Sécurité, fiabilité, intégrité mécanique... des mots à la mode dans la production de H2SO4 et dans toute usine de traitement chimique. Cet éditorial a pour but d'étudier comment nous pouvons reconnaître de manière proactive les zones de risque potentiel lors de l'incorporation de tuyaux flexibles dans les opérations d'une usine moderne. Nous explorerons les stratégies permettant de minimiser ces risques au cours des phases de conception et de planification.

Tout commence par la manipulation fiable du soufre fondu

Le soufre est la matière première clé dans la production industrielle d'acide sulfurique par le procédé de contact. Le soufre solide est placé dans un récipient chauffé où il est amené au point de fusion (115°C) et converti à l'état liquide. Le soufre fondu est ensuite stocké dans un réservoir chauffé pour le maintenir à l'état liquide avant d'être pompé vers le four de combustion. La température du soufre fondu est généralement maintenue entre 130°C et 150°C. La pression nécessaire pour injecter le soufre fondu dans la chambre de combustion varie généralement de 2 à 10 bars (environ 29 à 145 psi), en fonction de la conception spécifique du système d'injection, de la viscosité du soufre fondu et de la qualité d'atomisation souhaitée.

Maintien de la température pendant le transfert

Des tuyaux flexibles à traçage thermique sont généralement intégrés au système pour maintenir la température pendant le pompage afin de garantir que le produit reste fluide et à la bonne viscosité. Les soudures à pleine pénétration sont impératives pour contenir la pression élevée nécessaire pour atteindre le débit approprié. Ces tuyaux flexibles sont généralement fabriqués à partir de 316SS et font l'objet d'essais de pression approfondis et d'une radiographie à 100 % pour garantir l'intégrité des soudures. Cette approche programmatique soigneusement contrôlée contribue à assurer le transport sûr et efficace du soufre fondu depuis le stockage jusqu'aux injecteurs.

Risque inhérent

Les tuyaux flexibles, comme tout équipement de processus critique, bien qu'essentiels dans presque tous les sites de production chimique, peuvent présenter certains risques s'ils ne sont pas correctement conçus, fabriqués, installés et entretenus. Voici quelques-unes de ces considérations :

Conception inadéquate

Risque : Si un tuyau flexible n'est pas correctement conçu à partir de spécifications détaillées, documentées et approuvées par les parties concernées, sa fiabilité risque d'être compromise.  

Impact : Les modes de défaillance peuvent inclure un certain nombre de pannes physiques ainsi qu'une température inappropriée et des problèmes de viscosité connexes qui peuvent facilement interrompre le processus.

Questions de compatibilité des matériaux

Risque : Tous les tuyaux flexibles ne sont pas compatibles avec toutes les concentrations d'acide sulfurique. L'utilisation du mauvais type de tuyau peut entraîner une dégradation rapide.

Impact : Cette situation augmente la probabilité de défaillance des tuyaux, ce qui constitue un risque important pour la sécurité dans un environnement de production d'acide sulfurique.

Installation incorrecte

Risque : Une installation incorrecte, telle qu'un rayon de courbure inapproprié, un support inadéquat ou une sélection incorrecte des raccords, peut entraîner une contrainte excessive sur le tuyau.

Impact : Cela peut entraîner une usure prématurée, une déformation ou une défaillance du tuyau, augmentant ainsi le risque de fuites ou d'éclatements.

Défaillance mécanique

Risque : Les tuyaux flexibles sont soumis à des contraintes mécaniques, telles que les vibrations, les fluctuations de pression et la dilatation thermique. Si un tuyau n'est pas correctement dimensionné pour ces conditions, il peut se rompre ou tomber en panne.

Impact : Une défaillance soudaine peut provoquer un déversement ou une libération de matériaux, ce qui peut entraîner des blessures graves ou endommager l'équipement environnant.

Vieillissement et fatigue

Risque : Au fil du temps, les tuyaux flexibles peuvent se dégrader en raison d'une exposition continue à des températures élevées, à la pression ou à des substances corrosives.

Impact : Si les tuyaux ne sont pas régulièrement inspectés et remplacés si nécessaire, ils peuvent devenir un point faible du système, entraînant des défaillances catastrophiques potentielles.

Risque d'incendie

Risque : Dans certaines situations, si un tuyau flexible se rompt et libère des substances volatiles, il peut potentiellement contribuer aux risques d'incendie, en particulier s'il y a des sources d'inflammation potentielles et/ou d'autres matériaux combustibles à proximité.

Impact : Un incendie dans une usine chimique peut avoir des conséquences dévastatrices, notamment la libération de fumées toxiques.

Stratégie d'atténuation des risques Commence par un solide programme de surveillance

Critères de conception documentés : La conception correcte des tuyaux flexibles peut être un processus itératif. Les paramètres de fonctionnement requis doivent être documentés et soumis à l'ingénieur d'application pour qu'il donne son avis sur les matériaux, la configuration et les raccords d'extrémité. Ils sont ensuite renvoyés au client pour examen et approbation finale.   

Pressions et températures nominales : Assurez-vous que les tuyaux utilisés sont conçus et dimensionnés pour les pressions et températures spécifiques rencontrées dans le processus de production d'acide sulfurique.

Sélection des matériaux : Veillez à ce que les tuyaux flexibles soient fabriqués à partir de matériaux spécifiquement conçus pour traiter l'acide sulfurique et les gaz associés.

Une production robuste et fiable : La production d'assemblages de tuyaux à traçage thermique pour des applications de processus critiques exige l'utilisation de techniques éprouvées qui ont fait leurs preuves au fil du temps. Les soudures à pénétration totale dont l'intégrité est contrôlée par radiographie à 100 % ne sont pas négociables.

Exigences en matière d'essais sous pression : Les tuyaux flexibles doivent être soumis à un essai de pression en toute sécurité avant d'être expédiés par le fabricant, conformément aux spécifications prédéterminées.

Installation correcte : Suivre les directives du fabricant pour l'installation, notamment en ce qui concerne le rayon de courbure, le support et le choix des raccords.

Inspections et maintenance régulières : Déterminer et mettre en œuvre un programme d'inspection et d'entretien de routine pour vérifier les signes d'usure, de corrosion ou de dommages mécaniques. 

Calendrier de remplacement régulier : Les tuyaux doivent être étiquetés pour permettre leur identification et leur remplacement. Tout d'abord, la sécurité est évidemment primordiale dans toute opération. La fiabilité et l'intégrité mécanique visent à atteindre cet objectif. Un environnement de travail sûr signifie que l'opération a été soigneusement planifiée et que chaque détail a été pensé à l'avance.

Le respect d'un processus rigoureux de conception et de sélection pour toutes vos applications de tuyaux flexibles est essentiel pour garantir la fiabilité, l'intégrité mécanique et la sécurité de votre processus, ce qui se traduit en fin de compte par des opérations et une production ininterrompues.

Branham Industrial a développé son processus de conception et de production de tuyaux au cours des 50 dernières années. Pour plus d'informations, contactez John Czerwinski jczerwinski@branhamcorp.com (502) 649-4929

Numéro complet de Sulfuric Acid Today : https://h2so4today.com/2024-fw-2