Plan zapobiegania ryzyku i postępowania w sytuacjach awaryjnych w przypadku typowych nagłych awarii tytanowych rur grzewczych w zbiornikach fermentacyjnych

Podczas produkcji ciągłej fermentacji przez 24 godziny nagła awaria tytanowych rur grzewczych, w tym wyciek, upływ prądu, pęknięcie rurki i poważne przegrzanie kamienia, spowoduje złomowanie bulionu, zniszczenie sterylnego środowiska, zamknięcie linii produkcyjnej, a nawet incydenty związane z bezpieczeństwem sprzętu. W tym dokumencie uporządkowano standardowe ryzyko nagłej awarii,-znaki ostrzegawcze poprzedzające ocenę,-etapy usuwania awarii w zakładzie oraz standardy napraw-po awarii, aby stworzyć kompleksowy system zapobiegania bezpieczeństwu i reagowania w sytuacjach awaryjnych.

1. Nagła awaria 1: Wyciek spoiny rury tytanowej (najczęstszy wypadek)
Wczesne znaki ostrzegawcze przed wyciekiem
Nagromadzenie się osadu korozyjnego białego tlenku tytanu wokół spoiny, a także powolne, ciągłe wyciekanie cieczy na spoinie kołnierza podczas codziennej kontroli.

Moc grzewcza znacznie wzrasta, natomiast wydajność grzewcza maleje w wyniku anomalnych wahań temperatury zbiornika.

Pozostała grubość ścianki spoiny jest mniejsza niż 60% pierwotnej grubości, jak wskazuje kwartalny test grubości ścianki.

Przyczyny pochodzenia
Górny łuk spoiny podlega-długoterminowemu rozcieńczaniu, zastojowi pęcherzyków, kruchości wodorowej i wżerom spoiny, a także korozji szczelinowej i rozszerzaniu się mikropęknięć.

Procedury usuwania odpadów w sytuacjach awaryjnych wdrożone-na miejscu
Aby zminimalizować ryzyko porażenia prądem, należy natychmiast odłączyć całe zasilanie ogrzewania i zabezpieczyć szafkę elektryczną.

Odizolować zespół rur grzewczych od pętli cyrkulacyjnej zbiornika, zamykając zawory wlotowe i wylotowe czynnika grzewczego.

Jeśli objętość wycieku jest znikoma: Przenieść brzeczkę fermentacyjną do gotowego sterylnego zbiornika tymczasowego za pośrednictwem rurociągu przesyłowego.

W przypadku wycieku-na dużej powierzchni, który powoduje utratę bulionu, należy przerwać mieszanie i napowietrzanie, zabezpieczyć otwór wylotowy zbiornika, aby zapobiec zewnętrznemu skażeniu bakteryjnemu, a po przeniesieniu bulionu opróżnić zbiornik w celu konserwacji.

Zaznacz numer nieszczelnej rury grzejnej, odizoluj ją i przejdź do zapasowej grupy grzewczej w przypadku układu równoległego z wieloma-rurami.

Standard naprawy po-awarii
Opróżnij zbiornik i dokładnie wyczyść kamień węglowy na powierzchni rurki. Całkowicie wypoleruj dziury korozyjne i obszary pęknięć.

Wykonaj naprawę metodą spawania w osłonie argonu, aby usunąć defekty penetrujące i zeszlifuj spoinę, aby uzyskać płynne przejście łuku.

Przed ponownym użyciem ciśnienie hydrauliczne jest utrzymywane na poziomie 1,5-krotności ciśnienia roboczego przez 30 minut bez żadnych wycieków podczas integralnej-chemicznej obróbki repasywacyjnej.

W ciągu roku zmniejsz cykl wykrywania grubości ścianki naprawionej rury do miesięcznego.

