Лазерная очистка в нефтехимической промышленности: применение, преимущества и решения

Нефтехимическое оборудование работает в течение длительного времени при высокой температуре, высоком давлении и агрессивных средах, поэтому на его поверхностях накапливаются промышленные загрязнения, такие как масло, ржавчина, окалина и слои полимерных отложений. Традиционные методы очистки, как правило, не позволяют обеспечить выборочную-очистку участков и могут привести к вторичному повреждению основания, что затрудняет выполнение постоянно-растущих требований отрасли к очистке. В то же время ужесточение экологических норм представляет собой серьезную проблему для традиционных процессов, таких как химическая очистка. Эффективный, экологически чистый, безопасный и надежныйтехнология лазерной очисткипостепенно становится эффективным решением проблем очистки нефтехимической промышленности.

1. Требования к очистке оборудования от загрязнения

Из-за сложных условий эксплуатации нефтехимическое оборудование более подвержено промышленному загрязнению. Отложения на поверхностях оборудования не только снижают эффективность производства и ухудшают характеристики компонентов, но также могут привести к нарушениям безопасности и экономическим потерям. Для поддержания нормальной работы оборудования нефтехимические предприятия должны очищать весь агрегат или его часть перед вводом в эксплуатацию и после определенного рабочего цикла.

2. Требования к очистке перед остановкой

Когда нефтехимическое оборудование останавливается для проверки, проверяемые участки должны быть проверены. В зонах, подверженных коррозии или концентрации напряжений, где вероятны такие дефекты, как трещины или перфорации, поверхностную краску и слои загрязнения необходимо удалить путем очистки, чтобы обнажить основной материал, прежде чем можно будет провести эффективный осмотр и оценку.

Чтобы еще больше сократить циклы технического обслуживания, сократить время простоев и снизить затраты на техническое обслуживание, нефтехимическая промышленность срочно нуждается в технологии очистки, которая была бы более удобной, эффективной, экологически чистой и безопасной, чем традиционные методы подготовки поверхности перед остановочным осмотром.

3. Ограничения существующих технологий очистки

Технологии очистки, используемые в настоящее время для нефтехимического оборудования во всем мире, делятся на три категории: химическая очистка, физическая очистка и экологически чистая микробиологическая очистка, при этом химическая очистка занимает около 70% рынка. Поскольку современная нефтехимическая промышленность продолжает повышать требования к качеству очистки, охране окружающей среды и безопасности, традиционные технологии очистки имеют следующие недостатки:

• Выборочную-очистку трудно осуществить, а площадь и интенсивность очистки невозможно точно контролировать, что может привести к повреждению подложки или вызвать вторичное повреждение.
• Химическая очистка приводит к образованию больших объемов отработанной жидкости и сточных вод, а стоимость утилизации высока, что затрудняет соблюдение все более строгих экологических норм.
• Некоторые методы очистки-отнимают много времени и труда-, а длительные циклы очистки снижают эффективность обслуживания оборудования.

4. Преимущества лазерной очистки

По сравнению с традиционными технологиями очистки промышленные лазерные очистительные машины обладают следующими отличительными преимуществами:

• Требуется лишь небольшое количество вспомогательного раствора, а в некоторых условиях работы раствор вообще не требуется.
• Широкий спектр загрязнений можно удалить из широкого спектра материалов подложки.
• Поверхностные загрязнения эффективно удаляются с минимальным повреждением основания.
• Зону очистки и качество очистки можно точно контролировать.
• Доступны портативные устройства, обеспечивающие превосходную мобильность.
• Автоматизация проста в реализации.
• Оборудование имеет длительный срок службы, во время работы потребляет только электроэнергию и имеет низкую общую стоимость.

1. Механизмы очистки

Лазерная очистка – это экологичная, не-технология очистки поверхности, которая удаляет загрязнения с подложки посредством взаимодействия лазерного света и вещества. В процессе лазерной очистки участвуют четыре типа мишеней взаимодействия: слой загрязнений, газ внутри слоя загрязнений, подложка и предварительно -нанесенная жидкая пленка.

2. Химическая чистка против влажной уборки

Режимы очистки, соответствующие первым трем целям, вместе называются «сухой чисткой», которая наиболее широко используется в промышленности. Для эффективного удаления распространенных загрязнений, таких как краска и резина, достаточно правильного выбора лазерного источника и параметров процесса.

