تجهیزات پتروشیمی برای مدت طولانی تحت دمای بالا، فشار بالا و محیط های خورنده کار می کنند، بنابراین سطوح آن تمایل به تجمع آلاینده های صنعتی مانند روغن، زنگ، رسوب و لایه های رسوب پلیمری دارند. روشهای نظافت سنتی معمولاً برای دستیابی به تمیز کردن انتخابی-منطقه مشکل دارند و ممکن است باعث آسیب ثانویه به زیرلایه شوند و برآوردن-نیازهای تمیز کردن روزافزون صنعت را دشوار میسازند. در عین حال، تشدید مقررات زیست محیطی یک چالش جدی برای فرآیندهای مرسوم مانند تمیز کردن شیمیایی است. کارآمد، سازگار با محیط زیست، ایمن و قابل اعتمادتکنولوژی تمیز کردن لیزربه تدریج در حال تبدیل شدن به یک راه حل موثر برای مشکلات نظافتی صنعت پتروشیمی است.
تقاضای پاکسازی پتروشیمی و روش فعلی
1. الزامات تمیز کردن برای رسوب گیری تجهیزات
تجهیزات پتروشیمی به دلیل شرایط کاری سختگیرانه، مستعد رسوبگیری صنعتی هستند. رسوبات روی سطوح تجهیزات نه تنها کارایی تولید را کاهش می دهد و عملکرد اجزا را کاهش می دهد، بلکه ممکن است منجر به حوادث ایمنی و خسارات اقتصادی شود. برای حفظ کارکرد عادی تجهیزات، پتروشیمی ها باید کل واحد یا بخشی از آن را قبل از راه اندازی و پس از یک چرخه عملیاتی مشخص تمیز کنند.
2. الزامات تمیز کردن قبل از بازرسی خاموش
وقتی تجهیزات پتروشیمی برای بازرسی خاموش می شود، مناطقی که باید بررسی شوند باید آزمایش شوند. برای مناطقی که تحت تأثیر خوردگی یا غلظت تنش قرار دارند، جایی که احتمال بروز عیوب مانند ترک یا سوراخ وجود دارد، قبل از انجام بازرسی و ارزیابی مؤثر، رنگ سطح و لایههای رسوبدهنده باید با تمیز کردن حذف شوند تا مواد پایه در معرض دید قرار گیرند.
برای کوتاهتر کردن بیشتر چرخههای تعمیر و نگهداری، کاهش زمان توقف و کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری، صنعت پتروشیمی نیاز مبرمی به فناوری تمیزکاری دارد که راحتتر، کارآمدتر، سازگارتر با محیطزیست و ایمنتر از روشهای معمولی برای آمادهسازی سطح قبل از بازرسی خاموش باشد.
3. محدودیت های فن آوری های پاکسازی موجود
فناوریهای تمیز کردنی که در حال حاضر برای تجهیزات پتروشیمی در سراسر جهان استفاده میشوند به سه دسته تقسیم میشوند: تمیز کردن شیمیایی، تمیز کردن فیزیکی و پاکسازی میکروبی دوستدار محیطزیست، که تمیز کردن شیمیایی حدود 70 درصد از بازار را به خود اختصاص داده است. از آنجایی که صنعت مدرن پتروشیمی به افزایش الزامات خود در زمینه کیفیت تمیز کردن، حفاظت از محیط زیست و ایمنی ادامه می دهد، فناوری های سنتی نظافت کاستی های زیر را نشان می دهد:
- نظافت انتخابی{0}}منطقه دشوار است، و ناحیه تمیز کردن و شدت آن را نمی توان دقیقاً کنترل کرد، که ممکن است به زیرلایه آسیب برساند یا آسیب ثانویه ایجاد کند.
- تمیز کردن شیمیایی حجم زیادی از مایعات زباله و فاضلاب تولید می کند و هزینه دفع آن بالا است و پیروی از مقررات زیست محیطی سختگیرانه فزاینده را دشوار می کند.