2. Nagła awaria 2: Awaria izolacji na skutek upływu prądu w przewodzie grzewczym
Wskaźniki wczesnego ostrzegania
Wyłącznik zabezpieczający przed upływem prądu często uruchamia się podczas procesu uruchamiania ogrzewania.

Multimetr wykrył napięcie indukowane na zewnętrznej części metalowego zbiornika.

Poważne wewnętrzne starzenie się drutu oporowego jest konsekwencją-długoterminowej wysokiej gęstości mocy powierzchniowej.

Przyczyny pochodzenia
Miejscowe przegrzanie ścianki rury przez dłuższy czas, wilgoć wewnętrznego proszku izolacyjnego z tlenku magnezu w następstwie mikro-wycieku korpusu rury oraz starzenie się drutu grzejnego w wysokiej-temperaturze powodujące wysuszenie.

Awaryjna utylizacja
Podczas awaryjnej przerwy w dostawie prądu personelowi nie wolno dotykać metalowej części zbiornika przed odłączeniem zasilania.

Upewnij się, że szafka sterownicza nie jest zachlapana cieczą i poczekaj, aż korpus lampy całkowicie ostygnie.

Zespół rury grzewczej jest zdemontowany; jeżeli medium przedostanie się do rdzenia rury, rura ulega natychmiastowemu zniszczeniu (izolacja wewnętrzna nie podlega naprawie).

Przed wymianą zapasowej tytanowej rurki grzewczej sprawdź, czy rezystancja izolacji wynosi co najmniej 200 MΩ w normalnej temperaturze.

Środki zapobiegawcze
Upewnij się, że funkcja blokady poziomu cieczy-jest ściśle egzekwowana; regulować gęstość mocy powierzchni zgodnie z wydajnością roboczą; oraz przeprowadzać dwa razy w roku kontrolę demontażu starych rur o żywotności przekraczającej trzy lata.

3. Nagła awaria 3: Lokalna powierzchnia rury-nagrzewa się do czerwoności z powodu silnego pokrycia warstwą węgla, co powoduje przegrzanie.
Wskaźniki wczesnego ostrzegania
Obciążenie mocy stale wzrasta, a prędkość nagrzewania zbiornika staje się niezwykle mała.

Ściana rury jest w całości pokryta grubą czarną warstwą koksowania, co widać po obserwacji przez wziernik.

Test potencjału folii pasywnej wskazuje duży-obszar o niskim-potencjale nieprawidłowym.

Przyczyny pochodzenia
Niewystarczająca prędkość przepływu cyrkulacyjnego, bardzo wysoka gęstość mocy powierzchniowej i spóźniony cykl czyszczenia CIP.

Awaryjna utylizacja
Maksymalnie zwiększ częstotliwość pompy obiegowej, aby usprawnić szorowanie; zmniejszyć moc grzania do minimalnego biegu lub wyłączyć ogrzewanie.

Aby wyeliminować ryzyko-rozgrzania rurki do czerwoności, schłodź zbiornik do temperatury poniżej 45 stopni, stosując cyrkulację zimnej wody, jeśli medium jest bulionem fermentacyjnym o wysokiej-temperaturze.

Po przelaniu bulionu zorganizuj awaryjne odkamienianie metodą CIP online za pomocą płynu czyszczącego zawierającego nadtlenek wodoru-kwas cytrynowy.

Po usunięciu skali ponownie zmierz grubość ścianki, aby upewnić się, że nie ma miejscowego pocienienia spowodowanego przegrzaniem.

Długotrwała profilaktyka
Zaprojektuj układ rur grzewczych o niskim- obciążeniu cieplnym podczas transformacji sprzętu; wdrożyć co dwa tygodnie dokładne czyszczenie zbiorników fermentacyjnych o wysokiej-cukrze i-lepkości.

4. Nagła awaria 4: Duża-średnia objętość zraszania spowodowana awarią uszczelki kołnierza
Wskaźniki wczesnego ostrzegania
Uszczelka PTFE jest wytłaczana i odkształcana, a powierzchnia uszczelniająca kołnierza stale się wylewa.

