Proses Güvenliğini ve Üretim Verimini İyileştirme
Birçok proses mühendisi ve imalatçısı için üretim döngüsünde yakından ilgilenilmesi gereken iki hayati alan vardır; proses güvenliği ve ürün kalitesi. Her iki durumda da, tanklardaki ve proses kaplarındaki oksijen seviyelerini doğru bir şekilde ölçmek ve kontrol etmek çok önemlidir. Bu başarı öyküsü, analizör tabanlı oksijen ölçümü inertleme sisteminin bir üretim tesisinin proses güvenliğini geliştirmesini, ürün kalitesini iyileştirmesini ve üretim verimini artırmasını nasıl sağladığını araştırıyor.
MI, Detroit'te bulunan büyük bir uluslararası kimyasal üreticisinin fabrikası, otomotiv endüstrisinde kullanılan özel bir katalizör üretmektedir. Üretim, birkaç bileşeni büyük bir dökme tanka sokan ve solventler kullanarak karıştıran benzersiz, tescilli bir süreç gerektirir. Çözücünün kendisi de dahil olmak üzere karışımın bazı bileşenleri yanıcıdır ve tehlikeli yanma tehdidi oluşturur. Proses güvenliğini sağlamak için çok sayıda azaltma tekniği, özellikle bir basınç inertleme sistemi uygulanmıştır. Bu teknik, basınç değişikliklerine bağlı olarak kabın baş boşluğuna verilen inert gaz miktarını kontrol etmek için bir basınç valfi kullandı.
Amaç, karıştırma kabı yükleme sürecini hızlandırmak ve dolayısıyla katalizör üretimini artırmaktı.
Basınç inertleme sistemi birkaç yıl boyunca yeterince çalışsa da, tesisin ihtiyaç duyduğu iki paha biçilmez bileşenden yoksundu ve artık geçerli bir çözüm değildi. Birincisi, seviyeleri yanıcı eşiğin altında tutmak ve böylece gemiyi hareketsiz kılmak için uygun miktarda oksijenin üst boşluktan çıkarıldığını doğru bir şekilde ölçme ve belgeleme ihtiyacıydı. İkincisi, karışımı oluşturan çeşitli kimyasal bileşenlerin akış hızlarını artırmak için sistemi değiştirme yeteneğiydi. Amaç, karıştırma kabı yükleme sürecini hızlandırmak ve dolayısıyla katalizör üretimini artırmaktı. Üreticinin ürününün pazardaki başarısı nedeniyle talep artmış ve üretim hızı karıştırma tankında oluşan darboğazdan zarar görmüştür.
İlgilendirmek
Tesis güvenliği mühendisliği, besleme hatlarında statik elektrik birikmesini ve birikmesini önlemek için hacimsel besleme hızının düşük kalması gerektiğini belirlemişti. Bu oran, sistemin mekanik açıdan üretebildiğinden çok daha düşüktü. Güvenlik eşiklerini korumak için gereken oksijen seviyelerinin doğru ölçümü olmadan, risk besleme oranlarını daha fazla artırmak için çok büyüktü. Böylece darboğaz yaratıldı.
Çözüm
Darboğazı ortadan kaldırabilecek ve üretim verimini artırabilecek bir teknik tasarlamakla görevlendirilen bir grup fabrika mühendisi bir çözüm aradı. Ekip, oksijen analizörü tabanlı bir nitrojen inertleme kontrol sistemi ile ilerlemeye karar verdi. Projedeki ilk adım, inertleme sistemleri tankın üst boşluğundaki oksijen seviyelerini düzenlenmiş bir seviyenin altında tutmayı amaçladığından, altında kalmaları gereken izin verilen maksimum oksijen konsantrasyonunu belirlemekti.
Projedeki ilk adım, inertleme sistemleri tankın üst boşluğundaki oksijen seviyelerini düzenlenmiş bir seviyenin altında tutmayı amaçladığından, altında kalmaları gereken izin verilen maksimum oksijen konsantrasyonunu belirlemekti.
Çeşitli kimyasal bileşikler için sınırlayıcı oksidan konsantrasyonu (LOC) veya maksimum oksidan konsantrasyonu (MOC) ve üst veya alt alevlenebilirlik sınırlarının (UFL/LFL) hesaplanması için kullanılan üretici tablolarında bulunan çoğu veri ampirik olduğundan, oksijenin doğru ölçümü zorunludur. Bu, verilerin kesin olmadığı ve bir miktar hata payının beklenebileceği anlamına gelir. Ulusal Yangından Korunma Derneği (NFPA) bunu kendi kılavuzunda 69 ele almış ve güvenlik tarafındaki belirsizlikleri ve hataları ortadan kaldıran güvenlik faktörleri oluşturmuştur.
NFPA 69 Patlama Önleme Sistemleri Standardı, 2019 Sürümü
Bu standart, yanıcı konsantrasyonlarda yanıcı gazlar, buharlar, sisler, tozlar veya hibrit karışımlar içeren mahfazalarda patlamaların önlenmesi için sistemlerin kurulması için minimum gereksinimleri kapsayacaktır. Bu standart, tasarım mühendisleri, işletme personeli ve yetkili makamlar için temel bilgileri sağlayacaktır.
Maksimum oksijen konsantrasyonu hedefi belirlendikten sonra ekip, sistemdeki hammadde tedarik hatlarının akış hızlarını değerlendirmeye başladı. Farklı hatların besleme hızını yükselterek, oksijeni izin verilen maksimum değerin altında tutarken kesin üretkenlik artış payları oluşturdular. Veriler, karıştırma kabına yapılan malzeme çıkışının, güvenlikten ödün vermeden yaklaşık 2 ½ kat yeterince artabileceğini belirledikçe heyecan arttı; tam bir oksijen analiz sisteminin önerilen tanıtımındaki değeri doğrular.
Ek olarak, oksijen analizörü tarafından üretilen veriler kolaylıkla bir PLC'ye beslenebilir ve izleme amacıyla saklanabilir. Bu, gerektiğinde güvenlik uyumluluğunu sorun giderme ve belgeleme için paha biçilmezdir.
Sonuç
Analizör bazlı oksijen ölçüm inertleme sisteminin kullanılması müşteri için bir kazan-kazan olduğunu kanıtladı. Her şeyden önce, yanma riskini büyük ölçüde azaltmak için oksijen seviyelerini gerekli eşiğin altında tutarak güvenliğin her zaman korunmasını sağladı. Ayrıca müşteri, üretim oranlarını iki katından fazla artırma hedefine ulaştı ve bu da gelirleri üzerinde önemli bir olumlu etki yarattı. Son olarak, bir emniyet denetimi durumunda ihtiyaç duyulan veri kayıtlarını oluşturma ve belgeleme fırsatı yarattı.
MSA Gaz İnertleme Uzmanları, çeşitli uygulamalarda yardımcı olmaya hazırdır. Yardım için, proje ayrıntılarını şu adresten sağlayın: myBacharach.com/GAsurvey ve uygulama mühendislerimizden biri, inertleme kullanarak prosesinizi optimize etmenize yardımcı olacaktır.
Gaz Analizi Hakkında Daha Fazla Bilgi Edinin
Gaz Analizi Uygulamanız İçin En İyi Oksijen Sensörü Hangisi?
Örnek Koşullandırma Neden Gereklidir?
