ایمنی برج های تقطیر


ایمنی برج های تقطیر

نگارنده

فهرست مطالب
فصل 1 مقدمه 1
1-1 پوسته و سینی ها 3
1-2 فواصل سینیها از یکدیگر 4
1-3 فرآیند تقطیر 4
1-4 انواع ستون های تقطیر 5
1-5 عملیات یکپارچه تقطیر حرارتی 6
فصل 2 مروری بر تحقیقات 10
2-1 پیشگفتار 10
2-2 ابتدا به ایمنی فکر کنید 11
2-2-1 امنیت شخصی. 11
2-2-2 برنامه کاری و مسئولیت ها را بشناسید 14
2-2-3 بازگشت به اصول اولیه 14
2-2-4 آماده باش……. 15
2-3 درک فرآیند از درون به بیرون 17
2-3-1 به دنبال مشکلات رایج باشید 19
2-4 تجزیه و تحلیل آسیب سینی 26
فصل 3 نتیجه گیری و پیشنهادات 31
3-1 نتیجه گیری 31

فهرست اشکال
شکل ‏1-1مقطی از یک برج با سینی های مشبک 2
شکل ‏1 -2 یک نمایش یکپارچه از یک ستون تقطیر معمولی. 4
شکل ‏1 -3 یک نمایش یکپارچه از یک طرح کلی برج های تقطیر را نشان میدهد. 4
شکل ‏2 -1نمایی از خطرات در داخل برج ها از جمله تاریکی، شیلنگ ها و سیم های متعدد 12
شکل ‏2-2خاطر سقوط اجسام هنگام حضور بیش از یک کارگر یا بازرس در بخش برج 13
شکل ‏2 -3 محدود کردن تجهیزات و مهار کننده های بدن هنگام خروج از یک فضای تنگ 14
شکل ‏2 -4تجهیزات کمری برای بازرسی استاندارد برج تقطیر 16
شکل ‏2 -5 تجهیزات ایمنی بازررسی استاندارد برج تقطیر 17
شکل ‏2 -6 رسوب ها در سطح سینی تجمع می یابند. این رسوبات در طول عملیات فرآیند تجمع می یابد و یا از سطوح دیگر در حاشیه ای شسته می شود. 19
شکل ‏2 -7 برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن در این فرآیند باید تمام سطوح را خراشید و برس زد. 20
شکل ‏2 -8سینی های ترک خورده تعمیر یا جایگزین شود. 21
شکل ‏2 -9دریچه های سوپاپ های هیدرولیکی و سوراخ های خالی بررسی و در صورت نیاز تعویض شود. 22
شکل ‏2 -10رسوب ها در بالا و زیر سینی باید برای حرکت کامل دریچه ها حذف شوند. 23
شکل ‏2 -11 پیچ هایی با خم دائمی و با ضخامت 16/3 اینچ باید جایگزین شوند. 24
شکل ‏2 -12 پیچ های کشویی داخلی LOTH تنها یک جهت نصب درست دارند. 25
شکل ‏2 -13 بستن راهروهای داخلی دشوار است که برای نصب کننده قابل مشاهده نیستند 25
شکل ‏2 -14این نمودار یک پیچ کور را در موقعیت برای نصب قرار می دهد و پیچ دوم یک موقعیت 90 درجه را نشان می دهد. 26
شکل ‏2 -15ین سرریز جابه جا شده و از زیر خاک بیرون رانده شده است.مایع نگهدارنده آن می تواند پس از عبور از شکاف زیر سرریز، سرریز را دور بزند. 26
شکل ‏2 -16این گیره رو به پایین از سفت شدن بیش از حد خم شده و شل شده و یکپارچگی اتصال را کاهش می دهد. 27
شکل ‏2 -17گیره حلقوی کج شده کمکی به نگه داشتن سینی در جای خود نمی کند. 27
شکل ‏2 -18جای خالی نشان دهنده ی مکان یک قطعه ی از بین رفته از سرریز برگشتی است، که به مایع اجازه می دهد از سرریز عبور کند، که باعث خطا می شود -قطعه گم شده در اثر لرزش سخت افزار پیچ را تا حدی شل یا سفت میکند. 28
شکل ‏2 -19سخت افزار پیچ خورده، یکپارچگی مکانیکی سینی را کاهش می دهد و به خاطر لرزش و یا نصب شل سینی ایجاد میشود. 28
شکل ‏2 -20سفت کردن بیش از حد گیره های حلقوی می تواند لبه پیرامونی عرشه را خم کند. 29
شکل ‏2 -21ضربه آب از طریق سطوح بالای سیال می تواند سینی ها را به سمت بالا هل دهد. 30
شکل ‏2 -22 یک انفجار آب این سینی را از پایه هایش جدا کرد 30

چکیده
فرآیند تقطیر یکی از اهرم های اصلی صنایع و فرآیندهای شیمیایی است که از آن به عنوان مهم ترین و پرکاربردترین عملیات جداسازی نام می برند. این فرایند برای حدود 95 درصد از جداسازی سیالات در صنایع شیمیایی استفاده می شود و حدود 3 درصد از انرژی مصرفی جهان را تشکیل می دهد. در صنعت زمانهایی را به صورت چرخشی به بررسی و تعمیرات تجهیزات اختصاص می دهند. زمان های چرخشی (turnaround) فرصت های برنامه ریزی شده ای برای تمیز کردن، تعمیر و نوسازی تجهیزات فرآیند هستند. بسته به فرآیند و تجهیزات، چرخش ممکن است هر شش ماه یک بار یا به ندرت هر پنج یا شش سال انجام شود. بازرسی و نگهداری برج های تقطیر به دلیل پیچیدگی ساختار از مهارت و مراقبت های ویژه ای برخوردار است. در این پژوه تمامی مهارت ها و نکاتی که یک مهندس بازرسی ایمنی در بررسی یک برج تقطیر بایستی در نظر داشته باشد و همچنین ابزار آلاتی که باید در بازررسی همراه داشته باشد شرح داده شده است. طبق نتایج بررسی استحکام سینی و شرایط دریچه های متحرک روی سینی از اهمیت بالایی برخوردار است. وضعیت سینی بسته به اینکه دچار ترک، خمیدگی به سمت بالا، پایین و یا هر دو باشد متفاوت است و عوامل متعدد مسبب آن است که به دقت بایستی رفع گردد و نتایج مشاهدات گزارش شود. تشکیل سولفید آهن بر روی سینی ها و دیواره ستون یکی از مهمترین خطرات بازبینی درون ستون است که در واحدهایی که با مواد گوگردی سرو کار دارند از جمله واحدهای شیرین سازی گاز طبیعی مشاهده می شود که در صورت عدم رعایت منجر به استشمام گازهای گوگردی و مسمومیت تنفسی شدید خواهد شد.

واژگان کلیدی :ستون تقطیر،ایمنی،بازرسی ایمنی،سینی،تقطیر حرارتی.

فصل 1
مقدمه
مقدمه
برج های سینیدار استوانه هائی عمودی هستند که در آنها مایع و گاز بصورت مرحله ای در سینیها و یا صفحات تماس حاصل مینمایند در (شکل 1-1) یک نوع از آنها دیده می شود مایع از بالای برج وارد شده و تحت اثر نیروی ثقل بطرف پائین حرکت می کند. مایع در مسیر خود از طریق یک مجرا به سینی پائین میریزد. گاز از پائین به بالا و از طریق روزنه های موجود در صفحات بصورت حباب درآمده و به درون مایع پراکنده میشود و ایجاد کف میکند گاز و مایع سپس از یکدیگر جدا شده و به سمت صفحات بعدی حرکت می کنند نتیجه کلی یک تماس چند مرحله ای متقابل است، با وجود آن که در هر مرحله یک جریان متقاطع گاز مایع وجود خواهد داشت. هر صفحه برج به منزله یک مرحله میباشد زیرا که تماس کافی در روی هر صفحه بین فازها انجام می شود. نفوذ بین فازها صورت میگیرد و سپس فازها از یکدیگر جدا می شوند[1].

