Βελτίωση της ασφάλειας της διαδικασίας και της απόδοσης παραγωγής
Για πολλούς μηχανικούς και κατασκευαστές διεργασιών, υπάρχουν δύο ζωτικοί τομείς στον κύκλο παραγωγής που απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή. ασφάλεια διεργασιών και ποιότητα προϊόντος. Και στις δύο περιπτώσεις, η ακριβής μέτρηση και ο έλεγχος των επιπέδων οξυγόνου στις δεξαμενές και στα δοχεία επεξεργασίας είναι πρωταρχικής σημασίας. Αυτή η ιστορία επιτυχίας διερευνά πώς ένα σύστημα αδρανοποίησης μέτρησης οξυγόνου που βασίζεται σε αναλυτή επέτρεψε σε ένα εργοστάσιο παραγωγής να προωθήσει την ασφάλεια της διαδικασίας, να βελτιώσει την ποιότητα του προϊόντος και να αυξήσει την απόδοση παραγωγής.
Ένα μεγάλο διεθνές εργοστάσιο κατασκευαστή χημικών, που βρίσκεται στο Ντιτρόιτ, η MI παράγει έναν ειδικό καταλύτη που χρησιμοποιείται στην αυτοκινητοβιομηχανία. Η παραγωγή απαιτεί μια μοναδική, αποκλειστική διαδικασία που εισάγει πολλά συστατικά σε μια μεγάλη δεξαμενή χύδην και αναμιγνύεται χρησιμοποιώντας διαλύτες. Μερικά από τα συστατικά του μείγματος, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του διαλύτη, είναι εύφλεκτα, παρουσιάζοντας την επικίνδυνη απειλή της καύσης. Έχουν εφαρμοστεί πολυάριθμες τεχνικές μετριασμού, ιδιαίτερα ένα σύστημα αδρανοποίησης πίεσης, σε μια προσπάθεια να διατηρηθεί η ασφάλεια της διαδικασίας. Αυτή η τεχνική χρησιμοποίησε μια βαλβίδα πίεσης για τον έλεγχο της ποσότητας του αδρανούς αερίου που εισάγεται στον χώρο της κεφαλής του σκάφους με βάση τις αλλαγές πίεσης.
Ο στόχος ήταν να επιταχυνθεί η διαδικασία φόρτωσης του δοχείου ανάμειξης και επομένως να αυξηθεί η παραγωγή καταλύτη.
Αν και το σύστημα αδρανοποίησης πίεσης λειτούργησε επαρκώς για μερικά χρόνια, του έλειπαν δύο ανεκτίμητης αξίας εξαρτήματα που χρειαζόταν η μονάδα και δεν ήταν πλέον βιώσιμη λύση. Πρώτον, ήταν η ανάγκη να μετρηθεί με ακρίβεια και να τεκμηριωθεί ότι η κατάλληλη ποσότητα οξυγόνου είχε αφαιρεθεί από το άνω μέρος, προκειμένου να διατηρηθούν τα επίπεδα κάτω από το καύσιμο κατώφλι, καθιστώντας έτσι το δοχείο αδρανές. Δεύτερον, ήταν η δυνατότητα τροποποίησης του συστήματος για την αύξηση των ρυθμών ροής των διαφόρων χημικών συστατικών που αποτελούν το μείγμα. Ο στόχος ήταν να επιταχυνθεί η διαδικασία φόρτωσης του δοχείου ανάμειξης και επομένως να αυξηθεί η παραγωγή καταλύτη. Λόγω της επιτυχίας του προϊόντος του κατασκευαστή στην αγορά, η ζήτηση είχε αυξηθεί και ο ρυθμός παραγωγής υπέφερε από τη συμφόρηση που δημιουργήθηκε στη δεξαμενή ανάμειξης.
Ανησυχία
Η μηχανική ασφάλειας των εγκαταστάσεων είχε καθορίσει ότι για να αποφευχθεί η συσσώρευση στατικού ηλεκτρισμού και η συσσώρευση στις γραμμές τροφοδοσίας, ο ογκομετρικός ρυθμός τροφοδοσίας έπρεπε να παραμείνει χαμηλός. Αυτό το ποσοστό ήταν πολύ χαμηλότερο από αυτό που μπορούσε να παράγει το σύστημα από μηχανική άποψη. Χωρίς ακριβή μέτρηση των επιπέδων οξυγόνου που απαιτούνται για τη διατήρηση των ορίων ασφαλείας, ο κίνδυνος ήταν πολύ μεγάλος για να αυξηθούν περαιτέρω οι ρυθμοί τροφοδοσίας. Έτσι, δημιουργήθηκε το μποτιλιάρισμα.
Λύση
Έχοντας ως αποστολή να επινοήσει μια τεχνική που θα μπορούσε να αφαιρέσει το σημείο συμφόρησης και να βελτιώσει την απόδοση της παραγωγής, μια ομάδα μηχανικών εργοστασίων αναζήτησε μια λύση. Η ομάδα αποφάσισε να προχωρήσει με ένα σύστημα ελέγχου αδρανοποίησης αζώτου που βασίζεται σε αναλυτή οξυγόνου. Το πρώτο βήμα στο έργο ήταν ο προσδιορισμός της μέγιστης επιτρεπόμενης συγκέντρωσης οξυγόνου που χρειάζονταν για να παραμείνουν κάτω, καθώς τα συστήματα αδρανοποίησης στοχεύουν να διατηρήσουν τα επίπεδα οξυγόνου στον άνω χώρο της δεξαμενής κάτω από ένα ρυθμισμένο επίπεδο.
