مطالعه موردی: خط لوله PVDF برای حمل و نقل فروکتوز

 مطالعه موردی: خط لوله PVDF برای حمل و نقل فروکتوز

Kynar PVDF نه تنها به دلیل سازگاری محصول با فروکتوز ، بلکه به دلیل اینکه در طول زمان دچار خوردگی نمی شود و در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم است ، نسبت به فلز انتخاب شد.

الکساندرا پیترز استیو گوتون

27 ژوئیه 2021

شکل 1: تانکر در حال تخلیه فروکتوز.

شکل 1: تانکر در حال تخلیه فروکتوز.

با احترام از TOTE

TOTE ، اپراتور خط کشتیرانی کانتینری ، دو کشتی کانتینری شامل مخزن و سیستم هایی را برای حمل فروکتوز از جکسون ویلای فلوریدا به سن خوان پورتوریکو سفارش داد. اما این شرکت به دنبال آسیب طوفان به خط لوله موجود خود با مشکل روبرو شد. وضعیت مورد بررسی این بود که یک خط لوله فولادی ضد زنگ 316 دو ساله در hmi شرایط آب شور به شدت خورده شده بود. بنابراین ، TOTE باید سایر گزینه های مواد مقاوم در برابر خوردگی را برای سیستم های لوله کشی در نظر بگیرد.

TOTE متخصص در بهره برداری از اولین کشتی های کانتینری LNG در جهان است که بین جکسون ویل ، فلوریدا و سان خوان ، پورتوریکو کار می کند و ناوگان کشتی های باری رول/رول را بین تاکوما ، واشنگتن و آنکورج ، آلاسکا اداره می کند. به جیم واگستاف ، معاون رئیس عملیات و نیک زورتیک ، مدیر عملیات ، پروژه جایگزینی مواد برای خط لوله جدید را که در سپتامبر 2020 به پایان رسید هدایت کردند. در شکل های 1 ، 2 و 3 کشتی تخلیه کننده فروکتوز ، خط لوله از خط لوله حرکت می کند. کشتی به تانکرها و اتصال خط لوله به منیفولد کامیون به ترتیب.

شکل 2: خط لوله از کشتی به کامیون های تانکر حرکت می کند.

شکل 2: خط لوله از کشتی به کامیون های تانکر حرکت می کند.

با احترام از TOTE

شکل 3: اتصال از خط لوله به منیفولد کامیون.

شکل 3: اتصال از خط لوله به منیفولد کامیون.

با احترام از TOTE

TOTE برای راهنمایی در فرآیند تصمیم گیری ، از Bulk Solutions ، متخصص مشاوره مهندسی در صنعت توزیع انبوه ، استفاده کرد. Bulk Solutions ماموریت یافت تا برای پروژه جایگزینی مواد پیشنهاد دهد. و راه حل های فله قبل از انتخاب مواد ترجیحی برای سیستم لوله کشی فروکتوز باید ملاحظات متعددی را در نظر بگیرند. برک رید ، رئیس و مدیرعامل Bulk Solutions در مواجهه با شکست اولیه لوله کشی 316 لوله های فولادی ضد زنگ به دلیل خوردگی از محیط زیست دریایی ، در حالی که سعی در درک بهتر مواد فعلی داشت ، سایر گزینه های مواد را بررسی کرد.

تحقیقات Bulk Solutions نشان داد که لوله کشی PVDF Kynar می تواند معیارهای رعایت FDA ، تمیز کردن در دمای بالا ، مقاومت در برابر آب شور و در دسترس بودن کامل سیستم را برآورده کند. Bulk Solutions سپس با Simtech Process Systems همکاری کرد تا یک نقل قول کامل برای مهندسی این پروژه تهیه کند. Simtech Process Systems ساخت کامل سیستم ، پیش نویس مشخصات و آموزش نصب را ارائه می دهد.

اچ ام ای

پس از بررسی بین TOTE ، Bulk Solutions و Simtech Process Systems ، تصمیم گرفته شد که کل 2200 فوت لوله لوله ای که با فلوروپلیمر Kynar PVDF ساخته شده است نصب شود. مارک ویلیامز ، مهندس ارشد خدمات فنی در Ingredion Incorporated نیز برای تأیید محصول نهایی کار کرد. Ingredion Incorporated یک شرکت جهانی راه حل های تشکیل دهنده مواد تشکیل دهنده شیرین کننده ها ، نشاسته ها و مواد منحصر به فرد از منابع گیاهی است. این شرکت مواد اولیه ای مانند فروکتوز را به کاربران نهایی می رساند و از طراحی هر سه شرکت بسیار راضی بود.