- برخی از روشهای تمیز کردن زمانبر و کار-فشار هستند، با چرخههای طولانی تمیز کردن که کارایی تعمیر و نگهداری تجهیزات را کاهش میدهد.
4. مزایای تمیز کردن لیزر
در مقایسه با فن آوری های نظافت سنتی،دستگاه های لیزر تمیز کننده صنعتیمزایای متمایز زیر را ارائه می دهد:
- فقط مقدار کمی محلول کمکی مورد نیاز است و در برخی شرایط کاری اصلاً نیازی به محلول نیست.
- طیف گسترده ای از آلاینده ها را می توان از طیف گسترده ای از مواد بستر حذف کرد.
- آلاینده های سطح به طور موثر با حداقل آسیب به بستر حذف می شوند.
- منطقه تمیز کردن و کیفیت تمیز کردن را می توان دقیقاً کنترل کرد.
- واحدهای قابل حمل در دسترس هستند که تحرک عالی را ارائه می دهند.
- پیاده سازی اتوماسیون آسان است.
- این تجهیزات عمر طولانی دارد، در حین کار فقط برق مصرف می کند و هزینه کلی پایینی را ارائه می دهد.
نحوه عملکرد تمیز کردن لیزر
1. مکانیسم های تمیز کردن
تمیز کردن لیزر یک فناوری تمیز کردن سطوح سبز و غیر مخرب است که آلودگیها را از طریق تعامل بین نور لیزر و ماده حذف میکند. چهار نوع هدف متقابل در فرآیند تمیز کردن لیزر دخیل هستند: لایه آلاینده، گاز داخل لایه آلاینده، زیرلایه، و یک فیلم مایع از قبل اعمال شده{2}.
2. تمیز کردن خشک در مقابل تمیز کردن مرطوب
حالتهای تمیز کردن مربوط به سه هدف اول در مجموع «تمیز کردن خشک» نامیده میشوند که بیشترین کاربرد را در کاربردهای صنعتی دارد. برای آلاینده های رایج مانند رنگ و لاستیک، انتخاب مناسب منبع لیزر و پارامترهای فرآیند برای حذف موثر کافی است.
حالت چهارم "تمیز کردن مرطوب" نامیده می شود که در آن از یک لایه مایع برای کمک به حذف آلاینده های سرسخت استفاده می شود. اگرچه این روش مقدار کمی مایع زائد تولید می کند، اما حجم آن بسیار کوچکتر و خطرناکتر از تمیز کردن شیمیایی است. برای رسوبات قابل اشتعال، خورنده یا سمی در صنعت پتروشیمی، تمیز کردن مرطوب توصیه می شود تا از سوختن یا پخش شدن آلاینده ها در حین تمیز کردن لیزری جلوگیری شود.
کاربردهای معمول در صنعت پتروشیمی
تمیز کردن لیزر را می توان برای طیف گسترده ای از تجهیزات پتروشیمی از جمله مبدل های حرارتی، مخازن، راکتورها، برج ها، مخازن ذخیره سازی، خطوط لوله، کمپرسورها و سانتریفیوژها اعمال کرد. دو کاربرد رایج - مبدلهای حرارتی صفحهای و درامهای بخار دیگ بخار - در زیر در مقایسه با روشهای سنتی تمیز کردن مورد بحث قرار میگیرند تا برتری و کاربرد تمیز کردن لیزر را نشان دهند.
1. تمیز کردن مبدل حرارتی صفحه
یک مبدل حرارتی صفحه ای از صفحات انتقال حرارت موجدار تشکیل شده است که به طور متناوب روی هم چیده شده و در یک قاب به هم فشرده شده اند. روشهای نظافت سنتی، مانند-تمیز کردن آب با فشار بالا، مایعات و فاضلابهای زائدی تولید میکنند که با الزامات زیستمحیطی سختگیرانه فزاینده در تضاد است و خشک کردن صفحات تمیز شده-زمانبر و زحمت-است. وقتی یکضربان دار دستگاه شستشوی لیزریاستفاده می شود، حتی لایه های رسوب ضخیم به طور کامل حذف می شوند و صفحات می توانند بلافاصله پس از تمیز کردن - ساده و راحت دوباره سرهم شوند.
