Seguridad, fiabilidad, integridad mecánica... importantes palabras de moda en la producción de H2SO4 y en cualquier planta de procesamiento químico. Este editorial pretende investigar cómo podemos reconocer de forma proactiva las áreas de riesgo potencial al incorporar mangueras flexibles en las operaciones de las plantas modernas. Exploraremos estrategias para minimizar estos riesgos durante las fases de diseño y planificación.

Todo comienza con la manipulación fiable del azufre fundido

El azufre es la materia prima clave en la producción industrial de ácido sulfúrico mediante el proceso de contacto. El azufre sólido se introduce en un recipiente calentado donde se lleva hasta el punto de fusión (115°C) y se convierte en estado líquido. A continuación, el azufre fundido se almacena en un depósito calentado para mantenerlo en estado líquido antes de bombearlo al horno de combustión. La temperatura del azufre fundido suele mantenerse entre 130°C y 150°C. La presión necesaria para inyectar azufre fundido en la cámara de combustión suele oscilar entre 2 y 10 bares (aproximadamente entre 29 y 145 psi), dependiendo del diseño específico del sistema de inyección, la viscosidad del azufre fundido y la calidad de atomización deseada.

Mantener la temperatura durante la transferencia

Las mangueras flexibles con traceado térmico se diseñan habitualmente en el sistema para mantener la temperatura durante el bombeo y garantizar que permanezca en estado fluido y con la viscosidad adecuada. Las soldaduras de penetración total son imprescindibles para contener la alta presión necesaria para conseguir el caudal adecuado. Estas mangueras flexibles se fabrican normalmente con 316SS y se someten a pruebas de presión exhaustivas e incorporan radiografía al 100% para garantizar la integridad de las soldaduras. Este enfoque programático cuidadosamente controlado ayuda a garantizar el transporte seguro y eficiente del azufre fundido desde el almacenamiento hasta los inyectores.

Riesgo inherente

Las mangueras flexibles, como todos los equipos de proceso críticos, aunque son esenciales en casi todas las plantas de producción química, pueden plantear ciertos riesgos si no se diseñan, fabrican, instalan y mantienen adecuadamente. Algunas de estas consideraciones son:

Diseño inadecuado

Riesgos: Si una manguera flexible no se diseña correctamente a partir de especificaciones detalladas documentadas y firmadas por las partes implicadas, es probable que la fiabilidad se vea comprometida.  

Impacto: Los modos de fallo pueden incluir cualquier número de averías físicas, así como una temperatura inadecuada y problemas de viscosidad relacionados que pueden parar fácilmente el proceso.

Problemas de compatibilidad de materiales

Riesgos: No todas las mangueras flexibles son compatibles con todas las concentraciones de ácido sulfúrico. El uso de un tipo incorrecto de material de manguera puede provocar una rápida degradación.

Impacto: Esto aumenta la probabilidad de fallo de la manguera, lo que supone un importante riesgo para la seguridad en un entorno de producción de ácido sulfúrico.

Instalación incorrecta

Riesgos: Una instalación incorrecta, como un radio de curvatura inadecuado, un soporte inadecuado o una selección incorrecta de accesorios, puede provocar una tensión excesiva en la manguera.

Impacto: Esto puede causar un desgaste prematuro, retorcimiento o fallo de la manguera, aumentando el riesgo de fugas o reventones.

Avería mecánica

Riesgos: Las mangueras flexibles están sometidas a esfuerzos mecánicos, como vibraciones, fluctuaciones de presión y dilatación térmica. Si una manguera no está clasificada adecuadamente para estas condiciones, puede romperse o fallar.

Impacto: Un fallo repentino podría causar un derrame o liberación de materiales, lo que podría provocar lesiones graves o daños a los equipos circundantes.

Envejecimiento y fatiga

Riesgos: Con el tiempo, las mangueras flexibles pueden degradarse debido a la exposición continua a altas temperaturas, presión o sustancias corrosivas.

Impacto: Si las mangueras no se inspeccionan con regularidad y se sustituyen según sea necesario, pueden convertirse en un punto débil del sistema, provocando posibles fallos catastróficos.

Peligro de incendio

Riesgos: En determinadas situaciones, si una manguera flexible falla y libera sustancias volátiles, puede contribuir potencialmente al riesgo de incendio, especialmente si hay fuentes potenciales de ignición y/u otros materiales combustibles cerca.

Impacto: Un incendio en cualquier planta química podría tener consecuencias devastadoras, incluida la liberación de humos tóxicos.

Estrategia de mitigación de riesgos Comienza con un sólido programa de mangueras

Criterios de diseño documentados: El diseño adecuado de las mangueras flexibles puede ser un proceso iterativo. Los parámetros de funcionamiento requeridos deben documentarse y enviarse a los ingenieros de aplicación para que aporten su opinión sobre los materiales, la configuración y las conexiones finales. A continuación, se devuelven al cliente para su consideración y aprobación final.   

Valores nominales de presión y temperatura: Asegúrese de que las mangueras utilizadas estén diseñadas y clasificadas para las presiones y temperaturas específicas encontradas en el proceso de producción de ácido sulfúrico.

Selección de materiales: Asegúrese de que las mangueras flexibles estén fabricadas con materiales específicamente diseñados para manipular ácido sulfúrico y sus gases asociados.

Producción robusta y fiable: La producción de conjuntos de mangueras con traceado térmico para aplicaciones de procesos críticos requiere el uso de técnicas probadas y demostradas a lo largo del tiempo. Las soldaduras de penetración total cuya integridad se comprueba con radiografía al 100% no son negociables.

Requisitos de las pruebas de presión: Los conjuntos de mangueras flexibles deben someterse a pruebas de presión seguras antes de su envío desde el fabricante, de acuerdo con especificaciones predeterminadas.

Instalación correcta: Siga las directrices del fabricante para la instalación, incluyendo el radio de curvatura adecuado, el soporte y la selección de accesorios.

Inspecciones y mantenimiento periódicos: Predetermine y aplique un programa de inspección y mantenimiento rutinario para comprobar si hay signos de desgaste, corrosión o daños mecánicos. 

Programa de sustitución rutinaria: Las mangueras deben estar etiquetadas para su identificación y programa de sustitución. Ante todo, la seguridad es primordial en cualquier operación. La fiabilidad y la integridad mecánica están orientadas a lograr este objetivo. Un entorno operativo seguro significa que la operación se ha planificado cuidadosamente y que cada detalle se ha pensado con antelación.

Seguir un riguroso proceso de diseño y selección para todas sus aplicaciones de mangueras flexibles es crucial para garantizar la fiabilidad, la integridad mecánica y la seguridad de su proceso, lo que en última instancia conduce a operaciones y producción ininterrumpidas.

Branham Industrial ha desarrollado su proceso de diseño y producción de mangueras a lo largo de los últimos 50 años. Para más información, póngase en contacto con John Czerwinski jczerwinski@branhamcorp.com (502) 649-4929

Número completo de Sulfuric Acid Today: https://h2so4today.com/2024-fw-2