Предотвратяване на риска и план за спешна работа при често срещани внезапни повреди на титаниеви нагревателни тръби във ферментационни резервоари

При производството на непрекъсната ферментация в продължение на 24 часа внезапната повреда на титаниеви нагревателни тръби, включително изтичане, електрически теч, спукване на тръбата и силно прегряване на котлен камък, ще доведе до бракуване на бульона, разрушаване на стерилната среда, спиране на производствената линия и дори инциденти, свързани с безопасността на оборудването. Този документ организира стандартните рискове от внезапна повреда, пред-предупредителни знаци за преценка,-стъпки за аварийно изхвърляне на място и-стандарти за ремонт след-възстановяване на повреда, за да създаде цялостна система за предотвратяване на безопасността и реагиране при извънредни ситуации.

1. Внезапна повреда 1: Изтичане на заваръчен шев на титаниева тръба (най-често срещаният инцидент)
Ранни предупредителни знаци преди изтичане
Натрупване на корозионна утайка от бял титанов оксид около заваръчния шев, както и бавно, непрекъснато просмукване на течност при заваръчния шев на фланеца по време на ежедневното патрулиране.

Изходната мощност на отопление се увеличава значително, докато ефективността на отопление намалява в резултат на аномалните колебания в температурата на резервоара.

Дебелината на остатъчната стена на заваръчния шев е по-малка от 60% от първоначалната дебелина, както е посочено от тримесечния тест за дебелина на стената.

Причини за възникване
Горната заваръчна дъга е обект на дългосрочно-изтъняване, стагнация на мехурчета, водородна крехкост и хлътване, както и корозия в пукнатини и разширяване на микропукнатини.

Процедури за спешно изхвърляне, които се прилагат на-сайта
За да намалите риска от токов удар, незабавно изключете цялото захранване на отоплението и обезопасете електрическия шкаф.

Изолирайте модула на нагревателната тръба от циркулационния контур на резервоара, като затворите входните и изходните клапани на нагревателната среда.

Ако обемът на изтичане е незначителен: Прехвърлете ферментационния бульон в резервен стерилен временен резервоар чрез преносния тръбопровод.

В случай на изтичане на голяма{0}} площ, което води до загуба на бульон, е необходимо да спрете разбъркването и аерирането, да закрепите изпускателния отвор на резервоара, за да предотвратите външно бактериално замърсяване, и да изпразните резервоара за поддръжка след прехвърлянето на бульона.

Маркирайте номера на изтичащата нагревателна тръба, изолирайте я и преминете към резервната нагревателна група в случай на много{0}}тръбно паралелно оформление.

Стандарт за ремонт след-отказ
Изпразнете резервоара и почистете старателно въглеродния котлен камък по повърхността на тръбата. Напълно полирайте корозионните отвори и зоните на пукнатини.

Извършете ремонт чрез заваряване с аргонов екран, за да коригирате проникващи дефекти и шлайфайте заваръчния шев, за да постигнете безпроблемен преход на дъгата.

Преди възобновяване на употребата, хидравличното налягане се поддържа на 1,5 пъти работното налягане в продължение на 30 минути без никакво изтичане по време на цялостното химическо ре-пасивиране.

В рамките на една година намалете цикъла на откриване на дебелината на стената за ремонтираната тръба до месечен.

2. Внезапна повреда 2: Повреда на изолацията поради изтичане на електричество в нагревателния тръбопровод
Индикатори за ранно предупреждение
Превключвателят за защита срещу изтичане на електричество често се изключва по време на процеса на стартиране на отоплението.

Мултиметърът е открил индуцирано напрежение в металната външна част на резервоара.

Сериозното стареене на проводника с вътрешно съпротивление е следствие от дългосрочна-висока повърхностна плътност на мощността.

Причини за възникване
Локализирано прегряване на стената на тръбата за продължителен период от време, влага на прах от вътрешна изолация от магнезиев оксид след микро-изтичане на тялото на тръбата и високо-температурно стареене на нагревателния проводник, което води до сухота.

Аварийно изхвърляне
По време на аварийно прекъсване на електрозахранването на персонала е забранено да се докосва до металната външна част на резервоара преди изолирането на захранването.

Уверете се, че електрическият контролен шкаф не е опръскан с течност и изчакайте тялото на тръбата да изстине напълно.

Възелът на нагревателната тръба е разглобен; ако средата проникне в сърцевината на тръбата, тръбата незабавно се разрушава (вътрешната изолация не може да бъде поправена).

