Как предотвратить износ оборудования и отказы приборов на карбамидных заводах?
Как предотвратить износ оборудования и отказы приборов на карбамидных заводах?
Высокие температуры и давление, коррозия и кристаллизация, присущие процессу производства карбамида, могут создать нагрузку даже на самое надежное оборудование для измерения давления и быстро вывести его из строя.
В этой статье вы узнаете о мембранном уплотнении, которое достаточно прочно защищает датчики относительного, абсолютного и дифференциального давления от воздействия агрессивной среды, возникающей при производстве карбамидных удобрений.
Третья сельскохозяйственная революция не может начаться без использования удобрений
Увеличение производства становится необходимым в условиях сокращения сельскохозяйственных угодий
Органическое сельское хозяйство мечтало о культурах без химикатов, которые защищали бы наше здоровье и окружающую среду. Сегодня мечта 80-х годов наталкивается на реальность: без помощи почва истощается.
По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), чтобы прокормить 2,3 миллиарда человек, которые, как ожидается, будут населять нашу планету к 2050 году, производство продовольствия должно увеличиться на 70%.
В то же время площадь обрабатываемых земель постоянно сокращается. Площадь возделываемых сельскохозяйственных угодий составляет 5 миллиардов гектаров по всему миру. Но каждый год более 3 миллионов гектаров подвергаются серьезной деградации.
Сегодня ежегодно теряется почти 5 миллионов гектаров пахотных земель.
Минеральные удобрения необходимы как никогда
Согласно прогнозам, в 2030 году в мире будет проживать 9,7 миллиарда человек, а к 2100 году - более 11 миллиардов.
В последние годы это демографическое давление заставило фермеров увеличить урожайность пахотных земель. Это более экологичный метод.
Для сравнения, старые методы ведения сельского хозяйства ответственны за более чем 80 % глобального обезлесения: каждый год 51 600 квадратных километров леса уходят в дым. Это эквивалентно площади Коста-Рики!
Добавьте к этому спрос на биотопливо (который снижается), и мировой рынок минеральных удобрений достигнет 143,34 миллиарда долларов США к 2028 году.
Сегодня потребность в минеральных удобрениях растет на всех континентах!
Производство карбамида становится критической проблемой в то время, когда мировое производство карбамида приближается к 200 миллионам тонн в год, а спрос на него резко вырос с начала года. В связи с ростом цен на сельскохозяйственную продукцию такие страны, как Австралия и Корея, оказались на краю пропасти.
Пандемия COVID-19 откладывает техническое обслуживание завода и инвестиции в новые производственные мощности.
Китай прекращает экспорт мочевины, чтобы гарантировать поставки для собственного сельскохозяйственного сектора, и ставит на колени автомобильные перевозки в Австралии: австралийское производство AdBlue по-прежнему зависит от китайской мочевины.
В Европе усиливается геополитическая напряженность, а цены на газ стремительно растут. Вся индустрия карбамида в огне!
И вряд ли глобальная напряженность ослабнет до 2023 года.
Серьезная проблема для предприятий по производству карбамида
Оптимизация урожайности и повышение эффективности и рентабельности производственных подразделений становится одной из главных задач для руководителей предприятий, сталкивающихся с неизбежным компромиссом в ответ на растущий спрос на карбамид: синтезировать больше продукта в попытке увеличить производство с риском снижения эффективности и качества продукции, или максимизировать качество карбамида за счет объема и урожайности.
Это настоящий вызов для менеджера по техническому обслуживанию, который должен предвидеть проблематичные, длительные и дорогостоящие остановки оборудования, которые, тем не менее, необходимы для обеспечения долговечности и безопасности установок, поддержания оптимального уровня работы всего оборудования и ограничения сроков технического обслуживания.
Это также постоянный вызов для менеджера по оборудованию, который должен адаптироваться к экстремальным условиям и опасностям, присущим производству карбамида.
Эта задача осложняется постоянно меняющимся выбором технологий и материалов, который необходимо сделать, чтобы избежать риска поломок и вынужденной остановки предприятия.
Повысить надежность производственных процессов, избежать остановок производства и гарантировать безопасность установок в таких условиях особенно сложно. И люди, ответственные за повышение общей эффективности и поддержание установок в рабочем состоянии, испытывают большую нагрузку из-за сложности процессов производства карбамида, которые очень агрессивны для оборудования.
Производство мочевины: сложный и очень агрессивный процесс для ваших предприятий.
Хотя подходы к обработке мочевины на разных предприятиях отличаются, производственный процесс является общим для всех.
Он начинается с синтеза аммиака и углекислого газа под высоким давлением. При этом происходят две основные реакции:
Сначала в результате экзотермической реакции образуется очень едкий карбамат аммония,
Затем в результате эндотермической реакции карбамат аммония рас падается на мочевину и воду.
Остаточный карбамат аммония сначала отделяется от смеси мочевины и воды в экстракторе высокого давления, а затем на стадии рециркуляции. Затем вода отгоняется на стадии выпаривания, образуя расплавленную мочевину. Наконец, расплавленный карбамид подвергается процессу гранулирования для получения конечного твердого продукта карбамида требуемого качества.