شکل ‏1-1مقطی از یک برج با سینی های مشبک
Shell:پوسته
gas out: خروج گاز
froth:کف
liquid in:ورود مایع
weir:سرریز
Gas in:ورود گاز
Liquid out:خروج مایع
downspout:ناودان
Sieve iray:سینی غربال(الک)
intermediate feed:خوراک میانی
sidestereamwithdrawal:خروج جریان مجاور یا خروج جریان کناری
برای آنکه بازده هر مرحله یا سینی افزایش یابد زمان تماس فازها و نیز سطح تماس بین آنها بایستی زیاد باشد تا عمل نفوذ بین دو فاز به خوبی انجام پذیرد. همچنین برای بدست آوردن ضرائب انتقال جرم بالا داشتن تلاطم زیاد ضروری است. اگر بخواهیم گاز زمان تماس طولانی داشته باشیم عمق مایع روی هر سینی باید زیاد باشد تا حبابهای برای خروج از درون مایع مدت بیشتری را صرف کنند اگر حباب های گاز از درون منافذ سینی به آهستگی بگذرد، حبابها درشت تر شده و سطح تماس بازاء واحد حجم گاز کوچک خواهد گردید، در این حالت مایع تقریباً ساکن بوده و قسمت اعظم آن ممکن است بدون تماس با گاز سینی را ترک کند از طرف دیگر اگر سرعت گاز نسبتاً زیاد باشد، گاز به خوبی خواهد توانست در مایع پخش شده و لایه کف را روی صفحه تولید نماید در این حالت سطح تماس زیاد خواهد بود[1].
1-1 پوسته و سینی ها
در ساخت برج ها، بر حسب شرایط عملیاتی و خوردگی، میتوان از انواع مواد مانند، شیشه فلزات با آستر شیشه ای کربن نفوذ ناپذیر، پلاستیک و حتی چوب استفاده کرد. البته در غالب موارد از فلزات استفاده میشود. برای کاهش هزینه ساخت، شکل برج عموماً بصورت استوانه ای است در برجهای کوچک به منظور تمیز کردن دریچه هایی در اطراف آنها نصب میکنند و در برجهای بزرگ به ازاء هر ده سـیـنـی یـک راه ورود (manway) به برج در نظر گرفته میشود[1].
سینی ها عموماً از ورقهای فلزی و در صورت لزوم از آلیاژهای بخصوص ساخته می شوند. ضخامت سینیها با توجه به میزان خوردگی مجاز تعیین میشود. در نصب سینی ها فاصله کافی بین بدنه برج و سینی به منظور پیش بینی انبساط حرارتی در نظر گرفته میشود در نصب سینیها از حلقه های محافظ سینی استفاده میشود. بر روی حلقه ها شکافهایی وجود دارد که از طریق آنها سینی به حلقه پیچ میشود. سینی های بزرگ چند تکه ساخته میشوند تا در هنگام تعمیر و تمیز کردن بتوان به آسانی از یک سینی به سینی دیگر راه یافت. سینیها بایستی حداکثر با اختلاف 6 میلیمتر (in4/1) در دو انتها تراز شوند تا توزیع مایع روی سینی به درستی انجام شود[1].

شکل ‏1 -2 یک نمایش یکپارچه از یک ستون تقطیر معمولی.
سینی = tray
سینی خوراک =feed tray
1-2 فواصل سینیها از یکدیگر
فواصل سینیها از یکدیگر عموماً بر مبنای شرایط ساخت نگهداری و هزینه دستگاه انتخاب میشود و سپس فاصله در نظر گرفته شده برای پدیده های طغیان و ماندگی بیش از حد مایع در گاز به کمک محاسباتی بررسی میشود. وقتی ارتفاع برج محدود باشد، فاصله صفحاتcm 15(in6) اختیار میشود. در غالب موارد، مگر حالتی که قطر بسیار کوچک است فاصلهcm 50(in20) از نقطه نظر تمیز کردن داخل برج فاصله بسیار مناسبی به نظر میرسد[1].

شکل ‏1 -3 یک نمایش یکپارچه از یک طرح کلی برج های تقطیر را نشان میدهد.

کمپرسور = compresor
سینی خوراک= feed tray
سینی = tray
ستون تقطیر = stripping column
انتقال حرارت= heat transfer
اصلاح ستون = rectifying column

1-3 فرآیند تقطیر
یک جزء ضروری است که در تقطیر مخلوط های مایع استفاده می شود تا مخلوط را بر اساس تفاوت در فراریت ها به اجزای تشکیل دهنده یا قسمت های کوچکتر آن جدا کند. ستون های تجزیه در تقطیرهای آزمایشگاهی در مقیاس کوچک و همچنین تقطیرهای صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می شوند[1].
فرآیند تقطیر یکی از نیروهای صنایع فرآیند شیمیایی است، این فرایند کاملاً انرژی بر است و حدود 3 درصد از مصرف انرژی جهان را تشکیل می دهد[2و3] تقطیر شاید مهم ترین و پرکاربردترین عملیات جداسازی است که برای حدود 95 درصد از جداسازی سیالات در صنایع شیمیایی استفاده می شود و حدود 3 درصد از انرژی مصرفی جهان را تشکیل می دهد [2و3] در ایالات متحده، حدود 10٪ از مصرف انرژی صنعتی مربوط به تقطیر است[4و5].قابل ذکر است که بیش از 70 درصد هزینه های عملیاتی ناشی از هزینه های انرژی است[6] با کمال تعجب، بازده کلی یک تقطیر معمولی حدود 5 تا 20 درصد است[6و7].
در روش تقطیر از گرما به عنوان عامل جداکننده استفاده می شود. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، به طور معمول در بویلر پایینی برای تبخیر یک مخلوط مایع عرضه می شود و هنگام مایع شدن بخار بالای سر در کندانسور رفلاکس از بین می رود. در واقع، گرما در بالاترین دما (TB) در ستون اضافه می شود، در حالی که در پایین ترین دما (TD) حذف می شود. جالب توجه است که انرژی حرارتی بازیافت شده در کندانسور را نمی توان برای گرمایش مجدد استفاده کرد.
سایر جریان ها در همان واحد تقطیر جریان دارند زیرا دمای مایع خنک کننده معمولاً به اندازه کافی کمتر از جریان های داخل ستون است. از این رو، گفته می شود که در یک ستون تقطیر سنتی، گرما به دیگ بخار اضافه می شود و در کندانسور حذف می شود.
1-4 انواع ستون های تقطیر
انواع مختلفی از ستون های تقطیر وجود دارد که هر کدام برای انجام انواع خاصی از جداسازی طراحی شده اند و هر طرحی برحسب پیچیدگی متفاوت است.
– ستون های دسته ای (بتنی): در عملیات دسته ای ، تغذیه به ستون به صورت دسته ای معرفی می شود. یعنی ستون با یک 'دسته' شارژ می شود و سپس فرآیند تقطیر انجام می شود. هنگامی که کار مطلوب به دست آمد، دسته بعدی خوراک معرفی می شود.
– ستون های پیوسته: در مقابل، ستون های پیوسته یک جریان خوراک پیوسته را پردازش می کنند. هیچ وقفه ای رخ نمی دهد مگر اینکه مشکلی در ستون یا واحدهای فرآیند اطراف وجود داشته باشد. آنها قادر به مدیریت توان عملیاتی بالا هستند و رایج ترین آنها در بین این دو نوع هستند.
ستون های پیوسته را می توان بر اساس ماهیت خوراک، جریان های محصول و یا نوع ستون طبقه بندی کرد.
ماهیت خوراکی که آنها در حال پردازش هستند به صورت زیر است:
-ستون مضاعف- خوراک تنها شامل دو جزء است.
-ستون چند جزئی- خوراک حاوی بیش از دو جزء است.
تعداد جریان های محصولی که دارند بدین صورت دسته بندی می شود:
-ستون چند محصولی: ستون دارای بیش از دو جریان محصول است که وقتی خوراک اضافی برای کمک به جداسازی استفاده می شود، از آن خارج می شود.
-تقطیر استخراجی: جایی که خوراک اضافی در جریان محصول پایینی ظاهر می شود.
-تقطیر همجوشی: جایی که خوراک اضافی در بالای جریان محصول ظاهر می شود.
نوع داخلی ستون نیز به دو دسته اصلی طبقه بندی می شود:
ستون های سینی دار: جاییکه در آن از سینی هایی با طرح های مختلف برای نگه داشتن مایع جهت ایجاد تماس بهتر بین بخار و مایع استفاده می شود، بنابراین جداسازی بهتری دارد.
ستون آکنده: جاییکه به جای سینی، از پرکن هایی برای افزایش تماس بین بخار و مایع استفاده می شود.
1-5 عملیات یکپارچه تقطیر حرارتی
این یک واقعیت است که مصرف انرژی در تقطیر وگاز های CO2در اتمسفر به شدت مرتبط هستند. هرچه تقاضای انرژی بیشتر باشد، انتشار CO2بیشتر است. این به این دلیل است که انرژی بیشتر از طریق احتراق سوخت فسیلی تولید می شود.
برای بهبود بهره وری انرژی، مفهوم ادغام گرما برای اولین بار تقریبا 70 سال پیش معرفی شد. ایده اصلی رویکرد یکپارچه سازی حرارتی این است که جریان های فرآیند گرم با جریان های فرآیند سرد مبادله گرما می شوند. به این ترتیب از منابع اقتصادی بیشتری استفاده می شود. تاکنون، طرح های تقطیر تلفیقی حرارتی مختلف پیشنهاد شده اند. یک بررسی عالی اخیراً این طرح ها را مورد بحث قرار داده است.
در پایان دهه 1930، بروگما[9] برای اولین بار یک ستون تقطیر جفت شده حرارتی را پیشنهاد.این عملیات جداسازی انرژی کارآمد توسط رایت [10] مجدداً معرفی شد و اخیراً توسط پتلوک تجزیه و تحلیل شد. او اولین محققی است که یک روش تقطیر جدید را بررسی کرد که انتقال حرارت از بخش یکسو کننده به بخش جداسازی را در یک واحد توصیف می کند. در مرحله بعدی، فلاور و جکسون[11] این رویکرد را با انجام آزمایش های عددی مختلف بر اساس قانون دوم ترمودینامیک تحلیل کردند. در میان سیستم های تقطیر کارآمد انرژی، ستون تقطیر به کمک پمپ حرارتی برای اولین بار در اواسط دهه 1970 پیشنهاد شد[12و13و14]. استفاده از فشرده سازی مکانیکی به عنوان پمپ حرارتی عمدتاً در جداسازی مخلوط های فرار نسبی کم مقرون به صرفه است. در سال های اخیر، اشکال پیشرفته فناوری تقطیر به کمک پمپ حرارتی در ادبیات گزارش شده است[15و16].
اولین بار برای فرآیندهای جداسازی گاز توسط هاسلدن معرفی شد. از سال 1977، ماه و اعضای تیمش[17و18] عملیات ستون تقطیر یکپارچه حرارتی را تحت نام رفلاکس و تبخیر ثانویه (SRV) ارزیابی کردند، جایی که تنها بخشی از بخش های یکسو کننده برای انتقال حرارت اماده شده بود. قابل توجه است که آنها یک مدل تبخیر ثانویه مرحله تعادل حالت پایدار را برای اولین بار بر اساس روش ماتریس سه ضلعی فرموله کردند که شامل کمپرسور در ساختار ستون است. در بخش بعدی، نویسندگان[19و20]یکپارچگی حرارت داخلی را به کل بخش های یکسو کننده و سلب گسترش دادند.
تاکاماتسو، ناکایوا و همکاران[21-24]از اواسط دهه 1980 به بهبود فناوری تقطیر یکپارچه گرما اختصاص داده شده اند. آنها به طور کامل تجزیه و تحلیل کردند تا مزایای ارائه شده توسط ستون تقطیر یکپارچه حرارتی را نسبت به یک سیستم تقطیر معمولی ارزیابی کنند. در مرحله بعد، آنها[25-27]یک ساختار چیدمان برج تقطیر منحصر به فرد را پیشنهاد کردند که یک کندانسور تریم دارد و این ساختار معمولاً به عنوان ستون تقطیر یکپارچه گرمایی ایده آل (i-HIDiC) نامیده می شود.
اخیراً نشان داده شده است[28] که برج تقطیر گرمایی نسبت به برج تقطیر عمومی که هم جوش آور و هم کندانسور را به همراه آرایش یکپارچه حرارتی داخلی دارد، عملیات صرفه جویی در انرژی بیشتری دارد. با این حال، هنگامی که نرخ خوراک بالاتر از مقدار تعیین شده افزایش یافته است، برج تقطیر ایده آل اقتصادی نیست. و در چنین حالتی ترجیحاً از پیکربندی برج تقطیر استفاده می شود[29].برای دستیابی به تعادل حرارتی مناسب، یعنی برای اجرای ستون بدون دیگ بخار و کندانسور، مخلوط خوراک قبل از وارد شدن به ستون تقطیر یکپارچه حرارتی ایده آل باید از قبل گرم شود. در صورت نیاز، این ترتیب پیش گرمایش تغذیه می تواند برای برج تقطیر نیز اعمال شود. هنگامی که خروجی بخار سربار داغ ستون یکسو کننده برج تقطیر حرارتی به عنوان یک ابزار داغ بالقوه برای پیش گرمایش خوراک مورد استفاده مجدد قرار می گیرد، پیکربندی تقطیر به عنوان برج تقطیر حرارتی تشدید شده (int-i-HIDiC) نامیده می شود[28و29]، شایان ذکر است که برج تقطیر حرارتی تشدید شده در مقایسه با برج تقطیر حرارتی در مصرف انرژی کارآمدتر است[28].
در سال های اخیر، چندین گروه به طور فعال در تحقیقات در مورد طراحی ستون تقطیر کارآمد ، تجزیه و تحلیل و عملیات درگیر هستند. از سال 1990، چندین ساختار تقطیر یکپارچه حرارتی نیز به ثبت رسیده است[30-36]. برای بهبود راندمان حرارتی یک ستون تقطیر، روش های مختلفی مانند اینترکولر، اینترهیتر، پمپ های حرارتی، رفلاکس ثانویه و تبخیر، و ستون های چند اثره مورد بررسی قرار گرفته اند. اساساً، ایده این است که با استفاده موثر از انرژی گرمایی واحدهای تقطیر، ورودی های انرژی خارجی را کاهش دهیم و گرما را به طور یکنواخت در طول ستون ها توزیع کنیم.
تعداد کمی از ترتیبات یکپارچه سازی حرارتی برای سیستم های تقطیر در زیر به عنوان مثال آورده شده است:
(i) برای ستون های تقطیر به کمک پمپ حرارتی، بخار سربار فشرده می شود و سپس به عنوان یک محیط گرمایشی در بویلر پایینی استفاده می شود.
(ب) برای ستون های چند جلوه ای، جریان بخار تقطیر داغ ممکن است به صورت حرارتی با جریان مایع پایین ستون بعدی در دیگ بخار جفت شود.
(iii) برای ستون های تقطیر یکپارچه حرارتی، بخش های یکسو کننده و سلب کننده به صورت داخلی از طریق مبدل های حرارتی جفت می شوند. یک کمپرسور و یک شیر گاز بین دو بخش برای حفظ نیروی محرکه اماده شده است.
ثابت شده است که ادغام گرما با کاهش وظایف جوش آور و کندانسور منجر به بهبود قابل توجهی در بهره وری انرژی می شود. با طراحی مناسب فرآیند، حتی گاهی اوقات، برای واحد تقطیر یکپارچه حرارتی، نیازی به جوشاننده پایینی و یا کندانسور رفلاکس نیست.
با توجه به اهمیت و کاربرد گسترده برج های تقطیر در صنعت، بررسی ایمنی و نظارت منظم آن از اهمیت بالایی برخوردار است که در عین حال مهارت های بالایی نیاز دارد و جز یکی از وظایف های دشوار مهندسان فرآیند از جمله بازرسان ایمنی فنی است. در این فصل با ساختار و انواع آن برج های تقطیر در صنعت آشنا شدیم و در ادامه به چگونگی کنترل و نظارت ایمنی این برج ها می پردازیم.

فصل 2
مروری بر تحقیقات

2-1 پیشگفتار
زمان چرخش، فرصت های برنامه ریزی شده ای برای تمیز کردن، تعمیر و نوسازی تجهیزات فرآیند هستند.چرخش بسته به فرآیند و تجهیزات، ممکن است هر شش ماه یک بار یا به ندرت هر پنج یا شش سال انجام شود. بررسی ستون ها در طول پیچ و خم ها ممکن است به این دلیل انجام شود که هیچ چیزی بدون خطا وجود ندارد یا برای تایید اینکه همه چیز در داخل تجهیزات در جایی است که باید باشد و به درستی کار می کند. چرخش یکی از معدود مواردی است که مهندسان فرآیند می توانند داخل تجهیزات را ببینند. این یک فرصت ارزشمند برای رفع مشکلات عملیاتی است.
2-2 ابتدا به ایمنی فکر کنید:
2-2-1 امنیت شخصی.
ایمنی پرسنل و محل از اهمیت بالایی برخوردار است و اولین مساله در برنامه ریزی هر بررسی است. هر سایت الزامات ایمنی خاص خود را دارد. حداقل ممکن است شامل یک برنامه آموزشی ایمنی خاص سایت و یا یک برنامه ایمنی تعاونی در سطح منطقه باشد. برای مثال انجمن پالایشگاه های نفت دره دلاور، از همه کارکنانی که در تاسیسات انجمن کار می کنند می خواهد گواهی مدیریت ایمنی فرآیند (PSM) داشته باشند.
وارد شدن به یک مکان تنگ و محدود، مانند ستون تقطیر، نیاز به آموزش بیشتر دارد که خطرات اضافی و الزامات ایمنی مرتبط را به همراه دارد. ممکن است برای تهویه به یک محرک هوا نیاز باشد، اما این می تواند صدا را افزایش دهد و همچنین مسیر فرار را مسدود کند. هر فردی که وارد فضای محدود می شود نیاز به حفظ ارتباط دارد، اما در یک کارخانه پتروشیمی پر سر و صدا، ارتباط کلامی محدود است و معمولاً نیاز به ارتباط رادیویی دارد. همیشه قبل از ورود به فضای محدود، ارتباط رادیویی باید آزمایش شود تا از برقراری ارتباط ، اطمینان حاصل گردد. دانستن محدودیت های افراد یکی از اجزای مهم ایمنی برای تیم است. باید افراد راحتی خود را در ارتفاعات، فضاهای محدود و تاریکی و همچنین انعطاف پذیری و شرایط خود را در نظر بگیرند. تصمیم برای ادامه بازرسی به ارزیابی ایمنی شخصی هر فرد بستگی دارد. ارزیابی ایمنی باید ثابت و مداوم باشد، زیرا شرایط و درک افراد از آن شرایط ممکن است تغییر کند. در نظر گرفتن نفس خود نیز باید بخشی از ارزیابی ایمنی شخصی باشد. این موضوع فقط برای تازه کارها نیست. تجربه می تواند باعث شود که انعطاف پذیری شخصی، شرطی سازی و مسائل مربوط به فشار را نادیده گرفته شود و فرد با تجربه را مجبور به صعود به فضای تنگی کند که می تواند خطرناک باشد. خطرات ایمن بالا رفتن از بیرون و اطراف تجهیزات به دلیل سکوهای بهم ریخته و داربست های نزدیک به نردبان هایی که ممکن است به داخل قفس نردبان فرو بروند می تواند خطرناک باشد. تاریکی، سیم ها، شلنگ ها، آسیب های داخلی و شل شدن قطعات، بالا رفتن از داخل ستون ها را خطرناک می کنند (شکل2-1).