Przy detekcji kwartalnej podczas kontroli szczelności hydraulicznej często dochodzi do spadku ciśnienia.

Przyczyny pochodzenia
nierówność powierzchni uszczelniającej kołnierza, wżery, powtarzające się zmęczenie ściskające w cyklu termicznym i starzenie się uszczelki w wyniku długotrwałego-zanurzenia w zmiennym kwasie-zasadzie.

Awaryjna utylizacja
Zmniejsz moc grzewczą, zamknij zawór cyrkulacyjny i stopniowo obniż ciśnienie wewnętrzne w zbiorniku przez króciec wylotowy.

Aby zminimalizować straty materiału, należy umieścić pojemnik zbiorczy pod kołnierzem, aby odzyskać wyciekający sterylny bulion.

Po usunięciu ciśnienia zdemontuj kołnierz i zastąp go nową, świeżą płaską uszczelką PTFE. Przed ponownym montażem wypolerować płytkie wżery na powierzchni uszczelniającej kołnierza.

Aby zapobiec wtórnym wyciekom i jednostronnemu ściskaniu uszczelki, należy równomiernie dokręcić łączniki kołnierzy na krzyż.

Zasada zapobiegania
Podczas półrocznej-konserwacji wszystkie uszczelki PTFE i tuleje izolujące śruby są wymieniane równomiernie co sześć miesięcy.

5. Nagła awaria 5: Krucha eksplozja spowodowana kruchością wodorową spoiny (wysokie ryzyko, brak widocznego-przecieku wstępnego)
Wskaźniki wczesnego ostrzegania
Dokumentacja konserwacji wskazuje, że wytrawianie kwasem nieorganicznym jest często przeprowadzane bez korzyści polegającej na{{0}wygrzewaniu i usuwaniu wodoru po czyszczeniu.

Rozproszone wewnętrzne sygnały mikropustek na spoinach są wykrywane za pomocą detekcji ultradźwiękowej przed awarią.

Przyczyny pochodzenia
Cykliczne naprężenia termiczne powodują natychmiastowe kruche pękanie, gdy masowe atomy wodoru gromadzą się w osnowie tytanowej.

Awaryjna utylizacja
W przypadku całkowitej przerwy w dostawie prądu natychmiast odizoluj pętlę grzejną, aby zapobiec oparzeniu-bulionu o wysokiej temperaturze podczas wyrzucania.

Całkowicie opróżnij zbiornik i zdezynfekuj go. Wyrzucić zanieczyszczony bulion, ponieważ pozostałości metalu mogą zanieczyścić podłoże fermentacyjne.

Lokalna naprawa spawalnicza jest nieważna w przypadku kruchości wodorowej-uszkodzonej matrycy, a pęknięta rura grzejna jest natychmiast złomowana.

Pozostałe rurki tytanowe w tym samym zbiorniku są demontowane i poddawane procesowi wypalania z usuwaniem wodoru w temperaturze 120–150 stopni przez 3 godziny. Następnie przeprowadza się ultradźwiękową detekcję defektów w celu zidentyfikowania wszelkich ukrytych defektów wodorowych.

Specyfikacja profilaktyki
Zastąp kwas cytrynowy środkiem odkamieniającym na bazie kwasu nieorganicznego; Po każdej operacji oczyszczania kwasem nieorganicznym wymagane jest wypalanie z usuwaniem wodoru.

6. System zarządzania uniwersalnym-zapobieganiem ryzyku
Codzienny patrol: Kluczowe punkty monitorowania: przepływ cyrkulacji i napowietrzania, nieprawidłowości w obciążeniu grzewczym, test działania blokady poziomu cieczy i przeciekanie kołnierza.

