Használhatók-e PTFE hőcserélők robbanásveszélyes légkörben?

A gyár gyúlékony oldószereket dolgoz fel. A közelben lévő berendezéseket veszélyes helyekre minősíteni kell. A PTFE hőcserélők kiválóan alkalmasak korrozív kémiára, de biztonságosak-e a használatuk robbanásveszélyes gőzök jelenlétében? Milyen tanúsítványok és telepítési követelmények érvényesek?

Robbanásveszélyes környezetben, akár az 1. vagy 2. zónában a gázok, vagy a 21. vagy 22. zónában éghető porok esetében, nincs helye a hibáknak. Egy felforrósodott felület, egy kósza szikra, egy statikus kisülés katasztrofális gyújtószert indíthat el. A PTFE hőcserélők tökéletesek olyan durva savakhoz, oldószerekhez és kloridokhoz, amelyek gyorsan lebontják a rozsdamentes acélt vagy az egzotikus ötvözeteket. Tapadásmentes és kémiailag inert csöveik és héjaik miatt ezek az előnyben részesített megoldások a folyamathűtésre vagy -fűtésre a gyógyszeriparban, a finom{8}}vegyiparban és a félvezetőiparban. A korrózióvédelmet igénylő környezet azonban a 2014/34/EU ATEX-irányelvnek és az IECEx tanúsítási rendszereinek megfelelően a gyulladási kockázat teljes körű értékelését is szükségessé teszi.

A hőcserélő magja ritkán gyújtóforrás. A PTFE nem-vezető, és normál működés közben nem hoz létre szikrát. Az igazi veszélyeket az azt kiszolgáló közművek és kiegészítők jelentik, mint például a gőz- vagy forró-olajáramkörök, amelyek túlmelegíthetik a felületet, az elektromos áramot igénylő hőmérséklet-érzékelők, az esetlegesen mágnesszelepekkel rendelkező vezérlőszelepek, és még az is, hogy a karbantartás során fémszerszámok nekiütköznek a keretnek. Például egy 1. zóna gázatmoszférában csak általános-felhasználásra tervezett érzékelő belső szikrát generálhat, amely elegendő egy párafelhő meggyújtásához. A hőcserélőt ezért olyan védelmi stratégiába kell integrálni, amely kiküszöböli az összes lehetséges gyulladási utat.

A biztonságos kialakítás a felületi hőmérséklet korlátozásán alapul. Minden gáz- vagy porkeveréknek ismert öngyulladási hőmérséklete (AIT) és réteg- vagy felhőgyulladási hőmérséklete por esetén. A felület maximális hőmérsékletének a technológiai oldalon és a használati oldalon - elszennyeződés, akadályozott áramlás vagy gőzellátás esetén a teljes nyomáson - a hőmérsékleti osztály (T1-T6) vagy a légkör adott AIT alatt kell lennie. Egy tipikus 1. zóna oldószergőz esetén 220 fokos AIT-vel a hőcserélő felületének mindig 200 fok alatt kell lennie (T3 osztály). Ehhez a gyártók túlméretezett hőátadó területet, pontos áramlási reteszeket és redundáns hőmérséklet-érzékelőket használnak. A gyakorlatban ez általában azt jelenti, hogy a közüzemi folyadékot (gőzt vagy termikus olajat) egy külön jóváhagyott vezérlőkör korlátozza.

A hőcserélőhöz csatlakoztatott vagy a hőcserélőt felügyelő elektromos alkatrészeket teljes zónának{0}}megfelelő védelemmel kell ellátni. 1. zóna: Gyújtószikramentes (Ex i) hőmérséklet-távadók, lángálló (Ex d) csatlakozódobozok vagy fokozott -biztonságú (Ex e) burkolatok szükségesek. Még egy egyszerű RTD-nek is rendelkeznie kell egy ATEX / IECEx címkével, amely tartalmazza a gáz pontos csoportját (IIA, IIB, IIC) és a hőmérsékleti osztályt. Számos joghatóságban a nem-elektromos alkatrészeket – egyszerűen mechanikus hőcserélőket elektromos kiegészítők nélkül – egyszerű mechanikus berendezések közé sorolják. Önmagukban nem kell ATEX-tanúsítvánnyal rendelkezniük, feltéve, hogy nem hoznak létre szikrát, forró felületeket az AIT felett vagy statikus töltéseket, amelyek meggyulladhatnak. A telepítőnek azonban még bizonyítania kell, hogy az egész rendszer megfelel a zónakövetelményeknek.

