ຫໍທີ່ເຮັດຈາກສະຕີນເລດຄຸນນະພາບສູງ - ວິທີແກ້ໄຂການແຍກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງໃນອຸດສາຫະກຳ

ຄວາມຕ້ານທານການກັດກິນທີ່ເຫຼືອເຊີນຂອງຫໍສະເຕນເລດແມ່ນເປັນຂໍ້ໄດ້ປຽບທາງການແຂ່ງຂັນທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດຂອງມັນໃນການນຳໃຊ້ດ້ານການແຍກວິທີການອຸດສາຫະກຳ. ຕ່າງຈາກເຫຼັກກາໂບນ ຫຼື ເຫຼັກອື່ນໆ, ເຫຼັກສະເຕນເລດມີສ່ວນປະກອບຂອງເຄີເມັຽມ (chromium) ທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຊັ້ນອັກຊີໄດ້ປ້ອງກັນຢູ່ເທື່ອຜິວ, ເຊິ່ງເປັນອຸປະກອນການປ້ອງກັນທີ່ເຫັນບໍ່ໄດ້ຕໍ່ການກັດກິນຈາກຂະບວນການທີ່ມີຄວາມຮຸນແຮງ. ຊັ້ນປ້ອງກັນນີ້ຈະຟື້ນຟູຕົວເອງຢ່າງອັດຕະໂນມັດເມື່ອຖືກເສຍຫາຍ, ແລະໃຫ້ການປ້ອງກັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຫໍ. ເຫຼັກສະເຕນເລດປະເພດ 316L ທີ່ນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການກໍ່ສ້າງຫໍ ມີສ່ວນປະກອບຂອງໂມລີບດີນູມ (molybdenum) ທີ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນທີ່ເກີດຈາກຄລໍຣີນ (chloride-induced corrosion) ດີຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ຫໍເຫຼັກສະເຕນເລດເຫຼົ່ານີ້ເໝາະສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ ຫຼື ຂະບວນການທີ່ມີສ່ວນປະກອບທີ່ມີຮາໂລເຈັນ (halogenated compounds). ຄວາມສາມາດທາງວັດສະດຸທີ່ເຫຼືອເຊີນນີ້ເຮັດໃຫ້ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ຊັ້ນປ້ອງກັນເພີ່ມເຕີມ (protective coatings), ຊັ້ນບຸ (linings), ຫຼື ລະບົບປ້ອງກັນດ້ວຍການເຮັດໃຫ້ເປັນຂັ້ວລົບ (cathodic protection systems) ທີ່ຕ້ອງດຳເນີນການບໍາລຸງຮັກສາ ແລະ ແທນໃໝ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ຄວາມຕ້ານທານການກັດກິນນີ້ມີຢູ່ທັງເທື່ອພາຍໃນ ແລະ ເທື່ອພາຍນອກ, ເພື່ອປ້ອງກັນຕໍ່ສະພາບອາກາດ, ເຄມີທີ່ໃຊ້ໃນຂະບວນການ, ແລະ ເຄມີທີ່ໃຊ້ໃນການບໍາລຸງຮັກສາ. ຜົນກະທົບຈາກການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ (temperature cycling effects) ທີ່ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການແ cracks ຈາກຄວາມເຄັ່ນຕຶງທາງຄວາມຮ້ອນ (thermal stress cracking) ໃນວັດສະດຸອື່ນໆ ນັ້ນມີຄວາມສ່ຽງຕ່ຳຫຼາຍໃນຫໍເຫຼັກສະເຕນເລດທີ່ອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງ ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດຂອງວັດສະດຸນີ້ໃນດ້ານການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ (thermal expansion characteristics) ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເສື່ອມສະຫຼາຍຈາກການເຮັດວຽກຢ້ຳໆ (fatigue resistance). ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນທີ່ເທົ່າທຽມກັນທົ່ວທັງຄວາມໜາຂອງວັດສະດຸ ສາມາດຮັບປະກັນວ່າການຫາຍໄປຂອງວັດສະດຸຢູ່ບ່ອນທີ່ຈຳເປັນ (localized thinning) ຫຼື ການກັດກິນເປັນຮູ (pitting) ຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງໂຄງສ້າງເສື່ອມເສີຍ ເຖິງແມ່ນຈະໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເປັນເວລາຫຼາຍສິບປີ. ຄວາມເຊື່ອຖືນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ຄ່າທຸນດ້ານປະກັນໄພຫຼຸດລົງ, ຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພຫຼຸດລົງ, ແລະ ຄວາມຮັບຜິດຊອບທີ່ເກີດຂື້ນກັບຜູ້ດຳເນີນການສະຖານທີ່ຫຼຸດລົງ. ຄວາມເປັນເຄມີທີ່ບໍ່ເຮັດປະຕິກິລິຍາ (chemical inertness) ຂອງເຫຼັກສະເຕນເລດປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການປົນເປື້ອນດ້ວຍເມທາລ໌ໃນຂະບວນການຜະລິດ (metallic contamination of process streams), ເຊິ່ງຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນໃຫ້ຢູ່ໃນມາດຕະຖານທີ່ຈຳເປັນສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຢາ, ອຸດສາຫະກຳດ້ານອາຫານ, ແລະ ການຜະລິດເຄມີທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານເສດຖະກິດໃນໄລຍະຍາວລວມເຖິງການຍົກເລີກການປ່ຽນແທນຢ່າງເລື້ອຍໆ, ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕ້ອງການສຳຮອງຊິ້ນສ່ວນ, ແລະ ການຫຼຸດລົງຂອງການປິດລະບົບເພື່ອບໍາລຸງຮັກສາທີ່ບໍ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ (unplanned maintenance shutdowns) ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ສູນເສຍລາຍໄດ້ຈາກການຜະລິດເປັນຈຳນວນຫຼາຍພັນດ້ອລາຕໍ່ມື້.

ຫໍທີ່ເຮັດຈາກສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກປະກອບດ້ວຍຄຸນສົມບັດຂອງການອອກແບບທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິຜົນການແຍກແຍະສູງສຸດ ໃນເວລາດຽວກັນກໍ່ຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ. ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດຢ່າງແນ່ນອນທີ່ມີຢູ່ໃນການຜະລິດສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກ ເຮັດໃຫ້ສາມາດຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງຊິ້ນສ່ວນພາຍໃນໄດ້ດີຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຮູບແບບການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງໄອ ແລະ ຂອງເຫຼວທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ ເຊິ່ງປັບປຸງອັດຕາການຖ່າຍໂອນມວນສານຢ່າງມີນັກ. ລະບົບການຈັດແຈງພາຍໃນ (structured packing systems) ທີ່ອອກແບບມາເປີດເພື່ອໃຊ້ກັບຫໍທີ່ເຮັດຈາກສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກ ນຳໃຊ້ເນື້ອເຄື່ອງແລະຮູບຮ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການປະສົມປະສານທີ່ມີຄວາມບໍ່ສະຖຽນຕົວ (turbulent mixing) ແຕ່ຍັງຮັກສາຄຸນສົມບັດຂອງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມກົດດັນຕ່ຳ (low pressure drop), ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະສິດທິຜົນການແຍກແຍະສູງຂຶ້ນຕໍ່ແຕ່ລະຂັ້ນຕົ້ນທີ່ທິດສະດີ (theoretical stage). ຄວາມສະຖຽນຕົ້ນທາງດ້ານອຸນຫະພູມຂອງສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກເຮັດໃຫ້ສາມາດດຳເນີນການທີ່ອຸນຫະພູມສູງຂຶ້ນໄດ້ໂດຍບໍ່ເກີດການເສື່ອມສະພາບຂອງວັດສະດຸ, ເຮັດໃຫ້ຂະບວນການສາມາດແຍກສ່ວນສານທີ່ມີຈຸດເດືອນໃກ້ກັນໄດ້ດີຂຶ້ນຜ່ານການເພີ່ມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອັດຕາການເດືອນ (enhanced relative volatility). ໂອກາດໃນການບັນຈຸຄວາມຮ້ອນພາຍໃນ (internal heat integration) ເກີດຂຶ້ນໄດ້ຜ່ານເນື້ອເຄື່ອງຂອງເຄື່ອງລະເບີດຄວາມຮ້ອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍການເຊື່ອມ (welded-in heat exchanger surfaces) ເພື່ອດຶງຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອທິ້ງຈາກສາຍການທີ່ອອກໄປ ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທັງໝົດຫຼຸດລົງ ແລະ ປັບປຸງເສດຖະກິດຂອງຂະບວນການ. ພື້ນຜິວທີ່ເລືອມລຽນທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ດ້ວຍສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກເຮັດໃຫ້ການເກີດການອຸດຕັນ (fouling) ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິຜົນການແຍກແຍະຫຼຸດລົງໄປຕາມເວລາ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິຜົນທີ່ສົມໆເທົ່າກັນຖືກຮັກສາໄວ້ໄດ້ເປັນເວລາດົນນານ. ການເພີ່ມປະສິດທິຜົນດ້ວຍການຈຳລອງການເຄື່ອນທີ່ຂອງຂອງເຫຼວ (Computational fluid dynamics optimization) ມີຄວາມຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອອອກແບບຫໍທີ່ເຮັດຈາກສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກ ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸບໍ່ປ່ຽນແປງໃນທຸກໆໄລຍະຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດທຳนายຄວາມປະຕິບັດດ້ານໄຮໂດຣລິກ (hydraulic performance) ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ຈຸດທີ່ໃຊ້ໃນການປ້ອນວັດຖຸດິບ (multiple feed introduction points) ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການດຶງຜະລິດຕະພັນອອກຈາກດ້ານຂ້າງ (side-draw capabilities) ສາມາດຖືກບັນຈຸເຂົ້າໄປໃນການອອກແບບດ້ວຍສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດນຳໃຊ້ຂະບວນການແຍກແຍະທີ່ສັບສົນໄດ້ ເຊິ່ງສາມາດຜະລິດສາຍຜະລິດຕະພັນຫຼາຍຊັ້ນໄດ້ພ້ອມກັນ. ຄວາມສະຖຽນຕົ້ນດ້ານມິຕິ (dimensional stability) ຂອງການກໍ່ສ້າງດ້ວຍສະຕີນເລດສ໌ເຫຼັກເຮັດໃຫ້ບໍ່ເກີດການເບິ່ງເບົາ (distortion) ໃນເວລາທີ່ມີການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ (thermal cycling), ຮັກສາຊ່ອງຫວ່າງພາຍໃນໃຫ້ຖືກຕ້ອງ ແລະ ມີປະສິດທິຜົນດ້ານໄຮໂດຣລິກທີ່ສົມໆເທົ່າກັນໃນທຸກໆສະພາບການດຳເນີນງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມສາມາດໃນການບັນຈຸອຸປະກອນວັດແທກທີ່ທັນສະໄໝ (Advanced instrumentation integration capabilities) ເຮັດໃຫ້ສາມາດຕິດຕາມ ແລະ ຄວບຄຸມປັດໃຈການແຍກແຍະໃນເວລາຈິງ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດປັບປຸງອັດຕາການສົ່ງຄືນ (reflux ratios), ຈຸດທີ່ປ້ອນວັດຖຸດິບ, ແລະ ການປ້ອນພະລັງງານອັດຕະໂນມັດເພື່ອຮັກສາປະສິດທິຜົນໃຫ້ດີທີ່ສຸດ. ເຕັກນິກການເຮັດໃຫ້ຂະບວນການເຂັ້ມຂັ້ນ (Process intensification techniques) ກາຍເປັນໄປໄດ້ຜ່ານການຈັດຕັ້ງພາຍໃນທີ່ປະດິດສ້າງຂຶ້ນໃໝ່ ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການຜ່ານວັດຖຸ (throughput capacity) ໃນຂອບເຂດຂະໜາດຂອງຫໍທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ເຮັດໃຫ້ມີໂອກາດຂະຫຍາຍການຜະລິດໂດຍບໍ່ຕ້ອງລົງທຶນໃນທຶນຫຼາຍ.

