エチレンオキサイドの挑戦」シリーズの第2回目です。第1回を読む

エチレンオキシド（EO）を製造または取り扱う企業は、その可燃性、反応性、爆発性蒸気分解性、毒性など、この重要な化学構成要素に関連するいくつかの課題があることを認識しています。そのため、EOに適合する部品や材料を含む装置を使用することが不可欠です。 

そのような重要な機器の一つがポンプです。EOのような腐食性の高い化学薬品が使用される場合、ベアリングやシールなどのポンプ部品に適切な材料を指定することは非常に重要です。EOに適合しない材料を選択すると、信頼性が低く安全でない運転につながる可能性があります。これは、潜在的な生産損失、さらには人命の損失につながる可能性があります。 

ベアリングのうねりの問題を解消し、ポンプの効率を向上させる。

EOは爆発性があり、安全性に重大な懸念があるため、いくつかの化学メーカーはカスタム設計のシールレス、キャンドモータポンプを利用しています。EOのような化学的に攻撃的な媒体は、従来のベアリングやシール材を侵す可能性があります。 

それは、EOを生産しているドイツの大手化学処理工場でのことでした。この特殊化学品会社は、最も過酷な用途と最も危険な送液媒体において、安全で耐久性のあるポンプで知られるHERMETIC-Pumpen GmbH製のキャンドモータポンプを使用しています。これらのポンプには、EO媒体で膨張する炭素繊維入りPEEK製ウェアリングが使用されていました。ウェアリングの過度の膨張により、ポンプの信頼性が低下し、平均故障間隔（MTBF）が1ヶ月、時には1週間に短縮されました。 

グリーン・ツィード社は、EOサービスの過酷な加工条件に対応できる新しい摩耗リング材を探していました。WR®600は、炭素繊維で強化されたPFAベースの複合材料で、最高連続使用温度は260°C（500°F）です。その卓越した耐薬品性は、最強の酸、塩基、ハロゲン、溶剤を含む事実上すべての環境に耐えることができるその成分に由来します。WR®600は、ノンゴール/ノンシーシング複合材料であるため、クリアランスの狭い摩耗リングを設計することができ、効率の向上と長寿命化につながります。ポンプの摩耗リングをWR600に変更した結果、化学プラントではMTBFが数週間から2年以上に延びました。この結果に勇気づけられた化学プラントは、EOサービス中のすべての現場用ハーメチックポンプにWR® 600を指定しました。 

シール寿命の延長

メカニカルシール付きのポンプを使用している化学プラントでは、EOは最も攻撃的な化学物質の一つです。EOはほとんどのシール材を膨潤させ、短時間でシールの破損を引き起こします。EO用途に最適化されたパーフロロエラストマー（FFKMとしても知られる）を選択することで、機器故障の可能性を減らすことができます。 

グリーンツイードは、幅広い耐薬品性で知られる高強度黒色FFKM、Chemraz® 541をテストするため、第三者機関にEOに対する耐性を調査してもらいました。ケムラズ® 541のOリングとボタンのサンプルを、温度27℃、圧力480kPaの液体EOに1ヶ月間暴露した結果、この材料はブリスター、クラック、変色を示さず、EOへの暴露による物性変化はほとんどなく、わずかな膨潤と軟化、引張強度の低下、極限伸びの増加が見られただけでした。

徹底的な評価プロセスにより、Chemraz® 541は、難易度の高いEOの用途とプロセスの厳しい要求に理想的に適合することが確認されました。間違いなく、EOを扱う化学会社にとって、用途に適した材料を選択することは非常に重要です。キャンドポンプに WR®600 ベアリングを、ロータリポンプに Chemraz® 541 シールを選択することで、EO を使用する化学プラントは次のことが可能になります。

ライフサイクルコストを大幅に削減します。

• ライフサイクルコストの大幅な削減
• MTBFの大幅な改善
• 機器の効率化