Les vannes installées dans des applications difficiles de production de polyéthylène et de polypropylène nécessitent des considérations de conception supplémentaires pour assurer la fiabilité.
La manipulation de la poudre de polyéthylène et de polypropylène pendant le procédé de refoulement du produit est une application difficile pour les vannes. Elle se caractérise par des cycles fréquents et à vitesse élevée en présence de particules de poudre abrasives et intrusives. Les producteurs de polyéthylène et de polypropylène ont besoin de solutions qui assurent des performances d’étanchéité sur une longue durée de vie afin de prolonger la disponibilité et la productivité du réacteur qui alimente leurs procédés en aval.
La production de polyéthylène et de polypropylène est un procédé sous licence. Dans ce procédé, la poudre est créée dans un réacteur avec l’ajout d’un catalyseur. Cette poudre est évacuée du réacteur pour un traitement ultérieur et une granulation en vue d’une utilisation en aval. C’est pendant cette phase du système de refoulement de la poudre (PDS) que les producteurs sont confrontés à des défis importants en ce qui concerne la fiabilité de leurs vannes et, en fin de compte, la productivité de leurs opérations. Ces défis de procédé, illustrés en détail ci-dessous, nécessitent une technologie supérieure de vannes afin de faire progresser les objectifs de qualité et d’efficacité des producteurs. Les icônes de vannes de couleur bleue dans la carte de procédé ci-dessous indiquent les vannes de service critiques qui nécessitent une attention prioritaire.
Les vannes automatisées dans les applications de refoulement de poudre doivent être capables de fonctionner à une vitesse et une fréquence élevées. Les vitesses d’ouverture ou de fermeture doivent généralement être inférieures à 1 seconde par pouce, avec plus de 600 cycles par jour.
Cela impose des contraintes importantes aux composants de la vanne, mais nécessite aussi un actionneur de haute technicité. Ces actionneurs doivent être construits avec des matériaux trempés, des ressorts, des roulements et des joints optimisés. Les actionneurs doivent également intégrer des amortisseurs pour éliminer les chocs excessifs.
Les poudres de polyéthylène et de polypropylène peuvent être parmi les produits les plus difficiles à traiter pour les vannes. Les fines particules de poudre peuvent pénétrer dans les cavités entre la boule et le siège. Sur une courte période, cette poudre peut s’accumuler et se compacter au point de compromettre l’étanchéité voire même de gripper la vanne.
Des vannes mal conçues avec des composants usinés de manière imprécise et des joints inefficaces peuvent accélérer l’accumulation de poudre et une panne inévitable de la vanne ou de l’actionneur.
Les conditions de fonctionnement des vannes du système de refoulement de poudre combinent une vitesse élevée, des cycles fréquents et des particules abrasives de poudre de polyéthylène ou de polypropylène. Dans de telles conditions, l’usure des composants devient un mode de défaillance majeur.
Les vannes mal conçues ou mal spécifiées dans cette application subiront des rayures sur la boule et le siège ainsi qu’une dégradation des roulements, des joints et des ressorts. Ces dommages peuvent provoquer une défaillance prématurée de la vanne qui nécessitera un arrêt de production et une opération de maintenance.
La fiabilité des vannes de votre système de refoulement de poudre revêt une importance primordiale pour la rentabilité de vos opérations. Une étanchéité insuffisante compromet la qualité de la poudre, ce qui entraîne des déchets et des retraitements coûteux. En cas de défaillance de ces vannes, le réacteur doit être arrêté, ce qui provoque l’arrêt des procédés en aval.
De plus, certaines pièces de rechange et vannes de remplacement peuvent avoir un coût élevé avec de longs délais de livraison, ce qui augmente les temps d’arrêt et les budgets de maintenance.
Spécifiez ces caractéristiques lors de la mise à niveau des vannes de votre système de refoulement de poudre
Lors du déploiement dans un procédé sous licence, sélectionnez une solution de vanne approuvée par le concédant de licence afin de garantir l’intégrité de votre procédé.
Des vannes validées sur le terrain pour effectuer 700 000 cycles constituent le minimum requis. La solution KTM d’Emerson a fait ses preuves sur 2 000 000 de cycles.
Siège intelligent conçu pour retirer la poudre avant le scellage. La face plus large réduit la pression de la surface de la boule et améliore la longévité.
Doit être capable d’effectuer des cycles à vitesse et fréquence élevées avec une qualité de composant et une absorption des chocs correspondant à la durée de vie de la vanne.
Doit résister à des charges élevées tout en maintenant un engagement serré et aligné verticalement entre la vanne et l’actionneur pour éviter tout risque de jeu.
Les joints d’étanchéité secondaires sont essentiels pour empêcher la poudre de pénétrer dans les ressorts du siège. Un joint en forme de X à 4 pointes est supérieur à un joint torique standard.
Un dispositif d’étanchéité de la tige est crucial pour empêcher l’entrée d’eau et la fuite de procédé tout en résistant à l’usure du cycle.
Pour des performances durables, les composants critiques de l’ensemble de la vanne doivent être revêtus d’un revêtement dur, notamment la boule et le cylindre de l’actionneur.
