Îmbunătățirea siguranței proceselor și a randamentului producției

Siguranța procesului de acoperire a rezervorului

postat pe

Pentru mulți ingineri de proces și producători, există două domenii vitale în ciclul de producție care necesită o atenție deosebită; siguranța procesului și calitatea produsului. În ambele cazuri, măsurarea și controlul precis al nivelurilor de oxigen din rezervoare și vase de proces este esențială. Această poveste de succes explorează modul în care un sistem de inertizare de măsurare a oxigenului bazat pe analizor a permis unei fabrici de producție să avanseze siguranța procesului, să îmbunătățească calitatea produsului și să crească randamentul producției.

Descarcă PDF

O mare fabrică internațională de produse chimice, situată în Detroit, MI produce un catalizator de specialitate utilizat în industria auto. Producția necesită un proces unic, brevetat, care introduce mai multe componente într-un rezervor mare în vrac și amestecă folosind solvenți. Unele dintre componentele amestecului, inclusiv solventul în sine, sunt inflamabile, prezentând amenințarea periculoasă de ardere. Au fost implementate numeroase tehnici de atenuare, în special un sistem de inertizare a presiunii, într-un efort de a menține siguranța procesului. Această tehnică a folosit o supapă de presiune pentru a controla cantitatea de gaz inertizat introdus în spațiul de cap al vasului pe baza modificărilor de presiune.

Scopul a fost de a accelera procesul de încărcare a vasului de amestecare și, prin urmare, de a crește producția de catalizator.

Deși sistemul de inertizare sub presiune a funcționat suficient de câțiva ani, îi lipseau două componente neprețuite necesare fabricii și nu mai era o soluție viabilă. În primul rând, a fost necesitatea de a măsura și documenta cu precizie faptul că cantitatea adecvată de oxigen a fost îndepărtată din spațiul de cap pentru a menține nivelurile sub pragul de combustibil, făcând astfel vasul inert. În al doilea rând, a fost capacitatea de a modifica sistemul pentru a crește debitele diferitelor componente chimice care compun amestecul. Scopul a fost de a accelera procesul de încărcare a vasului de amestecare și, prin urmare, de a crește producția de catalizator. Datorită succesului produsului producătorului pe piață, cererea a crescut, iar ritmul de producție suferea din cauza blocajului creat la rezervorul de amestec.

Deschiderea unui rezervor de proces
Îmbunătățirea siguranței procesului și a randamentului producției poate fi căutată în mod eficient prin utilizarea eficientă a analizei oxigenului și a controlului inertării.

Îngrijorare

Ingineria de siguranță a instalației a determinat că, pentru a evita acumularea de electricitate statică și acumularea în liniile de alimentare, rata de alimentare volumetrică trebuia să rămână scăzută. Această rată a fost mult mai mică decât ceea ce era capabil să producă sistemul din perspectivă mecanică. Fără măsurarea precisă a nivelurilor de oxigen necesare pentru a menține pragurile de siguranță, riscul era prea mare pentru a crește în continuare ratele de alimentare. Astfel, a fost creat blocajul.

Soluţie

Însarcinat să conceapă o tehnică care ar putea elimina blocajul și să îmbunătățească randamentul producției, un grup de ingineri de uzină a căutat o soluție. Echipa a hotărât să avanseze cu un sistem de control al inertării azotului bazat pe analizor de oxigen. Primul pas al proiectului a fost determinarea concentrației maxime permise de oxigen sub care trebuiau să rămână, deoarece sistemele de inertizare urmăresc să mențină nivelurile de oxigen în spațiul de cap al rezervorului sub un nivel reglementat.

Primul pas al proiectului a fost determinarea concentrației maxime permise de oxigen sub care trebuiau să rămână, deoarece sistemele de inertizare urmăresc să mențină nivelurile de oxigen în spațiul de cap al rezervorului sub un nivel reglementat.

Măsurarea corectă a oxigenului este imperativă, deoarece majoritatea datelor disponibile în tabelele producătorilor utilizate pentru calcularea concentrației limită de oxidant (LOC) sau concentrației maxime de oxidant (MOC) și a limitelor superioare sau inferioare de inflamabilitate (UFL/LFL) pentru diverși compuși chimici sunt empirice. Aceasta înseamnă că datele sunt inexacte și că se poate aștepta o anumită marjă de eroare. Asociația Națională pentru Protecția împotriva Incendiilor (NFPA) a abordat acest lucru în ghidul 69 și a stabilit factori de siguranță care înlătură incertitudinile și erorile din partea siguranței.

Ghid NFPA 69 2019
Ghidul NFPA 69

Standardul NFPA 69 privind sistemele de prevenire a exploziilor, ediția 2019

Acest standard trebuie să acopere cerințele minime pentru instalarea sistemelor de prevenire a exploziilor în incinte care conțin concentrații inflamabile de gaze inflamabile, vapori, ceață, praf sau amestecuri hibride. Acest standard trebuie să ofere informații de bază pentru inginerii proiectanți, personalul de exploatare și autoritățile care au jurisdicție.

Aflați mai multe despre NFPA 69

Odată ce a fost stabilită o țintă de concentrație maximă de oxigen, echipa a început să evalueze debitele liniilor de alimentare cu materii prime din sistem. Prin creșterea vitezei de avans a diferitelor linii, au stabilit cote precise de creștere a productivității, menținând în același timp oxigenul sub maximul permis. Excitarea a crescut pe măsură ce datele au determinat că debitul de material către vasul de amestec ar putea crește suficient la o rată de aproximativ 2 ½ ori fără a compromite siguranța; valoare de confirmare în introducerea propusă a unui sistem complet de analiză a oxigenului.

În plus, datele generate de analizorul de oxigen pot fi transmise cu ușurință la un PLC și stocate în scopuri de urmărire. Acest lucru este de neprețuit pentru depanarea și documentarea conformității cu siguranța atunci când este necesar.

Concluzie

Utilizarea unui sistem de inertizare de măsurare a oxigenului pe bază de analizor s-a dovedit a fi un câștig-câștig pentru client. Le-a permis, în primul rând, să se asigure că siguranța a fost întotdeauna menținută prin menținerea nivelurilor de oxigen sub pragul necesar pentru a reduce foarte mult riscul de ardere. În plus, clientul și-a atins obiectivul de a crește ratele de producție cu mai mult de două ori, ceea ce a avut un impact pozitiv semnificativ asupra veniturilor lor. În cele din urmă, a creat oportunitatea de a genera și documenta înregistrările de date necesare în cazul unui audit de siguranță.

MSA BacharachExperții în inertizare a gazului sunt disponibili pentru a vă ajuta într-o varietate de aplicații. Pentru asistență, furnizați detalii despre proiect la myBacharach.com/GAsurvey iar unul dintre inginerii noștri de aplicații vă va ajuta să vă optimizați procesul utilizând inertarea.

Începeți acum proiectul de acoperire a rezervoarelor

Aflați mai multe despre analiza gazelor