Το πρώτο βήμα στο έργο ήταν ο προσδιορισμός της μέγιστης επιτρεπόμενης συγκέντρωσης οξυγόνου που χρειάζονταν για να παραμείνουν κάτω, καθώς τα συστήματα αδρανοποίησης στοχεύουν να διατηρήσουν τα επίπεδα οξυγόνου στον άνω χώρο της δεξαμενής κάτω από ένα ρυθμισμένο επίπεδο.
Η σωστή μέτρηση του οξυγόνου είναι επιτακτική, καθώς τα περισσότερα δεδομένα που είναι διαθέσιμα στους πίνακες του κατασκευαστή που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της οριακής συγκέντρωσης οξειδωτικού (LOC) ή της μέγιστης συγκέντρωσης οξειδωτικού (MOC) και των ανώτερων ή κατώτερων ορίων ευφλεκτότητας (UFL/LFL) για διάφορες χημικές ενώσεις είναι εμπειρικά. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα είναι ανακριβή και μπορεί να αναμένεται κάποιο περιθώριο σφάλματος. Η Εθνική Ένωση Πυροπροστασίας (NFPA) το αντιμετώπισε αυτό στην κατευθυντήρια γραμμή 69 και καθόρισε παράγοντες ασφαλείας που εξαλείφουν τις αβεβαιότητες και τα λάθη από την πλευρά της ασφάλειας.
NFPA 69 Standard On Explosion Prevention Systems, Έκδοση 2019
Αυτό το πρότυπο καλύπτει τις ελάχιστες απαιτήσεις για την εγκατάσταση συστημάτων για την πρόληψη εκρήξεων σε περιβλήματα που περιέχουν εύφλεκτες συγκεντρώσεις εύφλεκτων αερίων, ατμών, νέφους, σκόνης ή υβριδικών μειγμάτων. Αυτό το πρότυπο παρέχει βασικές πληροφορίες για μηχανικούς σχεδιασμού, λειτουργικό προσωπικό και αρχές που έχουν δικαιοδοσία.
Μόλις καθορίστηκε ένας στόχος μέγιστης συγκέντρωσης οξυγόνου, η ομάδα άρχισε να αξιολογεί τους ρυθμούς ροής των γραμμών παροχής πρώτων υλών στο σύστημα. Αυξάνοντας τον ρυθμό τροφοδοσίας διαφορετικών γραμμών, καθιέρωσαν ακριβή δικαιώματα αύξησης της παραγωγικότητας διατηρώντας παράλληλα το οξυγόνο κάτω από το επιτρεπόμενο μέγιστο. Ο ενθουσιασμός αυξήθηκε καθώς τα δεδομένα καθόρισαν ότι η παροχή υλικού στο δοχείο ανάμιξης θα μπορούσε να αυξηθεί επαρκώς με ρυθμό κατά προσέγγιση 2 ½ φορές χωρίς να διακυβεύεται η ασφάλεια. επιβεβαιωτική αξία στην προτεινόμενη εισαγωγή ενός πλήρους συστήματος ανάλυσης οξυγόνου.
Επιπλέον, τα δεδομένα που παράγονται από τον αναλυτή οξυγόνου μπορούν εύκολα να τροφοδοτηθούν σε ένα PLC και να αποθηκευτούν για σκοπούς παρακολούθησης. Αυτό είναι πολύτιμο για την αντιμετώπιση προβλημάτων και την τεκμηρίωση της συμμόρφωσης με την ασφάλεια όταν χρειάζεται.
Συμπέρασμα
Η χρήση ενός συστήματος αδρανοποίησης μέτρησης οξυγόνου βασισμένου σε αναλυτή αποδείχθηκε κερδοφόρος για τον πελάτη. Τους επέτρεψε, πρώτα και κύρια, να διασφαλίσουν ότι η ασφάλεια διατηρήθηκε πάντα διατηρώντας τα επίπεδα οξυγόνου κάτω από το απαραίτητο όριο για να μειωθεί σημαντικά ο κίνδυνος καύσης. Επιπλέον, ο πελάτης πέτυχε τον στόχο του να αυξήσει τους ρυθμούς παραγωγής κατά υπερδιπλασιασμό, γεγονός που είχε σημαντικό θετικό αντίκτυπο στα έσοδά του. Τέλος, δημιούργησε την ευκαιρία δημιουργίας και τεκμηρίωσης αρχείων δεδομένων που απαιτούνται σε περίπτωση ελέγχου ασφάλειας.
Οι ειδικοί της MSA Gas Inerting είναι διαθέσιμοι για να βοηθήσουν σε μια ποικιλία εφαρμογών. Για βοήθεια, δώστε τις λεπτομέρειες του έργου στη διεύθυνση myBacharach.com/GAsurvey και ένας από τους μηχανικούς εφαρμογών μας θα σας βοηθήσει να βελτιστοποιήσετε τη διαδικασία σας χρησιμοποιώντας την αδρανοποίηση.
Μάθετε περισσότερα για την ανάλυση αερίου
Ποιος αισθητήρας οξυγόνου είναι ο καλύτερος για την εφαρμογή ανάλυσης αερίου;
Γιατί απαιτείται η προετοιμασία του δείγματος;
