Bezpieczeństwo procesu i pył palny
Zazwyczaj, kiedy myślimy o zobojętnianiu / przykryciu zbiornika zbiornikiem procesowym, myślimy o zbiorniku zawierającym jakiś rodzaj łatwopalnej substancji z warstwą oparów na wierzchu. Następnie zbiornik jest napełniany gazem obojętnym, co zmniejsza ryzyko zapłonu. Jednak w wielu przypadkach nie ma łatwopalnych cieczy lub oparów, ale po prostu bardzo drobny palny pył. Każdy, kto wywołał mały wybuch ognia za pomocą śmietanki bez nabiału i zapalniczki, może odnieść się do możliwości pożaru na większą skalę. Innymi przykładami potencjalnego niszczącego wpływu pyłu w pożarach lub eksplozjach są silosy do przechowywania zboża, które okazjonalnie będą pokazywane w nocnych wiadomościach. W tym artykule zbadamy, w jaki sposób inertyzacja może pomóc w zapobieganiu pożarom w naczyniach zawierających palne pyły.
Pobierz kopię tej historii sukcesu i dowiedz się, w jaki sposób eksperci MSA Safety w zakresie gazów obojętnych mogą pomóc Ci zmniejszyć ryzyko związane z palnym pyłem dla bezpieczeństwa procesu.
Tło
Duży producent farmaceutyczny w północno-wschodniej części Stanów Zjednoczonych miał 12 zbiorników mieszających używanych do łączenia składników leku kontrolowanego. Lek byłby następnie pakowany w kapsułki. Kosze mieszające były stosunkowo małe i miały około 25 galonów objętości, ponieważ zostały zaprojektowane do pracy w małych partiach, z dużą ich liczbą w tej samej przestrzeni roboczej. Partie były małe, aby zmniejszyć ryzyko w przypadku, gdyby partia musiała zostać odrzucona ze względu na bardzo rygorystyczne normy jakości produktu.
Troska
Składniki proszku ładowano indywidualnie do każdego leja samowyładowczego ręcznie z worków. W tym celu operatorzy otwierali górne włazy, aby wsypać zawartość worka. Za każdym razem, gdy włazy były otwierane, statek również napełniał się powietrzem i powodował zagrożenie bezpieczeństwa ze względu na obecność tlenu.
Każde naczynie było podłączone do linii azotu, która usuwała przestrzeń nad roztworem; jednak operatorzy musieli wiedzieć, kiedy przestrzeń została rzeczywiście zobojętniona, aby mogli bezpiecznie rozpocząć proces mieszania. Azot był dostarczany do naczyń w trybie opartym na czasie, przy czym czas obliczony był z dużym błędem po stronie bezpieczeństwa. Gdyby można było skrócić czas inertyzacji, można by przyspieszyć proces i zwiększyć produkcję.
Kolejną obawą były koszty. Produkt był przeładowywany w małych partiach w różnych lejach samowyładowczych, ale było ich 20 działających jednocześnie, aby nadążyć za produkcją. Posiadanie oddzielnego dedykowanego systemu inertyzacji dla każdej jednostki nie było ekonomicznie wykonalne. Ponadto leje zasypowe napełniane były sekwencyjnie, więc nie wszystkie musiały być inertyzowane w tym samym czasie.
Rozwiązanie
Zakładowa grupa produkcyjna firmy ustaliła, że najskuteczniejszym i najbezpieczniejszym sposobem radzenia sobie z inertyzacją jest analiza wolnej przestrzeni pod kątem obecności tlenu i zatrzymanie przepływu azotu po osiągnięciu pożądanego poziomu. Pozwoliło to uniknąć niepewności związanej z dokładnym określeniem, kiedy każde naczynie zostało zobojętnione. Fakt, że podczas prac nad nim trzeba było przeanalizować tylko jeden statek, podsunął im pomysł wykorzystania przenośnego systemu, który można było przenosić z jednego statku na drugi w razie potrzeby.
Inżynierowie MSA Gas Analysis zasugerowali i opracowali pełny system kontroli inertyzacji zamontowany na wózku ze stali nierdzewnej z kołami. Wózek był wyposażony w elastyczny wąż, który można było podłączyć do konkretnego zbiornika, aby pobrać próbkę i określić, czy nadal konieczne jest dodanie azotu do naczynia. Miał również pakiet kondycjonowania próbki, czujnik tlenu i analizator. Dodatkowo wózek został wyposażony w zestaw lampek ostrzegawczych, które ostrzegałyby operatora o stanie zbiornika: czerwona sygnalizująca brak zakończenia procesu inertyzacji oraz zielona sygnalizująca możliwość odcięcia dopływu azotu i rozpoczęcia procesu mieszania . Dodano również alarmy, aby zapewnić operatorom dodatkowe ostrzeżenia/informacje.
Po uruchomieniu systemu operatorzy otwierali zawór na linii zasilającej zbiornik azotem, napełniali go pożądanymi produktami z worków, zamykali właz i podłączali mobilny analizator do leja zasypowego. Kiedy analizator wskazywał stan obojętny w zbiorniku, odcinali dopływ azotu, odłączali analizator i rozpoczynali proces mieszania.
Należy podkreślić, że okres otwartej klapy, podczas którego zbiornik jest napełniany, jest jednym z najbardziej krytycznych okresów z punktu widzenia bezpieczeństwa spalania. Utrzymanie prawidłowego przepływu azotu w tym czasie jest kluczowe, ponieważ powietrze swobodnie wpływa przez otwarty właz.
Zespół zakładu zgłosił, że okres zwrotu z inwestycji w system, biorąc pod uwagę poprawę wydajności, był szybki i mierzony w miesiącach, z dodatkowymi korzyściami w postaci zwiększonej redukcji ryzyka spalania. Większe przychody z produkcji i bezpieczniejszy proces spalania to świetne połączenie.
Wnioski
Zastosowanie opartego na analizatorze systemu inertyzacji tlenem okazało się korzystne dla klienta. Pozwoliło im to przede wszystkim upewnić się, że ryzyko spalania było zawsze ograniczone poprzez utrzymywanie poziomu tlenu poniżej niezbędnego progu, aby uniknąć ryzyka spalania. Ponadto klient uzyskał dodatkową poprawę tempa produkcji wraz z szybkim zwrotem inwestycji w sprzęt.
Wózek analizatora mobilnego, który został zaprojektowany dla tego klienta przez naszych inżynierów aplikacji, pokazuje pomysłowość, możliwości i poziom dostosowywania, które MSA może zaoferować w celu uzyskania rozwiązania zorientowanego na klienta.
Eksperci firmy MSA ds. analizy procesów przemysłowych służą pomocą w różnych zastosowaniach. Aby uzyskać pomoc, podaj szczegóły projektu pod adresem myBacharach.com/GAsurvey a jeden z naszych inżynierów ds. zastosowań omówi sposoby optymalizacji Twojego procesu.