Wara dawn is-snin kollha fil-qasam, ġejt biex naratankijiet tal-ħażna kimiċibħala waħda mill-aktar biċċiet qarrieqa kumplessi ta 'tagħmir fi kwalunkwe faċilità industrijali. Jidhru sempliċi-sempliċiment kontenitur, tassew. Iżda l-ispeċifikazzjoni, it-tħaddim, u ż-żamma ta 'wieħed sew tibbaża fuq ix-xjenza tal-materjali, il-mekkanika tal-fluwidu, l-inġinerija tal-korrużjoni, l-istrumentazzjoni, u tħabbil ta' regolamenti ambjentali u ta 'sikurezza li jidhru li jimmultiplikaw kull sena.
Rajt tankijiet li damu għal aktar minn għoxrin sena bi ftit aktar minn sostituzzjonijiet ta' siegli ta' rutina u touch-okkażjonali tal-kisi. Rajt ukoll tankijiet li żviluppaw xquq tal-istress fi żmien tliet snin mill-installazzjoni, jnixxu kimiċi li jiswew lill-operatur mhux biss il-prodott u l-multi, iżda ħsara fir-reputazzjoni li damet snin biex tissewwa.
Id-differenza normalment mhix il-prezz tax-xiri tat-tank innifsu-hija jekk it-tim tal-inġinerija staqsix il-mistoqsijiet it-tajba matul il-fażi tal-ispeċifikazzjoni. Dan l-artiklu huwa organizzat madwar dawk il-mistoqsijiet, meħuda minn proġetti li ħdimt fuqhom u żbalji li rajt (u għamilt).
Mistoqsija Ewwel: X'qed Taħżen Attwalment?
Naf li tinstema' ovvja, imma rajt aktar minn ftit proġetti vjaġġ fuq dan l-ewwel pass.
Il-kelma "kimika" tkopri firxa enormi-mill-flokulanti ta' grad-ilma tax-xorb-għal fuming aċidu sulfuriku, minn żjut veġetali f'temperatura ambjentali għal soluzzjonijiet kawstiċi sħan fi 80 grad , minn salmura kompletament inerti għal monomeri li polimerizzaw mal-kuntatt mal-arja. Kull wieħed għandu rekwiżiti differenti.
Ir-regola tiegħi hija sempliċi: qabel ma tispeċifika xejn, ikseb il-profil kimiku sħiħ. Bħala minimu, għandek bżonn:
- Kompożizzjoni kimika u konċentrazzjoni-dan imexxi l-kompatibilità tal-materjal
- It-temperatura operattiva u l-firxa tat-temperatura-rati ta' korrużjoni bejn wieħed u ieħor id-doppju għal kull żieda ta' 10 gradi
- Il-gravità speċifika-tiddetermina tagħbija idrostatika fuq il-qoxra tat-tank
- Pressjoni tal-fwar-tgħidlek jekk għandekx bżonn disinn ta' pressjoni-ratata jew sempliċiment valv tan-nifs
- Profil ta' impurità-kontaminanti ta' traċċa huma ħafna drabi aktar aggressivi mill-komponent ewlieni
Ħdimt fuq proġett fejn il-klijent ħażen 98% aċidu sulfuriku f'tank FRP. Fuq il-karta, il-kompatibilità tal-materjal dehret tajba. Sitt xhur fl-operat, il-ħajt tat-tank beda jirtab. L-investigazzjoni ntraċċat il-problema biex tiġi rintraċċata l-kontaminazzjoni tal-klorur fl-aċidu-il-folja tad-dejta tal-korrużjoni tal-fornitur kopriet "aċidu sulfuriku pur" iżda ma semmiet l-interazzjoni tal-klorur, u ħadd ma kien qabad id-dettall waqt l-ispeċifikazzjoni.
Mistoqsija Tnejn: X'Materjal Għandek Tuża?
L-għażla tal-materjal għat-tankijiet tal-ħażna kimiċi hija waħda minn dawk is-suġġetti fejn kulħadd għandu opinjoni, u ftit jaqblu. "Stainless huwa l-aħjar," xi wħud jgħidu. "FRP jagħtik l-aktar bang għall-flus," oħrajn jargumentaw. "L-azzar tal-karbonju b'inforra huwa l-uniku approċċ affidabbli," jinsisti tielet grupp. Kull perspettiva għandha mertu, iżda ħadd ma jirrakkonta l-istorja kollha.
