Laserreiniging in de petrochemische industrie: toepassingen, voordelen en oplossingen

Petrochemische apparatuur werkt gedurende lange perioden onder hoge temperaturen, hoge druk en corrosieve media, waardoor de oppervlakken de neiging hebben om industriële verontreinigingen op te hopen, zoals olie, roest, aanslag en polymeervervuilingslagen. Traditionele reinigingsmethoden hebben doorgaans moeite met het selectief- reinigen van oppervlakken en kunnen secundaire schade aan de ondergrond veroorzaken, waardoor het moeilijk wordt om te voldoen aan de steeds- toenemende reinigingseisen van de industrie. Tegelijkertijd vormen de strengere milieuregels een serieuze uitdaging voor conventionele processen zoals chemische reiniging. Efficiënt, milieuvriendelijk, veilig en betrouwbaarlaserreinigingstechnologielangzamerhand een effectieve oplossing wordt voor de schoonmaakproblemen van de petrochemische industrie.

1. Reinigingsvereisten voor vervuiling van apparatuur

Vanwege hun veeleisende werkomgevingen is petrochemische apparatuur gevoeliger voor industriële vervuiling. Afzettingen op apparatuuroppervlakken verminderen niet alleen de productie-efficiëntie en verslechteren de prestaties van componenten, maar kunnen ook leiden tot veiligheidsincidenten en economische verliezen. Om de apparatuur normaal te laten werken, moeten petrochemische fabrieken de hele eenheid of een deel ervan reinigen vóór de inbedrijfstelling en na een bepaalde bedrijfscyclus.

2. Reinigingsvereisten vóór stilleggingsinspectie

Wanneer petrochemische apparatuur wordt stilgelegd voor inspectie, moeten de te onderzoeken ruimtes worden getest. Voor zones die worden beïnvloed door corrosie of spanningsconcentratie waar defecten zoals scheuren of perforaties waarschijnlijk zullen optreden, moeten de oppervlakteverf en vervuilingslagen worden verwijderd door middel van reiniging om het basismateriaal bloot te leggen voordat effectieve inspectie en evaluatie kan worden uitgevoerd.

Om de onderhoudscycli verder te verkorten, de stilstandtijd te verminderen en de onderhoudskosten te verlagen, heeft de petrochemische industrie dringend behoefte aan een reinigingstechnologie die handiger, efficiënter, milieuvriendelijker en veiliger is dan conventionele methoden voor oppervlaktevoorbereiding vóór de stilleggingsinspectie.

3. Beperkingen van bestaande schoonmaaktechnologieën

Reinigingstechnologieën die momenteel wereldwijd voor petrochemische apparatuur worden gebruikt, vallen in drie categorieën: chemische reiniging, fysieke reiniging en milieuvriendelijke microbiële reiniging, waarbij chemische reiniging ongeveer 70% van de markt voor haar rekening neemt. Terwijl de moderne petrochemische industrie haar eisen op het gebied van schoonmaakkwaliteit, milieubescherming en veiligheid blijft verhogen, vertonen traditionele schoonmaaktechnologieën de volgende tekortkomingen:

• Selectief-het reinigen van gebieden is moeilijk uit te voeren en het reinigingsgebied en de intensiteit ervan kunnen niet precies worden gecontroleerd, waardoor het substraat kan worden beschadigd of secundaire schade kan worden veroorzaakt.
• Chemische reiniging genereert grote hoeveelheden afvalvloeistof en afvalwater, en de verwijderingskosten zijn hoog, waardoor het moeilijk wordt om aan de steeds strengere milieuregels te voldoen.
• Sommige reinigingsmethoden zijn tijd-rovend en arbeidsintensief-, met lange reinigingscycli die de efficiëntie van het onderhoud van de apparatuur belemmeren.

4. Voordelen van laserreiniging

Vergeleken met traditionele reinigingstechnologieën,industriële laserreinigingsmachinesbieden de volgende onderscheidende voordelen:

• Er is slechts een kleine hoeveelheid hulpoplossing nodig, en in sommige werkomstandigheden is er helemaal geen oplossing nodig.
• Uit een breed scala aan substraatmaterialen kan een breed scala aan verontreinigingen worden verwijderd.
• Oppervlakteverontreinigingen worden effectief verwijderd met minimale schade aan de ondergrond.
• Het reinigingsoppervlak en de reinigingskwaliteit kunnen nauwkeurig worden gecontroleerd.
• Er zijn draagbare units beschikbaar, die uitstekende mobiliteit bieden.
• Automatisering is eenvoudig te implementeren.
• De apparatuur heeft een lange levensduur, verbruikt alleen elektriciteit tijdens bedrijf en levert lage totale kosten op.

1. Reinigingsmechanismen

Laserreiniging is een groene, niet-destructieve technologie voor oppervlaktereiniging die verontreinigingen van een substraat verwijdert door de interactie tussen laserlicht en materie. Bij het laserreinigingsproces zijn vier soorten interactiedoelen betrokken: de verontreinigingslaag, het gas in de verontreinigingslaag, het substraat en een vooraf- aangebrachte vloeistoffilm.