شکل. 1 (الف) مبدل حرارتی صفحه ای در خدمت. (ب) صفحات مبدل حرارتی که با فشار-آب تمیز می شوند. ج) صفحات مبدل حرارتی که توسط لیزر تمیز می شوند.
2. تمیز کردن درام بخار بویلر
درام بخار مخزن فشاری است که فشار عملیاتی دیگ را تحمل می کند و مهم ترین، سنگین ترین و گران ترین جزء دیگ بخار است - همان جزء که باید در دیگ نگهداری شود.نیروگاه های حرارتی، جایی که تمیز کردن لیزر قبلاً ارزش خود را ثابت کرده است. روشهای سنتی نظافت{1}}زمانگیر و کار-فشار است و کنترل دقیق شدت تمیز کردن و منطقه دشوار است. فرآیند تمیز کردن حتی ممکن است عیوب موجود را بزرگتر کند. تمیز کردن لیزر به طور انتخابی روغن، زنگ زدگی، رسوب و سایر آلودگی ها را بدون آسیب رساندن به بستر حذف می کند. علاوه بر این، تجهیزات را می توان قابل حمل ساخت تا کارگران بتوانند آن را برای کار در ارتفاع حمل کنند، و زمان جداسازی تجهیزات را کاهش می دهد و هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد - مزیتی که در راهنمای ما به تفصیل شرح داده شده است.تمیز کردن لیزر برای تجهیزات غیرقابل جداسازی-.
در کاربرد میدانی واقعی، تیم فنی کینگز لیزر از aدستگاه شستشوی لیزری پالس دستی 200 واتبرای تمیز کردن ناحیه درز جوش پس از چهار پاس تمیز کردن، یک فلز پایه سفید روشن و آثار جوش واضح قابل مشاهده بود و نه فلز پایه و نه اطراف آن آسیبی ندیدند.
شکل. 2 (الف) درام بخار دیگ جدا شده; (ب) کارگرانی که تعمیر و نگهداری تمیز کردن را روی درام بخار انجام می دهند. (ج) اثر تمیز کنندگی در ناحیه درز جوش با استفاده از دستگاه تمیز کننده لیزری پالس دستی 200 وات.
چالش های کاربردی و اقدامات متقابل
تمیز کردن لیزر هنوز در کاربردهای پتروشیمی با چالشهای زیر مواجه است:
- ممکن است گازها یا مایعات قابل اشتعال یا انفجاری باقیمانده در سایت های پتروشیمی وجود داشته باشد. ایجاد فرآیندهای مناسب، استانداردها و سیستم ارزیابی ایمنی یک چالش کلیدی برای کاربرد است.
- کارایی و کیفیت تمیز کردن لیزر تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله چگالی انرژی لیزر، سرعت اسکن، سرعت اسکن، دقت فوکوس و بازخورد نظارت است. بررسی این عوامل و تأثیرات آنها - بهویژه بهینهسازی فرآیند تحت شرایط آسیب بسیار سریع-خرید- چالش دیگری است.
پاکسازی لیزری با بهرهوری بالا، دقت و سازگاری با محیطزیست، وسیلهای ایدهآل برای صنعت پتروشیمی برای بهبود کیفیت و کارایی، صرفهجویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانهای و تغییر روشهای سنتی نظافت به رویکردهای پاکسازی جدید است. علاوه بر این، پس از اینکه تجهیزات پتروشیمی با لیزر-تمیز شدند، همچنان میتوان فناوری لیزر را برای هر پردازش بعدی انتخاب کرد و یک راهحل پردازش کامل مبتنی بر لیزر را ممکن میسازد.