شکل ‏2 -1نمایی از خطرات در داخل برج ها از جمله تاریکی، شیلنگ ها و سیم های متعدد
رادیو و ابزار ممکن است هنگام بالا رفتن و حرکت در فضاهای کوچک، حرکات را تحت فشار قرار دهند. سقوط اجسام مانند قطعات و ابزار می تواند مشکل ساز باشد، به خصوص زمانی که بیش از یک نفر همزمان در یک برج در مجاورت نزدیک باشند (شکل 2-2).

شکل ‏2-2خاطر سقوط اجسام هنگام حضور بیش از یک کارگر یا بازرس در بخش برج

ابزار و سایر قطعات داخلی ممکن است شل یا خورده شده باشند و ممکن است به خاطر وزن جابجا شوند. سرریزهای فلزی تیز، دریچه ها، پیچ ها و راهروها در همه جای یک برج وجود دارد که حرکت را مخاطره آمیز می کند . فضاهای تنگ در اکثر برج ها مشخص است (شکل 2-3).

شکل ‏2 -3 محدود کردن تجهیزات و مهار کننده های بدن هنگام خروج از یک فضای تنگ
وقتی فضا خیلی تنگ است، باید نحوه ورود و مهمتر از آن نحوه خارج شدن را ارزیابی کنید. هر ورودی باید هم برای شرایط عادی و هم برای مواقع اضطراری یک برنامه خروجی داشته باشد. به عنوان مثال، آیا از بالا شروع می کنید و از پایین خارج می شوید؟ یا، آیا هیچ خروجی از پایین وجود ندارد، و تنها راه خروج است که به عقب برگردید؟ هنگام انتقال سینی هایی که با فاصله پنج فوتی از هم قرار گرفته، آیا می دانید چگونه این کار را انجام دهید؟
از مهاربندهای متقاطع روی ستون ها به عنوان نردبان برای پایین آمدن یا عقب رفتن استفاده کنید. راه حل های شما برای خارج شدن از پشت جداره چهار پاس چیست؟ گرد و غبار و رسوبات شل در داخل ستون ممکن است نیاز به استفاده از عینک یا ماسک داشته باشد. تجهیزات قدیمی ممکن است واشرهای آزبست داشته باشند که توسط تیم آزبست کاهش می یابد. سولفید آهن ممکن است در هر برجی که دارای H.S یا سایر آلودگی های گوگردی باشد وجود داشته باشد. واحدهای آمین و برخی از خورنده های اصلی می توانند ذخایر قابل توجهی از سولفید آهن داشته باشند. اکثر روش های پاکسازی شامل تبدیل سولفیدهای آهن به اکسیدهای آهن است، اما تبدیل کامل تضمین نمی شود. سولفید آهن موجود در هوا در شرایط خشک در دمای 104 درجه فارنهایت (40 درجه سانتیگراد) به اکسید آهن تبدیل می شود و در یک روز گرم تابستان به راحتی در نزدیکی دیوارهای برج بدون عایق به دست می آید و محصولات جانبی این واکنش اسیدهای گوگردی هستند که چشم و بینی را تحریک می کنند. تنفس خطرناک است و می تواند تبدیل به پیروفوریک شود.
2-2-2 برنامه کاری و مسئولیت ها را بشناسید:
مدیریت کارخانه در درجه اول مسئولیت عملیات را بر عهده دارد و مسئولیت ها را به رهبر پروژه چرخش انتقال میدهد، که باید در چارچوب بودجه و برنامه زمان بندی انجام شود. برنامه کاری باید شامل نمودار پرسنلی با روابط گزارش دهی باشد.
2-2-3 بازگشت به اصول اولیه
جلسات با نمایندگان مدیریت پروژه، عملیات و مهندسی فرآیند، مسئولیت های فعالیت های خاص را مشخص می کند. هر قطعه از تجهیزات باید فهرست شده و طرح فردی آن شامل تمیز کردن و رفع مشکلات شناخته شده مشخص شود. یک نمودار علامت برای هر مرحله از عملیات و هر قطعه از تجهیزات کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که تمام فعالیت های چرخشی تکمیل شده است.هنگامی که چرخش شروع شد، زمان ورود اجرا میشود و عصر هنگام تغییر شیفت برای انتقال اهداف ایمنی، گزارش ها، یادآوری ها و آمارعملیات است. نمودارهای پیشرفت به روزرسانی هایی را در مورد چرخش، از جمله وظایف مسیر حیاتی ارائه می کنند. مسئولیت های مهندسان فرآیند به بسیاری از فعالیت ها و طرف های درگیر مربوط می شود. بازرسان مکانیکی و فلزی و اپراتورها ممکن است در محل حضور داشته باشند. بازرسان فلزی یکپارچگی دیواره ظرف و مشکلات اتصال و سینی مربوط به ضخامت فلز و همچنین مسائل مربوط به حفره و خوردگی را ارزیابی می کنند. بازرسان مکانیکی ممکن است بررسی کنند که آیا تجهیزات در مکان مناسب، درست و با سخت افزار صحیح نصب شده است. اپراتورها ممکن است نگاهی نهایی داشته باشند تا اطمینان حاصل کنند که تمام زباله ها و تجهیزات نگهداری قبل از مجوز بسته شدن از بین رفته اند. به عنوان یک مهندس فرآیند، می دانید که برج چگونه کار می کند و چگونه قطعات مکانیکی باید در کنار هم قرار گیرند. مسئولیت شما به احتمال زیاد ارائه لیست پانچ بازرسی و همکاری با بازرسان مکانیکی برای ایجاد دستورات تغییر خواهد بود. تغییرات عمده ای که بر عملیات فرآیند تاثیر می گذارد، باید یک جلسه فرآیند تغییر را با حضور مهندسان فرآیند، مهندسان مکانیک و پرسنل عملیاتی تشکیل دهد. شما باید بازرسی پیگیری انجام دهید.
اقداماتی برای اطمینان از صحیح بودن تغییرات و اصلاحات انجام می شود، و شما باید در فرآیند ثبت نام برای تکمیل و تایید بسته شدن ستون شرکت کنید.
2-2-4 آماده باش
در طول سال ها، تجهیزاتی که برای بازرسی استفاده شده است تغییر کرده و بهبود یافته است. برخی از وسایل به دلایل ایمنی حمل می شود.برخی از این وسایل به دلیل اینکه پیش بینی میشود که ممکن است به آن نیاز گردد حمل می گردد (شکل 2-4 و 2-5). (تجهیزات تست توزیع کننده و تجهیزات تست آب بندی در قسمت 2 این مقاله پوشش داده شده است.)

