Containerized Pressure Swing Adsorption (PSA) -kaasujärjestelmät tarjoavat integroidun tavan tuottaa teollisuuskaasuja lähellä kulutuspistettä. Sijoittamalla kaasuntuotantolaitteet ja niitä tukevat komponentit tarkoitukseen suunniteltuun säiliöön, nämä järjestelmät voivat vähentää erillisten laiterakennusten tarvetta ja yksinkertaistaa käyttöönottoa teollisuuskohteissa, joissa perinteinen laitosten rakentaminen on vaikeaa, aikaa vievää tai epäkäytännöllistä.
Säiliökokoonpano ei kuitenkaan automaattisesti sovellu kaikkiin työympäristöihin. Ympäristön lämpötila, kosteus, pöly, syövyttävät aineet, korkeus merenpinnasta, sähköinfrastruktuuri, ilmanvaihto, kaasun tarve ja huoltomahdollisuudet vaikuttavat kaikki järjestelmän suorituskykyyn. Rannikon teollisuuslaitoksessa tehokkaasti toimiva kontti voi vaatia erilaisia suojatoimenpiteitä aavikkokaivoksella, etäisellä rakennustyömaalla tai trooppisella vesiviljelytilalla.
Projektien omistajille, suunnitteluurakoitsijoille ja teollisuuskaasun käyttäjille avainkysymys ei ole pelkästään se, voidaanko konteissa oleva PSA-kaasujärjestelmä asentaa tiettyyn paikkaan. Tärkeämpi kysymys on, pystyykö järjestelmä toimittamaan vaaditun kaasuvirran, puhtauden ja paineen paikan todellisissa käyttöolosuhteissa samalla kun se pysyy turvallisena, ylläpidettävänä ja taloudellisesti käytännöllisenä.
Tässä artikkelissa selitetään konttipakkausten PSA-kaasujärjestelmille soveltuvat työolosuhteet, arvioitavat ympäristörajat ja tekniset näkökohdat, jotka vaikuttavat laitteiden valintaan ja pitkäaikaiseen käyttöön.
Kohteet, joissa pysyviä tehdasrakennuksia on vaikea rakentaa
Yksi sopivimmista sovelluksista konttipakkauksille PSA-kaasujärjestelmille on paikka, jossa perinteisen laitehuoneen rakentaminen aiheuttaisi lisärakennuskustannuksia, viivästyksiä tai logistisia vaikeuksia.
Teollisuusprojektit tarvitsevat usein paikan päällä tapahtuvan kaasuntoimituksen ilman olemassa olevaa rakennusta kompressoreille, ilmankäsittelylaitteille, kaasuntuotantolaitteille, ohjauksille ja niihin liittyville komponenteille. Säiliöjärjestely yhdistää nämä komponentit yhteensovitetuksi kokonaisuudeksi edellyttäen, että laitteiden layout ja ympäristönsuojelu on suunniteltu aiottua asennusta varten.
Syrjäiset teollisuustilat
Kaivostoiminta, mineraalien käsittelylaitokset, etätyöpajat ja erilliset tuotantolaitokset voivat sijaita kaukana vakiintuneesta teollisuusinfrastruktuurista. Oman tehdasrakennuksen rakentaminen näihin paikkoihin voi vaatia lisää maa- ja vesirakentamista, kuljetusta ja työvoimaa.
Konttijärjestelmä voi vähentää tarvittavien erillisten rakennustöiden määrää. Laitepaketti voidaan kuljettaa valmiille asennusalueelle, liittää tarvittaviin apuohjelmiin ja ottaa käyttöön projektisuunnitelman mukaisesti.
Siitä huolimatta etäkäyttö vaatii edelleen sopivat perustukset, pääsyn nosto- ja kuljetuskäyttöön, sähkövoimaa, ilmanvaihtoa ja kunnossapitojärjestelyjä. Säiliö vähentää joitain rakennusvaatimuksia; se ei poista työpaikan valmistelun tarvetta.
Tilapäistä tai projektikohtaista toimintaa
Jotkut teolliset sovellukset toimivat määritellyn projektijakson ajan. Esimerkkejä ovat teolliset purkutyöt, laivojen purkaminen, väliaikaiset metallinleikkaustilat ja tietyt rakennushankkeet.
Näissä ympäristöissä konttikaasun syöttö voi olla houkutteleva, koska laitteet voidaan mahdollisesti siirtää muualle projektin päätyttyä. Todellinen siirrettävyys riippuu kontin rakenteesta, asennetuista laitteista, nostopisteistä, kuljetusmitoista, sähköliitännöistä ja prosessista, jota tarvitaan järjestelmän valmistelussa liikkeelle.
Toistuvaan siirtoon tarkoitettu järjestelmä tulee suunnitella alusta alkaen vastaavasti. Kiinteään asennukseen soveltuva laite saattaa vaatia lisärakennesuojausta, kytkentäjärjestelyjä ja kuljetukseen liittyvää tarkastusta ennen kuin niitä voidaan siirtää säännöllisesti.
Ulkoasennukset asianmukaisella ympäristönsuojelulla
Konteissa olevat PSA-kaasujärjestelmät valitaan usein ulkoasennuksiin, koska niiden kotelot voivat suojata sisäisiä laitteita suoralta säältä. Tavallinen kuljetuskontti ei kuitenkaan automaattisesti ole sopiva teollisuuslaitteiden kotelo.
Säiliön rakenne, eristys, ovet, tiivisteet, ilmanvaihto, jäähdytys, sähkösuojaus ja korroosionkestävyys on valittava odotettavissa olevien ympäristöolosuhteiden mukaan.
