プラスチックは腐食性の取り扱いに最適です

Jul 13, 2023

ポンプは地球上で最も攻撃的で腐食性の高い製品を処理するため、これらの用途ではプラスチックが優先される選択肢になりつつあります。 ここでは、CDR ポンプについて、この材料の利点とそれが提供できるソリューションについて説明します。

要求の厳しい多くの産業環境での作業の矢面に立たされるポンプは、酸や揮発性化学物質からスラリーや凝集溶液に至るまで、非常に腐食性の高い多種多様な物質を扱うことが求められます。

もちろん、ポンプが故障することはあり、そのような事態を避けるためには、効率やランニングコストを犠牲にすることなく、信頼性とピーク出力を確保するために最初に正しい選択を行うことが重要です。

初心者にとって、プラスチックはポンプの構造に明らかな選択ではないように思えますが、CDR ポンプはそうではないと主張します。 同社は、要求の厳しい過酷な環境で使用するポンプの製造にプラスチック材料を使用する先駆者の 1 つであり、初期にはソリッド ブロック ポリプロピレンや PVDF などの材料を使用していました。

同社の現在のポートフォリオには、ポリプロピレンライニング、ETFEライニング、PFAライニングなどの多くの先進的な材料が含まれており、これらはすべて、攻撃的な化学物質や極端な温度に特に適しています。

CDR Pumps UK Ltd マネージングディレクターのアシュリー・フェン氏は次のように述べています。「当社は非常に優れた耐食性を実現しており、最高 180°C の温度で動作できるにもかかわらずコスト効率が優れています。製品を強化するガラス繊維ではなく、常にバージン材料を使用しています。」プラスチック部品は、マイクロチップや溶剤の製造などの分野で役立ちます。成長市場です。」

流量最近、CDR は、世界中の幅広い製造用途に使用される原材料を製造する化学製造会社からアプローチを受けました。 要件は、36% 塩酸溶液をさまざまな異なる流量で最大 2 台のタンカーから同時に荷降ろすための安全なソリューションでした。

追加のリスクには、最大 40°C の温度で塩酸の煙が発生することが含まれます。 この酸は、一緒に作業する人々に有毒であるだけでなく、さまざまな製造材料に対しても腐食性があります。 お客様のニーズは、再循環用の 12.5 m3/時間の流量から、タンカーの荷降ろし用途の最大 73 m3/時間まで、多岐にわたりました。

パーフルオロアルコキシ (PFA) でライニングされたケミカル ポンプが正しい選択であると判断されました。 PFA は、化学的腐食に耐性があり、非常に高い「溶融速度」を特徴とし、応力や亀裂に対する耐性が高いため、高温用途で使用できるコポリマー樹脂です。

その結果、4 台の UTN-BL ポンプ、密結合 PFA ライニング磁気駆動ポンプが選択されました。 ゼロ蒸気損失設計を特徴とするこの遠心ポンプは、ヒュームと液体を安全に封じ込めます。 システムやポンプに損傷を与えることなく柔軟性を提供する可変速ドライブを追加することで、顧客のバリフロー要件が満たされました。

CDR Pumps UK は CDR Pompe Italia の一部門です。 イタリアのミラノに本拠を置く親会社は、60 年以上化学プロセスポンプを製造しており、英国、アイルランド、アジア向けに化学/医薬品部門を分割することを決定した後、20 年以上前に英国に進出しました。 製造の大部分はイタリアで行われ、英国での活動はベースプレートの製造に限定されています。

効率の向上 CDR はプラスチックだけでなく、ステンレススチール製のマグドライブも製造しています。 最新の UTS-EVO シリーズは、効率を 22% 向上させ、運用コストを削減しました。

インペラとケーシング設計のための数値流体力学、コンポーネント設計のための応力解析、製品開発のための迅速なプロトタイプ製造など、最新のテクノロジーを使用して、すべてのポンプが最先端の効率と油圧能力を確実に提供しています。

多くの顧客では、設置に特注の要素が必要になることがよくあります。 CDR エンジニアは現場に出向いて、ポンプが設置環境の特定のニーズに適合しているかどうかを確認します。 あらゆる問題はその場で解決します。

フェン氏は、「私たちの仕事のやり方の多くは、基本に立ち返ることです。市場にある多くの機器が大きすぎるのは、過去にクライアントが、ポンプには最大出力の能力が必要であり、非常に非効率的であると言っていましたからです」と述べた。運営には莫大な費用がかかります。私たちはより効果的なソリューションを再設計し、活用し、推奨します。」

厳しい条件良い例としては、北海の石油掘削装置向けに特注のディーゼル エンジン冷却システムを設置したことが挙げられます。 このクライアントは、既存の冷却システムが適切な選択肢ではないことが証明されている海洋施設からアプローチを受けました。 この施設では、-30 °C から +40 °C までの周囲温度範囲で動作するシステムが必要でした。