Преди да смените резервната титаниева нагревателна тръба, проверете дали съпротивлението на изолацията е поне 200 MΩ при нормална температура.

Превантивни мерки
Уверете се, че изключването-за блокиране на нивото на течността се спазва стриктно; регулиране на плътността на мощността на повърхността в съответствие с работния капацитет; и провеждане на проверка за демонтаж на два пъти годишно на стари тръби с експлоатационен живот над три години.

3. Внезапна повреда 3: Местната повърхност на тръбата се нагрява до червено- поради тежкото покритие от въглероден котлен камък, което води до прегряване.
Индикатори за ранно предупреждение
Мощното натоварване непрекъснато се увеличава и скоростта на нагряване на резервоара става изключително бавна.

Стената на тръбата е изцяло покрита с дебел черен коксов слой, както се вижда от наблюдението на наблюдателното стъкло.

Голяма{0}}област с нисък{1}}потенциал необичайна област се показва от теста за потенциален пасивен филм.

Причини за възникване
Недостатъчна скорост на циркулационния поток, свръхвисока повърхностна плътност на мощността и закъснял цикъл на CIP почистване.

Аварийно изхвърляне
Увеличете честотата на циркулационната помпа до максимум, за да подобрите почистването; намалете мощността на отоплението до минимална предавка или изключете отоплението.

За да елиминирате риска от нагряване на тръбата до червено, охладете резервоара до под 45 градуса, като използвате циркулация на студена вода, ако средата е високо{2}}температурен ферментационен бульон.

Организирайте спешно онлайн CIP отстраняване на котления камък с помощта на комбинирана почистваща течност с водороден пероксид-лимонена киселина след прехвърлянето на бульона.

Измерете отново дебелината на стената, след като скалата бъде отстранена, за да сте сигурни, че няма локално изтъняване, причинено от прегряване.

Продължителна профилактика
Проектиране на оформление на нагревателната тръба с ниско{0}}топлинно натоварване по време на трансформацията на оборудването; прилагайте двуседмично дълбоко почистване за ферментационни резервоари с високо-захар и висок{2}}вискозитет.

4. Внезапна повреда 4: Голям{2}}обемен среден изтичане на пръскане поради повреда на уплътнението на фланеца
Индикатори за ранно предупреждение
PTFE уплътнението се екструдира и деформира, а уплътнителната повърхност на фланеца непрекъснато се излива.

При тримесечно откриване има често падане на налягането по време на проверка на хидравличната плътност.

Причини за възникване
неравномерност на уплътнителната повърхност на фланеца, умора от компресия при повтарящ се термичен цикъл и стареене на уплътнението след дълго-променливо потапяне в киселина-основа.

Аварийно изхвърляне
Намалете нагревателната мощност, затворете циркулационния вентил и постепенно освободете вътрешното налягане на резервоара през изпускателния отвор.

За да сведете до минимум загубата на материал, поставете събирателния съд под фланеца, за да съберете изтеклия стерилен бульон.

След освобождаване на налягането, разглобете фланеца и го сменете с ново, чисто PTFE плоско уплътнение. Преди повторно сглобяване полирайте плитките вдлъбнатини на уплътнителната повърхност на фланеца.

За да предотвратите вторично изтичане и едностранно притискане на уплътнението, затегнете крепежните елементи на фланеца напречно по равномерен начин.

Правило за превенция
По време на полу{0}}годишната поддръжка всички PTFE уплътнения и изолационни втулки на болтовете се сменят равномерно на всеки шест месеца.

5. Внезапна повреда 5: Крехка експлозия поради водородна крехкост в заваръчния шев (висок риск, без видимо предварително -изтичане)
Индикатори за ранно предупреждение
Записите за поддръжка показват, че ецването с неорганични киселини се извършва често без ползата от изпичането с отстраняване на водород след{0}}почистването.

Разпръснатите сигнали за вътрешни микро кухини при заваръчните шевове се откриват чрез ултразвуково откриване преди повреда.

Причини за възникване
Термичното циклично напрежение предизвиква мигновено крехко напукване, тъй като масата на водородните атоми се натрупва в титановата матрица.

Аварийно изхвърляне
Изолирайте нагревателния кръг незабавно в случай на пълно прекъсване на захранването, за да предотвратите изгарянето на бульона с висока-температура по време на изхвърляне.