Altistuminen sateelle ja vedelle
Alueet, joissa on usein sateita, kausittaisia myrskyjä tai korkea kosteus, vaativat tehokkaan suojan veden sisäänpääsyltä. Laitteen koteloon pääsevä vesi voi vaurioittaa sähkökomponentteja, syövyttää metallipintoja, vaarantaa eristyksen ja vaikuttaa ohjausjärjestelmän luotettavuuteen.
Asennukseen tulee sisältyä asianmukainen katto- ja ovien tiivistys, viemäröinti, kaapelin läpivientisuojaus ja perustusjärjestelyt, jotka estävät seisovan veden kerääntymisen säiliön ympärille. Kotelo on tarkastettava vaikeiden sääilmiöiden jälkeen, erityisesti jos tuulen aiheuttama sade tai tulva on mahdollista.
Jos tulvariski on olemassa, paikan suunnittelussa tulee ottaa huomioon odotettu tulvan taso, tyhjennysreitti, laitteiston korkeus ja seuraukset, jos vesi pääsee sähkö- tai kaasujärjestelmän osiin.
Tuuli ja ankara sää
Tuulikuormat tulee ottaa huomioon valittaessa kontin rakennetta, perustuksia, ankkurointijärjestelmää ja ulkoisia laitteiden tukia. Kohteet, jotka ovat alttiina voimakkaille kausituulelle, sykloneille tai muulle ankaralle säälle, voivat vaatia lisärakentamista.
Myös ulkoiset putkistot, kaapelihyllyt, tuuletusaukot ja jäähdytyslaitteet on suojattava mekaanisilta vaurioilta ja sääaltistumiselta.
Laitetoimittajan ja työmaainsinöörin tulee varmistaa, että kotelo ja sen asennusjärjestelyt sopivat sovellettaviin paikallisiin tuuli- ja rakennevaatimuksiin.
Auringon säteily
Suora auringonvalo voi nostaa metallikotelon lämpötilaa merkittävästi erityisesti kuumassa ilmastossa. Vaikka ympäristön lämpötila vaikuttaa hyväksyttävältä, sisäinen lämpötila voi ylittää sähkökomponenttien, kompressorien, venttiilien ja muiden laitteiden käyttörajat.
Suunnittelusta riippuen sopivia toimenpiteitä voivat olla lämmöneristys, heijastavat ulkopinnoitteet, varjostus, pakkotuuletus tai mekaaninen jäähdytys. Tarvittava ratkaisu tulee määrittää laitteen lämpökuorman, paikallisen ilmaston ja sallitun sisäisen käyttölämpötilan perusteella.
Tavoitteena ei ole vain pitää kontti mukavana henkilöstölle. Sen tehtävänä on pitää kaikki tärkeät komponentit määritellyllä toiminta-alueella.
Ympäristön lämpötilat suunnitellulla käyttöalueella
Lämpötila on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka vaikuttavat konttien PSA-kaasujärjestelmän soveltuvuuteen.
Kohtuulliseen teollisuusilmastoon suunniteltu järjestelmä ei saa ylläpitää määritettyä tehoaan äärimmäisessä kuumuudessa tai kylmässä ilman teknisiä lisätoimenpiteitä. Todellinen sallittu lämpötila-alue on vahvistettava laitteen valmistajalta, koska se riippuu tuotettavasta kaasusta, PSA-prosessin suunnittelusta, kompressorin valinnasta, jäähdytysjärjestelyistä, ohjauskomponenteista ja muista kokoonpanon yksityiskohdista.
Kuuma ilmasto ja korkean lämpötilan ympäristöt
Aavikkokaivosalueet, trooppiset teollisuuslaitokset ja ulkoasennukset alueilla, joilla on pitkiä aikoja korkeita lämpötiloja, voivat kohdata huomattavia lämpökuormia.
Korkeat ympäristön lämpötilat voivat vaikuttaa kompressorin suorituskykyyn, jäähdytystehokkuuteen, sähkölaitteisiin ja PSA-prosessin käyttöolosuhteisiin. Suunnittelusta riippuen laitteet voivat vaatia suurempaa jäähdytystehoa tai lisäsuojaa ympäristölle.
Hankkeen eritelmissä tulee määritellä odotettu suurin ympäristön lämpötila ja se, tuleeko järjestelmän toimia jatkuvasti kyseisessä lämpötilassa. Siinä tulee ottaa huomioon myös säiliön aurinkolämpö ja sen sisällä toimivien laitteiden vapauttama lämpö.
Toimittajan tulee vahvistaa odotettu kaasun tuotanto, puhtaus ja toimituspaine ilmoitetuissa suunnitteluolosuhteissa. Vertailuolosuhteissa mitatun nimelliskapasiteetin ei pitäisi automaattisesti olettaa pysyvän käytettävissä äärimmäisissä työmaan lämpötiloissa.
Kylmät ilmastot
Kylmän sään asennukset asettavat erilaisia haasteita. Alhaiset lämpötilat voivat vaikuttaa kompressorin käynnistykseen, kondenssiveden poistoon, voiteluaineisiin, tiivisteisiin, instrumentin vasteeseen ja paljaisiin putkistoon.
Jos kaasujärjestelmä toimii alueella, jossa jäätymisolosuhteet ovat mahdollisia, suunnittelu saattaa edellyttää kotelon lämmitystä, lämmöneristystä, sopivia materiaaleja, jäätymissuojaa tai erityisiä järjestelyjä lauhteen hallintaan.
