Dies ist der zweite Artikel in einer Serie über die Herausforderungen von Ethylenoxid. Teil 1 lesen

Unternehmen, die Ethylenoxid (EO) herstellen oder damit arbeiten, wissen, dass mit diesem wesentlichen chemischen Baustein mehrere Herausforderungen verbunden sind - seine Entflammbarkeit, Reaktivität, explosive Zersetzbarkeit der Dämpfe und Toxizität. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, Geräte zu verwenden, die mit EO kompatibel sind, einschließlich aller Komponenten und Materialien.

Ein solches kritisches Ausrüstungsteil ist die Pumpe. Die Auswahl der richtigen Materialien für Pumpenkomponenten wie Lager und Dichtungen ist entscheidend, wenn hochaggressive Chemikalien wie EO eine Rolle spielen. Die Auswahl von Materialien, die nicht mit EO kompatibel sind, kann zu einem unzuverlässigen und unsicheren Betrieb führen. Dies kann zu Produktionsausfällen und - schlimmer noch - zu Todesfällen führen.

 

Beseitigung von Lagerschwellungsproblemen und Verbesserung des Pumpenwirkungsgrads

Aufgrund des explosiven Charakters und der kritischen Sicherheitsaspekte von EO verwenden mehrere Chemiehersteller speziell entwickelte dichtungslose Spaltrohrmotorpumpen. Chemisch aggressive Medien, wie EO, können herkömmliche Lager- und Dichtungsmaterialien angreifen.

Das war der Fall in einem großen chemischen Verarbeitungsbetrieb in Deutschland, der EO herstellt. Das Unternehmen für Spezialchemikalien setzt Spaltrohrmotorpumpen der HERMETIC-Pumpen GmbH ein, die für ihre sicheren und langlebigen Pumpen für extremste Anwendungen und gefährlichste Fördermedien bekannt sind. Diese Pumpen enthielten mit Kohlenstofffasern gefüllte PEEK-Spaltringe, die in EO-Medien aufquollen. Das übermäßige Aufquellen der Spaltringe führte zu einem unzuverlässigen Pumpenbetrieb und reduzierte die MTBF (Mean Time Between Failures) auf einen Monat und manchmal auf eine Woche.

Das Unternehmen wandte sich an Greene Tweed auf der Suche nach einem neuen Verschleißringmaterial, das den rauen Verarbeitungsbedingungen des EO-Service standhält. Wir empfahlen, die kohlenstoffgefüllten PEEK-Verschleißringe durch WR®600-Lager zu ersetzen, einen kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoff auf PFA-Basis mit einer maximalen Dauergebrauchstemperatur von 260°C (500°F). Seine hervorragende chemische Beständigkeit beruht auf seinen Bestandteilen, die praktisch allen Umgebungen standhalten, einschließlich der stärksten Säuren, Basen, Halogene und Lösungsmittel. WR®600 ist ein nicht-verschleißendes/nicht-verklemmendes Verbundmaterial, das es ermöglicht, die Spaltringe mit engen Abständen zu konstruieren, was zu einer verbesserten Effizienz und längeren Lebensdauer führt. Durch die Umstellung der Pumpenverschleißringe auf WR600 konnte das Chemiewerk seine MTBF von einigen Wochen auf über zwei Jahre erhöhen, Tendenz steigend. Ermutigt durch die Ergebnisse hat das Chemiewerk WR® 600 für alle Hermetic-Pumpen vor Ort im EO-Betrieb spezifiziert.

 

Verlängern Sie die Lebensdauer der Dichtung

In Chemieanlagen, in denen Pumpen mit Gleitringdichtungen eingesetzt werden, ist EO eine der aggressivsten Chemikalien. Es kann die meisten Dichtungsmaterialien aufquellen lassen, so dass die Dichtung innerhalb kürzester Zeit versagt. Die Auswahl eines Perfluorelastomers, auch bekannt als FFKM, das für EO-Anwendungen optimiert ist, kann die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Anlage verringern.

Bei einem führenden Chemieunternehmen in Ostdeutschland kam es wiederholt zum Ausfall mehrerer FFKMs aufgrund von EO-Exposition. Dies führte zu einer ungeplanten Wartung der Schraubenspindelpumpen alle paar Wochen. Das Unternehmen wandte sich an Greene Tweed, um die MTBF seiner Pumpen von einigen Wochen auf mehrere Jahre zu erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit aller Pumpenanlagen zu verbessern.

Nach einer sorgfältigen Bewertung der Anwendung und ihrer Betriebsparameter schlugen wir Chemraz® 505 vor, ein FFKM, das ein breites Spektrum an chemischer Beständigkeit bietet. Nach der erfolgreichen Erprobung von Chemraz® 505 in einer EO-Pilotanlage spezifizierte das Chemieunternehmen Chemraz® 505 für alle Schraubenspindelpumpen im gesamten Werk.

Zweifellos ist es für Chemieunternehmen, die mit EO arbeiten, entscheidend, geeignete Werkstoffe für ihre Anwendungen zu wählen. Durch die Wahl von WR®600-Lagern für ihre Spaltrohrpumpen und Chemraz® 505-Dichtungen für Kreiselpumpen können Chemieunternehmen, die mit EO arbeiten,..:

Erhebliche Reduzierung der Lebenszykluskosten

Deutliche Verbesserung der MTBF

Steigerung der Effizienz der Ausrüstung

 

Referenzen:

^{1https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_Industries_of_Ethylene_Oxide_explosion}

^{2https://www.osha.gov/pls/imis/accidentsearch.accident_detail?id=201146065}