تعویض فولاد ضد زنگ

نگرانی های عمده برای این پروژه فراتر از محصول در حال حمل بود. هنگام انتخاب اتوماسيون صنعتي دلتا مواد در ابتدا ، فولاد ضد زنگ برای سازگاری محصول با فروکتوز انتخاب شد. اما این لوله کشی پس از دو سال به دلیل hmi خوردگی خارجی ناشی از آب شور در محیط اطراف خراب شد. یکی از خطرات استفاده از لوله های فلزی در اسکله های حمل و نقل ، خوردگی سریع ناشی از محیط دریایی است.

پس از دو سال خدمات ، نگرانی ها و شکایات در مورد کمبود محصول شروع شد. بازرسی های اولیه یک مشکل آشکار را آشکار نکرد ، اما بازرسی بعدی از طریق آزمایش فشار نشان داد که خط قادر به نگه داشتن فشار نیست. پس از آزمایش فشار خط لوله ، شواهدی از خوردگی در قالب نشت های متعدد سوراخ سوراخ در کل خط مشاهده شد. در این مرحله ، Bulk Solutions و TOTE تصمیم گرفتند که بهترین انتخاب مواد لوله کشی را مجددا ارزیابی کنند. شکل 4 و 5 فولاد ضد زنگ 316 را قبل و بعد از خوردگی نشان می دهد.

شکل 5: فولاد ضد زنگ 316 خورده.

با احترام از راه حل های انبوه

چرا Kynar PVDF؟

پلاستیک به دلیل شرایط خارجی ایجاد شده توسط جبهه شور اقیانوس به جای فلز انتخاب شد. PVDF Kynar نه تنها به دلیل سازگاری محصول با فروکتوز بلکه به دلیل اینکه در طول زمان دچار خوردگی نمی شود و در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم است ، انتخاب شد. بخشهایی از این لوله کشی به آسانی در معرض مار قرار  می گیردمحیط داخلی و نور مستقیم خورشید در پورتوریکو ، بنابراین Kynar PVDF یک ماده جایگزین مناسب ارائه داد. شکل های 6 و 7 لوله PVDF Kynar جدید و نصب آن را نشان می دهد.

اتوماسيون صنعتي دلتا

شکل 6: لوله PVDF Kynar جدید فولاد ضد زنگ 316 را جایگزین کرد.

شکل 6: لوله PVDF Kynar جدید فولاد ضد زنگ 316 را جایگزین کرد.

با اجازه از سیستم های فرآیند Simtech

نصب لوله PVDF Kynar.

نصب لوله PVDF Kynar.

شکل 7: با احترام از TOTE

تقریباً 60 تا 70 درصد از صنعت فروکتوز را بطری های بزرگ تشکیل می دهند ، و مقدار باقیمانده را بطری های کوچک ، نانوایی ها ، تولیدکنندگان آب نبات و فرآورده های دارویی استفاده می کنند که همه آنها نیاز به رعایت FDA دارند.

دلایل اضافی برای انتخاب PVDF Kynar عبارتند از استحکام ، کیفیت سبک و سطح داخلی صاف. Kynar PVDF ، از آنجا که یک فلوروپلیمر است ، به دلیل مقاومت شیمیایی خود ، که شامل استفاده مداوم از فروکتوز می شود ، مشهور است. فرآیند تمیز کردن این لوله ها با شستشوی آب در دمای محیط و سپس ضدعفونی در دمای 180 درجه فارنهایت (82 درجه سانتی گراد) به مدت 15 دقیقه انجام می شود. از آنجا که پلیمر Kynar 740 دارای درجه حرارت UL RTI تا 302 درجه فارنهایت (150 درجه سانتی گراد) است ، شرایط بهداشتی نگران عمر طولانی مدت سیستم لوله کشی نیست. برخلاف فلزات ، Kynar PVDF می تواند با خیال راحت بدون نگرانی برای لبه های تیز ساخته شود و سیستم های لوله کشی پلیمری عایق های طبیعی هستند.

یکی از قابلیت های کلیدی سیستم های فرآیند Simtech توانایی آن در ارائه سوپاپ ها ، اتصالات و سایر اجزاء ، همه در یک پلیمر ، بدون در نظر گرفتن پلیمری است که برای کاربرد انتخاب شده است. این پروژه نیاز به یک سیستم بدون درز با استفاده از 100 اتصالات و 2200 فوت لوله 6 اینچی ID داشت. با انتخاب Kynar PVDF ، در این مورد ، صرفه جویی قابل توجهی در نگهداری سالیانه به دلیل طول عمر بیشتر محصول مورد انتظار خواهد بود.

زورتیک گفت: "صنعت نوشیدنی ابتدا با راه اندازی خط لوله فروکتوز Kynar PVDF در سان خوان تکمیل شد." "یک سال و نیم آزمایش مواد ، طراحی ، مهندسی و ساخت و ساز با بازگرداندن کارایی و ایمنی به تجارت عمده فروکتوز در سان خوان به اوج خود رسید."