ການພິຈາລະນາດ້ານຄວາມປອດໄພໃນການອອກແບບຫອງທີ່ເຮັດດ້ວຍສະຕີນເລດ ປະກອບດ້ວຍຫຼາຍຊັ້ນຂອງການປ້ອງກັນທີ່ເກີນຄວາມຕ້ອງການທົ່ວໄປຂອງອຸດສາຫະກຳ ແລະ ຍັງຮັບປະກັນການປະຕິບັດຕາມບົດບັນຍັດທີ່ເຂັ້ມງວດ. ຄຸນສົມບັດທີ່ຕ້ານໄຟໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດຂອງສະຕີນເລດໃນການກໍ່ສ້າງ ໃຫ້ການປ້ອງກັນທີ່ສຳຄັນໃນສະພາບແວດລ້ອມຂອງຂະບວນການທີ່ອັນຕະລາຍ ເນື່ອງຈາກວັດຖຸນີ້ຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງໄວ້ໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ວັດຖຸອື່ນໆເສຍຄວາມເຂັ້ມແຂງ. ຄວາມສາມາດໃນການອອກແບບຕ້ານເຂື່ອນ (seismic design) ທີ່ຖືກຜະສົມເຂົ້າໃນຫອງທີ່ເຮັດດ້ວຍສະຕີນເລດ ລວມເຖິງ: ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຍືດຫຍຸ່ນໄດ້, ຮາກຖານທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະ ການຢືນຢັນການວິເຄາະຄວາມເຄັ່ນຕຶງ ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັບມາດຕະຖານການຕ້ານເຂື່ອນໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງສູງ. ລະບົບປ່ອຍຄວາມກົດດັນ (pressure relief systems) ທີ່ຖືກຜະສົມເຂົ້າໃນການອອກແບບຫອງ ມີວາວປ້ອງກັນທີ່ເປັນສຳເນົາ (redundant safety valves), ຈານແຕກ (rupture discs), ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປ່ອຍອາກາດເປັນການฉຸກເຮີບ (emergency venting) ທີ່ຖືກຄຳນວນຂະໜາດໃຫ້ເໝາະສົມເພື່ອຈັດການກັບສະຖານະການທີ່ເກີດການປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ (runaway reaction) ຫຼື ສະພາບການທີ່ຖືກໄຟໄໝ້ຈາກດ້ານນອກ. ຄຸນສົມບັດທີ່ບໍ່ເກີດປະລາກົດເປັນເງົາ (non-sparking properties) ຂອງສະຕີນເລດ ລົດຄວາມສ່ຽງໃນການເກີດເພີງ (ignition risks) ໃນການນຳໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ອາດຈະເກີດການລະເບີດ (explosive atmosphere) ແລະ ໃຫ້ຄວາມປອດໄພທີ່ເປັນທຳມະຊາດທີ່ດີກວ່າການກໍ່ສ້າງດ້ວຍເຫຼັກກາບອນ (carbon steel) ເຊິ່ງອາດຈະເກີດເງົາໃນເວລາດຳເນີນການບຳລຸງຮັກສາ. ໂປຼແກຣມການຮັບປະກັນຄຸນນະພາບທີ່ເຂັ້ມງວດໃນຂະບວນການກໍ່ສ້າງ ລວມເຖິງ: ການທົດສອບດ້ວຍຮັງສີ (radiographic testing), ການທົດສອບຄວາມກົດດັນດ້ວຍນ້ຳ (hydrostatic pressure testing), ແລະ ຂະບວນການຮັບຮອງວັດຖຸ (material certification procedures) ເພື່ອຢືນຢັນການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ ASME Section VIII ສຳລັບຖັງທີ່ຮັບຄວາມກົດດັນ. ຄຸນສົມບັດທີ່ເຮັດໃຫ້ການກວດສອບເຂົ້າເຖິງໄດ້ງ່າຍ (inspection accessibility features) ທີ່ຖືກຜະສົມເຂົ້າໃນການອອກແບບຫອງທີ່ເຮັດດ້ວຍສະຕີນເລດ ລວມເຖິງ: ສ່ວນທີ່ຖອນອອກໄດ້, ແທັງພື້ນທີ່ພາຍໃນ (internal