Az öblítés és a nyomás alá helyezés további védelmi szintet kínál a zárt vagy félig{0}}zárt létesítmények számára. Ha X vagy Y típusú öblítést használ inert nitrogénnel, csökkentheti a műszereket tartalmazó szekrény belső besorolását az 1. zónáról a nem-veszélyesre. Ezután használhatja a szabványos alkatrészeket belül. A 2. zónában található nagyméretű héj-és-csöves PTFE hőcserélőknél a gyúlékony gőzök beszivárgását tiszta levegővel vagy nitrogénnel tartósan enyhe túlnyomás akadályozza meg, feltéve, hogy magát az öblítőrendszert tanúsítják, és hibabiztos reteszeléssel felügyelik.

A kiválasztás és a telepítés szabályozott rutinon megy keresztül. Először a területi osztályozási vizsgálatot kell elvégeznie egy szakképzett személynek vagy bejelentett hatóságnak, aki meghatározza az adott zónát, gázcsoportot és hőmérsékleti osztályt. A folyamatmérnök csak ezután választhat olyan PTFE hőcserélőt, amelynek felületi hőmérséklete{2}}egyenlő vagy magasabb, mint az adott minőség. A jó hírű gyártók manapság olyan eszközöket kínálnak, amelyek előtanúsítvánnyal rendelkeznek az 1/21-es vagy 2/22-es zónához, harmadik féltől származó teszteredményekkel, amelyek blokkolt áramlási és{11}}túlnyomásos körülmények között mutatják a felületi hőmérsékletet. Ha a hőcserélőt elektromos alkatrészek nélkül szállítják, a tanúsítás felelőssége a tartozékcsomagban lévő szelepekre, műszerekre és kábelekre hárul, amelyek mindegyikének saját ATEX/IECEx jelöléssel kell rendelkeznie. A dokumentációnak teljesnek kell lennie: anyagtanúsítványok, amelyek azt mutatják, hogy a PTFE tiszta, hegesztési naplók (ha használják), felületi hőmérsékleti tesztekből származó adatok és szerelési útmutatók, amelyek kifejezetten felhívják a veszélyes területen végzett tevékenységeket.

Hasonlítsa össze ezt a szisztematikus megközelítést egy közönséges, nem -besorolt ​​PTFE hőcserélő használatának kísértésével, „mert az csak műanyag”. Az ilyen berendezések nem rendelkeznek hőmérsékleti besorolási adatokkal, nincs hitelesített felületi hőmérsékleti határérték, és nincs nyomon követhetőség a statikus elektromosság vagy a szikra elleni védelem érdekében. Az 1. zóna beállításában ez nem csak nem-megfelelő, hanem jogellenes, és ami még fontosabb, veszélyes is. Az áramlási zavart követő perceken belül a nem felügyelt gőzellátás a cső falát az AIT fölé tolhatja. A tanúsítás nélküli közelítéskapcsoló normál kalibráció esetén szikrát okozhat. A tanúsított egységek drágábbak, de ha ezt összehasonlítjuk egy robbanás, az elveszett életek, az üzem megrongálódásának, a hatósági bírságokkal, akkor ez nem összehasonlítás.

A biztonsági kör lezárult a folyamatos ellenőrzéssel és karbantartással. A hőcserélő külső felületére kiömlött éghető technológiai folyadék további veszélyeket jelenthet. A tömített illesztéseket minden fordulatnál ellenőrizni kell. Ahol szükséges a statikus elektromosság elvezetése, az elektromos kötőhevedereket érintetlenül kell tartani. Bármilyen szenzor- vagy szelepcsere az eredeti tanúsítványt közvetlenül helyettesíti. Ha a „tetszik hasonlóra” csere nem tekinti az Ex jelölést, a teljes rendszertanúsítvány érvénytelen.

Összefoglalva, a PTFE hőcserélők biztonságosan üzemeltethetők robbanásveszélyes környezetben, feltéve, hogy a rendszer minden része - felületi hőmérséklet, elektromos kiegészítők, öblítés, dokumentáció és karbantartás - a zóna pontos kritériumainak megfelelően van kialakítva. A tanúsítás nem papírmunka. Ez a mérnöki garancia arra, hogy a berendezés nem válik olyan gyújtóforrássá, mint amilyennek soha nem tervezték. A folyamatbiztonságban egyetlen szabály van: a környezetet a berendezéshez kell igazítani, nem pedig fordítva. Ha ezt az elképzelést követjük, a PTFE egyedülálló korrózióállósága előny, nem pedig kockázattá válik, lehetővé téve a vegyi gyárak hatékony és mindenekelőtt biztonságos működését a legnehezebb veszélyes helyeken is.