Ulkoputkistot ja viemärilinjat ansaitsevat erityistä huomiota, koska jäätyvä vesi voi tukkia vedenpoiston tai vahingoittaa osia. Kun syöttökaasuna käytetään paineilmaa, tehokas kosteudenpoisto on edelleen välttämätöntä, ja käsittelyjärjestelmän on toimittava määritetyissä lämpötilaolosuhteissa.
Asennuksissa alueilla, joilla on suuria vuodenaikojen lämpötilavaihteluita, laitteiden valinnassa tulee ottaa huomioon sekä alhaisin odotettu lämpötila että korkein lämpötila normaalin käytön aikana.
Kosteus- ja kosteusolosuhteet, joita voidaan hallita oikein
Korkea suhteellinen kosteus on yleistä trooppisilla alueilla, rannikkolaitoksissa, jätevedenpuhdistamoissa ja vesiviljelytoiminnoissa. Nämä ympäristöt voivat sopia konteissa oleville PSA-kaasujärjestelmille, kun kosteuden sisäänpääsy, kondensaatio ja ilman esikäsittely on hallittu oikein.
Suurin huolenaihe ei ole pelkästään se, tuntuuko ulkoilma kostealta. Se, vaikuttaako kosteus syöttöilman käsittelyjärjestelmään, koteloon, sähkölaitteisiin ja muihin komponentteihin.
Kosteutta paineilmasyötössä
PSA-kaasuntuotantojärjestelmät vaativat yleensä paineilmaa, joka täyttää määritellyt laatuvaatimukset. Liiallinen kosteus tai kontaminaatio syöttökaasussa voi vaikuttaa adsorptiomateriaalien suorituskykyyn ja voi lisätä huoltovaatimuksia.
Paineilmankäsittelyjärjestelmä tulee siksi valita vaaditun syöttöilman laadun ja todellisen käyttöympäristön mukaan. Suunnittelusta riippuen siihen voi kuulua jälkijäähdytys, kosteuden erotus, suodatus, kuivaus ja kondenssiveden poisto.
Vaadittu painekastepiste ja muut ilmanlaatuparametrit tulisi määrittää laitteen valmistajan toimesta sen sijaan, että ne olisivat oletettuja yleisen teollisuuden käytännön perusteella.
Kondensaatiota säiliön sisällä
Lämpötilaerot kotelon ja ulkoilman välillä voivat aiheuttaa kondensaatiota metallipinnoille, sähkökaappeihin ja putkiin. Jatkuva kondensaatio voi johtaa korroosioon, eristysongelmiin tai sähkövioihin.
Asianmukainen kotelon tuuletus, kosteuden hallinta, eristys, viemäröinti ja kondenssinestotoimenpiteet voivat vähentää näitä riskejä. Sähkökaapit saattavat vaatia sopivaa ympäristönsuojelua ja sisäistä lämmitystä, jos suunnittelussa niin määrätään.
Kosteissa ympäristöissä toimittajan tulee selventää suunniteltu kosteusalue, kotelon suojaus ja huoltotoimenpiteet, jotka vaaditaan laitteiden kunnon säilyttämiseksi.
Pölyiset työpaikat, joissa on sopiva suodatus ja laitteiden suojaus
Pöly on yleistä kaivostoiminnassa, louhinnassa, sementin tuotannossa, materiaalinkäsittelyssä, maatalouden jalostuksessa ja rakentamisessa. Konteissa oleva PSA-kaasujärjestelmä voi sopia näihin paikkoihin, jos sen ilmanotto, jäähdytysjärjestelmä, sähkökotelo ja ulkoiset komponentit on suunniteltu odotettuun pölykuormitukseen.
Suojaa syöttöilman ottoaukko
Kompressoriin tulevan ilman laatu vaikuttaa loppupään laitteiden suorituskykyyn ja käyttöikään. Pöly, öljyaerosolit ja muut epäpuhtaudet voivat lisätä suodattimen kuormitusta tai aiheuttaa ylimääräisiä huoltovaatimuksia.
Imupaikka tulee valita siten, että altistuminen pölyä synnyttäville toimille, ajoneuvon pakokaasuille ja muille epäpuhtauksille on mahdollisimman pieni. Jos ympäristö on erityisen pölyinen, järjestelmä voi vaatia sopivaa imusuodatusta, suojattuja ilmanottojärjestelyjä ja tiheämpää suodattimen tarkastusta.
Ilmankäsittelykomponentit tulee valita siten, että ne täyttävät kaasuntuotantolaitteiston määritellyt sisääntulovaatimukset. Lisäsuodattimen asentaminen arvioimatta sen painehäviötä ja huoltovaikutuksia ei ole aina paras ratkaisu.
Estä pölyn kerääntyminen kotelon sisään
Pölyä voi kerääntyä jäähdytyspinnoille, moottoreille, sähkökaapeille ja liikkuville komponenteille. Liiallinen kertyminen voi vähentää lämmön haihtumista ja häiritä laitteen toimintaa.
Säiliön rakenteen tulee tarjota asianmukainen suoja pölyn sisäänpääsyä vastaan samalla kun se täyttää ilmanvaihto- ja jäähdytysvaatimukset. Ilmansuodattimet, tuuletusaukot ja jäähdytyslaitteet on tarkastettava ja puhdistettava työpaikan olosuhteiden mukaisin väliajoin.