Hawnhekk hawn it-tqassim tiegħi, ibbażat fuq dak li fil-fatt rajt jaħdem fil-qasam:
Azzar tal-karbonju b'kisja interna
Din hija l-kombinazzjoni klassika fil-ħażna kimika. L-azzar jipprovdi saħħa strutturali; l-inforra-lastku, PE, PVDF, jew ħġieġ-fused-ma'-azzar-jipprovdi l-barriera tal-korrużjoni. L-ispiża hija maniġġabbli, u l-firxa ta 'applikazzjonijiet hija wiesgħa. L-iżvantaġġ huwa li ladarba l-kisja tinkiser, is-sottostrat tal-azzar tal-karbonju jissaddad malajr, u t-tiswijiet tipikament jeħtieġu li t-tank jitneħħa mis-servizz, ixxotta, tindif, tħin, u kisi mill-ġdid-proċess twil u għali. Rajt proġett wieħed fejn tank miksi bil-gomma -żviluppa xquq tal-linja tax-xagħar f'ħjata ta' weldjatura wara ħames snin ta' servizz. L-aċidu infiltra, u fi żmien tliet xhur, il-pjanċa tal-azzar taħt kienet imtaqqba.
Azzar li ma jsaddadx
304 u 316 huma l-gradi li ħafna nies jafu, iżda għall-ħażna kimika, ħafna drabi għandek bżonn ligi ogħla-904L, 2205 duplex, jew 6% molibdenu super-awstenitiċi. Il-vantaġġ kbir huwa li l-istainless steel m'għandux bżonn inforra separata; is-saff ta' l-ossidu passiv huwa awto-fejqan sakemm il-kloruri u t-temperatura jibqgħu fil-limiti aċċettabbli. Iżda l-ispiża hija bosta drabi dik tal-azzar tal-karbonju, u jekk ikollok il-grad ħażin-ngħidu aħna, 304 f'korrużjoni tal-klorur-li jkun fiha l-pitting tal-ambjent jista 'javvanza aktar malajr mill-korrużjoni uniformi fuq l-azzar tal-karbonju.
Fibreglass-plastik rinfurzat (FRP)
FRP jokkupa t-triq tan-nofs: temperaturi moderati, korrużività moderata. Il-vantaġġi huma kostruzzjoni mingħajr saldatura, wiċċ intern lixx, u reżistenza tajba għall-korrużjoni. L-iżvantaġġi jinkludu telf ta' saħħa sinifikanti 'l fuq minn 80 grad u kwalità li tiddependi ħafna fuq ix-xogħol ta' layup manwali-żewġ tankijiet mill-istess ħanut jista' jkollhom prestazzjoni notevolment differenti.
Polietilene ta'-densità għolja (HDPE)
Għal-temperatura ambjentali, ħażna-atmosferika ta' kimiċi mhux-ossidanti, l-HDPE huwa diffiċli biex jegħlbu l-ispiża. Jirreżisti ħafna aċidi, bażijiet u soluzzjonijiet tal-melħ. Iżda ma jistax jimmaniġġja temperaturi għoljin (tipikament mhux 'il fuq minn 60 grad), għandu reżistenza fqira għal solventi organiċi, u f'nar, tank HDPE jiddewweb u kollass, u joħroġ duħħan tossiku.
Mistoqsija Tlieta: Atmosferika jew Pressjoni-Ikklassifikata?
Din hija waħda minn dawk il-mistoqsijiet li tiġi sottovalutata l-ħin kollu. Ħafna kimiċi għandhom pressjoni baxxa tal-fwar f'temperatura tal-kamra, għalhekk tank atmosferiku jidher adegwat. Imma żid is-sħana tas-sajf,tanknifs, u kompressjoni headspace waqt il-mili, u l-pressjoni attwali tista 'tkun ferm ogħla mill-ambjent.
Niftakar każ fejn klijent ħażen solvent moderatament volatili bi pressjoni tal-fwar ta '0.5 kPa biss f'temperatura tal-kamra. Huma użaw tank atmosferiku b'vent standard. F'jum tas-sajf ta '38 grad, il-pressjoni tal-fwar ġewwa telgħet għal 8 kPa. Il-vent ma setax ilaħħaq, u s-saqaf nefħa-fortunatament mingħajr ma nqata’, iżda l-qoxra kienet deformata b’mod permanenti.