platforms), ແລະ ຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເໝາະສົມ ເພື່ອອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການກວດສອບຄວາມປອດໄພຢ່າງລະອຽດ ແລະ ການຢືນຢັນການປະຕິບັດຕາມ. ຄວາມສາມາດໃນການຕອບສະຫນອງເຫດສຸກເສີນ (emergency response capabilities) ມີປະໂຫຍດຈາກການກໍ່ສ້າງດ້ວຍສະຕີນເລດ ໂດຍມີຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການກັກເກັບ (containment integrity) ທີ່ດີຂຶ້ນໃນເວລາເກີດສະຖານະການທີ່ບໍ່ປົກກະຕິ (upset conditions) ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມສ່ຽງໃນການປ່ອຍສານອອກສູ່ສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ຄວາມເສີຍຫາຍທີ່ເກີດຈາກການຖືກດຳເນີນການຕາມບົດບັນຍັດ. ລະບົບການປ້ອງກັນບຸກຄົນ (personnel protection systems) ລວມເຖິງ: ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ເພື່ອປ້ອງກັນການຕົກ (fall protection anchors), ສາຍທາງຫຼີກລອດໃນເວລາເກີດເຫດສຸກເສີນ (emergency escape routes), ແລະ ການຈັດຕັ້ງເພື່ອເຂົ້າເຖິງສະຖານທີ່ບຳລຸງຮັກສາຢ່າງປອດໄພ (safe maintenance access provisions) ທີ່ຖືກຜະສົມເຂົ້າໄປຢ່າງກ່ຽວເນື່ອງໃນໂຄງສ້າງຫອງທີ່ເຮັດດ້ວຍສະຕີນເລດ. ຊຸດເອກະສານ (documentation packages) ທີ່ມາພ້ອມກັບຫອງທີ່ເຮັດດ້ວຍສະຕີນເລດ ລວມເຖິງ: ບັນທຶກການຕິດຕາມວັດຖຸຢ່າງຄົບຖ້ວນ, ຂະບວນການກໍ່ສ້າງ, ໃບຢືນການທົດສອບ, ແລະ ເອກະສານຄູ່ມືການໃຊ້ງານ (operating manuals) ທີ່ຈຳເປັນສຳລັບການສົ່ງເອກະສານຕາມບົດບັນຍັດ ແລະ ການອະນຸມັດຈາກບໍລິສັດປະກັນໄພ. ມາດຕະການປ້ອງກັນສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຖືກຜະສົມເຂົ້າໃນການອອກແບບຫອງ ລວມເຖິງ: ການຈັດຕັ້ງການກັກເກັບຊັ້ນທີສອງ (secondary containment provisions), ລະບົບການກວດພົບການຮັ່ວ (leak detection systems), ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມການປ່ອຍອອກ (emission control capabilities) ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັບບົດບັນຍັດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ເຂັ້ມງວດຂຶ້ນເລື້ອຍໆ. ໂປຼແກຣມຝຶກອົບຮົມ ແລະ ການຮັບຮອງຄວາມຊຳນິຊຳນານ (training and certification programs) ສຳລັບຜູ້ປະຕິບັດງານ ແລະ ພະນັກງານບຳລຸງຮັກສາ ຮັບປະກັນວ່າຈະເຂົ້າໃຈຂະບວນການດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງລະບົບຫອງທີ່ເຮັດດ້ວຍສະຕີນເລດຢ່າງຖືກຕ້ອງ ເພື່ອຫຼຸດຄວາມສ່ຽງຈາກຄວາມຜິດພາດຂອງມະນຸດ ແລະ ຮັກສາມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພທີ່ສົມໆເທົ່າກັນໄວ້ຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງສະຖານທີ່.