Petrokimya Endüstrisinde Lazer Temizleme: Uygulamalar, Faydalar ve Çözümler

Petrokimya ekipmanı yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve aşındırıcı ortamlar altında uzun süre çalıştığından yüzeyleri yağ, pas, kireç ve polimer kirlenme katmanları gibi endüstriyel kirleticileri biriktirme eğilimindedir. Geleneksel temizleme yöntemleri genellikle seçici-alan temizliği sağlamakta zorlanır ve alt tabakada ikincil hasara yol açarak sektörün-giderek artan temizlik gereksinimlerinin karşılanmasını zorlaştırabilir. Aynı zamanda, çevresel düzenlemelerin sıkılaştırılması, kimyasal temizleme gibi geleneksel işlemlere ciddi bir zorluk teşkil etmektedir. Verimli, çevre dostu, güvenli ve güvenilirlazer temizleme teknolojisigiderek petrokimya sektörünün temizlik sorunlarına etkili bir çözüm haline geliyor.

1. Ekipman Kirlenmesine İlişkin Temizlik Gereksinimleri

Zorlu çalışma ortamları nedeniyle petrokimya ekipmanları endüstriyel kirlenmeye daha yatkındır. Ekipman yüzeylerindeki birikintiler yalnızca üretim verimliliğini azaltmak ve bileşen performansını düşürmekle kalmaz, aynı zamanda güvenlik sorunlarına ve ekonomik kayıplara da yol açabilir. Ekipmanın normal şekilde çalışmasını sağlamak için petrokimya tesisleri, devreye almadan önce ve belirli bir çalışma döngüsünden sonra ünitenin tamamını veya bir kısmını temizlemelidir.

2. Kapatma Denetiminden Önce Temizlik Gereksinimleri

Petrokimya ekipmanları denetim için kapatıldığında, incelenecek alanların test edilmesi gerekir. Çatlak veya delik gibi kusurların meydana gelme ihtimalinin olduğu, korozyon veya gerilim konsantrasyonundan etkilenen bölgeler için, etkili bir inceleme ve değerlendirme gerçekleştirilmeden önce, temel malzemeyi açığa çıkarmak için yüzey boyası ve kirlenme katmanları temizlenerek çıkarılmalıdır.

Bakım döngülerini daha da kısaltmak, arıza sürelerini azaltmak ve bakım maliyetlerini düşürmek için petrokimya endüstrisinin acilen, kapatma denetiminden önce yüzey hazırlamaya yönelik geleneksel yöntemlerden daha kullanışlı, verimli, çevre dostu ve daha güvenli bir temizleme teknolojisine ihtiyacı var.

3. Mevcut Temizleme Teknolojilerinin Sınırlamaları

Şu anda dünya çapında petrokimya ekipmanları için kullanılan temizlik teknolojileri üç kategoriye ayrılmaktadır: kimyasal temizlik, fiziksel temizlik ve çevre dostu mikrobiyal temizlik; kimyasal temizlik pazarın yaklaşık %70'ini oluşturmaktadır. Modern petrokimya endüstrisi temizlik kalitesi, çevre koruma ve güvenlik konusundaki gereksinimlerini artırmaya devam ederken, geleneksel temizlik teknolojileri aşağıdaki eksiklikleri göstermektedir:

• Seçici-alan temizliğinin gerçekleştirilmesi zordur ve temizleme alanı ve yoğunluğu tam olarak kontrol edilemez; bu durum, alt tabakaya zarar verebilir veya ikincil hasara neden olabilir.
• Kimyasal temizlik büyük miktarlarda atık sıvı ve atık su üretir ve imha maliyeti yüksektir, bu da giderek katılaşan çevre düzenlemelerine uyumu zorlaştırır.
• Bazı temizleme yöntemleri zaman-tüketici ve emek-yoğundur ve ekipman bakım verimliliğini engelleyen uzun temizleme döngüleridir.

4. Lazer Temizlemenin Avantajları

Geleneksel temizleme teknolojileriyle karşılaştırıldığında endüstriyel lazer temizleme makineleri aşağıdaki belirgin avantajları sunar:

• Yalnızca az miktarda yardımcı çözüme ihtiyaç duyulur ve bazı çalışma koşullarında hiçbir çözüme gerek kalmaz.
• Çok çeşitli kirletici maddeler, çok çeşitli alt tabaka malzemelerinden temizlenebilir.
• Yüzey kirleticileri, alt tabakaya minimum hasar vererek etkili bir şekilde giderilir.
• Temizleme alanı ve temizleme kalitesi hassas bir şekilde kontrol edilebilir.
• Mükemmel hareket kabiliyeti sağlayan taşınabilir üniteler mevcuttur.
• Otomasyonun uygulanması kolaydır.
• Ekipman uzun bir hizmet ömrüne sahiptir, çalışma sırasında yalnızca elektrik tüketir ve düşük genel maliyet sunar.

1. Temizleme Mekanizmaları

Lazer temizleme, lazer ışığı ile madde arasındaki etkileşim yoluyla alt tabakadaki kirletici maddeleri temizleyen,{0}yeşil, tahribatsız bir yüzey temizleme teknolojisidir. Lazer temizleme işleminde dört tür etkileşim hedefi yer alır: kirletici katman, kirletici katmanın içindeki gaz, alt tabaka ve önceden-uygulanmış sıvı film.

2. Kuru Temizleme ve Islak Temizleme

İlk üç hedefe karşılık gelen temizleme modları toplu olarak endüstriyel uygulamalarda en yaygın olarak kullanılan "kuru temizleme" olarak adlandırılır. Boya ve kauçuk gibi yaygın kirletici maddelerin etkili bir şekilde giderilmesi için lazer kaynağının ve proses parametrelerinin doğru seçilmesi yeterlidir.