Palavaa pölyä sisältävissä ympäristöissä hankkeessa tulee arvioida myös syttymisvaarat, sähkölaitteiden soveltuvuus ja sovellettavat vaara-aluevaatimukset. Normaalin teollisuuskotelon ei pitäisi olettaa suojaavan kaikilta palavan pölyn vaaroilta.
Rannikko- ja syövyttävät ympäristöt asianmukaisella materiaalivalinnalla
Rannikon teollisuuslaitokset, telakat, offshore-tukipaikat ja kemikaalien käsittelylaitokset voivat altistaa konteissa olevat laitteet suolasumulle, syövyttäville kaasuille tai aggressiivisille puhdistuskemikaaleille.
Nämä olosuhteet eivät automaattisesti estä konteissa olevan PSA-järjestelmän käyttöä, mutta ne voivat vaikuttaa materiaalien valintaan, kotelon suojaukseen, sähkösuunnitteluun ja huoltotiheyteen.
Suolasumua ja korroosiota
Metallipinnoille kertynyt suola voi kiihdyttää korroosiota erityisesti silloin, kun kosteutta jää laitteisiin. Korroosio voi vaikuttaa säiliön rakenteeseen, kiinnikkeisiin, sähköliittimiin, ulkoisiin putkiin ja laitetukiin.
Altistustasosta riippuen suunnittelu voi vaatia merikäyttöisiä suojapinnoitteita, sopivia korroosionkestäviä materiaaleja, suojattuja sähköliitäntöjä sekä säännöllistä puhdistusta ja tarkastusta.
Asianmukaisen suojelun tason tulisi perustua todelliseen ympäristöön eikä yleiseen kuvaukseen, kuten "rannikko". Suojattu rannikkotyöpaja ja alttiina oleva merilaitos voivat vaatia huomattavasti erilaisia eritelmiä.
Kemiallinen altistuminen
Jotkut teollisuuslaitokset sisältävät happamia tai emäksisiä höyryjä, puhdistuskemikaaleja tai prosessikaasuja, jotka voivat vaikuttaa kotelon materiaaleihin ja laitteiden pintoihin.
Toimittajalle tulee tiedottaa asiaankuuluvista kemikaaleista, niiden pitoisuuksista, jos ne ovat tiedossa, odotetusta altistumistiheydestä ja siitä, onko suora kosketus tai altistuminen ilmassa mahdollista. Materiaalien yhteensopivuus tulee arvioida kotelon, tiivisteiden, putkien, kaapelin eristyksen ja muiden asiaan liittyvien komponenttien osalta.
Jos syövyttäviä kaasuja saattaa päästä kompressorin imuaukkoon, imupaikan ja ilmanlaadun käsittelyvaatimuksiin on kiinnitettävä erityistä huomiota. Vakiosuodatuksen ei pitäisi olettaa poistavan kaikkia syövyttäviä kaasuja tai höyryjä.
Paikat, joissa on luotettava sähkövirta ja määritellyt käyttöolosuhteet
Vaikka konttijärjestelmä vähentää joitain infrastruktuurivaatimuksia, se riippuu silti sen kokoonpanoon sopivista apuohjelmista.
Projektissa tulee arvioida käytettävissä oleva sähkönsyöttö, maadoitus, suojalaitteet, kaapelireitit ja virran laatu ennen laitteen valintaa.
Sähkönsyöttö
Sähkösuunnittelun tulee vahvistaa vaadittu jännite, taajuus, vaihekonfiguraatio, kytketty kuorma, käynnistysvirta ja suojausvaatimukset. Kompressorimoottorit ja muut suuret kuormat voivat aiheuttaa huomattavia käynnistys- tai transienttivaatimuksia.
Jos työmaalla käytetään generaattoria tai eristettyä sähköverkkoa, sähköinsinöörin tulee varmistaa, että se kestää vaaditut kuormat odotetuissa käyttöolosuhteissa. Jännitteen vaihtelut, taajuuden vaihtelut ja riittämätön käynnistyskapasiteetti voivat aiheuttaa laitteiston laukaisuja tai epävakaan toiminnan.
Toimittajan tulee toimittaa tarvittavat sähkötiedot riittävän ajoissa, jotta projektiryhmä voi mitoittaa kaapelit, muuntajat, generaattorit ja suojalaitteet oikein.
Maadoitus ja sähkösuojaus
Säiliö ja asennetut laitteet tulee maadoittaa ja liittää hyväksytyn sähkösuunnittelun ja paikallisten määräysten mukaisesti. Kaapeliläpivientien ja sähkökoteloiden tulee olla sopivia ympäristöolosuhteisiin, mukaan lukien kosteus, pöly ja korroosio tarvittaessa.
Jos työmaalla on vaara-alueluokitukset, sähkösuunnittelun on oltava kyseiselle alueelle sovellettavien vaatimusten mukainen. Konteissa oleva asennus ei automaattisesti sovellu vaaravyöhykkeelle vain siksi, että laitteisto on suljettu.
Vesi, viemäri ja apuverkot
Laitekokoonpanosta riippuen järjestelmä voi vaatia jäähdytysilmaa, jäähdytysvettä, viemäröintiä tai muita apupalveluja. Nämä vaatimukset on vahvistettava ennen asennusta.
Paineilmalaitteiden kondenssivettä on käsiteltävä sovellettavien ympäristö- ja jätehuoltovaatimusten mukaisesti, erityisesti jos siinä saattaa olla öljyä tai muita epäpuhtauksia.
Projektiryhmän tulee myös selvittää, tarvitseeko työmaa varavirtaa, varaosia tai lisäkapasiteettia tarvittavan toiminnan jatkuvuuden tukemiseksi.