Каждый процесс производства карбамида ставит уникальные задачи в области безопасности, надежности и эффективности, которые заставляют руководителей предприятий повышать производительность своих установок для создания более безопасной, надежной и экологичной индустрии удобрений.более безопасной, надежной и экологичной отрасли производства удобрений.
Этого можно достичь только с помощью инновационного, высокопроизводительного измерительного оборудования и инструментов, специально разработанных и изготовленных из материалов, которые выдерживают воздействие агрессивных сред и обеспечивают длительный срок службы.
Поэтому выбор материалов крайне важен на этапе проектирования оборудования и измерительных приборов. Неправильный выбор материала может привести к катастрофическим отказам, остановке оборудования и даже гибели людей.
Решение Fuji Electric: датчик давления мочевины с мембранным сепаратором из стали 1.4466
Материалы, используемые для изготовления датчиков давления, а также выбор технологии изготовления датчиков играют очень важную роль в промышленности удобрений и, в частности, в производстве карбамида.
Как и стрипперы, скрубберы и реакторы ваших установок, измерительные приборы для мочевины подвержены химическому воздействию карбамата аммония, что приводит к ускоренному разрушению компонентов, находящихся в контакте с этим высококоррозионным агентом.
Обычные материалы, используемые для изготовления тонкой мембраны измерительной ячейки преобразователя давления, не защищают от эрозии, коррозии и механических напряжений, присущих процессу производства мочевины.
Используя нержавеющую сталь марки 1.4466, существующие процессы производства карбамида могут достичь более высокого уровня производительности, что приведет к экономии энергии и повышению уровня безопасности, например, благодаря снижению необходимости пассивирования.
Однако измерительная ячейка и электронные компоненты, используемые для изготовления датчиков давления, не выдерживают высоких температур рабочей жидкости.
Именно поэтому необходимо использовать мембранные сепараторы.
Мембрана сепаратора находится вровень с рабочей жидкостью, которая больше не оказывает прямого влияния на температуру ячейки преобразователя.
Последний может быть установлен на расстоянии от точки измерения, что позволяет измерять экстремальные температуры.
Сепараторные датчики давления из аустенитной нержавеющей стали марки 1.4466, предлагаемые компанией Fuji Electric, в большинстве случаев являются лучшим выбором для использования в обычных условиях производства карбамида при давлении до 26 бар (377 psi) и температуре до 180°C (356°F). При превышении этих условий для более критичных точек измерения может потребоваться использование циркониевых или танталовых мембранных разделителей.
Преимущества измерительных приборов с сепаратором качества карбамида 1.4466
Использование аустенитной стали марки 1.4466 для производства мочевиныповышает коррозионную стойкость преобразователя давления для завода по производству удобрений, что приводит к :
Увеличение срока службы датчика давления мочевины
Более длительные интервалы между техническими обслуживаниями
Снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт
Меньше необходимости в пассивации
Решение с датчиком давления и сепаратором мочевины имеет ряд преимуществ
Широкий спектр применений
Измерение расхода жидкости, расхода газа, расхода пара, измерение уровня жидкости в резервуаре, измерение плотности жидкости или давления
Достаточный диаметр мембраны в контакте с жидкостью
Для точного измерения даже низких давлений
Легко демонтируется
Для очистки или калибровки
Считывание показаний непосредственно в точке измерения или дистанционно
Это позволяет измерять экстремальные температуры жидкости
Установка датчика
Даже если точка измерения находится в неблагоприятном для считывания положении
Может быть установлен на любой тип прибора для измерения давления
Датчики дифференциального, относительного или абсолютного давления
Мембранный датчик давления Fuji Electric для производства карбамида
Urea 1.4466 класс сплава нержавеющей стали
Низкая интенсивность отказов: CSFF 92,3% в соответствии с IEC61508, что гарантирует очень хорошее MTBF (среднее время наработки на отказ) и срок службы 50 лет.
Максимальная безопасность: благодаря передовым функциям безопасности SIL2, сертифицированным по стандарту IEC 61508
Прочная, надежная конструкция: полностью сварная, без резьбовых соединений. 100% гелиевое испытание для контроля утечек
Поставляется в комплекте с :
Сертификат проверки 3.1. В соответствии со стандартом EN 10 204
Сертификат испытания на межкристаллитную коррозию (IGC). В соответствии с ASTM A262 Практика C
ГАРАНТИЯ СРОКА СЛУЖБЫ
МАКСИМАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
НАДЕЖНАЯ, ПРОЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ
Карбамидная сталь марки 1.4466 - 25.22.2 - 310 Mo LN - S31050 - 2RE69, используемая для изготовления сепараторов и диафрагм карбамидных датчиков давления Fuji Electric, представляет собой полностью аустенитную нержавеющую сталь с очень низким содержанием углерода и примесей.
Практический опыт подтвердил ее превосходную стойкость к коррозии под действием мочевины (карбамата аммония) при высоких давлениях и температурах. Она также обладает высокой устойчивостью к неорганическим кислотам.
Эта марка стали характеризуется :
Отличная коррозионная стойкость к карбамату аммония и азотной кислоте (используется при производстве нитрата аммония)
Отличная устойчивость к межкристаллитной коррозии
Отличная устойчивость к точечной и щелевой коррозии
Предотвратите повреждение оборудования с помощью датчиков давления с сепараторами
Наши эксперты по измерению давления готовы помочь!
