プロセスの安全性と生産歩留まりの向上

タンクブランケットプロセスの安全性

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多くのプロセスエンジニアやメーカーにとって、生産サイクルには細心の注意が必要なXNUMXつの重要な領域があります。 プロセスの安全性と製品の品質。 どちらの場合も、タンクとプロセス容器の酸素レベルを正確に測定して制御することが最も重要です。 このサクセスストーリーでは、分析装置ベースの酸素測定不活性化システムによって、製造工場がプロセスの安全性を向上させ、製品の品質を向上させ、生産量を増やす方法を探ります。

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ミシガン州デトロイトにある国際的な大手化学メーカーの工場では、自動車産業で使用される特殊触媒を製造しています。 製造には、いくつかのコンポーネントを大きなバルクタンクに導入し、溶剤を使用して混合する独自の独自のプロセスが必要です。 溶剤自体を含む混合物の一部の成分は可燃性であり、燃焼の危険な脅威をもたらします。 プロセスの安全性を維持するために、多くの緩和技術、特に圧力不活性化システムが実装されています。 この技術では、圧力バルブを使用して、圧力変化に基づいて容器のヘッドスペースに導入される不活性ガスの量を制御しました。

目標は、混合容器の装填プロセスをスピードアップし、それによって触媒の生産を増やすことでした。

圧力不活性化システムは数年間は十分に機能しましたが、プラントに必要なXNUMXつの貴重なコンポーネントが不足しており、もはや実行可能なソリューションではありませんでした。 第一に、可燃性しきい値未満のレベルを維持し、容器を不活性にするために、ヘッドスペースから適切な量の酸素が除去されたことを正確に測定して文書化する必要がありました。 第二に、混合物を構成するさまざまな化学成分の流量を増やすためにシステムを変更する機能でした。 目標は、混合容器の装填プロセスをスピードアップし、それによって触媒の生産を増やすことでした。 市場でのメーカーの製品の成功により、需要が増加し、生産率は混合タンクで発生したボトルネックに悩まされていました。

プロセスタンクを開く
酸素分析と不活性化制御を効果的に使用することで、プロセスの安全性と生産量の向上を効果的に追求できます。

懸念

プラント安全工学は、静電気の蓄積と給電線への蓄積を回避するために、体積供給速度を低く維持する必要があると判断しました。 この速度は、システムが機械的な観点から生成できる速度よりもはるかに低かった。 安全しきい値を維持するために必要な酸素レベルの正確な測定がなければ、リスクが大きすぎて供給速度をこれ以上上げることができませんでした。 このようにして、ボトルネックが作成されました。

世界

ボトルネックを取り除き、生産量を改善できる技術を考案することを任務として、プラントエンジニアのグループが解決策を模索しました。 チームは、酸素分析装置ベースの窒素不活性化制御システムで前進することを決意しました。 プロジェクトの最初のステップは、不活性化システムがタンクのヘッドスペース内の酸素レベルを規制レベル未満に維持することを目的としているため、維持する必要のある最大許容酸素濃度を決定することでした。

プロジェクトの最初のステップは、不活性化システムがタンクのヘッドスペース内の酸素レベルを規制レベル未満に維持することを目的としているため、維持する必要のある最大許容酸素濃度を決定することでした。

さまざまな化合物の限界酸化剤濃度（LOC）または最大酸化剤濃度（MOC）および可燃性の上限または下限（UFL / LFL）の計算に使用されるメーカーの表で入手可能なほとんどのデータは経験に基づくため、酸素の適切な測定が不可欠です。 これは、データが不正確であり、ある程度の誤差が予想されることを意味します。 全米防火協会（NFPA）は、ガイドライン69でこれに対処し、安全性の不確実性と誤りを取り除く安全率を確立しました。

NFPAガイダンス69
NFPAガイドライン69

防爆システムに関するNFPA69規格、2019年版

この規格は、可燃性ガス、蒸気、ミスト、ダスト、またはハイブリッド混合物の可燃性濃度を含むエンクロージャー内の爆発を防止するためのシステムを設置するための最小要件をカバーするものとします。 この規格は、設計技術者、運用要員、および管轄権を有する当局に基本的な情報を提供するものとします。

NFPA69の詳細をご覧ください

最大酸素濃度目標が設定されると、チームはシステム内の原材料供給ラインの流量の評価を開始しました。 さまざまなラインの供給速度を上げることにより、酸素を許容最大値未満に維持しながら、正確な生産性向上の許容値を確立しました。 安全性を損なうことなく、混合容器への材料スループットが約2倍の速度で十分に増加する可能性があるとデータが判断したため、興奮が高まりました。 提案されている完全な酸素分析システムの導入における価値の確認。

さらに、酸素分析装置によって生成されたデータは、PLCに簡単に供給され、追跡目的で保存できます。 これは、必要に応じて安全コンプライアンスのトラブルシューティングと文書化に非常に役立ちます。

結論

アナライザーベースの酸素測定不活性化システムの使用は、顧客にとって双方にメリットがあることが証明されました。 それにより、何よりもまず、燃焼のリスクを大幅に低減するために必要なしきい値未満に酸素レベルを維持することにより、安全性が常に維持されるようにすることができました。 さらに、顧客は生産率をXNUMX倍以上に高めるという目標を達成しました。これは、収益に大きなプラスの影響を与えました。 最後に、安全監査の際に必要なデータレコードを生成して文書化する機会を生み出しました。

MSA Bacharachのガス不活性化の専門家は、さまざまなアプリケーションを支援するために利用できます。 支援が必要な場合は、プロジェクトの詳細を次のURLで提供してください。 myBacharach.com / GAsurvey また、アプリケーションエンジニアのXNUMX人が、不活性化を使用してプロセスを最適化するのを支援します。

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