Toimipaikat, joilla on vakaa ja selkeästi määritelty kaasun kysyntä
Pelkästään ympäristösoveltuvuus ei ratkaise, onko kontissa oleva PSA-järjestelmä sopiva. Kaasun kysynnän on myös vastattava ehdotettujen laitteiden ominaisuuksia.
Ennen järjestelmän valintaa projektin omistajan tulee tunnistaa vaadittu kaasuvirtaus, puhtaus, paine, käyttöaikataulu ja kulutuksen vaihtelu.
Jatkuva teollinen kulutus
Konttijärjestelmä voi olla sopiva laitokseen, joka tarvitsee kaasua koko työpäivän ajan tai jatkuvien tuotantovuorojen aikana. Esimerkkejä voivat olla tietyt metallinkäsittelytoiminnot, teolliset polttosovellukset ja muut prosessit, joissa kaasun tarve on vakiintunut.
Näissä projekteissa toimittajan tulee arvioida jatkuva käyttötyö, vaadittu teho, huoltoaikataulu ja odottamattoman keskeytyksen seuraukset.
Generaattori tulee valita todellisen kysyntäprofiilin perusteella yksittäisen huippuvirtausluvun sijaan. Alimitoitettu järjestelmä ei välttämättä pysty vastaamaan prosessien kysyntään, kun taas liian suuri järjestelmä voi aiheuttaa tarpeettomia pääoma- ja käyttökustannuksia.
Vaihtuva tai ajoittainen kysyntä
Joillakin sovelluksilla on epäsäännölliset kulutustottumukset. Teolliset leikkaus-, purku- ja huoltotoimenpiteet voivat vaatia kaasua jaksoittain eikä vakiovirtauksella.
Järjestelmän suunnittelussa tulee ottaa huomioon huipputarve, keskikulutus, käyttöaika ja kysynnän muutosten tiheys. Sovelluksesta riippuen oikein suunniteltu tallennus- tai puskurijärjestely voi auttaa hallitsemaan lyhytaikaisia vaihteluita.
Varastointikapasiteetti, paineensäätö ja generaattorin teho on kuitenkin suunniteltava koordinoiduksi järjestelmäksi. Varastointiastiaa ei saa lisätä ilman sen paineluokitusta, turvallisuusvaatimuksia ja soveltuvuutta kaasupalveluun.
Vaadittu kaasun puhtaus ja paine
Eri teollisilla prosesseilla on erilaiset kaasun laatuvaatimukset. Valitun järjestelmän on kyettävä täyttämään vaadittu puhtaus ja toimituspaine odotetuissa käyttöolosuhteissa.
Hankkeen eritelmissä tulisi erottaa generaattorin ulostulossa tuotetun kaasun laatu ja käyttöpaikassa vaadittava laatu. Painehäviöt, putkiston materiaalit, saastuminen ja loppupään laitteet voivat vaikuttaa lopullisiin syöttöolosuhteisiin.
Jos kaasun puhtaus on kriittistä tuotteen laadun tai prosessin turvallisuuden kannalta, asianmukaiset analysaattorit, hälytykset, näytteenottojärjestelyt ja dokumentoidut tarkastusmenettelyt tulisi sisällyttää järjestelmän suunnitteluun.
Sovellukset, joissa paikallinen kaasuntuotanto tarjoaa toiminnallisia etuja
Konteissa olevat PSA-kaasujärjestelmät ovat erityisen tärkeitä silloin, kun käyttäjät haluavat tuottaa kaasua lähellä kulutuspistettä sen sijaan, että riippuisivat kokonaan toimitetusta kaasusta. Niiden soveltuvuus riippuu tietystä kaasusta, prosessivaatimuksista, paikan olosuhteista ja taloudesta.
Kaivostoiminta ja mineraalien käsittely
Kaivosprojektit saattavat tarvita teollisuuskaasuja määriteltyihin tuotanto- tai kunnossapitotoimiin. Syrjäiset sijaintipaikat voivat vaikeuttaa säännöllisiä kaasutoimituksia, kun taas toimipaikan toiminta saattaa muuttua kaivoksen kehittyessä.
Konttijärjestelmä voi tarjota pakatun asennuksen lähelle prosessialuetta kaivoksen tuuletus-, vaara-alueen, pääsyn ja hätätilanteiden vaatimusten mukaisesti.
Kaivossovelluksissa hankkeessa tulee arvioida pölyaltistus, tärinä, kulkuyhteydet, käytettävissä oleva teho ja työmaan kunnossapitokyky. Jos suunniteltu asennus on maanalainen, ylimääräinen tekninen ja viranomaistarkastus on välttämätöntä.
Teollinen purku ja metallin leikkaus
Teollinen purku, laivojen purkaminen ja suuret metallinleikkaustyöt voivat hyötyä työalueen lähellä sijaitsevasta kaasunsyötöstä. Konttijärjestely voi yksinkertaistaa tukilaitteiden käyttöönottoa projektipaikalla.
Kaasuntuotanto on kuitenkin integroitava leikkauslaitteistoon, paineensäätöön, jakeluputkistoon ja palontorjuntatoimenpiteisiin. Suunnittelussa tulee ottaa huomioon kysynnän muutokset, henkilöstön ja koneiden liikkuvuus sekä tarve eristää laitteet huollon aikana.
Tilapäisissä projekteissa laitteiden siirtäminen voi olla eduksi, mikäli järjestelmä on suunniteltu kuljetusta varten ja vaadittuja tarkastus- ja uudelleenkäyttömenettelyjä noudatetaan.