Изпразнете напълно резервоара и го дезинфекцирайте. Изхвърлете замърсения бульон, тъй като металният детрит може да замърси ферментационната среда.

Локалният ремонт чрез заваряване е невалиден за водородна крехкост-повредена матрица и спуканата нагревателна тръба незабавно се бракува.

Останалите титаниеви тръби в същия резервоар се разглобяват и се подлагат на процес на изпичане при 120~150 градуса за отстраняване на водород за продължителност от 3 часа. Впоследствие се провежда ултразвуково откриване на дефекти, за да се идентифицират всички скрити водородни дефекти.

Спецификация за профилактика
Заменете лимонената киселина с неорганичния киселинен агент за отстраняване на котлен камък; необходимо е изпичане за отстраняване на водород след всяка операция по почистване с неорганична киселина.

6. Система за управление за универсална пред-превенция на риска
Ежедневно патрулиране: Ключови точки за наблюдение: Циркулационен и аерационен поток, аномалия при отоплителен товар, тест на функцията за блокиране на нивото на течността и просмукване на фланеца.

Бариера за тримесечно не{0}}разрушително изпитване: измерване на дебелината на стените, откриване на дефекти на заваръчните шевове, тест за потенциал на пасивен филм и предварително елиминиране на скрити изтънявания и микропукнатини.

Стандарт за резервни части: Всяка производствена линия трябва да бъде оборудвана с минимум 10% резервни титаниеви нагревателни тръби, както и подходящо количество PTFE уплътнения за храна -и изолационни втулки на крепежни елементи.

Изисквания за обучение на оператори: На всеки шест месеца целият -персонал на обекта трябва да провежда учение за спешни случаи и да демонстрира умения в потока от аварийни прекъсвания на електрозахранването, изолиране на клапани и операции по прехвърляне на бульон.

7. Сравнителна таблица на всички внезапни повреди за аварийно обезвреждане
вход:

Тип внезапна повреда Основен Сигнал за ранно предупреждение Първична аварийна стъпка Пост-отказ Стандарт за изхвърляне
Изтичане на течност по време на проникване на заваръчния шев Непрекъснатото просмукване от заваръчния шев на фланеца води до намаляване на ефективността на нагряване. Изключете нагревателната мощност, изолирайте нагревателния контур и прехвърлете бульона. Ремонт на заваръчния шев, цялостно ре-пасивиране и хидравлично изпитване
Утечка на електричество поради повреда на вътрешната изолация. Индуцираното от резервоар-напрежение се открива и предпазителят от изтичане се задейства многократно. Пълна електрическа изолация, без контакт с корпуса на резервоара. Повредената тръба беше незабавно изхвърлена и квалифицирана резервна тръба беше заменена.
Прегряване на-червена гореща тръба поради тежък въглероден котлен камък Ненормално пренапрежение на мощността, бавна скорост на нагряване Намалете количеството топлинна мощност и внедрете циркулационно охлаждане с пълна-скорост. Освен това извършете спешно композитно течно отстраняване на котлен камък и -проверете отново дебелината на стената.
Теч от спрей от уплътнението на фланеца Деформация на екструзия на уплътнението, изтичане на фланец Бавно освободете налягането в резервоара и съберете изтичащата среда. Трябва да се монтира ново PTFE уплътнение и уплътняващата повърхност на фланеца трябва да се полира.
Крехко спукване на заваръчен шев поради водородна крехкост. Често се наблюдава ецване с неорганична киселина и вътрешни кухини се откриват от предишния ултразвук. За да се предотврати изхвърлянето на гореща течност, се прилага аварийно прекъсване на захранването. Отстранява се спукната тръба, останалите тръби се изпичат, за да се отстрани водородът.
Съкратено резюме
За да се предотвратят инциденти, свързани с безопасността, и-мащабно изхвърляне на бульон, стандартизираните аварийни операции трябва да дадат приоритет на изолацията на захранването и изолацията на безопасността на резервоара. Това е така, защото всички внезапни повреди на титаниеви нагревателни тръби идват със съответните предварително-предупредителни необичайни сигнали. Създайте механизъм за проверка на двоен риск, който включва ежедневни патрули и тримесечни не-разрушителни тестове. Запазете достатъчно количество резервни части и стандартизирайте процедурите за почистване и поддръжка, за да намалите значително появата на внезапни повреди. Разработете целеви стандарти за ремонт или бракуване, базирани на различни механизми за повреда, за да осигурите безопасно и стерилно възобновяване на производството възможно най-скоро.