شکل ‏2 -4تجهیزات کمری برای بازرسی استاندارد برج تقطیر

شکل ‏2 -5 تجهیزات ایمنی بازررسی استاندارد برج تقطیر

این امنیت شماست که در خطر است. بنابراین شما این حق را دارید که قسمت های جداسازی منابع برق، انرژی، مایع و گاز را تایید کنید. قرار دادن قفل در محل مناسب نشان دهنده حضور و تصدیق شما در واحد است. آهنربا روی یک میله قابل گسترش برای بررسی های اولیه متالورژی و جمع آوری قطعات سرگردان فولاد کربنی یا سخت افزار فولاد ضد زنگ نوع 410 و یا یک قطعه خم شده 1/8 اینچی مفید است. میله جوش را می توان برای بررسی لکه های خوردگی و تخمین اندازه ترک ها و سوراخ ها انجام داد. یک کیسه پلاستیکی بایستی برای جمع آوری نمونه های خوردگی یا قطعات سخت افزاری عجیب و غیره در دسترس داشته باشد. توصیه میشود یک دفترچه یادداشت همراه داشته باشید. دوربین های دیجیتال نیز راه بسیار خوبی برای ثبت مشکلاتی هستند که با آن مواجه می شوید. به یاد داشته باشید که اکثر دوربین ها به مجوز کارسخت نیاز دارند.
شما باید یک نقشه برج که شامل بسته بندی سینی ، راهروی بیرونی و منابع ورود خوراک است به همراه داشته باشید. راه های متعددی برای پیگیری مسائل بازرسی وجود دارد که باید اصلاح شوند. لیست پانچ با یادداشت ها رایج است. یک فتوکپی از هر سینی (چند سینی در هر ورق) همراه داشته باشید و روی نقشه های کوچک محل هر سخت افزار شل یا گم شده را علامت بزنید. سپس پیمانکاران می توانند از این نقشه ها برای هدایت کار خود استفاده کنند و شما می توانید ازنشانگرها، خودکارها و مدادهای خاص برای انجام بازرسی بعدی استفاده کنید. ممکن است لازم باشد علائم و نشانه هایی روی سینی ها و دیوارها ایجاد کنید. مداد رنگی، سنگ صابون، نشانگر سیاه و قلم رنگ بدون کلرید روی همه چیز، از آهن زنگ زده گرفته تا فولاد ضد زنگ جدید براق قابل استفاده است و میتوانید به همراه داشته باشید. بدون شک ممکن است قلم یا مداد از دست شما رها شود یا جوهر خودکار شما تمام می شود، بنابراین چندین مورد یدک را در اختیار داشته باشید. نوار متر و قاعده فلزی کوچک بسته به اندازه ظرف ، یک متر نواری 10-25 فوتی باید برای بررسی ابعاد کافی باشد. یک فلز ۶ اینچی می تواند برای بررسی فرار سرریز و ارتفاع سرریز مفید باشد. آچار برای اکثر سخت افزارهای سینی مناسب است و انبردست برای اکثر سایزهای دیگر کار می کند و همچنین در صورت نیاز به عنوان آچار دوم برای شل کردن یا بررسی سفتی یک قطعه استفاده می شود. آچار گشتاور بازوی کوتاه یکی دیگر از ابزارهای مفید منبع نور است. چراغ های پیمانکار در برج ها غیر قابل اعتماد هستند به طور غیر منتظره خاموش می شوند و همیشه در مکان مناسب نیستند. همیشه دو منبع نور برای خود داشته باشید. به همراه داشتن چراغ ایمنی ضروری است، همچنین یک چراغ قوه جداگانه دور گردن حمل نمایید، که برای هر نیاز نور جهت دار و برای تابش به سمت پایین (دست آزاد) در حین پایین آمدن از مسیرهای داخلی مناسب است. آویزان کردن نور به دور گردن نیز احتمال افتادن آن را از بین می برد. به یاد داشته باشید که عملکرد باتری با دما کاهش می یابد. باتری های تازه تضمین ارزانی در برابر گیرکردن در تاریکی هستند. اطمینان حاصل کنید که هر ماسکی که توصیه می شود استفاده شود تمام این ماسک ها ضد مه و آزمایش شده است. عینک های مه آلود می توانند خطرناک تر از عدم استفاده از عینک باشند.
2-3 درک فرآیند از درون به بیرون
به عنوان یک مهندس ، درک فرآیند وظیفه شماست و دانستن فرآیند درون و بیرون می تواند به جلوگیری از نصب نادرست کمک کند. برای نصب سینی می توان از الگوی ابعاد سرریز برای بررسی سریع چندین مکان در سرریز استفاده کرد تا تایید شود که ابعاد در محدوده تحمل هستند. قالب باید طوری برش داده شود که حداقل و حداکثر ابعاد قابل قبول طراحی را نشان دهد. یک پلاستیک سفت که بتوان با قیچی برش داد بهترین ماده است. دستگاه های تراز نیز نیاز است. گهگاه سینی ها و نگهدارنده های پرکن ها باید از نظر تراز بودن بررسی شوند. سطوح حباب، سطح آب یا سطوح لیزر، بسته به دقت مورد نیاز و آرایش فیزیکی در حال بررسی، ممکن است مناسب باشند. از هر وسیله ای که استفاده می کنید، دقت آن را تست کنید. برای بررسی سطح حباب و سطح آب، به سادگی دستگاه را به عقب برگردانید تا مطمئن شوید که خواندن در هر دو جهت یکسان است. دستگاه های لیزری باید خود تراز شوند. آینه روی چوب به شما امکان می دهد گوشه ها و مکان هایی را که سرتان در آن جا دیده نمی شود ببینید.(شکل 2-6 و 2-7)

شکل ‏2 -6 رسوب ها در سطح سینی تجمع می یابند. این رسوبات در طول عملیات فرآیند تجمع می یابد و یا از سطوح دیگر در حاشیه ای شسته می شود.

شکل ‏2 -7 برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن در این فرآیند باید تمام سطوح را خراشید و برس زد.

به آسیب و اقلام مفقود یا شل شده توجه کنید. به هرگونه دریچه ایجاد شده و قطعه سخت افزاری شل یا گم شده توجه داشته باشید. دریچه های خراب و گیر کرده اغلب ممکن است به صورت بصری مشاهده شوند، اما دریچه های گیر کرده ممکن است نیاز به تایید عملی داشته باشند. مطمئن شوید که هر سخت افزار شل یا گم شده ای را که ممکن است نشان دهنده مشکلات عملیاتی گذشته باشد، یادداشت کنید. سینی های بررسی ترک، آسیب، ویا خوردگی (شکل2-8)، و تعیین اینکه آیا آسیب قابل تعمیر است یا نیاز به تعویض دارد. همچنین وضعیت قطعات سخت افزار داخلی را یادداشت کنید. وضعیت تمام قطعات داخلی کمکی از جمله لوله های تغذیه، و نازل های ابزارهای مختلف را بررسی کنید.یک لیست پانچ و توصیه های خود را آماده کنید. شما به این فهرست برای راهنمایی بازرسی های بیشتر و فعالیت های تلفیقی نیاز دارید .

شکل ‏2 -8سینی های ترک خورده تعمیر یا جایگزین شود.

2-3-1 به دنبال مشکلات رایج باشید
دریچه ها یا جابجا شده، گیر کرده یا وصل شده اند. اگر یک برج دارای دریچه های متحرک باشد،احتمالاً تعداد کمی یا تعداد زیادی جابجا شده و مفقود شده در آنها زیاد پیدا خواهید کرد (شکل2-9). قبل از در نظر گرفتن یک استراتژی جایگزین، علت را بررسی کنید. اگر دریچه ها از دست رفته اند، برخی از دریچه های شل را برای سرنخ بررسی کنید. آیا پایه ها فرسوده شده یا نازک هستند که نشان دهنده ساییدگی ناشی از فرسایش خوردگی است؟ آیا سوپاپ ها و پایه ها کامل هستند و به راحتی در سوراخ قرار می گیرند که نشان دهنده نصب نادرست است؟ وضعیت سوراخ دریچه را برای خوردگی فرسایش بررسی کنید، که می تواند قطر سوراخ را افزایش دهد و یا سینی را نازک کند. بقیه سینی را برای شواهدی مبنی بر اختلال در فرآیند که ممکن است دریچه ها را مختل کرده باشد، بررسی کنید. سینی ممکن است به دلیل خوردگی نازک شده باشد یا در اطراف شیرهای از دست رفته ترک خورده باشد. شیرهای متحرک باید دارای حرکت کامل باشند، که ممکن است نیاز به برداشتن رسوبات اطراف درپوش دریچه های گیر کرده باشد.

شکل ‏2 -9دریچه های سوپاپ های هیدرولیکی و سوراخ های خالی بررسی و در صورت نیاز تعویض شود.

برای اطمینان از حرکت و ظرفیت بخار کامل، رسوبات روی و زیر سینی باید برداشته شوند. معمولاً 1٪ شیرها یا سوراخ های غیر کاربردی است. تعویض شیرهای فرسوده یا گم شده باید به درستی انجام شود. برای جلوگیری از افتادن سوپاپ از سوراخ باید پایه های سوپاپ خم شود، اما برای بالا و پایین رفتن نیز در مورد تکنیک های نصب با پیمانکار صحبت کنید و یک بررسی بعدی انجام دهید، در غیر این صورت آنها احتمالاً فقط شیر را در سوراخ می اندازند و به محض ورود بخار خارج می شود. دریچه های دارای قفس باید زبانه های پایه قفس را از مرکز خم کرده باشند تا قفس به درستی روی عرشه محکم شود. دریچه های متحرک به دلیل فرسایش و خوردگی گاهی اوقات سوراخ های بزرگی دارند. یک تعمیر موقت به جای تعویض کل عرشه سینی ممکن است شامل اضافه کردن حلقه های نگهدارنده نور سنج باشد که روی پایه های شیر در زیر عرشه سینی قرار می گیرند. این حلقه ها هم شیرها را حفظ می کنند و هم نمونه اصلی را شبیه سازی می کنند.

شکل ‏2 -10رسوب ها در بالا و زیر سینی باید برای حرکت کامل دریچه ها حذف شوند.

مشکلا ت راهروها : هر بازرسی در حالت خاموش (Shutdown) یا بازرسی چرخشی (turnaround) از سینی های داخلی شامل باز کردن راهروهای داخلی است. بسیاری از سازنده های جوشاننده ها از سریع ترین روش حذف استفاده می کنند که عبارت است از چکش زدن به گیره های تا باز شوند. این کار باعث می شود که ابزار در موقعیت بسته منجمد شود، علاوه بر این، گیره های سینی اصلی معمولاً سبک هستند که به راحتی در صورت سفت شدن بیش از حد یا در معرض اختلال فرآیند خم می شوند. هر گیره ای که به طور دائم خم می شود (شکل 2-11) باید جایگزین شود، ترجیحاً با یک گیره ضخیم 3/16 اینچ. از شخصی بخواهید هر مهره و پیچ را شل کند و نوع بهتری را جایگزین کند. ممکن است مجبور شوید مسئولیت این کار را بپذیرید تا مطمئن شوید که کامل انجام شده است. بررسی کنید که تمام اصلاحات قبل از تایید بسته شدن عملیات داخلی انجام شده باشد، عدم شل کردن و/یا تعویض سخت افزار می تواند باعث تاخیر در فرآیند بسته شدن یا نادیده گرفتن آن به دلیل زمان، فشار و خطای انسانی شود. بسته شدن نامناسب عواقبی دارد، از جمله ستونی که در برابر ضربه و فولاد ضد زنگ مقاومت کمتری دارد.