すでに導入されているものと同様ですが、ATEX (危険、爆発の可能性) 環境におけるより困難な条件に対応できる、新しいディーゼル エンジン冷却システムが必要でした。 その結果、冷却液を再循環させるための TCH メカニカルシール遠心ポンプを組み込んだ新しいラジエーター システムが設計されました。

TCH は非常に柔軟なソリューションであり、耐久性の高い材料を扱うことができます。 ステンレス鋼で製造され、ステンレス鋼ベアリングブラケットを備えているため、海洋施設に不可欠な耐食性を備えながら、非常に幅広い屋外温度で動作できます。

このシステムは、厳選された大型の高出力モーターの過熱を防ぐために製造されており、その結果、CDR は低い周囲温度にも耐えることができるポンプ モーターを供給しました。 その結果、ATEX、ISO 9001、および 14001 に準拠した新しい冷却システムが誕生しました。

研究開発に関してフェン氏は、「設計と製造は絶えず進化しており、それは現場で働くエンジニアがアドバイスや問題の調査を行っていることによるものだ」と述べた。

「最も重視しているのは効率です。エネルギー消費量と運用コストを削減しようとする動きが非常に強く、投資のほとんどがその方向に向けられています。これらの領域を 1 ～ 2% 改善できれば、大きな効果が得られます」違い。"

その一例は、名前が示すように、高価な圧縮空気ではなく電気モーター駆動を使用する電子作動ダイヤフラム ポンプです。 このドライブは、従来の空気作動ダイヤフラム ポンプと比較して消費エネルギーが最大 5 倍少なく、シールレス設計により漏れや故障がなくなりました。

電気駆動装置また、電気駆動装置によりポンプ制御が向上し、流体を正確に計量できます。 CDR エンジニアは、このポンプにより年間最大 11,000 ドルの節約が可能であり、運用開始から最初の 6 か月以内に追加コストを相殺できると考えています。

CDR は、別のイタリアのメーカー、ポンペトラヴァイニとも緊密な関係にあり、これにより液封真空ポンプの強力な市場を構築することができました。 これらは、化学プラント、特に蒸留塔、乾燥および低圧反応器の多くのプロセスの重要な部分です。 真空システムは複雑ではありませんが、信頼性を維持するにはバランスをとり、正しく設定する必要があります。

最近、お客様から、2 段水封真空ポンプの騒音が大きくなり、早期故障と動作の信頼性の低下の可能性があるとの報告がありました。 この二段液封真空ポンプは、33 mba、210 m3/hr の流量で作動しました。 液環を形成するプロセス水の温度は 180°C でした。

Pompe Travaini は、製造に影響を与えることなくプロセスが稼働していることを確認するために、2 段水封真空ポンプを 1 週間以内にイタリアから出荷しました。

CDR Pumps UK のセールスマネージャーである Kevin Pratt 氏は次のように述べています。「これらの状況に迅速に対応することは常に重要ですが、これらの問題の再発を防ぐために故障モードを理解することも同様に重要です。液封真空ポンプに供給するプロセス水は、適切な流量で約 15°C で 33 mbar の真空を供給します。これにより、液封の沸騰やキャビテーションが防止されます。」

プロセス水の温度が高すぎ、プロセス流量が低すぎるため、ユニットにキャビテーションが発生していることが判明しました。 CDR エンジニアリング チームは、お客様がプロセスを変更して運用寿命を最大化できるよう支援しました。

信頼性の向上さらなるキャビテーションの問題を防ぐために、プロセス水は 15°C に下げられ、流量はレギュレーターによって制御されました。 新しい真空ユニットは 1 週間以内に取り付けられ、給水プロセスに変更が加えられました。 現在、掃除機セットは過度の騒音なく動作し、信頼性が向上しています。

他のあらゆるビジネスと同様に、新型コロナウイルス感染症 (Covid-19) は CDR ポンプにも影響を与えましたが、営業は続けています。 フェン氏は、「人々が在宅勤務をしているため、業務はリモートで継続した。顧客の一部が医薬品を製造していたので、製造を続けるために特別なライセンスを取得した」と述べた。

しかし、CDRは依然として12～18か月前のパンデミック前の注文簿を処理しており、多くのプロジェクトが新型コロナウイルス感染症の影響で停止しているため、現在のビジネスはフェン氏の主な関心事ではない。 しかし、特にアジア市場は現在多くの問い合わせがあり「非常に活況」であるため、同氏は依然として前向きだ。

「私たちは非常に多忙を極めています。私たちは、複数の拠点の優良顧客が関与する多国籍化学産業にサービスを提供しています」とフェン氏は語った。