Laserreinigung in der petrochemischen Industrie: Anwendungen, Vorteile und Lösungen

Petrochemische Anlagen arbeiten über lange Zeiträume unter hohen Temperaturen, hohem Druck und korrosiven Medien, sodass sich auf ihren Oberflächen häufig industrielle Verunreinigungen wie Öl, Rost, Zunder und Polymerverschmutzungsschichten ansammeln. Herkömmliche Reinigungsmethoden haben im Allgemeinen Schwierigkeiten, eine selektive-Bereichsreinigung zu erreichen, und können Sekundärschäden am Substrat verursachen, was es schwierig macht, den ständig-steigenden Reinigungsanforderungen der Branche gerecht zu werden. Gleichzeitig stellen strengere Umweltvorschriften eine ernsthafte Herausforderung für herkömmliche Prozesse wie die chemische Reinigung dar. Effizient, umweltfreundlich, sicher und zuverlässigLaserreinigungstechnologieentwickelt sich nach und nach zu einer wirksamen Lösung für die Reinigungsprobleme der petrochemischen Industrie.

1. Reinigungsanforderungen bei Geräteverschmutzung

Aufgrund ihrer anspruchsvollen Betriebsumgebung sind petrochemische Anlagen anfälliger für industrielle Verschmutzung. Ablagerungen auf Geräteoberflächen verringern nicht nur die Produktionseffizienz und beeinträchtigen die Leistung der Komponenten, sondern können auch zu Sicherheitsvorfällen und wirtschaftlichen Verlusten führen. Um den normalen Betrieb der Anlagen aufrechtzuerhalten, müssen petrochemische Anlagen vor der Inbetriebnahme und nach einem bestimmten Betriebszyklus die gesamte Anlage oder Teile davon reinigen.

2. Reinigungsanforderungen vor der Inspektion beim Herunterfahren

Wenn petrochemische Anlagen zur Inspektion abgeschaltet werden, müssen die zu untersuchenden Bereiche getestet werden. In Zonen, die von Korrosion oder Spannungskonzentrationen betroffen sind und in denen mit dem Auftreten von Defekten wie Rissen oder Perforationen zu rechnen ist, müssen die Oberflächenfarbe und die Verschmutzungsschichten durch Reinigen entfernt werden, um das Grundmaterial freizulegen, bevor eine wirksame Inspektion und Bewertung durchgeführt werden kann.

Um Wartungszyklen weiter zu verkürzen, Ausfallzeiten zu reduzieren und Wartungskosten zu senken, benötigt die petrochemische Industrie dringend eine Reinigungstechnologie, die bequemer, effizienter, umweltfreundlicher und sicherer ist als herkömmliche Methoden zur Oberflächenvorbereitung vor der Stillstandsinspektion.

3. Einschränkungen bestehender Reinigungstechnologien

Reinigungstechnologien, die derzeit weltweit für petrochemische Anlagen eingesetzt werden, lassen sich in drei Kategorien einteilen: chemische Reinigung, physikalische Reinigung und umweltfreundliche mikrobielle Reinigung, wobei die chemische Reinigung etwa 70 % des Marktes ausmacht. Da die moderne petrochemische Industrie ihre Anforderungen an Reinigungsqualität, Umweltschutz und Sicherheit immer weiter erhöht, weisen herkömmliche Reinigungstechnologien die folgenden Mängel auf:

• Eine selektive-Bereichsreinigung ist schwierig zu erreichen und der Reinigungsbereich und die Intensität können nicht genau gesteuert werden, was zu einer Beschädigung des Substrats oder zu Folgeschäden führen kann.
• Bei der chemischen Reinigung entstehen große Mengen an Abfallflüssigkeiten und Abwasser, und die Entsorgungskosten sind hoch, was die Einhaltung immer strengerer Umweltvorschriften erschwert.
• Einige Reinigungsmethoden sind zeit{{0}aufwändig und arbeitsintensiv-, mit langen Reinigungszyklen, die die Effizienz der Gerätewartung beeinträchtigen.

4. Vorteile der Laserreinigung

Im Vergleich zu herkömmlichen ReinigungstechnologienIndustrielle Laserreinigungsmaschinenbieten folgende besondere Vorteile:

• Es wird nur eine kleine Menge Hilfslösung benötigt, und unter bestimmten Arbeitsbedingungen ist überhaupt keine Lösung erforderlich.
• Eine Vielzahl von Verunreinigungen kann von den unterschiedlichsten Substratmaterialien entfernt werden.
• Oberflächenverunreinigungen werden effektiv entfernt, wobei der Untergrund nur minimal beschädigt wird.
• Der Reinigungsbereich und die Reinigungsqualität können präzise gesteuert werden.
• Es sind tragbare Einheiten erhältlich, die eine hervorragende Mobilität bieten.
• Automatisierung ist einfach umzusetzen.
• Die Geräte haben eine lange Lebensdauer, verbrauchen während des Betriebs nur Strom und liefern niedrige Gesamtkosten.

1. Reinigungsmechanismen

Die Laserreinigung ist eine umweltfreundliche, zerstörungsfreie Oberflächenreinigungstechnologie, die durch die Wechselwirkung zwischen Laserlicht und Materie Verunreinigungen von einem Substrat entfernt. Am Laserreinigungsprozess sind vier Arten von Interaktionszielen beteiligt: ​​die Schadstoffschicht, das Gas innerhalb der Schadstoffschicht, das Substrat und ein vorab aufgebrachter Flüssigkeitsfilm.