شکل ‏2 -11 پیچ هایی با خم دائمی و با ضخامت 16/3 اینچ باید جایگزین شوند.

سینی هایی که مستعد ترک خوردگی ناشی از ارتعاش هستند. بسته شدن ضعیف در نهایت می تواند باعث خرابی سینی و محدودیت های عملیاتی شود. بسیاری از نصب های قدیمی تر سینی دارای سخت افزار منحصر به فرد هستند. درب ان از گیره های کشویی و واشرهای مستطیلی تشکیل شده است. گیره ها را می توان به چهار روش مختلف نصب کرد، اما تنها یک روش صحیح است. اگر می دانید که با سینی های خاصی سروکار دارید، یک کپی از طراحی جهت گیره درخواست کنید.
تعداد زیادی از نصب های سینی های ناتر (Nutter) قدیمی دارای شکاف های مستطیلی و پیچ های مربعی هستند. باز کردن سخت افزار برای آزاد کردن منافذ داخلی می تواند به پیچ ها آسیب برساند. بست کور که در آن گیره محکم کننده راهرو به دلیل قرار گرفتن گیره در سمت کور راهروی سینی نصب شده برای نصاب دیده نمی شود، نصب سینی را با مشکل مواجه می کند (شکل های2-12و2-13).

شکل ‏2 -12 پیچ های کشویی داخلی LOTH تنها یک جهت نصب درست دارند.

شکل ‏2 -13 بستن راهروهای داخلی دشوار است که برای نصب کننده قابل مشاهده نیستند

اکثر این سینی ها یکی از این دو نوع اصلی هستند: گیره های کشویی یا گیره های چرخشی که به تکنیک های متفاوتی نیاز دارند. نصب کنندگان گیره های کشویی باید قبل از تنظیم راهنما، همه پیچ ها/گیره ها را در موقعیت باز قرار دهند. سپس، آنها باید گیره را به حالت بسته بلغزانند و در حین سفت کردن مهره، جهت پیچ را حفظ کنند. نصب کننده پیچ های نوع توپی باید توپ ها را در 90 درجه جهت دهی کنند. به موقعیت بسته شدن پس از نصب راهنما، باید پیچ ​​کش را 90 درجه بچرخانند. که گیره را به حالت بسته تبدیل می کند. هنگام سفت شدن مهره، جهت پیچ باید حفظ شود. شکل پیچ مانند aD است و گیره دارای یک سوراخ D شکل منطبق است به طوری که پیچ و گیره می توانند با موقعیت مثبت به هم بچرخند (شکل 2-14). علاوه بر مشکلات شیر ​​و راهرو، مراقب سرریزهای جابجا شده( شکل2-15)، ناودانی های خمیده (شکل2-16)،گیره های حلقوی که دارای انحراف هستند (شکل2-17)قطعات مفقود شده (شکل2-18) وپیچ های عرشه مفقود شده نیز باشید .(شکل2-19)

شکل ‏2 -14این نمودار یک پیچ کور را در موقعیت برای نصب قرار می دهد و پیچ دوم یک موقعیت 90 درجه را نشان می دهد.

شکل ‏2 -15ین سرریز جابه جا شده و از زیر خاک بیرون رانده شده است.مایع نگهدارنده آن می تواند پس از عبور از شکاف زیر سرریز، سرریز را دور بزند.

شکل ‏2 -16این گیره رو به پایین از سفت شدن بیش از حد خم شده و شل شده و یکپارچگی اتصال را کاهش می دهد.

شکل ‏2 -17گیره حلقوی کج شده کمکی به نگه داشتن سینی در جای خود نمی کند.

شکل ‏2 -18جای خالی نشان دهنده ی مکان یک قطعه ی از بین رفته از سرریز برگشتی است، که به مایع اجازه می دهد از سرریز عبور کند، که باعث خطا می شود -قطعه گم شده در اثر لرزش سخت افزار پیچ را تا حدی شل یا سفت میکند.

شکل ‏2 -19سخت افزار پیچ خورده، یکپارچگی مکانیکی سینی را کاهش می دهد و به خاطر لرزش و یا نصب شل سینی ایجاد میشود.
2-4 تجزیه و تحلیل آسیب سینی
اکثر تیم های عملیات باید حداقل با یک برج با آسیب های مورد انتظار یا غیرمنتظره برخورد کنند. آسیب ممکن است به دلیل محدودیت های سرعت فرآیند یا مشکلات کیفیت جداسازی باشد، و اسکن گاما ممکن است قبلاً نشان دهنده اختلال احتمالی سینی یا مشکل دیگری باشد. شما باید آسیب را تجزیه و تحلیل کنید و توضیحی معقول از علت احتمالی ارائه دهید و همچنین قطعاتی را که باید سفارش داده شوند مشخص کنید. به دنبال چهار نوع عمده آسیب سینی باشید.
1. سینی هایی که خم شده یا ترک خورده اند: سینی ها ممکن است در طول سال ها به دلیل وزن دیگ سازهای سنگین و بازرسانی که از آنها بالا می روند، خم شوند. خم شدن معمولاً در ضعیف ترین نقطه عرشه سینی رخ می دهد . سفت کردن بیش از حد گیره های حلقه می تواند عرشه سینی را در لبه نزدیک حلقه نگهدارنده به پایین خم کند (شکل 2-20).

شکل ‏2 -20سفت کردن بیش از حد گیره های حلقوی می تواند لبه پیرامونی عرشه را خم کند.

2. سینی هایی که به سمت بالا هل داده می شوند: تلفات سطح و انفجارهای داخلی آب می تواند سینی ها را خم کند ویا ابزار اتصالات را شل کند. سطوح بالای خارج از کنترل در سینی های پایین برج باعث نفوذ بخار در مایع می شود و یک اثر چکش آب ایجاد می کند که می تواند سینی ها را به سمت بالا فشار دهد. (شکل 2-21)

شکل ‏2 -21ضربه آب از طریق سطوح بالای سیال می تواند سینی ها را به سمت بالا هل دهد.
برج های کم فشار و خلاء مستعد انفجار آب هستند زیرا آب ورود به یک برج داغ می تواند فورا بخار کردن این انفجارها در ابتدا سینی ها را به سمت بالا فشار می دهند و تغییر شکل می دهند (شکل 2-22)

شکل ‏2 -22 یک انفجار آب این سینی را از پایه هایش جدا کرد

3. سینی هایی که به پایین رانده می شوند: سینی هایی که به پایین فشار داده شده اند اغلب به نظر می رسد که جسم بزرگ روی آنها پا گذاشته است. علت اصلی از دست دادن کنترل سطح مایع در پایین ستون است. این نوع آسیب اغلب در سینی های دریچه متحرک رخ می دهد، که در آن اپراتورها سطح بالای مایع را با بیرون کشیدن مایع از پایین برج با حداکثر سرعت ممکن برای رفع مشکل جبران می کنند. دریچه های متحرک مانند شیر های چک عمل می کنند و تمام مایع اضافی را به سمت پایین فرو می برند. حرکت ناگهانی مایع در زیر سینی ها خلاء ایجاد می کند و آنها را به سمت پایین می کشد. انفجارهای آب ایجاد شده از جریان خوراک، بازیافت یا جریان بازگشتی اطراف پمپ بالای سینی های آسیب دیده نیز ممکن است آنها را به سمت پایین فشار دهد. شکستن خیلی سریع دستگاه می تواند باعث این نوع آسیب نیز شود. سینی هایی که به بالا و پایین فشار داده می شوند. شکستن سریع خلا نیز می تواند موجب این خرابی شوند.
4-سینی هایی که به پایین و بالا فشار داده شده اند: یک انفجار آب در یک مکان نزدیک در برج ممکن است سینی ها ی بالای انفجار را به بالا فشار دهد و سینی های زیر انفجار را به پایین فشار دهد. بخار کردن این انفجارها در ابتدا سینی ها را به سمت بالا فشار می دهند . سینی هایی که به پایین فشار داده شده اند اغلب به نظر می رسد که شخص درشتی روی آنها پا گذاشته است. علت اصلی از دست دادن کنترل سطح مایع در پایین ستون است. این نوع آسیب اغلب در سینی های دریچه متحرک رخ می دهد، که در آن اپراتورها سطح بالای مایع را با بیرون کشیدن مایع از پایین برج با حداکثر سرعت ممکن برای رفع مشکل جبران می کنند. دریچه های متحرک مانند سوپاپ های چک عمل می کنند و تمام مایع اضافی را به سمت پایین فرو می برند. حرکت ناگهانی مایع در زیر سینی ها خلاء ایجاد می کند و آنها را به سمت پایین می کشد. انفجارهای آب وارد شده , بازیافت یا پمپاژ در اطراف رتوم بالای سینی های آسیب دیده نیز ممکن است آنها را به سمت پایین فشار دهد. شکستن خیلی سریع دستگاه می تواند باعث این نوع آسیب نیز شود. سینی هایی که به بالا و پایین فشار داده می شوند. یک انفجار آب در یک مکان نزدیک در برج ممکن است سینی ها را به بالای انفجار فشار دهد و آنها را به زیر انفجار فشار دهد.
5-2 نقش خود را به عنوان یک مهندس فرآیند به خاطر بسپارید
مهندس بازرسی فنی در موقعیت منحصر به فردی قرار دارد. اختیارات کمی داریم. ما بودجه ای را کنترل نمی کنیم و نمی توانیم تغییر در عملیات یا رویه های تعمیر و نگهداری سفارش دهیم. اما، ما مسئولیت زیادی داریم. ما می توانیم دلایل تئوری و عملی ایجاد تغییر برای بهبود بهره برداری و نگهداری را ببینیم و باید بهبودهایی را انجام دهیم که ما را ملزم به فروش راه حل های خود می کند. ما پلی بین عملیات، نگهداری و مدیریت هستیم. ما باید بالاتر از سیاست باشیم و حرکت کنیم.ما باید بدانیم که روابط باعث ایجاد نفوذ می شود، نفوذ توصیه های پذیرفته شده را ایجاد می کند، توصیه های پذیرفته شده باعث بهبود می شود، بهبودها سود بیشتری ایجاد می کند و سود بیشتر باعث ایجاد شرکت ها و مشاغل پایدار می شود.

