Специалисты компании Yara в Германии провели комплексную оптимизацию технических процессов на заводе по производству аммиака и карбамида в г. Брунсбюттеле (Brunsbüttel) (рис. 1). Аналогов такого производства нет больше нигде в мире: обе линии газификации завода могут работать на природном газе или нефти.
Одним из компонентов линии являются 5-дюймовые запорные шаровые краны Hartmann, которые специально разработаны для сложного сочетания чистого кислорода, пара и высоких температур и на достаточно высоком уровне соответствуют всем необходимым спецификациям. Помимо того, что данные шаровые краны предназначены для экстремальных условий эксплуатации, они обеспечивают энергоэффективное и экономичное производство.
Целью компании Yara является использование современных технологических процессов, а также повышение их эффективности. Вследствие чего в 2012 году была разработана концепция технической модернизации завода. Поскольку производители аммиака напрямую зависят от ценовой динамики поставок газа, специалисты Yara на заводе в г. Брунсбюттеле постарались найти разумное и гибкое решение. Вернер Деринг, руководитель проектов и ответственный за снабжение сырьем завода Yara Brunsbüttel, описывает сложившуюся ситуацию следующим образом: «С 2013 года каждый из четырех реакторов установки газификации с частичным окислением (рис. 2) может работать на природном газе или на нефти. Таким образом, мы перестали зависеть от колебания цен».
В связи с тем, что для работы ректоров используется чистый кислород (а не смесь паров кислорода), выбросы CO2 на аммиачном заводе могут быть значительно снижены. Таким образом, проведенная модернизация не только оптимизировала экономическую эффективность завода, но и повысила энергоэффективность производства, обеспечив экономическое будущее предприятия.
Уже на этапе разработки и формирования требований команде инженеров Yara стало ясно, что такая модернизация возможна только тогда, когда запорный орган способен удовлетворять всем требованиям экстремальной эксплуатации, касающимся температуры, чистого кислорода и пара.
«Мы не могли рисковать в процессе реализации этого проекта. Если бы мы допустили ошибку при выборе поставщика, мы могли бы поставить под угрозу модернизацию как в ее техническом исполнении, так и во временном отношении» – говорит Юрген Роммель, ICA Engineering, Yara Brunsbüttel GmbH.
В целом на реализацию процесса модернизации ушло 18 месяцев – от первоначальной идеи до непосредственного ввода в эксплуатацию. Сам процесс был реализован без каких-либо задержек.
Компания Hartmann, опережая всех своих конкурентов, разработала пять 5-дюймовых (DN 125, PN 160) запорных шаровых кранов с металлическими сёдлами (рис. 3), выполненных полностью из сплава Inconel 625® (это сплав никель-хром с добавлением ниобия, который в сочетании с молибденом обеспечивает повышенную прочность без дополнительной термической обработки).
Данные краны обладают следующими характеристиками:
• абсолютная газонепроницаемость: DIN 3230;
• максимальная температура эксплуатации: + 400 °C;
• номинальное давление: 160 бар;
• рабочее давление: 64 бар;
• время закрытия: прибл. 20 сек;
• среда: чистый кислород и пар.
Компания Hartmann изготавливает на заказ высококачественные шаровые краны с металлической системой уплотнения между шаром и седлом (рис. 4) для экстремальных условий эксплуатации. Шаровые краны производства Hartmann обеспечивают 100 %-ю герметичность и защиту в чрезвычайных ситуациях, они одобрены Федеральным министерством образования и научных исследований Германии (нем. Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF) в отношении сопротивления внутреннему воспламенению.
Шаровые краны соответствуют требованиям EIGA и стандарта ATEX Zone 2, выполнены в виде одиночных затворов и обеспечивают два барьера (седла). Благодаря дополнительным шаровым кранам с двойным затвором (TBV) (рис. 5) оба седла (A, B) могут быть проверены, когда шаровой кран уже установлен. Для этого его внутренний объем (2) вентилируется через TBV (благодаря двойному блоку и функции выпуска воздуха). Сдвоенный шаровой кран TBV состоит из двух независимых затворов в одном корпусе: один с ручным управлением (C), другой с пневматическим приводом (D). В целях проверки между этими затворами (3) может быть сброшено давление через выпускную пробку (4) в центре TBV.
Следовательно, все барьеры (ABCD) могут быть проверены независимо друг от друга благодаря инновационной конструкции крана. Основной кран спроектирован очень компактно с фланцем со шпильками на одной стороне, чтобы соответствовать требованиям организации минимального пространства для установки.
Компания Yara высоко оценила безотказную работу не требующиx обслуживания шаровых кранов Hartmann. «Hartmann имеет репутацию Mercedes среди поставщиков шаровых кранов. В процессе столь важной модернизации мы приняли решение использовать только качественное оборудование!» – заявили представители компании Yara.
Все спецификации были выполнены, дизайн конструктива полностью соответствует техническим требованиям. Комбинация всех деталей (включая материал, саму металлическую систему уплотнения, способность выдерживать давление и температуру и даже работу в условиях чистого кислорода и пара) образует особую конструкцию, которая не может быть применима для стандартного крана. Краны Hartmann обладают большой эффективностью и обеспечивают высокую надежность всей установки и при этом всегда доступны на рынке. Они могут применяться для особо сложных условий, например, в области доменных печей и областей, где применяют чистый кислород.
В процессе работы специалисты Yara (рис. 6) получали все необходимые консультации и были обеспечены отличной технической документацией.
«Мы безоговорочная рекомендуем компанию Hartmann в качестве компетентного помощника в решении вопросов!», – заявляет Вернер Деринг – «Hartmann всегда удовлетворял наши потребности и быстро реагировал на обращения. Помимо самой поставки, мы получили высококвалифицированную и качественную поддержку».