2. Trockenreinigung vs. Nassreinigung

Die Reinigungsmodi, die den ersten drei Zielen entsprechen, werden zusammenfassend als „Trockenreinigung“ bezeichnet und sind in industriellen Anwendungen am weitesten verbreitet. Bei häufigen Verunreinigungen wie Farbe und Gummi reicht die richtige Auswahl der Laserquelle und der Prozessparameter für eine effektive Entfernung aus.

Der vierte Modus heißt „Nassreinigung“, bei dem ein Flüssigkeitsfilm zur Unterstützung der Entfernung hartnäckiger Verunreinigungen eingesetzt wird. Obwohl bei dieser Methode eine geringe Menge an Abfallflüssigkeit entsteht, ist das Volumen weitaus kleiner und weniger gefährlich als bei der chemischen Reinigung. Bei brennbaren, korrosiven oder giftigen Ablagerungen in der petrochemischen Industrie empfiehlt sich die Nassreinigung, um zu verhindern, dass Verunreinigungen bei der Laserreinigung verbrennen oder sich ausbreiten.

Die Laserreinigung kann auf eine Vielzahl petrochemischer Geräte angewendet werden, darunter Wärmetauscher, Tanks, Reaktoren, Türme, Lagerbehälter, Rohrleitungen, Kompressoren und Zentrifugen. Die beiden häufigsten Anwendungen - Plattenwärmetauscher und Kesseldampftrommeln - werden im Folgenden im Vergleich zu herkömmlichen Reinigungsmethoden diskutiert, um die Überlegenheit und Anwendbarkeit der Laserreinigung zu veranschaulichen.

1. Reinigung des Plattenwärmetauschers

Ein Plattenwärmetauscher besteht aus abwechselnd gestapelten und in einem Rahmen zusammengepressten gewellten Wärmeübertragungsplatten. Herkömmliche Reinigungsmethoden wie die Reinigung mit Hochdruckwasser erzeugen Abfallflüssigkeiten und Abwasser, die im Widerspruch zu immer strengeren Umweltauflagen stehen, und das Trocknen der gereinigten Platten ist zeit{2}aufwändig und arbeitsintensiv-. Wenn eingepulst LaserreinigungsmaschineSelbst dicke Schmutzschichten werden vollständig entfernt und die Platten können nach der Reinigung sofort wieder zusammengebaut werden - einfach und bequem.

Abb. 1 (a) Plattenwärmetauscher im Betrieb; (b) Wärmetauscherplatten, die mit Hochdruckwasser gereinigt werden; (c) Wärmetauscherplatten mittels Laser gereinigt.

2. Reinigung der Dampftrommel des Kessels

Die Dampftrommel ist der Druckbehälter, der dem Betriebsdruck des Kessels standhält und die wichtigste, schwerste und teuerste Komponente eines Kessels - ist; dieselbe Komponente, in der gewartet werden mussWärmekraftwerke, wo sich die Laserreinigung bereits bewährt hat. Herkömmliche Reinigungsmethoden sind zeit{1}aufwändig und arbeitsintensiv-und die Reinigungsintensität und -fläche lassen sich nur schwer genau steuern; Durch den Reinigungsprozess können bestehende Mängel sogar noch vergrößert werden. Die Laserreinigung entfernt selektiv Öl, Rost, Zunder und andere Verunreinigungen, ohne den Untergrund zu beschädigen. Darüber hinaus kann die Ausrüstung tragbar gemacht werden, sodass Arbeiter sie für Arbeiten in der Höhe tragen können, was die Demontagezeit der Ausrüstung verkürzt und Arbeitskosten spart - ein Vorteil, der in unserem Leitfaden ausführlich beschrieben wirdLaserreinigung für nicht-zerlegbare Geräte.

In der tatsächlichen Feldanwendung verwendete das technische Team von King's Laser a200 W tragbare Pulslaser-Reinigungsmaschinezum Reinigen des Schweißnahtbereichs. Nach vier Reinigungsdurchgängen waren ein strahlend weißes Grundmetall und deutliche Schweißspuren sichtbar, und weder das Grundmetall noch die Umgebung wurden beschädigt.

Abb. 2 (a) Zerlegte Kesseldampftrommel; (b) Arbeiter, die Reinigungsarbeiten an der Dampftrommel durchführen; (c) Reinigungswirkung auf den Schweißnahtbereich mit einem 200 W Handpulslaser-Reinigungsgerät.

Die Laserreinigung steht in petrochemischen Anwendungen immer noch vor folgenden Herausforderungen:

1. An petrochemischen Standorten können Reste brennbarer oder explosiver Gase oder Flüssigkeiten vorhanden sein. Die Etablierung geeigneter Prozessabläufe, Standards und eines Sicherheitsbewertungssystems ist eine zentrale Herausforderung für die Anwendung.
2. Die Effizienz und Qualität der Laserreinigung wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter Laserenergiedichte, Scangeschwindigkeit, Scanabstand, Fokusgenauigkeit und Überwachungsrückmeldung. Die Erforschung dieser Faktoren und ihrer Auswirkungen -, insbesondere der Prozessoptimierung unter ultra-schnellen, mikro-Anforderungen -, ist eine weitere Herausforderung.

Mit seinen Vorteilen hoher Effizienz, Präzision und Umweltfreundlichkeit ist die Laserreinigung ein ideales Mittel für die petrochemische Industrie, um Qualität und Effizienz zu verbessern, Energie zu sparen und Emissionen zu reduzieren sowie von herkömmlichen Reinigungsmethoden auf neue Reinigungsansätze umzusteigen. Darüber hinaus kann nach der Laserreinigung der petrochemischen Ausrüstung immer noch die Lasertechnologie für die nachfolgende Bearbeitung ausgewählt werden, was eine vollständig laserbasierte Bearbeitungslösung ermöglicht.