computer-readable medium)에서 구현화될 수 있다. 이러한 의미에서, 상기 로직은, 예를 들어 컴퓨터-판독가능한 매체로부터 불러오고 상기 명령 실행 시스템에 의해 실행될 수 있는 명령 및 선언들을 포함하는 표현들(statements)을 포함할 수 있다. 본 발명의 개시내용의 맥락에서, "컴퓨터-판독가능한 매체(computer-readable medium)"는 명령 실행 시스템에 의해 또는 이와 연결되어 사용하기 위해 본 명세서에 기재된 상기 로직 또는 어플리케이션을 포함, 저장, 또는 유지할 수 있는 어떠한 매체일 수 있다. 상기 컴퓨터-판독가능한 매체는 예를 들어 자성, 광 또는 반도체 매체 같은 많은 물리적 매체들 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 적합한 컴퓨터-판독가능한 매체의 보다 특이적인 예들은 자성 테이프들, 자성 플로피 디스켓들, 자성 하드 드라이브들, 메모리 카드들, 솔리드-스테이트 드라이브들, USB 플래쉬 드라이브들, 또는 광 디스크들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 컴퓨터-판독가능한 매체는, 예를 들어 정적 기억장치(SRAM) 및 동적 기억장치(DRAM), 또는 자성 기억장치(MRAM)를 포함하는 임의 추출 기억장치(RAM)일 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터-판독가능한 매체는, 예를 들어 판독 전용 기억장치(ROM), 피롬(PROM), 이피롬(EPROM), 이이피롬(EEPROM), 또는 다른 타입의 메모리 장치일 수 있다.

본 개시내용의 많은 양태들이 다음의 도면들과 관련하여 보다 더 잘 이해될 수 있다. 도면들 내 구성요소들이 본 발명의 개시내용의 원칙들을 명확하게 예시하는 것에 위치되는 대신에 반드시 변경 또는 강조할 필요는 없다. 더욱이, 도면들에서, 레퍼런스 같이 숫자들은 여러 시야를 통해 상응하는 부분들을 지시한다.
도 1은 본 발명의 개시내용의 구현예의 단면도(cross-sectional view)를 예시한다.
도 2a는 상기 변형된 ER 프로브의 투시도를 예시한다(즉, 냉각기의 구현예는 상기 ER 프로브 주위에 배치된다).
도 2b는 ER 프로브의 도식적 투시도를 예시한다.
도 3은 12월 18일부터 1월 3일까지의 기간 동안 부식(센싱 엘리먼트의 금속 손실, μm)의 측정된 속도에 대한 실시예 데이터를 보여주는 그래프를 예시한다.
도 4는 5-주의 기간 동안 부식(센싱 엘리먼트의 금속 손실, μm)의 측정된 속도에 대한 실시예 데이터를 보여주는 그래프를 예시한다.
도 5는 컴퓨터 장치를 포함하는 측정 시스템의 도식이다.
도 6은 상기 기상부식을 모니터링하는 실시예의 플로우 차트(flow chart)이다.

본 발명은 다음의 실시예들에 의해 보다 상세하게 추가적으로 기재되고, 이는 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다.

실시예 1

냉각기, pt-온도 프로브 및 데이터 기록기(datalogger)로 변형된 전기 저항(ER) 프로브(Roxar Flow Measurements AS, Norway)가 매년 150,000톤의 종이를 제조하는 제지기에 설치되었다. 정확한 설치 점은 건조기 섹션의 기상 시작부로, 종이 웹(paper wel)으로부터 1미터 미만 떨어진 상기 건조기 섹션의 보호문 내부였다. 상기 ER 프로브의 센싱 엘리먼트는 탄소 강철이었다. 상기 센싱 엘리먼트의 표면 온도는 냉각수 흐름에 의해 60℃ 주변보다 낮고 일정하게 유지되었다. 데이터 기록기는 매분 온도 및 부식(금속 손실)의 속도를 기록하고 있었다. 데이터 기록기는 인터넷에 연결되어 기상부식의 원거리 온-라인 모니터링이 가능하였다. 도 3에 보여지는 그래프는 12월 18일부터 1월 3일까지의 기간 동안 부식(센싱 엘리먼트의 금속 손실, μm)의 측정된 속도에 대한 실시예 데이터를 예시한다. 기상부식의 속도가 12월 29일까지 선형적으로 증가되는 매우 안정적이고 축적하는 금속 손실이었고 매일 평균 금속 손실이 약 0.3 μm/d였다는 것이 도 3으로부터 알 수 있었다. 기계 내 살생물제 투여량을 12월 29일 끝에 상기 기계의 폐쇄(shut-down) 후 변화시키는 경우, 기상부식에 대한 상기 온-라인 프로브가 빠르게 반응하여 기상부식의 증가된 속도를 나타냈다. 온도 측정들은 상기 데이터를 유효화시키기 위해 사용되고 프로브 온도에서 어떠한 유의한 변화들(기계 폐쇄 동안 일시적인 냉각을 제외하고는)이 나타나지 않았는데, 이는 기상의 화학에서 변화들로 인해 부식의 속도가 변화된다는 것을 의미한다. 상황(situation)은 부식 속도가 실제로 약 0.3 μm/d부터 약 0.2 μm/d의 레벨로 증가되었다는 것을 확인시켰던 온-라인 및 다음 몇 일의 측정들에 따라, 신속하게 살생물제를 첨가하도록 조정하게 하였다. 상술한 측정들은 이러한 혁신적 장치와 함께 제지기의 기상부식의 속도가 온-라인으로 모니터링될 수 있으며, 이러한 민감성과 함께 살생물제 첨가의 조정 같은 변화들의 영향이 빠르게 측정될 수 있다는 것을 확증한다. 이러한 정보는 제지기에 대해 투여하는 살생물제를 조정하는 데 이용될 수 있어 전체 기계가 부식의 징후(signs)를 나타내기 전에 사전에 기상부식의 속도를 최소화시킬 수 있다.

