Підвищення безпеки процесів і продуктивності виробництва
Для багатьох інженерів-технологів і виробників є дві життєво важливі сфери виробничого циклу, які потребують пильної уваги; безпека процесу та якість продукції. В обох випадках точне вимірювання та контроль рівня кисню в резервуарах і технологічних ємностях є першорядним. Ця історія успіху досліджує, як інертна система вимірювання кисню на основі аналізатора дозволила заводу підвищити безпеку процесу, покращити якість продукції та підвищити вихід продукції.
Великий міжнародний хімічний завод, розташований у Детройті, штат Мічиган, виробляє спеціальний каталізатор, який використовується в автомобільній промисловості. Виробництво вимагає унікального запатентованого процесу, який вводить кілька компонентів у великий резервуар і змішує з використанням розчинників. Деякі компоненти суміші, включаючи сам розчинник, є легкозаймистими, створюючи небезпечну загрозу горіння. Для забезпечення безпеки процесу було впроваджено численні методи пом’якшення, зокрема система інертного тиску. У цій техніці використовувався напірний клапан для контролю кількості інертного газу, що вводиться в головну частину судна на основі змін тиску.
Метою було прискорити процес завантаження ємності для змішування, а отже, збільшити виробництво каталізатора.
Хоча система інертного тиску працювала достатньо протягом кількох років, їй бракувало двох безцінних компонентів, необхідних заводу, і вона більше не була життєздатним рішенням. По-перше, необхідно було точно виміряти та задокументувати те, що відповідна кількість кисню була видалена з вільного простору, щоб підтримувати рівні нижче порога горючості, таким чином роблячи посудину інертною. По-друге, була можливість модифікувати систему для збільшення швидкості потоку різних хімічних компонентів, що утворюють суміш. Метою було прискорити процес завантаження ємності для змішування, а отже, збільшити виробництво каталізатора. Завдяки успіху продукту виробника на ринку попит зріс, а швидкість виробництва страждала від вузького місця, створеного на змішувальному баку.
Занепокоєння
Інженери з безпеки заводу визначили, що для того, щоб уникнути накопичення статичної електрики та накопичення в лініях живлення, об’ємна швидкість подачі повинна залишатися низькою. Ця швидкість була набагато нижчою за те, що система була здатна виробляти з механічної точки зору. Без точного вимірювання рівня кисню, необхідного для підтримки порогів безпеки, ризик був занадто великим, щоб збільшити швидкість подачі. Таким чином, було створено вузьке місце.
рішення
Поставивши завдання розробити технологію, яка могла б усунути вузьке місце та підвищити вихід продукції, група інженерів заводу шукала рішення. Команда вирішила рухатися вперед із системою керування інертністю азоту на основі аналізатора кисню. Першим кроком у проекті було визначення максимально дозволеної концентрації кисню, на якій вони повинні залишатися, оскільки інертні системи мають на меті підтримувати рівень кисню в просторі резервуара нижче регульованого рівня.
Першим кроком у проекті було визначення максимально дозволеної концентрації кисню, на якій вони повинні залишатися, оскільки інертні системи мають на меті підтримувати рівень кисню в просторі резервуара нижче регульованого рівня.
Належне вимірювання кисню є обов’язковим, оскільки більшість даних, наявних у таблицях виробника, які використовуються для розрахунку граничної концентрації окислювача (LOC) або максимальної концентрації окислювача (MOC) і верхньої чи нижньої межі горючості (UFL/LFL) для різних хімічних сполук, є емпіричними. Це означає, що дані неточні, і можна очікувати певну похибку. Національна асоціація протипожежного захисту (NFPA) розглянула це у своїй настанові 69 і встановила коефіцієнти безпеки, які усувають невизначеність і помилки на стороні безпеки.
Стандарт NFPA 69 щодо систем запобігання вибуху, видання 2019 року
Цей стандарт охоплює мінімальні вимоги до встановлення систем для запобігання вибуху в огорожах, які містять горючі концентрації горючих газів, парів, туманів, пилу або гібридних сумішей. Цей стандарт надає основну інформацію для інженерів-конструкторів, експлуатаційного персоналу та органів, що мають юрисдикцію.
Після встановлення цільової максимальної концентрації кисню команда розпочала оцінку швидкості потоку ліній подачі сировини в системі. Підвищуючи швидкість подачі на різних лініях, вони встановили точні припуски на підвищення продуктивності при підтримці кисню нижче дозволеного максимуму. Хвилювання зросло, оскільки дані визначили, що пропускна здатність матеріалу до ємності для змішування може достатньо збільшитися з приблизною швидкістю в 2 ½ рази без шкоди для безпеки; підтверджує цінність пропонованого впровадження повної системи аналізу кисню.
Крім того, дані, згенеровані аналізатором кисню, можна легко передавати на ПЛК і зберігати для цілей відстеження. Це безцінно для усунення несправностей та документування відповідності вимогам безпеки, коли це необхідно.
Висновок
Використання інертної системи вимірювання кисню на основі аналізатора виявилося безпрограшним для замовника. Це дозволило їм, перш за все, забезпечити безпеку, яка завжди підтримувалася, підтримуючи рівень кисню нижче необхідного порогу, щоб значно знизити ризик загоряння. Крім того, замовник досяг поставленої мети – збільшити темпи виробництва більш ніж вдвічі, що значно позитивно вплинуло на його виручку. Нарешті, це створило можливість створювати та документувати записи даних, необхідні в разі аудиту безпеки.
Експерти MSA Gas Inerting готові допомогти в різних сферах застосування. Для отримання допомоги надайте деталі проекту за адресою myBacharach.com/GAsurvey і один з наших інженерів-додатків допоможе оптимізувати ваш процес за допомогою інертування.
Дізнайтеся більше про газовий аналіз
Який датчик кисню найкраще підходить для вашого аналізу газу?
Чому необхідне кондиціонування зразків?