Bariera do kwartalnych-badań nieniszczących: pomiar grubości ścianki, wykrywanie wad spoin, badanie potencjału folii pasywnej oraz wcześniejsze eliminowanie ukrytych przecienień i mikropęknięć.

Standard dotyczący rezerwy części zamiennych: każda linia produkcyjna powinna być wyposażona w co najmniej 10% zapasowych tytanowych rur grzejnych, a także odpowiedni zapas uszczelek z PTFE-dopuszczonych do kontaktu z żywnością i tulejek izolacyjnych elementów złącznych.

Wymagania dotyczące szkolenia operatorów: co sześć miesięcy cały-personel na miejscu musi przeprowadzić ćwiczenia awaryjne i wykazać się biegłością w zakresie przepływu awaryjnych przerw w dostawie prądu, izolowania zaworów i operacji przenoszenia bulionu.

7. Tabela porównawcza wszystkich nagłych awarii do awaryjnej utylizacji
Wejście:

Rodzaj nagłej awarii Sygnał wczesnego ostrzegania rdzenia Podstawowy stopień awaryjny Post-awaria Standard do utylizacji
Wyciek cieczy podczas penetracji spoiny Ciągły wyciek ze spoiny kołnierza powoduje spadek wydajności grzewczej.Wyłącz zasilanie grzewcze, odizoluj pętlę grzejną i przenieś bulion.Naprawa spawu, integralna-pasywacja i testy hydrauliczne
Upływ prądu na skutek uszkodzenia izolacji wewnętrznej. Wykryto napięcie indukowane w zbiorniku- i zabezpieczenie przed upływem wielokrotnie zadziałało. Całkowita izolacja elektryczna, brak kontaktu z płaszczem zbiornika. Uszkodzona dętka została natychmiast wyrzucona i zastąpiona kwalifikowaną dętką zapasową.
Przegrzanie czerwonej-gorącej rury z powodu ciężkiego kamienia węglowego Nienormalny wzrost obciążenia mocy, niska prędkość nagrzewania Zmniejsz ilość mocy cieplnej i zastosuj chłodzenie obiegowe z pełną-prędkością. Dodatkowo wykonaj awaryjne odkamienianie płynem kompozytowym i-ponownie sprawdź grubość ścianki.
Wyciek sprayu z uszczelki kołnierza Odkształcenie wytłoczenia uszczelki, nieszczelność kołnierza Powoli spuścić ciśnienie w zbiorniku i zebrać wyciekające medium. Należy założyć nową uszczelkę PTFE i wypolerować powierzchnię uszczelniającą kołnierza.
Kruche spoiny rozrywające spowodowane kruchością wodorową Często obserwuje się wytrawianie kwasem nieorganicznym, a poprzednie badanie ultradźwiękowe wykrywa wewnętrzne ubytki. Aby zapobiec wyrzutowi gorącej cieczy, przeprowadza się awaryjne odcięcie zasilania. Po złomowaniu rury pękającej, pozostałe rury są wypalane w celu usunięcia wodoru.
Skrócone podsumowanie
Aby zapobiec incydentom związanym z bezpieczeństwem i złomowaniu bulionu na dużą skalę, w przypadku standardowych działań awaryjnych należy priorytetowo traktować izolację zasilania i izolację bezpieczeństwa zbiornika. Dzieje się tak, ponieważ wszystkim nagłym awariom tytanowych rur grzewczych towarzyszą odpowiednie-nieprawidłowe sygnały ostrzegawcze. Ustanowienie podwójnego mechanizmu kontroli ryzyka obejmującego codzienne patrole i kwartalne-testy nieniszczące. Rezerwuj odpowiedni zapas części zamiennych i standaryzuj procedury czyszczenia i konserwacji, aby znacznie ograniczyć występowanie nagłych awarii. Opracuj ukierunkowane standardy naprawy lub złomowania w oparciu o różne mechanizmy awarii, aby zapewnić jak najszybsze bezpieczne i sterylne wznowienie produkcji.