Четвертый режим называется «влажная уборка», при котором используется жидкая пленка, способствующая удалению стойких загрязнений. Хотя этот метод генерирует небольшое количество отработанной жидкости, его объем намного меньше и менее опасен, чем химическая очистка. Для легковоспламеняющихся, коррозионных или токсичных отложений в нефтехимической промышленности рекомендуется влажная очистка, чтобы предотвратить возгорание или распространение загрязнений во время лазерной очистки.

Лазерная очистка может применяться к широкому спектру нефтехимического оборудования, включая теплообменники, резервуары, реакторы, башни, резервуары для хранения, трубопроводы, компрессоры и центрифуги. Два наиболее распространенных применения: - пластинчатые теплообменники и паровые барабаны котлов - обсуждаются ниже в сравнении с традиционными методами очистки, чтобы проиллюстрировать превосходство и применимость лазерной очистки.

1. Очистка пластинчатого теплообменника.

Пластинчатый теплообменник состоит из гофрированных теплообменных пластин, уложенных друг на друга и спрессованных в раме. Традиционные методы очистки, такие как очистка-водой под высоким давлением, приводят к образованию отработанной жидкости и сточных вод, которые противоречат все более строгим экологическим требованиям, а сушка очищенных пластин требует-трудоемкости и времени-. Когдапульсирующий машина для лазерной очисткиПри использовании полностью удаляются даже толстые слои загрязнения, а пластины можно собрать сразу после очистки - просто и удобно.

Рис. 1 (а) Пластинчатый теплообменник в эксплуатации; (б) пластины теплообменника, очищаемые водой под высоким-давлением; (в) пластины теплообменника, очищенные лазером.

2. Очистка парового барабана котла.

Паровой барабан — это сосуд под давлением, который выдерживает рабочее давление котла и является самым важным, самым тяжелым и самым дорогим компонентом котла - тот же компонент, который необходимо поддерживать в рабочем состоянии.тепловые электростанции, где лазерная очистка уже доказала свою ценность. Традиционные методы уборки-отнимают много времени и труда-, а интенсивность и площадь очистки сложно точно контролировать; процесс очистки может даже увеличить существующие дефекты. Лазерная очистка избирательно удаляет масло, ржавчину, окалину и другие загрязнения, не повреждая подложку. Кроме того, оборудование можно сделать портативным, чтобы рабочие могли переносить его для работы на высоте, что сокращает время разборки оборудования и экономит затраты на рабочую силу -. Преимущество подробно описано в нашем руководстве полазерная очистка не-неразборного оборудования.

В реальных условиях техническая группа King's Laser использовалаРучной импульсный лазерный очиститель мощностью 200 Вт.зачистить зону сварного шва. После четырех проходов очистки был виден ярко-белый основной металл и четкие следы сварных швов, при этом ни основной металл, ни окружающая его область не были повреждены.

Рис. 2 (a) Паровой барабан котла в разобранном виде; (b) рабочие, выполняющие чистку парового барабана; в — очищающее воздействие на область сварного шва с помощью портативной импульсной лазерной чистящей машины мощностью 200 Вт.

Лазерная очистка по-прежнему сталкивается со следующими проблемами в нефтехимической промышленности:

1. На нефтехимических объектах могут присутствовать остаточные горючие или взрывоопасные газы или жидкости. Создание соответствующих технологических процедур, стандартов и системы оценки безопасности является ключевой задачей для применения.
2. На эффективность и качество лазерной очистки влияет множество факторов, включая плотность энергии лазера, скорость сканирования, шаг сканирования, точность фокусировки и обратную связь от мониторинга. Еще одной сложной задачей является изучение этих факторов и их влияния -, особенно оптимизации процессов в условиях сверх-быстрых и микро-повреждений -.

Благодаря таким преимуществам, как высокая эффективность, точность и экологичность, лазерная очистка является для нефтехимической промышленности идеальным средством повышения качества и эффективности, экономии энергии и сокращения выбросов, а также перехода от традиционных методов очистки к новым подходам к очистке. Более того, после лазерной-очистки нефтехимического оборудования для любой последующей обработки по-прежнему можно использовать лазерную технологию, что позволяет использовать полностью лазерное-решение для обработки.

Чтобы получить межотраслевой взгляд на одну и ту же технологию,лазерная очистка в тяжелой промышленностисуммирует развертывания от нефтепереработки до стали и энергетики.