Vesiviljely ja jätevesien käsittely
Jotkut vesiviljelytoiminnot käyttävät happea tukemaan liuenneen hapen hallintaa, kun taas jäteveden käsittelyprosessit voivat käyttää happea biologisen käsittelyn tai muiden määriteltyjen toimintojen tukemiseen.
Nämä sovellukset voivat hyötyä paikan päällä tapahtuvasta kaasuntuotannosta, jossa kysyntä on riittävän ennakoitavissa ja laitteet voidaan asentaa lähelle käyttöpaikkaa.
Suunnittelussa tulee ottaa huomioon tarvittava happivirtaus, siirtotehokkuus, veden laatu, kysynnän kausivaihtelut ja toimituskatkon seuraukset. Erityisesti vesiviljelylaitosten tulisi arvioida varajärjestelyjä, koska hapen saanti voi vaikuttaa kannan eloonjäämiseen.
Jätevesilaitosten osalta toimittajan tulee ottaa huomioon syövyttävä ilmakehä, kosteus, kemikaalialtistus sekä laitoksen viemäröinti- ja sähkövaatimukset.
Teollisuuden kaasuntoimitus etätiloihin
Etätyöpajat, erilliset tuotantolaitokset ja tietyt teollisuuden palvelukeskukset voivat käyttää konttijärjestelmiä, kun säännölliset sylinteritoimitukset ovat kalliita tai vaikeasti ajoitettavia.
Taloudellisessa arvioinnissa tulisi verrata laiteinvestointeja, sähkön kulutusta, kunnossapitoa, kaasun kysyntää, kuljetuskustannuksia ja varatoimituksen saatavuutta. Paikan päällä tapahtuva tuotanto ei välttämättä ole halvin vaihtoehto jokaiselle laitokselle, etenkään kun kysyntä on vähäistä tai erittäin epäsäännöllistä.
Työolosuhteet, jotka edellyttävät teknisiä lisätoimenpiteitä
Tietyt ympäristöt voivat silti sopia konteissa oleville PSA-kaasujärjestelmille, mutta vasta sen jälkeen, kun lisäohjaimet on suunniteltu ja tarkistettu.
| Toimiva kunto | Päähuoli | Mahdollinen tekninen vastaus |
|---|---|---|
| Korkea ympäristön lämpötila | Vähentynyt jäähdytysteho ja muutokset käyttöolosuhteissa | Tehostettu jäähdytys, eristys, varjostus ja tarkistetut lämpötilaluokitukset |
| Jäätävä sää | Jäätynyttä kondenssivettä, vahingoittuneet tiivisteet ja vaikea käynnistys | Kotelon lämmitys, eristys, jäätymissuoja ja sopivat materiaalit |
| Korkea kosteus | Kondensoituminen, korroosio ja sähköongelmat | Kosteudenhallinta, tyhjennys, kotelon suojaus ja tarkastus |
| Raskasta pölyä | Suodattimen kuormitus, vähentynyt jäähdytys ja laitteiden kontaminaatio | Suojattu imu, sopiva suodatus, suljetut kotelot ja tiheämpi puhdistus |
| Rannikon suolasuihku | Rakenne- ja sähkökomponenttien korroosio | Asianmukaiset pinnoitteet, korroosionkestävät materiaalit ja suunnitellut tarkastukset |
| Syövyttävät kemikaalit tai höyryt | Materiaalin hajoaminen ja saastunut imuilma | Kemiallisen yhteensopivuuden tarkistus, sopivat materiaalit ja imuaukon siirto, jos mahdollista |
| Korkea korkeus | Vähentynyt ilman tiheys ja mahdolliset kapasiteetin muutokset | Valmistajan suorituskyvyn arviointi ja asianmukainen laitteiden mitoitus |
| Epävakaa virtalähde | Moottorin käynnistysongelmat, laukaisut ja ohjausjärjestelmän viat | Sähköarviointi, oikean kokoiset teholaitteet ja sopiva suojaus |
| Vaarallinen ilmapiiri | Syttymisvaara ja sopimattomat sähkölaitteet | Muodollinen vaarallisten alueiden arviointi ja vaatimustenmukaisten laitteiden valinta |
| Toistuva siirto | Mekaaniset vauriot ja liitäntäongelmat | Kuljetussuuntautunut suunnittelu, turvallinen asennus ja uudelleenkäyttöönottomenettelyt |
Ehdotetut toimenpiteet ovat pikemminkin esimerkkejä kuin yleisiä vaatimuksia. Lopullisen suunnitelman tulee perustua mitattuihin tai dokumentoituihin työpaikan olosuhteisiin, laitespesifikaatioihin ja sovellettaviin teknisiin standardeihin.
Korkealla sijaitsevien asennukset vaativat erityistä suorituskykyä
Korkeammilla korkeuksilla matalampi ilmanpaine vähentää kompressoriin tulevan ilman tiheyttä. Tämä voi vaikuttaa kompressorin tehoon, jäähdytystehoon ja paineilmasta riippuvaisten laitteiden tehoon.
Vaikutus PSA-kaasujärjestelmään riippuu sen suunnittelusta, kompressorin koosta, käyttöpaineesta ja ohjausstrategiasta. Siksi se olisi arvioitava käyttämällä valmistajan suorituskykytietoja yleisen korjauskertoimen sijaan.
Korkealla sijaitsevien kaivosten tai teollisuuslaitosten osalta toimittajan tulee vahvistaa odotettu kaasuvirtaus, puhtaus, paine ja virrankulutus todellisella asennuksen korkeudella.
