Химия өнеркәсібінде автоматтандыру үшін қай пневматикалық сораптар тиімді?

Материалдардың үйлесімділігі: Агрессивті химикаттар үшін коррозияға төзімді пневматикалық сораптарды таңдау

HCl, NaOH, еріткіштер және тотықтырғыш заттар ортасында пневматикалық сораптардың қызмет ету мерзіміне ортаның үйлесімділігі неге әсер етеді?

Тұз қышқылы, натрий гидроксиді, әртүрлі органикалық еріткіштер мен тотықтырғыш заттар сияқты заттармен жұмыс істеген кезде пневматикалық клапандардың қаншалықты ұзақ уақыт пайдаланылатынын анықтау үшін химиялық үйлесімділік маңызды рөл атқарады. Материалдарды дұрыс таңдамау барысында әртүрлі мәселелер туындайды. Біз коррозиялық шұңқырларды, қысым астында пайда болатын кернеулік трещиндерді, беттердің біртіндеп жұқаруын бақылаймыз. Хлорланған еріткіштерге қатысты инертті заттармен салыстырғанда клапандар үш есе тезірек бұзылады. Materials Performance журналы 2023 жылы химиялық зауыттарда пайда болатын барлық сұйықтықтың жалпысының жуық екі үштен бірі кетон негізіндегі ерітінділердегі эластомерлердің бұзылуынан пайда болатынын хабарлаған болатын. Сутегі пероксидін мысалға алайық. Қалыпты 316 маркалы гильзотталмаған болат температура 40 градус Цельсийден жоғары көтерілген кезде денеаралық коррозия белгілерін көрсетеді, ол тұйықтағыштардың беріктігіне әсер етеді. Қарапайым EPDM-тұйықтағыштарды арнайы перфторэластомер (FFKM) түрлеріне ауыстыру үлкен айырмашылық жасайды. Олар ароматты көмірсутектермен контакттік әрекеттескенде ісінбейді және техникалық қызмет көрсетушілер жаңартуды 12-18 айға дейін соза алады. Өздері өңдейтін заттарға клапан материалдарын дұрыс сәйкестендіретін зауыттар күтпеген тоқтап қалулардан аулақ болу арқылы әр объект бойынша жылына жеті жүз қырық мың доллар шығыннан аулақ болады деп Понемон институты бағалайды.

Болат (316SS) пен экзотикалық қорытпалардың салыстыруы (Hastelloy®, TA2): Құны, өнімділігі және нақты әлемдегі бұзылу түрлері

Материалды таңдау кoroзияға төзімділіктің дәлелденген факторы мен иелік шығындарының жалпы сомасын теңестіруі тиіс. 316 болаты сілтілі ерітінділер үшін (pH <10) экономикалық пайдалану мүмкіндігін берсе де, 50 ppm асатын хлоридтерге бай орталарда саңылаулы коррозияға ұшырайды. Экзотикалық қорытпалар жоғары өнімділік көрсетеді, бірақ көптеген қосымша құнға ие:

Өнеркәсіптегі күкірт қышқылын өңдеу қондырғыларында операторлар әдетте 316 тұтас болат клапан денелерін шамамен он төрт ай сайын ауыстырып отырады. Егер осындай бөлшектердің орнына Хастеллой C-276 қолданылса, жағдай түбегейлі өзгереді, себебі олар алмастыруды қажет етпестен сегіз жылдан астам уақыт қызмет етуге қабілетті. 65 градус Цельсийден жоғары ыстық азот қышқылы ортасын қарастырғанда, титан ТА2 басқа материалдармен салыстырғанда ерекше бөлініп тұрады. Бұл қоспа қорғаныш оксидті қабат түзіп, басқаларға қарағанда коррозияны әлдеқайда жақсы баяулатады. Жалпы картинаға назар аударсақ, компаниялар бұл арнайы қоспаларға бастапқы кезеңде көбірек инвестиция салу арқылы кейіннен үлкен пайда табады. Сақтандыру жұмыстарының азаюы тоқтаулардың азайуын, жабдықтың ұзақ қызмет етуі құнын үнемдеуге әкеледі, ал күтпеген өндірісті тоқтатулардың болмауы тез уақыт ішінде үлкен үнемдеуге мүмкіндік береді. Дұрыс металл таңдау — бұл тек баға парағындағы нүктені таңдау ғана емес, сонымен қатар ұзақ мерзімді операцияларға әсер ететін маңызды бизнес-шешім.