Dördüncü mod, inatçı kirletici maddelerin uzaklaştırılmasına yardımcı olmak için sıvı bir filmin kullanıldığı "ıslak temizleme" olarak adlandırılır. Bu yöntem az miktarda atık sıvı oluştursa da, hacim çok daha küçüktür ve kimyasal temizlemeye göre daha az tehlikelidir. Petrokimya endüstrisinde yanıcı, aşındırıcı veya toksik birikintiler için, lazerle temizleme sırasında kirletici maddelerin yanmasını veya yayılmasını önlemek amacıyla ıslak temizleme önerilir.

Lazer temizleme, ısı eşanjörleri, tanklar, reaktörler, kuleler, depolama kapları, boru hatları, kompresörler ve santrifüjler dahil olmak üzere çok çeşitli petrokimya ekipmanına uygulanabilir. En yaygın iki uygulama - plakalı ısı eşanjörleri ve kazan buhar tamburları -, lazerle temizlemenin üstünlüğünü ve uygulanabilirliğini göstermek için geleneksel temizleme yöntemleriyle karşılaştırmalı olarak aşağıda tartışılmaktadır.

1. Plakalı Eşanjör Temizliği

Plakalı ısı eşanjörü, dönüşümlü olarak istiflenen ve bir çerçeve içinde birbirine bastırılan oluklu ısı transfer plakalarından oluşur. Yüksek-basınçlı suyla temizleme gibi geleneksel temizleme yöntemleri, giderek daha sıkı hale gelen çevresel gereksinimlerle çelişen atık sıvı ve atık su üretir ve temizlenen plakaların kurutulması, zaman-tüketici ve emek-yoğun bir işlemdir. ne zaman birdarbeli lazer temizleme makinesikullanıldığında, kalın kirlenme katmanları bile tamamen kaldırılır ve plakalar temizlendikten hemen sonra yeniden birleştirilebilir - basit ve kullanışlı.

Şekil. 1 (a) Hizmette olan plakalı ısı değiştirici; (b) yüksek-basınçlı suyla temizlenen ısı eşanjörü plakaları; (c) lazerle temizlenen ısı eşanjörü plakaları.

2. Kazan Buharlı Tambur Temizliği

Buhar tamburu, kazanın çalışma basıncına dayanabilen basınçlı kaptır ve kazanın en önemli, en ağır ve en pahalı bileşenidir - bakımı yapılması gereken aynı bileşendir.termik santrallerLazer temizlemenin değerini zaten kanıtladığı yer. Geleneksel temizleme yöntemleri zaman-tüketicidir ve emek-yoğundur ve temizleme yoğunluğunun ve alanının tam olarak kontrol edilmesi zordur; Temizleme işlemi mevcut kusurları bile büyütebilir. Lazer temizleme, alt tabakaya zarar vermeden yağ, pas, kireç ve diğer kirletici maddeleri seçici olarak temizler. Ayrıca, ekipman taşınabilir hale getirilerek çalışanların yüksekte çalışırken taşıyabilmeleri sağlanır, böylece ekipmanın sökülme süresi kısaltılır ve işçilik maliyetlerinden tasarruf sağlanır - bu, kılavuzumuzda ayrıntılı olarak açıklanan bir avantajdır.Sökülemeyen ekipmanlar için-lazer temizleme.

Gerçek saha uygulamasında King's Laser teknik ekibi bir200 W el tipi darbeli lazer temizleme makinesiKaynak dikişi alanını temizlemek için. Dört temizleme geçişinden sonra parlak beyaz bir ana metal ve net kaynak izleri görüldü ve ne ana metal ne de çevredeki alan hasar gördü.

Şekil. 2 (a) Demonte kazan buhar tamburu; (b) buhar tamburunun temizlik bakımını yapan işçiler; (c) 200 W'lık el tipi darbeli lazer temizleme makinesi kullanılarak kaynak dikişi alanı üzerinde temizleme etkisi.

Lazer temizleme, petrokimya uygulamalarında hala aşağıdaki zorluklarla karşı karşıyadır:

1. Petrokimya tesislerinde artık yanıcı veya patlayıcı gazlar veya sıvılar mevcut olabilir. Uygun proses prosedürlerini, standartlarını ve güvenlik değerlendirme sistemini oluşturmak, uygulama için önemli bir zorluktur.
2. Lazer temizlemenin verimliliği ve kalitesi, lazer enerji yoğunluğu, tarama hızı, tarama aralığı, odak doğruluğu ve izleme geri bildirimi gibi birçok faktörden etkilenir. Bu faktörleri ve bunların etkilerini ({1}}, özellikle de ultra-hızlı, mikro-hasar gereksinimleri altında süreç optimizasyonunu - araştırmak başka bir zorluktur.

Yüksek verimlilik, hassasiyet ve çevre dostu olma avantajlarıyla lazer temizleme, petrokimya endüstrisinin kaliteyi ve verimliliği artırması, enerji tasarrufu yapması ve emisyonları azaltması ve geleneksel temizleme yöntemlerinden yeni temizleme yaklaşımlarına geçmesi için ideal bir araçtır. Üstelik, petrokimya ekipmanı lazerle-temizlendikten sonra, sonraki işlemler için lazer teknolojisi seçilebilir ve bu da tam bir lazer-tabanlı işleme çözümüne olanak tanır.

Aynı teknolojinin sektörler arası-bir görünümü için,ağır sanayide lazer temizliğirafinajdan çelik ve enerjiye kadar dağıtımları özetler.