실시예 2

변형된 ER 프로브(실시예 1에서처럼 유사한 설정(setup))가 매년 160,000톤의 패키징 보드를 제조하는 제지기의 6번째 실린더 근처의 건조기 섹션의 시작부의 기상에 설치되었다. 데이터 기록기는 매분 부식(금속 손실)의 속도를 기록하고 있었다. 데이터 기록기는 인터넷에 연결되어 기상부식의 원거리 온-라인 모니터링이 가능하게 하였다. 도 4는 5-주 동안 부식(센싱 엘리먼트의 금속 손실, μm)의 측정된 속도에 대한 실시예 데이터를 보여주는 그래프를 예시한다. 기상부식의 속도가 1.17 μm/d의 매일 평균 금속 손실과 함께 첫 번째 10일 동안 매우 높았다는 것을 도 4로부터 알 수 있었다. 상기 살생물제 프로그램은 기계의 폐쇄 동안 변화되고 기계의 재-시작으로부터 시작 (5월 3일)하여 기상부식의 속도가 0.25 μm/d의 매일 평균 금속 손실과 함께 확실하게 더 낮아졌다. 상술한 측정들은 이러한 혁신적 장치와 함께 보드 기계의 기상부식의 속도가 온-라인으로 모니터링될 수 있으며, 이러한 민감성과 함께 살생물제 첨가의 조정 같은 변화들의 영향이 빠르게 측정될 수 있다는 것을 확증한다. 이러한 경우에서 살생물제 프로그램 내 변화가 실질적인 종이 기계의 증가된 부식 안정성을 초래한다는 것만을 하루 안에 확증하는 것이 가능하였다.

비율들, 농도들, 양들, 및 다른 수치적 데이터는 범위 포멧으로 본 명세서에서 표현될 수 있다는 것이 주지된다. 그러한 범위 포멧이 편의 및 간결을 위해 이용되어 각 수치적 값 및 서브-범위(sub-range)가 명료하게 인용되는 것처럼 범위의 한계들로서 명시적으로 인용된 수치적 값들 뿐 아니라 그러한 범위 안에 포함되는 개별 수치적 값들 또는 서브-범위들 모두를 포함하도록 유연한 방식으로 해석된다는 것이 이해될 것이다. 예시한 대로, "약 0.1% 내지 약 5%"의 농도 범위는 약 0.1wt% 내지 약 5wt%의 간결하게 인용된 농도 뿐 아니라 상기 지시된 범위 내 개별 농도들(예컨대, 1%, 2%, 3%, 및 4%) 및 서브-범위들(예컨대, 0.5%, 1.1%, 2.2%, 3.3%, 및 4.4%)을 포함하는 것으로 해석된다. 하나의 구현예에서, 상기 용어 "약(about)"은 수치적 값의 유의한 숫자에 따른 전통적인 라운딩(rounding)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 구 "약 'x' 내지 'y'"는 "약 'x' 내지 약 'y'"를 포함한다. 범위가 "제로(zero)"를 포함하고 "약"으로 변형되는 경우(예컨대, 약 1 내지 제로 또는 약 제로 내지 1), 약 제로는 0, 0.1, 0.01, 또는 0.001을 포함할 수 있다.

오직 본 발명의 개시내용의 몇몇 구현예들만이 본 명세서에서 보여지고 기재되지만, 다양한 변형들 및 변화들이 본 발명의 개시내용의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 본 발명의 개시내용에서 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명확하게 될 것이다. 첨부된 청구항들의 범위 안에서 있는 모든 그러한 변형 및 변화들이 이에 따라 실시되는 것으로 의도된다.