Сорғының түрін оптимизациялау: Критикалық процестер үшін диафрагмалы және жоғары өнімді сорғылар

Диафрагмалы пневматикалық сорғылар: Батч-реакторлар, CIP/SIP және ультра таза ағыстар үшін саңылаусыз герметичность

Мембраналы пневматикалық вентильдердің саңылаусыз болуы оларды ұшқыш заттармен, реактивті химикаттармен және ультратаза орта қажет ететін жағдайларда мүлде қажет етеді. Оларды ерекшелейтіні — ағып жатқан зат пен вентильдің ішкі бөлшектерін толығымен бөлетін резеңке тәрізді мембрана. Бұл конструкция ескі тығынды модельдерде жиі кездесетін штоктың саңылауларын мүлде жояды. Тұз қышқылы немесе ұқсас белсенді қосылыстар сияқты заттармен жұмыс істейтін партиялық реакторларда не болатынына назар аударыңыз. Мұнда синтездеудің әртүрлі сатыларын бөліп ұстау миссиялық маңызға ие болады, ал бұл мәселені қарапайым вентильдер шеше алмайды. Clean-in-Place және Steam-in-Place жүйелері үшін де бұл вентильдер 150 градус Цельсийге дейінгі температураның тұрақсыздығына және уақыт өте ұзақ мерзімде герметизациясы бұзылмайтын әртүрлі қатты тазарту құралдарына төтеп бере алады. Фармацевтикалық компаниялар оларды бактериялар жасырылып өсуі мүмкін жасырын бұрыштардың болмауы себебінен ультратаза су қолданыстары үшін ұнатады. Сонымен қатар, үнемдеу жағын да ұмытпау керек. Өндірушілер PTFE-мен жабылған денелерді EPDM мембраналарымен бірге таңдағанда, олар дәстүрлі вентильдерге қарағанда химиялық үйлесімділіктің жоғары деңгейін және ә существенно төмендетілген техникалық қызмет көрсету шығындарын алады. Тұрақты түрде герметиктерді ауыстыру қажеттілігі жоқ болғандықтан, тек қана техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындар 30% үнемделеді.

Жоғары өнімді күрделі пневматикалық клапандар: Айналу моментінің тұрақтылығы, отырғыштың серпінділігі және 10–150 фунт/кв. дюйм айырымын қамтамасыз ету

Жоғары өнімділікке арналған құрастырылған көбелек пневматикалық клапандар дәл реттеу маңызды болатын қиын химиялық заттарды тасымалдау жұмыстарын орындайды, олар көптеген циклдар бойына шыдайды және қысым өзгерген кезде де сенімді жұмыс істейді. Ерекше екі ығысты диск конструкциясы әрекеттік моментті 10 psi-ден 150 psi-ге дейінгі үлкен қысым айырмашылықтары бар жағдайларда тұрақты ұстайды. Бұл клапандар жұмыс істеу кезінде сорғының қысымы немесе қысымның кенеттен өзгеруімен байланысты реакторға қоректендіру желілері үшін өте қолайлы. Көбінесе модельдер күшейтілген ПТФЕ немесе металл арқалық эластомерлерден жасалған қысыммен белсендірілетін отырғыштармен келеді, олар 100 мың циклдан кейін де толық герметизациялы қалпын сақтайды, тіпті басқа жабдықтарды тез тозартатын қоспалармен жұмыс істеген кезде де. Бұлар қарапайым көбелек клапандар емес. Олар коррозияға төзімді біліктерге ие және ISO 5211 стандартына сәйкес орнатуға ие, сондықтан әрекеттік механизмдерді оңай қосуға болады. Бұл конфигурация өте маңызды процестерде, мысалы, айдау бағандарын басқару немесе pH деңгейлерін реттеу кезінде өте керек болатын ±2 пайыз дәлдіктегі ағын беру дәлдігін қамтамасыз етеді, себебі кіші қателер тапсырыстың бүлінуіне және шығымның төмендеуіне әкелуі мүмкін. Шынайы тестілеу нәтижелері бұл клапандардың бумен жұмыс істеген кезде дәстүрлі қақпақты клапандарға қарағанда шығып кететін шығарындыларды шамамен тоқсан пайызға дейін азайтатынын көрсетті. Сонымен қатар, олардың кіші өлшемі оларды тар кеңістіктерге орнатуды ескі жүйелерді қайта жабдықтауға қарағанда әлдеқайда оңай етеді.