فصل 3
نتیجه گیری و پیشنهادات
3-1 نتیجه گیری
برج تقطیر وسیله ای برای جداسازی فیزیکی و تقطیر مخلوط های مایع است که بر پایه اختلاف در نقطه جوش مایعات مختلف موجود در مخلوط، این عمل انجام می شود. در این فرآیند مایعات بر طبق میزان فراریت خود به اجزای سازنده خود تفکیک می شوند. فرآیند تقطیر یکی از نیروهای صنایع فرآیند شیمیایی است، این فرایند کاملاً انرژی بر است و حدود 3 درصد از مصرف انرژی جهان را تشکیل می دهد، تقطیر شاید مهم ترین و پرکاربردترین عملیات جداسازی است که برای حدود 95 درصد از جداسازی سیالات در صنایع شیمیایی استفاده می شود و حدود 3 درصد از انرژی مصرفی جهان را تشکیل می دهد. در ایالات متحده، حدود 10٪ از مصرف انرژی صنعتی مربوط به تقطیر است. بیش از 70 درصد هزینه های عملیاتی ناشی از هزینه های انرژی است در حالیکه بازده کلی یک تقطیر معمولی حدود 5 تا 20 درصد است. در این میان نظارت و نگهداری مناسب از سینی می تواند تا حد قابل توجهی هزینه ها و انرژی را کاهش داده و راندمان را افزایش دهد که بر عهده یک مهندس بازرسی فنی است.
در سال های اخیر، چندین گروه به طور فعال در تحقیقات در مورد طراحی ستون تقطیر کارآمد ، تجزیه و تحلیل و عملیات درگیر هستند. از سال 1990، چندین ساختار تقطیر یکپارچه حرارتی نیز به ثبت رسیده است. برای بهبود راندمان حرارتی یک ستون تقطیر، روش های مختلفی مانند اینترکولر، اینترهیتر، پمپ های حرارتی، رفلاکس ثانویه و تبخیر، و ستون های چند اثره مورد بررسی قرار گرفته اند. اساساً، ایده این است که با استفاده موثر از انرژی گرمایی واحدهای تقطیر، ورودی های انرژی خارجی را کاهش دهیم و گرما را به طور یکنواخت در طول ستون ها توزیع کنیم.
نتایج نشان می دهد که ادغام گرما با کاهش وظایف جوش آور و کندانسور منجر به بهبود قابل توجهی در بهره وری انرژی می شود. با طراحی مناسب فرآیند، حتی گاهی اوقات، برای واحد تقطیر یکپارچه حرارتی، نیازی به جوشاننده پایینی و یا کندانسور رفلاکس نیست.
زمان چرخش، فرصت های برنامه ریزی شده ای برای تمیز کردن، تعمیر و نوسازی تجهیزات فرآیند هستند.چرخش بسته به فرآیند و تجهیزات، ممکن است هر شش ماه یک بار یا به ندرت هر پنج یا شش سال انجام شود. اسکن گاما ممکن است قبلا نشاندهنده اختلال احتمالی سینی یا مشکل دیگری باشد که در بازبینی ها تعیین و تعمیر می شوند. چرخش یکی از معدود مواردی است که مهندسان ایمنی فرآیند می توانند داخل تجهیزات را ببینند. این یک فرصت ارزشمند برای رفع مشکلات عملیاتی است. در این پژوهش به نکاتی که در بازرسی از یک برج تقطیر سینی دار نیاز است رعایت شود، مفصلا پرداختیم.
ایمنی پرسنل و محل اولین مساله در بازررسی دوره ای است که باید در نظر گرفته شود. هر سایت الزامات ایمنی خاص خود را دارد. وارد شدن به یک مکان تنگ و محدود، مانند ستون تقطیر، نیاز به آموزش بیشتر دارد که خطرات اضافی و الزامات ایمنی مرتبط را به همراه دارد.تهویه مطبوع داخلی ستون و نیز تجهیزات لازم از جمله شیلد محافظ، تجهیز ارتباط رادیویی و حمل مناسب ابزار آلات بازرسی ضروری است. تاریکی، سیمها، شلنگها، آسیبهای داخلی و شل شدن قطعات، بالا رفتن از داخل ستون ها را خطرناک می کنند رادیو و ابزار ممکن است هنگام بالا رفتن و حرکت در فضاهای کوچک، حرکات را تحت فشار قرار دهند. سقوط اجسام مانند قطعات و ابزار می تواند مشکل ساز باشد، به خصوص زمانی که بیش از یک نفر همزمان در یک برج در مجاورت هم باشند ابزار و سایر قطعات داخلی ممکن است شل یا خورده شده باشند و ممکن است به خاطر وزن جابجا شوند. سرریزهای فلزی تیز، دریچه ها، پیچ ها و راهروها در همه جای یک برج وجود دارد که حرکت را مخاطره آمیز میکند و باید به تمامی انها توجه شود.
سولفید آهن ماده خطراکی است که در هر برجی که با مواد گوگردی سروکار دارد از جمله واحدهای آمین رویت می شود و بایستی با احتیاط عمل شود. اگرچه تلاش هایی برای تبدیل سولفیدهای آهن به اکسیدهای آهن انجام می شود، اما تبدیل کامل تضمین نمی شود. سولفید آهن موجود در هوا در شرایط خشک در دمای 104 درجه فارنهایت (40 درجه سانتیگراد) به اکسید آهن تبدیل می شود که در یک روز گرم تابستان به راحتی در نزدیکی دیوارهای برج بدون عایق می تواند این واکنش رخ دهد و محصولات جانبی این واکنش اسیدهای گوگردی هستند که چشم و بینی را تحریک می کنند.
یک لیست و طرح کامل عملیات بایستی به همراه داشت. هر قطعه از تجهیزات باید فهرست شده و طرح فردی آن شامل تمیز کردن و رفع مشکلات شناخته شده مشخص شود. یک نمودار علامت برای هر مرحله از عملیات و هر قطعه از تجهیزات کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که تمام بازبینی دوره ای تکمیل شده است. بازرسان مکانیکی و مواد باید یکپارچگی دیواره ستون و مشکلات اتصال و ضخامت فلز سینی ها و همچنین مسائل مربوط به حفره ها و خوردگی را ارزیابی کنند. سینی ها و توزیع کننده ها باید از نظر تراز بودن بررسی شوند. تمامی دستگاه ها باید از قبل کالیبره شوند. همراه داشتن آینه کوچک کمک می کند گوشه ها و مکان هایی را که سرتان در آن جا نمی شود را ببینید.
به هرگونه دریچه ای بر روی سینی که از بین رفته و یا گیر کرده و قطعاتی که شل شده است بایستی توجه و گزارش شود. وضعیت تمام قطعات داخلی کمکی از جمله لوله های تغذیه، و نازل های ابزارهای مختلف را بررسی کنید. سینی ممکن است به دلیل خوردگی نازک شده باشد یا در اطراف دریچه های از دست رفته ترک خورده باشد. دریچه های متحرک باید دارای حرکت کامل باشند، لذا بایستی رسوبات اطراف درپوش دریچه ها پاکسازی شود.
اکثر تیم های عملیات باید حداقل با یک برج با آسیب های مورد انتظار یا غیرمنتظره برخورد کنند. آسیب ممکن است به دلیل محدودیتهای سرعت فرآیند یا مشکلات کیفیت جداسازی باشد، و اسکن گاما ممکن است قبلا نشاندهنده اختلال احتمالی سینی یا مشکل دیگری باشد. شما باید آسیب را تجزیه و تحلیل کنید و توضیحی معقول از علت احتمالی ارائه دهید و همچنین قطعاتی را که باید سفارش داده شوند مشخص کنید. نتایج نشان می دهد که به طور کلی چهار نوع عمده آسیب بر سینی وجود دارد:
1-سینی هایی که خم شده یا ترک خورده اند: سینی ها ممکن است در طول سالها به دلیل وزن جریان ها یا بازرسانی که از آنها بالا میروند، خم شوند. خم شدن معمولا در ضعیف ترین نقطه عرشه سینی رخ می دهد.
2-سینی هایی که به سمت بالا هل داده می شوند: تلفات سطح و انفجارهای داخلی آب می تواند سینی ها را خم کند ویا ابزار اتصالات را شل کند.
3-سینی هایی که به پایین رانده می شوند: علت اصلی آن از دست دادن کنترل سطح مایع در پایین ستون است که در سینی ها با دریچه متحرک بیشتر رخ می دهد.
4-سینی هایی که به پایین و بالا فشار داده شده اند: یک انفجار آب در یک مکان نزدیک در برج ممکن است سینی ها ی بالای انفجار را به بالا فشار دهد و سینی های زیر انفجار را به پایین فشار دهد.