Jäähdytysjärjestelmillä ja sähkökomponenteilla voi myös olla korkeuteen liittyviä toimintarajoituksia. Jos työmaalla on sekä korkeita että korkeita ympäristön lämpötiloja, nämä olosuhteet tulee arvioida yhdessä, koska niiden yhteisvaikutukset voivat olla vaativampia kuin kumpikaan ehto yksinään.
Turvallinen asennus ja huolto ovat välttämättömiä
Säiliöjärjestelmä soveltuu vain, kun se voidaan asentaa, tarkastaa ja huoltaa turvallisesti koko käyttöiän ajan.
Perustus ja pääsy
Asennusalueen tulee tarjota vakaa perusta, joka pystyy tukemaan konttia ja sen varusteita. Suunnittelussa tulee ottaa huomioon laitteen paino, kuorman jakautuminen, tuulen voimat, tärinä, viemäröinti ja pääsy nostotoimenpiteisiin.
Tilaa on varattava ovien avaamista, suodattimien irrottamista, kompressorien huoltoa, komponenttien vaihtoa ja sähkötarkastuksia varten. Se, että kaikki varusteet mahtuvat säiliön sisään, ei tarkoita, että niitä voidaan huoltaa tehokkaasti, jos työvälykset ovat riittämättömät.
Tuuletus ja lämmönpoisto
Kompressorit, moottorit ja muut laitteet voivat vapauttaa huomattavaa lämpöä käytön aikana. Kotelo on suunniteltava poistamaan tämä lämpö vaarantamatta laitteen ympäristönsuojelua.
Ilmanvaihtojärjestelyissä tulee ottaa huomioon ilmanottopaikka, poistoilman poisto, kierrätys, pölykuormitus ja kaikki tuotettavaan kaasuun liittyvät riskit. Jäähdytyslaitteita käytettäessä sen kapasiteetti on tarkistettava todellisten ympäristön suunnitteluolosuhteiden mukaan.
Hätäeristys ja kulunvalvonta
Asennuksessa on oltava selkeästi tunnistetut eristyskohdat, tarvittaessa hätäpysäytysjärjestelyt ja valtuutetun henkilöstön esteetön pääsy.
Kaasujohdot, sähköliitännät ja muut palvelut tulee merkitä ja dokumentoida. Käyttöryhmän tulee ymmärtää, kuinka järjestelmä eristetään turvallisesti epänormaalin käytön tai huollon aikana.
Happia tuottavien järjestelmien suunnittelussa on otettava huomioon myös hapen rikastaminen, palontorjunta, hapen kanssa yhteensopivia materiaaleja ja asianmukaista seurantaa, jos riskinarviointi osoittaa sen tarpeelliseksi.
Kuinka varmistaa sivuston sopivuus ennen ostamista
Strukturoitu työpaikan arviointi auttaa estämään ongelmia, jotka muuten voitaisiin havaita vasta laitteiden toimituksen jälkeen.
Ennen tarjouksen pyytämistä hankkeen omistajan tulee laatia selkeät toiminta- ja ympäristövaatimukset.
Sivuston tiedot
Toimita toimittajalle:
Asennuspaikka ja korkeus.
Odotetut ympäristön minimi- ja maksimilämpötilat.
Suhteellinen kosteus ja sadeolosuhteet.
Pöly, suolasuihku, kemikaalialtistus tai muut asiaankuuluvat epäpuhtaudet.
Sisä- tai ulkoasennuksen vaatimukset.
Käytettävissä oleva sähköjännite, taajuus ja tehokapasiteetti.
Perustuksen mitat ja kuljetusmahdollisuudet.
Sovellettavat paikalliset määräykset ja vaarallisten alueiden luokitukset.
Mitä tarkemmin nämä ehdot dokumentoidaan, sitä luotettavammin toimittaja voi arvioida laitekokoonpanon.
Prosessin vaatimukset
Hankkeen eritelmissä tulee myös mainita:
Vaadittava kaasutyyppi.
Vaadittu kaasun puhtaus ja toimituspaine.
Keski- ja huippukulutus.
Päivittäiset aukioloajat ja arvioitu vuotuinen aikataulu.
Kysynnän vaihtelut ja toimituskatkon seuraukset.
Tarvittaessa tallennus- tai puskurikapasiteetti.
Varatoimitusodotukset.
Ylläpitoominaisuudet ja palvelun vastevaatimukset.
Nämä tiedot auttavat määrittämään, täyttääkö ehdotettu järjestelmä prosessivaatimukset todellisissa käyttöolosuhteissa.
Toimittajan vahvistus
Ennen kuin viimeistelet laitteiston, pyydä vahvistus suunnitteluympäristöstä, odotetusta tehosta työpaikan olosuhteissa, tehovaatimuksista, kotelon suojauksesta, ilmanvaihto- ja jäähdytysjärjestelyistä sekä asennuspaikan rajoituksista.
Toimittajan tulee myös selvittää, mitkä komponentit ovat mukana, mitkä apuohjelmat asiakkaan tulee tarjota ja mitä käyttöönottotestejä vaaditaan.
Etäisissä tai ankarissa ympäristöissä on erityisen tärkeää varmistaa huoltoon pääsy, varaosien vaatimukset, tarkastusvälit ja menettely järjestelmän uudelleenkäynnistämiseksi sammutuksen jälkeen.
FAQ
Mikä on ihanteellinen ympäristön lämpötila konteissa varustetulle PSA-kaasujärjestelmälle?