Minn dak il-proġett, ttrattajt "atmosferiku" b'kawtela. Għal kwalunkwe sustanza kimika bi pressjoni tal-fwar 'il fuq minn 1 kPa, nirrakkomanda jew disinn ta' pressjoni-ratati jew, għall-inqas, valvi tan-nifs ta' daqs ġeneruż u apparati ta' ħelsien ta' emerġenza. API 620 ikopri pressjonijiet sa 15 psig (madwar 103 kPa); hawn fuq, int fit-territorju ASME Taqsima VIII.
Mistoqsija Erba: Liema Standard tad-Disinn Japplika?
Id-disinn u l-fabbrikazzjoni tat-tank tal-ħażna kimika jinvolvu standards multipli, u l-għażla ħafna drabi hija mmexxija inqas minn preferenza teknika milli minn rekwiżiti regolatorji fis-sit tal-installazzjoni.
Fl-Istati Uniti, API 650 u API 620 huma l--għall-istandards għall-ħażna atmosferika u bi pressjoni-baxxa. ASME Taqsima VIII tkopri tankijiet taħt pressjoni. Għal tankijiet iżgħar, UL 142 huwa spiss referenzjat. Fl-Ewropa, EN 13445 jipprovdi l-qafas. Is-Sistema Globalment Armonizzata (GHS) tan-NU tindirizza primarjament il-klassifikazzjoni u t-tikkettar iżda tinfluwenza wkoll l-għażla tat-tank u s-sinjalar.
Hawn kumplikazzjoni li ltqajt magħha aktar minn darba: proġetti multinazzjonali fejn is-sid jispeċifika l-istandards tal-Istati Uniti iżda l-fabbrikazzjoni ssir fiċ-Ċina-"iddisinjati għall-API, mibnija fiċ-Ċina." F'dan ix-xenarju, il-kodiċi tad-disinn u l-kodiċi tal-fabbrikazzjoni jeħtieġ li jallinjaw. Tank iddisinjat mill-API 650 mibni fiċ-Ċina għad irid jissodisfa r-rekwiżiti Ċiniżi għall-kwalifika tal-welder, proċeduri NDT, u ttestjar mill-ġdid tal-materjal. Il-lakuni bejn l-istandards jeħtieġu inġinier b'esperjenza biex jonqos; inkella, tispiċċa b'kunflitti bħal "disinn API, spezzjoni Ċiniża" li jistgħu jwaqqfu proġett għal ġimgħat.
Ħdimt fuq proġett fejn id-disinn kien speċifikat għal API 650, iżda t-tim tal-fabbrikazzjoni kien imdorri GB 50341, l-istandard Ċiniż għal tankijiet tal-ħażna tal-azzar ċilindriċi vertikali. Iż-żewġ standards huma differenti fil-kalkoli tal-ħxuna tal-ħajt, il-koeffiċjenti tal-ġonta tal-weldjatura, u r-rati ta 'kampjunar NDT. Ir-reviżjoni tat-tpinġija waħedha ħadet aktar minn xahar, u kellna nġibu konsulent-parti terza biex jagħmel paragun--maġenb xulxin qabel ma nkunu nistgħu nsibu soluzzjoni li tissodisfa ż-żewġ oqfsa.
Mistoqsija Ħamsa: X'jiġri Jekk Tnixxi?
Mistoqsija li ħadd ma jħobb jistaqsi-għax tirrikonoxxi l-possibbiltà ta' falliment. Iżda l-inġinerija ma timxix fuq it-tama; irridu nittrattaw "x'jiġri jekk."
Għall-ħażna kimika, it-trażżin sekondarju jeħtieġ konsiderazzjoni serja. Installazzjonijiet fuq l-art tipikament jużaw digi tal-konkrit madwar ir-razzett tat-tank, daqs li jżommu mill-inqas 110% tal-volum tat-tank akbar (125% f'xi ġurisdizzjonijiet). L-art tad-diga teħtieġ kisi ta 'konteniment, trinka tad-drenaġġ, u ħofra tal-ġbir b'pompa ta' trasferiment, sabiex kwalunkwe kimika rilaxxata tista 'tiġi mċaqlaq malajr għal tank ta' żamma ta 'emerġenza jew sistema ta' trattament.
Tankijiet taħt l-art-inqas komuni f'impjanti kimiċi iżda xorta barra-normalment jużaw kostruzzjoni ta' ħajt doppju-b'sensors ta' skoperta ta' tnixxija fl-ispazju interstizjali. Jekk il-ħajt ta 'ġewwa jikser, ir-rilaxx jinsab fl-ispazju annulari u jqajjem allarm qabel ma kwalunkwe kontaminazzjoni tilħaq il-ħamrija.
