Двухтрубная система для травильной кислоты в Швеции

Компания Outokumpu Stainless AB принадлежит к ведущим мировым лидерам в области производства нержавеющей стали с перспективой стать компанией номером один в этой сфере. Из соображений защиты окружающей среды и для снижения затрат на травильную кислоту выпущена новая установка для регенерации кислоты. В связи с этим потребовалось сооружение трубопровода для перевозки смеси плавиковой (HF) и азотной кислоты (HNO3) между установкой для регенерации кислоты и травильной установкой.

В соответствии с рекомендациями выполненного компанией Swerea KIMAB научно-исследовательского проекта компания Outokumpu уже выбрала ПВДФ в качестве материала трубы. Дополнительное требование заключалось в изготовлении двухтрубной системы с системой контроля утечек, которая должна соответствовать следующим условиям эксплуатации:

• Температура: 70° C
• Давление: 6 бар, HNO 3 <250 г/л
• HF <80 г/л
• Доля металла (растворенного) <35 г/л

Решение

При поддержке AGRU шведские компании GPA Flowsystems AG и GT Plast Montage AB разработали решение на базе двухтрубной системы из ПВДФ/ПВДФ. Внутренняя труба с наружным диаметром 63 мм, SDR 21 соответствует требованиям ISO 10931 и предназначена для указанных выше условий. Внешняя труба с наружным диаметром 110 мм, SDR 33 обеспечивает дополнительную защиту в случае повреждения внутренней трубы. Так как внешняя труба также выполнена из ПВДФ, она полностью устойчива к действию травильной кислоты. Кольцевой зазор между двумя трубами используется для контроля утечек. Для этого трубопровод длиной 600 м разделен на 16 сегментов и оснащен датчиком контроля утечек. Кроме того, используется нагревательный кабель, чтобы не допустить опускания температуры травильной кислоты ниже +7° C. Он установлен на наружной поверхности трубы размером 110 мм. В завершение весь трубопровод оснастили изоляцией.

В ходе этого проекта необходимо было выполнить систему трубопроводов в виде фиксированной системы, то есть предотвратить термическое удлинение внутренней и внешней труб. Для этого использовались неподвижные опоры при каждом изменении направления, что позволило отказаться от установки дорогих дуговых компенсаторов на эстакадах.

Прокладка

Для соединения двухтрубной системы из ПВДФ/ПВДФ выбрана одновременная сварка инфракрасным излучением. Специально для этого проекта были определены параметры сварки, чтобы добиться высокой сплошности сварных соединений и высокого качества в течение всего срока службы. В начале проекта для обеспечения беспроблемного старта опытный мастер компании AGRU провел курс обучения сварочному делу. В целом прокладка трубопровода заняла 10 недель. Перед каждой сваркой параметры автоматически регистрировались с помощью сварочной машины SP. Для отслеживаемости каждое сварное соединение снабжали наклейкой сразу после выполнения. В конце проекта независимый контролирующий орган еще раз подтвердил высокое качество сварных соединений.

Двойные трубы: двойная защита

Двухтрубная система AGRU уже много лет успешно применяется в самых различных отраслях промышленности. По внутренней трубе транспортируется среда. Поэтому материал выбирается с учетом химической стойкости. Внешняя труба обеспечивает дополнительную защиту в случае возникновения течи во внутренней трубе.

Для контроля утечек применяются различные средства, устанавливаемые в кольцевом зазоре между внутренней и внешней трубами. Благодаря комбинации внешней трубы и системы контроля утечек обеспечивается защита сотрудников и здания и предотвращается вторичный ущерб для окружающей среды или грунтовых вод.