مراجع
[1]Robert E. Treybal، کتاب انتقال جرم،ترجمه: دکتر مرتضی سهرابی و دکتر طاهره کاغذچی،1915، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر،چاپ 14.
[2] هامفری جی ال سیبرت با فناوری های جداسازی فرصتی برای صرفه جویی در انرژی شیمی مهندسی پروگ 1992 :92.
[3] انجلین. اچ.ک، اسکوگستاد اس. انتخاب متغیرهای کنترلی مناسب برای یک سیستم تقطیر یکپارچه حرارتی با پیش فرشگر. محاسبه شیمی دان 2004، 28:683-91.
[4] برون D. شبیه سازی ستون های تقطیر با فاصله ترمودینامیکی مساوی برای محلول های منظم. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه ایالتی سن دیگو، سن دیگو، 1998.
[5] سالمون پی، نولتون جی دی. هندسه فرآیندهای جداسازی: یک قضیه اسب-هویج برای سیستم های جریان ثابت یوروفیس لت 1998؛ 42:571-6.
[6] شالر ام. ستون های تقطیر دیاباتیک بهینه شده عددی. پایان نامه دکتری، تکنیک دانشگاه کمنیتس. ، Fakultat فور Naturwissenschaften; 2007.
[7] هامفری جی ال، سیبرت اف.اف.، کورت RA. پیشرفت ها و اولویت های فناوری های جداسازی گزارش نهایی برای وزارت انرژی ایالات متحده، دفتر فناوری صنعتی، واشنگتن (DC)؛ 1991.
[8] دی کویجر. G، کیلستراپ. S. به حداقل رساندن نرخ تولید آنتروپی در تقطیر سینی باینری. بین المللی ج. ترمودین. 2000؛ 3:105-10.
[9] بروگما ای جی. ثبت اختراع هلندی 41,850; 1937.
[10] رایت رو. دستگاه شکنش. ثبت اختراع ایالات متحده 2,481,134; 1949.
[11] فلاور جی ر، جکسون ر. ترانس Inst شیمی Eng 1964؛ 42:249-58.
[12] ه ر تهی. پمپ های حرارتی در تقطیر شیمی Eng Prog 1976؛ 73:58-64.
[13] پادشاه سی جی. فرآیندهای جداسازی ویرایش دوم نیویورک: مک گراو هیل; 1980. ص. 680-9.
[14] اسمیت آر. طراحی فرآیند شیمیایی. ویرایش 1 نیویورک: مک گراو هیل; 1995. ص.341-53.
[15] آلارکون پادیلا. دی سی، گارسیا رودریگز. ل. کاربرد پمپ های حرارتی جذبی برای تقطیر چند اثر: مطالعه موردی نمک زدایی خورشیدی. نمک زدایی 2007؛ 212:294-302.
[16] آریستوف. ی ر, داووند. د, گلازنف. ایس, الیاس. ا. روشی جدید برای مطالعه دینامیک جذب / واجذب آب تحت شرایط عملیاتی واقعی پمپ های حرارتی جذب: آزمایش، انتقال جرم حرارتی Int J. doi:10.1016 / j.ijheatmasstransfer.2007.10.042.
[17] ماه RSH، نیکلاس جی جی، وودنیک. RB. تقطیر با رفلاکس ثانویه و تبخیر: یک ارزیابی مقایسه ای AIchE J 1977؛ 23:651-7.
[18] فیتزموریس. RE، Mah RSH. بهبود طراحی ستون های تقطیر با استفاده از تجزیه و تحلیل در دسترس بودن ترمودینامیکی AIchE J 1980؛ 26:265-73.
[19] شیمیزو ک، ماه RSH. ویژگی های دینامیکی سیستم های تقطیر باینری SRV Comput Chem Eng 1983؛ 7:105-22.
[20] شیمیزو. K، هولت BR، موراری. M، ماه RSH. ارزیابی ساختارهای کنترل برای ستون های تقطیر دوتایی با رفلاکس ثانویه و تبخیر. Ind Eng Chem Process Des Dev 1985؛ 24:852-8.
[21] ناکایوا M، اوا M، آکیا. T، کاوازاکی S، لوپراسیتساکول. V، یاجیما K، و همکاران. کاگاکو کوگاکو رونبون 1986؛ 12:535-41.
[22] تاکاماتسو. T، لوپراسیتساکول. V، ناکایوا M. روش مدل سازی و طراحی برای ستون تقطیر بسته شده با حرارت داخلی. J Chem Eng Jpn1988؛ 21:595-601.
[23] لوپراسیتساکول. V، حسبه S، هاشیموتو I، تاکاماتسو. T. مطالعه بهره وری انرژی ستون تقطیر دیوار مرطوب با ادغام حرارت داخلی. J Chem Eng Jpn 1990؛ 23:580-7.
[24] لوپراسیتساکول. V، حسبی S، هاشیموتو I، تاکاماتسو. T. تجزیه و تحلیل ویژگی های یک ستون تقطیر دودویی با ادغام حرارت داخلی. J Chem Eng Jpn 1990؛ 23:686-91.
[25] تاکاماتسو. T، ناکایوا M، نانانیشی. T. مفهوم ستون تقطیر یکپارچه حرارتی ایده آل (HIDiC) و خواص اساسی آن. کاگاکو کوگاکو رونبون 1996؛ 22:985-90.
[26] تاکاماتسو. T، ناکایوا M، نانانیشی. T، آسو. K. امکان صرفه جویی در انرژی در ستون تقطیر یکپارچه حرارتی ایده آل (HIDiC). کاگاکو کوگاکو رونبون 1997؛ 23:28-36.
[27] هوانگ K، ناکایوا M، آکیا. T، اسو K، تاکاماتسو. T. ملاحظات عددی در مدل سازی دینامیکی و کنترل ستون های تقطیر یکپارچه با حرارت ایده آل. J Chem Eng Jpn 1996؛ 29:344-51.
[28] فوکوشیما تی، کانو ام، هاسبه اس. دینامیک و کنترل ستون تقطیر یکپارچه حرارتی (HIDiC). J Chem Eng ژاپن 2006؛ 39:1096-103.
[29] ناکایوا ام. ، هوانگ ک،. اندو ا. ، اوهموری تی. ، آکیا تی. ، تاکاماتسو تی.. ستون های تقطیر یکپارچه حرارت داخلی: یک بررسی. ترانس. IChemE 2003؛ 81:162-77.
[30] تاکاماتسو. T، ناکایوا M، اسو K. ثبت اختراع ژاپنی شماره. 3184501; 1990.
[31] اسو K، ماتسو. H، نودا. H، تاکادا. T، کوبایاشی. N. ستون تقطیر یکپارچه حرارتی. ثبت اختراع ایالات متحده 5783047; 1998.
[32] اسو K، ماتسو. H، نودا H، تاکادا. T، کوبایاشی. N. ستون تقطیر نوع تبادل حرارت داخلی. ثبت اختراع اروپایی EP0726085; 2002.
[33] اسو K، ناکانیشی. T، ناکایوا M، تاکاماتسو. T. ستون تقطیر یکپارچه حرارتی. ثبت اختراع اروپایی EP1380328; 2007.
[34] دی گراو. J, دی رایک A, اولوجیک. Z, جانسن PJ. ستون تقطیر یکپارچه حرارتی ثبت اختراع اروپایی EP1332781; 2003.
[35] دی گراو. J، استین باکر. MJ، دی رایک A، اولوجیک. Z، جانسن PJ. ستون تقطیر با ادغام حرارتی. ثبت اختراع اروپایی EP1476235; 2004.
[36] دی گراو. J، استین باکر. MJ، دی رایک. A، اولوجیک. Z، جانسن PJ. ستون تقطیر یکپارچه حرارتی ثبت اختراع ایالات متحده US2005121303; 2005.

2

2