Басқару және интеграция: Қауіпсіз, өзара әрекеттесетін химиялық автоматтандыру үшін ақылды пневматикалық сораптарға сәйкестік

ISO 5211 орнату, VDI/VDE 3845 позициялық кері байланыс және SIL2-дайын жұмыс істеуі құрылғылары базалық талаптар ретінде

Бүгінгі химиялық автоматтандыруда пневматикалық клапандар жай ғана механикалық бөлшектер емес — олар әртүрлі жүйелерде бірге жұмыс істеуі керек ақыл-ойлы компоненттер болып табылады. Стандартталған ISO 5211 орнату әртүрлі өндірушілердің клапандары мен айналдырғыштарының сәйкессіздік мәселесін шешеді, сондықтан айналдырғышты ауыстыру кезінде операторлар оны орнатуға сағаттармен уақыт жоғалтпай-ақ қарапайым түрде алмастыра алады. VDI/VDE 3845 стандартына сәйкес келетін орын сигналы аналогтық немесе цифрлық сигналдар арқылы DCS/SCADA жүйелеріне клапанның нақты күйі туралы деректерді уақытылы береді. Бұл қысымның кенеттен көтерілуі немесе берілген нүктеден баяу ауытқу сияқты мәселелерді тез анықтауға көмектеседі. Қауіпті материалдармен жұмыс істейтін процестер үшін SIL2 деңгейіне сай айналдырғыштар IEC 61508 қауіпсіздік стандартын қамтиды және ISA TR84.00.02-2024 зерттеуіне сәйкес ескі моделдермен салыстырғанда жасырын дұрыс емес жұмыс істеу қаупін шамамен үштен екіге дейін азайтатын диагностикалық мүмкіндіктерге ие. Бұл мүмкіндіктерінің бәрі Industry 4.0-ға сәйкестіктің негізін қалайды. Олар МЕS платформаларымен қауіпсіз деректер алмасуға, сәйкестікті растау мақсатында автоматты түрде деректерді сақтауға және қашықтан ақауларды жоюға мүмкіндік береді. Және ең бастысы, бұл техниктердің коррозиялық заттар немесе улы түтіндерге толы потенциалды қауіпті аймақтарға физикалық түрде кіру қажеттілігін азайтады.

Пневматикалық сораптар мен материалдардың үйлесімділігі туралы ЖИҚ

Қатты химиялық процестер үшін сорап материалдарын таңдағанда қандай факторларды ескеру керек?

Сорап материалдарын таңдағанда химиялық үйлесімділікті, коррозияға қарсы төзімділікті, жұмыс температурасының шектерін, құнын және іс жүзіндегі бұзылу түрлерін ескеріңіз.

Диафрагмалы пневматикалық сораптар химиялық өңдеу зауыттарына қалай пайда әкеледі?

Диафрагмалы пневматикалық сораптар лездей уландырушы заттар, реактивті химикаттар және таза ағындармен жиі техникалық қызмет көрсетусіз қауіпсіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Коррозиялық орталарда жоғары өнімді көгершін қақпақтарының қандай артықшылықтары бар?

Жоғары өнімді көгершін қақпақтары тұрақты момент, мықты отырғыш төзімділігін және қысым айырымының кең диапазонын қамтамасыз етеді, соның арқасында реакторға арналған желілердегі дәл реттеуге ыңғайлы болып табылады.

Пневматикалық сораптарды таңдауда материалдардың үйлесімділігі неге маңызды?

Материалдардың сәйкестігі клапан жұмысын бұзуы мүмкін болатын шеттердің коррозиясы, кернеу трещинкалары және жылулық ұлғаю әсерлері сияқты жиі кездесетін мәселелерді болдырмау арқылы ұзақ мерзімді жұмыс істеуі мен сенімділікті қамтамасыз етеді.