Jokaiselle järjestelmälle ei ole yhtä ihanteellinen lämpötila-alue. Sallittu ympäristön alue riippuu laitteen rakenteesta, kaasutyypistä, kompressorin kokoonpanosta, jäähdytysjärjestelystä ja muista komponenteista. Hankkeessa tulee määritellä kohteen vähimmäis- ja enimmäislämpötilat ja saada kirjallinen vahvistus siitä, että järjestelmä pystyy toimittamaan vaaditun suorituskyvyn näissä olosuhteissa.
Voiko konteissa oleva PSA-kaasujärjestelmä toimia ulkona ympäri vuoden?
Se voi toimia ulkona ympäri vuoden, jos kontti ja sen varusteet on suunniteltu kohteen vuodenaikojen mukaan. Sadesuoja, lämpötilan säätö, ilmanvaihto, viemäröinti, korroosiosuojaus ja ankaran sään kestävyys voivat olla tarpeen. Järjestelmän soveltuvuus tulee varmistaa paikallisen ilmaston ja sovellettavien määräysten perusteella.
Sopiiko konttijärjestelmä aavikon kaivoskohteisiin?
Se voi olla sopiva, mutta korkeita lämpötiloja, pölyä, auringonsäteilyä, rajoitettua veden saatavuutta ja vaikeaa huoltoa on otettava huomioon. Suunnittelu saattaa edellyttää tehostettua jäähdytystä, sopivaa imusuodatusta, suojattuja sähkölaitteita ja huoltosuunnitelmaa, joka on sovitettu työmaan olosuhteisiin.
Voidaanko näitä järjestelmiä asentaa rannikon teollisuuslaitoksiin?
Kyllä, jos laite on suunniteltu odotettavissa olevalle suolasumulle, kosteudelle ja korroosiolle altistumiseen. Sopivat pinnoitteet, korroosionkestävät komponentit, suojatut sähköliitännät ja säännölliset tarkastukset voivat olla tarpeen. Vaadittu suojaustaso riippuu sivuston todellisesta altistumisesta.
Poistaako konttikokoonpano erillisen laiterakennuksen tarpeen?
Konttijärjestely voi vähentää tai poistaa tavanomaisen rakennuksen tarvetta pakattuille laitteille. Kohde tarvitsee kuitenkin edelleen asianmukaiset perustukset, sähköliitännät, kulkuyhteydet, ilmanvaihdon, jäähdytyksen, salaojituksen ja paikallisten vaatimusten noudattamisen. Lisärakenteet saattavat silti olla tarpeen joissakin asennuksissa.
Sopiiko konteissa oleva PSA-kaasujärjestelmä jatkuvaan käyttöön?
Se voidaan suunnitella jatkuvaan käyttöön, jos sen nimelliskapasiteetti, käyttöolosuhteet, huoltoaikataulu ja sitä tukevat apuohjelmat vastaavat prosessivaatimuksia. Toimittajan tulee vahvistaa odotettu suorituskyky todellisissa ympäristöolosuhteissa ja selvittää mahdolliset käyttörajoitukset tai kunnossapitoon liittyvät keskeytykset.
Mitkä tiedot ovat tärkeimmät tarjousta pyydettäessä?
Tärkeimmät tiedot sisältävät vaaditun kaasun tyypin, puhtauden, virtauksen, paineen, käyttöaikataulun, paikan sijainnin, lämpötila-alueen, kosteuden, pölyn tai syövyttävän altistuksen, käytettävissä olevan virtalähteen ja asennuksen rajoitukset. Näiden tietojen antaminen ajoissa auttaa toimittajaa suosittelemaan sopivaa kokoonpanoa ja tunnistamaan tarvittavan lisäympäristönsuojelun.
Johtopäätös
Konttipohjaiset PSA-kaasujärjestelmät soveltuvat hyvin teollisuusprojekteihin, joissa tarvitaan integroitu kaasuntuotantopaketti lähellä käyttöpaikkaa, erityisesti kun pysyviä rakennuksia on vaikea rakentaa, asennusaika on tärkeä tai laitteita on mahdollisesti siirrettävä.
Niiden soveltuvuus riippuu muustakin kuin itse säiliöstä. Ympäristön lämpötila, kosteus, pöly, korroosio, korkeus, virransyöttö, ilmanvaihto, kaasun tarve ja huoltomahdollisuudet vaikuttavat kaikki laitteiden valintaan ja toimintakykyyn.
Tehokkain tapa on määritellä todelliset työolosuhteet ennen järjestelmän valintaa, tarkistaa vaadittu teho näissä olosuhteissa ja määritellä tarvittavat ympäristönsuojelu-, apuohjelmat, turvatarkastukset ja huoltojärjestelyt. Vaativissa sovelluksissa, kuten kaivostoiminnassa, purkutyössä, vesiviljelyssä, jätevedenkäsittelyssä ja teollisessa etätuotannossa, tämä tekninen arviointi on välttämätön, jotta vältytään alimitoista laitteilta, tarpeettomilta käyttökustannuksilta ja estettäviltä seisokkeilta.
Konteissa olevaa asennusta tulisi siksi käsitellä täydellisenä suunniteltuna kaasunsyöttöjärjestelmänä eikä pelkkänä metallikotelon sisään sijoitettuna konesarjana. Kun sen kokoonpano sovitetaan työmaan ympäristöön ja prosessivaatimuksiin, se voi tarjota käytännöllisen ja ylläpidettävän vaihtoehdon teollisuuskaasun tuotantoon paikan päällä.