Ħdimt fuq proġett kimiku multa fejn is-sid ħa konteniment sekondarju bis-serjetà-kull dika tat-tank kellha s-sensor tal-livell tagħha marbut mas-sistema tal-allarm tal-kamra tal-kontroll ċentrali. Tliet snin fl-operazzjoni, tank li jżomm intermedju aċiduż żviluppa xquq tal-linja tax-xagħar fil-ħjata tal-weldjatura tal-qiegħ. Ammont żgħir ta 'aċidu infiltrat fid-diga. Is-sensor qajjem allarm meta l-livell tal-likwidu kien żdied biss 2 mm. It-tim tal-operazzjonijiet ittrasferixxa l-kontenut u naddaf id-diga fi żmien 20 minuta. It-telf attwali minn dak l-inċident, kieku s-sensor ma kienx hemm, x'aktarx kien ikun tank sħiħ ta 'materjal, konkrit bil-ħsara minn attakk ta' l-aċidu, u investigazzjoni ta 'aġenzija ambjentali.
Mistoqsija Sitt: Min Iżommha, u Kif?
Il-manutenzjoni tat-tank tal-ħażna kimika mhix xjenza rokit, iżda d-distakk bejn it-tajjeb u l-ħażin huwa kompletament fid-dettalji.
Hawnhekk hawn lista ta' kontroll bażika tal-manutenzjoni li żviluppajt matul is-snin, applikabbli għall-biċċa l-kbira tal-installazzjonijiet tat-tankijiet kimiċi:
- Kull ġimgħa-Spezzjoni viżwali ta' barra tal-qoxra, konnessjonijiet tal-pajpijiet, flanġijiet, valvi, u dike. X'għandek tfittex: taqtir, kulur, tbajja tas-sadid, kisjiet tal-folji, boltijiet laxki.
- Kull xahar-Iċċekkja l-istrumenti u l-allarmi. Il-valvi tan-nifs qed jaħdmu liberament? Il-kejl tal-livell huwa preċiż? Is-sensuri tat-temperatura qed jaqraw b'mod korrett?
- Kull tliet xhur-Iċċekkja l-protezzjoni katodika jekk tkun installata. Kejjel il-potenzjali u qabbel mal-qari preċedenti; tfittex xejriet 'l isfel.
- Annwali-Ittestjar tal-ħxuna ultrasoniku f'punti tal-grilja magħżula fuq il-qoxra u l-pjanċa tal-qiegħ. Qabbel il-ħxuna li jifdal mal-valuri tad-disinn; ikkalkula r-rata ta 'korrużjoni.
- Kull 3-5 snin-Spezzjoni interna. Ixxotta, naddaf u ivventila t-tank; jidħol spettur iċċertifikat biex jeżamina l-pjanċa tal-qiegħ, il-qoxra, is-saqaf u l-ħjatat tal-weldjatura. L-ispezzjoni interna ssib affarijiet li UT titlef, partikolarment il-qsim tal-korrużjoni tal-istress fiż-żoni affettwati mis-sħana tal-weldjatura.
- Kisi/kisi-Kif meħtieġ. Irtokk sinjali bikrija ta' degradazzjoni-ġess, qsim, fsada tas-sadid fit-truf-qabel il-falliment isir mifrux.
- Niftakar superviżur tal-manutenzjoni f'sit wieħed li kien magħruf li kien ossessiv. Kull filgħodu, kien jimxi fit-tank farm b'notebook żgħir u jinnota kwalunkwe "anomalija"-anke biss bajda ta' sadid fuq bolt wieħed. In-nies ħasbu li kien fuq il-quċċata. Iżda ħames snin wara, dik il-faċilità ma kellhiex inċident wieħed ta’ tnixxija. Meta pjanti oħra bagħtu lin-nies jitgħallmu minnhom, huwa ġabar fil-qosor b'mod li qatt ma nsejt: "M'hemm l-ebda sigriet. Jiena nħares lejhom kuljum."
Monitoraġġ Intelliġenti: Għodda, Mhux Sostitut
Matul l-aħħar għaxar snin, it-teknoloġija IoT saret dejjem aktar komuni fil-monitoraġġ tat-tank kimiċi-sensuri tal-livell, sensuri tat-temperatura, trasmettituri tal-pressjoni, anke monitoraġġ tal-emissjonijiet akustiċi. L-ispejjeż niżlu, u l-kapaċitajiet espandew b'mod sinifikanti.