Claims (22)

1. 일정 시간의 기간 동안 온-라인 센서를 사용하여 기상부식(vapor phase corrosion)의 속도에 대한 정보를 얻는 단계; 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드(board) 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량(dosing)을 조정하는 방법을 결정하는 단계; 및 기상부식에 대해 얻어진 상기 정보에 기반된 상기 산화성 살생물제의 양을 조정하는 단계를 포함하는, 종이 또는 보드 기계에서 기상부식을 모니터링하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 정보는 전기 저항(electrical resistance, ER) 프로브 및 상기 ER 프로브 주위에 배치된 냉각기(cooling unit)가 장착된 변형된 ER 프로브를 이용하여 얻어지는 것인 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 정보는 상기 ER 프로브, 상기 변형된 ER 프로브 내에서 ER 프로브 주위의 공기(air), 또는 상기 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기 중 하나 이상의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 이용하여 얻어지는 것인 방법.
4. 제2항에 있어서, 정보를 얻는 것은 상기 변형된 ER 프로브에서 엘리먼트(element)의 전기 저항을 측정하는 것을 포함하는 것인 방법.
5. 제4항에 있어서, 일정 시간의 기간 동안 상기 엘리먼트의 전기 저항 증가는 상기 엘리먼트가 감소(reduction)를 거쳤음을 나타내고, 부식 속도는 상기 일정 시간의 기간 동안 상기 엘리먼트의 감소로부터 결정되는 것인 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 방법은 상기 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기와 상기 ER 프로브의 표면 간의 온도 차이를 조절하는 단계를 추가적으로 포함하는 것인 방법.
7. 제1항에 있어서, 일정 시간의 기간 동안 온-라인 센서를 사용하여 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 것은 컴퓨팅 장치(computing device)에 의한 것이고; 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 것은 컴퓨팅 장치에 의한 것인 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 방법은 기상부식에 대해 얻어진 상기 정보에 기반된 상기 산화성 살생물제의 양을 상기 컴퓨팅 장치에 의해 조정하는 단계를 추가적으로 포함하는 것인 방법.
9. 제8항에 있어서, 정보를 얻는 것은 변형된 ER 프로브에서 엘리먼트의 전기 저항을 상기 컴퓨팅 장치에 의해 측정하는 것을 포함하는 것인 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 방법은 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기와 ER 프로브의 표면 간의 온도 차이를 컴퓨팅 장치에 의해 조절하는 단계를 추가적으로 포함하는 것인 방법.
11. 전기 저항(ER) 프로브 및 냉각기를 포함하고, 상기 냉각기는 상기 ER 프로브 주위에 배치된 구조를 포함하며, 상기 구조와 상기 ER 프로브 간에 빈 공간(cavity)이 형성되고, 상기 구조는 하나 이상의 구멍들(openings)을 포함하는 것인, 변형된 전기 저항(ER) 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 냉각기는 상기 빈 공간에 냉각 배지가 흐르도록 설정되는 것인 변형된 전기 저항(ER) 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 냉각기는 상기 ER 프로브에 직접적으로 부착되어 상기 ER 프로브의 온도를 조절하는 것인 변형된 전기 저항(ER) 장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 냉각기는 상기 ER 프로브에 직접적으로 부착되지 않고, 상기 냉각 배지는 상기 ER 프로브의 온도를 조절하기 위해 이용되는 것인 변형된 전기 저항(ER) 장치.
15. 제11항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 장치는 상기 ER 프로브, 상기 변형된 ER 프로브 내에서 ER 프로브 주위의 공기, 또는 상기 변형된 ER 프로브 바깥쪽의 공기 중 하나 이상의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 추가적으로 포함하는 것인 변형된 전기 저항(ER) 장치.
16. 최소 하나의 컴퓨팅 장치; 및 상기 최소 하나의 컴퓨팅 장치에서 실행 가능한 방법 어플리케이션을 포함하는 시스템으로, 상기 방법 어플리케이션은 일정 시간의 기간 동안 온-라인 센서를 사용하여 기상부식의 속도에 대한 정보를 얻는 로직(logic); 및 상기 정보를 이용하여 종이 또는 보드 제조 공정에서 산화성 살생물제의 투여량을 조정하는 방법을 결정하는 로직을 포함하는 것인 시스템.
17. 제16항에 있어서, 상기 시스템은 기상부식에 대해 얻어진 상기 정보에 기반된 상기 산화성 살생물제의 양을 조정하는 로직을 추가적으로 포함하는 것인 시스템.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제

Images