2. Stomerij versus nat reinigen

De reinigingsmodi die overeenkomen met de eerste drie doelen worden gezamenlijk "stomerij" genoemd, wat het meest wordt gebruikt in industriële toepassingen. Voor veelvoorkomende verontreinigingen zoals verf en rubber is een juiste selectie van de laserbron en procesparameters voldoende voor een effectieve verwijdering.

De vierde modus wordt 'nat reinigen' genoemd, waarbij een vloeistoffilm wordt gebruikt om hardnekkige verontreinigingen te verwijderen. Hoewel deze methode een kleine hoeveelheid afvalvloeistof genereert, is het volume veel kleiner en minder gevaarlijk dan chemisch reinigen. Voor brandbare, corrosieve of giftige afzettingen in de petrochemische industrie wordt nat reinigen aanbevolen om te voorkomen dat verontreinigingen verbranden of zich verspreiden tijdens laserreiniging.

Laserreiniging kan worden toegepast op een breed scala aan petrochemische apparatuur, waaronder warmtewisselaars, tanks, reactoren, torens, opslagvaten, pijpleidingen, compressoren en centrifuges. De twee meest voorkomende toepassingen - platenwarmtewisselaars en ketelstoomtrommels - worden hieronder besproken in vergelijking met traditionele reinigingsmethoden om de superioriteit en toepasbaarheid van laserreiniging te illustreren.

1. Reiniging van de platenwarmtewisselaar

Een platenwarmtewisselaar bestaat uit gegolfde warmteoverdrachtplaten die afwisselend op elkaar zijn gestapeld en in een frame zijn samengeperst. Traditionele reinigingsmethoden, zoals hoge-waterdrukreiniging, genereren afvalvloeistof en afvalwater die in strijd zijn met de steeds strengere milieueisen, en het drogen van de gereinigde platen is tijd-rovend en arbeidsintensief-. Wanneer eengepulseerd laserreinigingsmachinewordt gebruikt, worden zelfs dikke vuillagen volledig verwijderd en kunnen de platen na reiniging onmiddellijk weer worden gemonteerd - eenvoudig en handig.

Afb. 1 (a) Platenwarmtewisselaar in bedrijf; (b) warmtewisselaarplaten gereinigd met water onder hoge- druk; (c) warmtewisselaarplaten gereinigd met laser.

2. Reiniging van de stoomtrommel van de ketel

De stoomtrommel is het drukvat dat bestand is tegen de werkdruk van de ketel en is het belangrijkste, zwaarste en duurste onderdeel van een ketel - hetzelfde onderdeel dat moet worden onderhoudenthermische elektriciteitscentrales, waar laserreiniging zijn waarde al heeft bewezen. Traditionele schoonmaakmethoden zijn tijd-rovend en arbeidsintensief-, en de schoonmaakintensiteit en het oppervlak zijn moeilijk nauwkeurig te controleren; het reinigingsproces kan bestaande defecten zelfs vergroten. Laserreiniging verwijdert selectief olie, roest, aanslag en andere verontreinigingen zonder de ondergrond te beschadigen. Bovendien kan de apparatuur draagbaar worden gemaakt, zodat werknemers deze kunnen dragen voor werkzaamheden op hoogte, waardoor de demontagetijd van de apparatuur wordt verkort en arbeidskosten worden bespaard - een voordeel dat in detail wordt beschreven in onze handleiding voorlaserreiniging voor niet-demonteerbare apparatuur.

Bij daadwerkelijke toepassing in het veld gebruikte het technische team van King's Laser een200 W draagbare pulslaserreinigingsmachineom het lasnaadgebied schoon te maken. Na vier reinigingsgangen waren een helder wit basismetaal en duidelijke lassporen zichtbaar, en noch het basismetaal, noch de omgeving ervan was beschadigd.

Afb.. 2 (a) Gedemonteerde stoomtrommel van de ketel; b) werknemers die schoonmaakonderhoud aan de stoomtrommel uitvoeren; (c) reinigend effect op het lasnaadgebied met behulp van een draagbare pulslaserreinigingsmachine van 200 W.

Laserreiniging kent nog steeds de volgende uitdagingen in petrochemische toepassingen:

1. Op petrochemische locaties kunnen resterende brandbare of explosieve gassen of vloeistoffen voorkomen. Het opzetten van passende procesprocedures, normen en een veiligheidsevaluatiesysteem is een belangrijke uitdaging voor de toepassing.
2. De efficiëntie en kwaliteit van laserreiniging worden beïnvloed door meerdere factoren, waaronder laserenergiedichtheid, scansnelheid, scanafstand, focusnauwkeurigheid en monitoringfeedback. Het onderzoeken van deze factoren en hun effecten - vooral procesoptimalisatie onder ultra-snelle, micro-schadevereisten - is een andere uitdaging.

Met de voordelen van hoge efficiëntie, precisie en milieuvriendelijkheid is laserreiniging een ideaal middel voor de petrochemische industrie om de kwaliteit en efficiëntie te verbeteren, energie te besparen en emissies te verminderen, en over te stappen van traditionele reinigingsmethoden naar nieuwe reinigingsmethoden. Bovendien kan, nadat petrochemische apparatuur laser-is gereinigd, nog steeds lasertechnologie worden geselecteerd voor eventuele daaropvolgende verwerking, waardoor een volledige laser-gebaseerde verwerkingsoplossing mogelijk wordt.