Dik hija ħaġa tajba. Imma noffri twissija: is-sistemi ta' monitoraġġ intelliġenti huma għodda, mhux sostituti għall-ġudizzju uman.
Rajt proġett fejn is-sid investa ħafna f'sistema komprensiva ta' monitoraġġ tal-IoT, imbagħad iddeċieda li jistgħu jnaqqsu l-ispezzjonijiet manwali minn kuljum għal kull ġimgħa-fidu s-sistema biex taqbad xi ħaġa importanti. Imbagħad jum wieħed, sensor indika qari ta 'livell anormali. L-operatur ta daqqa t'għajn lejha fil-kamra tal-kontroll, qatagħha bħala drift tas-sensor, u m'għamel xejn. Jumejn wara, riħa kimika qawwija żviluppat fiż-żona tat-tank-diversi mijiet ta' litru kienu nixxew minn ħjata tal-qiegħ.
L-investigazzjoni kkonkludiet li s-sensor kien preċiż. Il-problema kienet id-dipendenza żejda tat-tim tal-operat-fuq is-sistema u taħriġ inadegwat ta' rispons. Huma daħlu fid-drawwa li jwarrbu l-allarmi bħala "pożittivi foloz" mingħajr protokoll ta' verifika xieraq.
Dawn il-ġranet, ir-rakkomandazzjoni tiegħi lill-klijenti hija sempliċi: installa s-sistema ta 'monitoraġġ intelliġenti bil-mezzi kollha, iżda ma tnaqqasx il-frekwenza ta' spezzjoni manwali. Is-sistema tgħinek timmonitorja 24/7, iżda teħtieġ esperjenza umana biex tiddeċiedi jekk anomalija hijiex allarm falz jew theddida reali.
Konklużjoni: L-Għażla Mhux it-Tmiem-Huwa l-Bidu
Hekk kif kont qed nikteb din il-biċċa, bqajt nirritorna għal mistoqsija waħda: kieku nista' nagħti parir wieħed biss lil xi ħadd li jaħdem fuq proġett ta' tank tal-ħażna tal-kimika, x'kien ikun?
Wara ħafna ħsieb, hawn it-tweġiba tiegħi: ma tittrattax dan il-proġett bħala "xiri ta 'tank".
L-ispeċifikazzjoni ta 'tank tal-ħażna kimiku mhix dwar li taqleb katalgu tal-fornitur, tqabbel il-prezzijiet u tagħmel ordni. Huwa eżerċizzju ta' inġinerija tas-sistemi-li jibda b'analiżi bir-reqqa tal-proprjetajiet tal-kimika, li jimxi permezz tal-għażla tal-materjal, id-determinazzjoni tal-kodiċi tad-disinn, is-sorveljanza tal-kwalità tal-fabbrikazzjoni, l-installazzjoni, u l-ikkummissjonar, u mbagħad testendi għal għexieren ta' snin ta' ġestjoni operattiva.
Il-proġetti li rajt jirnexxu kollha ttrattati t-tank bħala parti integrali tas-sistema ta 'produzzjoni, mhux biss "post fejn tpoġġi l-għalf." F'dawk il-proġetti, l-inġinier tal-ispeċifikazzjoni u t-tim tal-operazzjonijiet qagħdu flimkien u tkellmu fuq kull xenarju-kif se jidħol u joħroġ il-materjal? Kif se naddafha? Kif se nispezzjonawh? Kif se nsewwuh? X'jiġri jekk inixxi? Ladarba tkun ħdimt minn dak kollu, it-tank li tagħżel fil-fatt jaħdem tajjeb.
Il-valur tal-kotba ta' tank tal-ħażna kimika jista' jkun ta' 20 jew 30 sena. Iżda l-ħajja reali tas-servizz tagħha tiddependi fuq kemm ħsibt fiha fl-istadju tal-ispeċifikazzjoni. Tank li kien speċifikat kif suppost xorta se jkun qed jaħdem b'mod affidabbli fis-sena 30. Tank li ġie magħżul b'mod każwali jista 'jsir l-akbar uġigħ ta' ras ta 'sigurtà tal-impjant qabel il-ħames sena.
Ktibt dan l-artiklu biex naqsam ftit mill-ħsieb li akkumulat matul is-snin, bit-tama li jgħin lin-nies li jagħmlu dan ix-xogħol jevitaw xi wħud mill-iżbalji li rajt. Jekk issib xi ħaġa minnha utli, allura kien jiswa l-isforz.