Dalam produksi klor-alkali dan bahan kimia dasar, tungku sintesis asam klorida (tungku HCl) memainkan peran sentral dalam mensintesis gas hidrogen klorida dari klorin dan hidrogen yang dihasilkan melalui elektrolisis ; hasil produksinya langsung digunakan dalam produksi PVC, asam klorida, dan produk klorida hilir. Secara internasional, terdapat dua desain utama: tungku sintesis grafit dan tungku sintesis berjaket air baja. Yang pertama diwakili oleh unit pembakaran bawah atau atas dari produsen seperti Mersen, SGL Carbon, dan Wilk-Graphite, sedangkan yang kedua terutama digunakan di pabrik-pabrik kecil dan menengah. Tungku grafit biasanya beroperasi pada suhu di atas 1.500°C, dan dalam kondisi operasi khusus, suhu dapat mencapai 2.500°C. Pembakar (Pembakar HCl) dipasang di bagian bawah dengan nyala api diarahkan ke atas, dan cakram pengaman pecah dipasang di bagian atas tungku; jika terjadi tekanan berlebih, gas akan dilepaskan dengan aman ke atas.
Lingkungan pengoperasian untuk jenis peralatan ini sangat keras. HCl sangat korosif terhadap logam jika terdapat air. Meskipun komponen grafit tahan korosi, komponen tersebut sangat rentan terhadap kerusakan mekanis; grafit yang diimpregnasi harus menjalani proses impregnasi lengkap agar tahan terhadap korosi HCl di seluruh rentang konsentrasi dan suhu. Oleh karena itu, melakukan perawatan rutin tungku HCl sangat penting untuk memastikan pengoperasian tungku dalam jangka panjang. Siklus perawatan biasanya 36 hingga 48 bulan, tetapi pembakar seringkali memerlukan inspeksi yang lebih sering—jika rasio hidrogen terhadap klorin menyimpang, campuran yang mudah meledak dapat terbentuk di dalam pembakar. Di sebuah pabrik kimia di Prancis, kondensasi di pipa hidrogen menyebabkan penurunan laju aliran hidrogen, yang menyebabkan akumulasi klorin yang berlebihan di dalam tungku, yang akhirnya mengakibatkan ledakan selama proses penyalaan kembali. Berdasarkan pelajaran dari dunia nyata ini, kami telah memperbarui rencana perawatan/perbaikan kami untuk pembakar tungku HCl. Bagian-bagian berikut akan merinci tiga fase tersebut: Langkah-langkah Pemeliharaan Tungku HCl, Langkah-langkah Pemindahan/Penghancuran Tungku HCl, dan Langkah-langkah Pembongkaran Tungku HCl.
Persiapan untuk pemeliharaan tungku HCl dilakukan melalui tiga jalur. Persiapan teknis meliputi peninjauan catatan dari pemeliharaan sebelumnya dan analisis gejala kerusakan saat ini untuk menentukan daftar penggantian komponen seperti kepala pembakaran, bagian grafit, dan membran tahan ledakan. Persiapan material meliputi verifikasi spesifikasi tabung pendek grafit, gasket PTFE yang diperluas, dan cakram pecah; gasket untuk badan tungku grafit biasanya setebal 5 mm dan lebar 15 mm. Persiapan keselamatan dan isolasi proses sangat penting—setelah mengosongkan isi tungku, nitrogen dialirkan ke dalam tungku hingga kadar oksigen dan gas yang mudah terbakar memenuhi standar; flensa buta dipasang pada pipa klorin dan hidrogen; dan pekerjaan hanya dapat dimulai setelah semua saluran umpan dimatikan.
Saat memasuki fase Pembongkaran dan Inspeksi, pertama-tama lepaskan kaca pengintai untuk memeriksa kerusakan kaca, kemudian lepaskan kepala pembakar untuk memeriksa apakah tabung konsentris tersumbat atau terbakar; jika korosi di ujung tabung bagian dalam melebihi panjang 20 mm, bagian tersebut harus diganti. Selanjutnya, lepaskan cakram pengaman; cakram pengaman baru harus dipasang selama setiap siklus perawatan, dan cakram yang menunjukkan deformasi atau korosi tidak boleh dipasang kembali. Pipa gas HCl harus diperiksa untuk penyumbatan dan korosi, dan katup, pengukur aliran, dan pengukur suhu harus diperiksa untuk memastikan semuanya berfungsi dengan baik. Fokus utama inspeksi badan tungku adalah pengukuran ketebalan dinding; area di bawah ketebalan desain harus diperbaiki atau diganti, dan penyimpangan kerataan dasar tungku harus dikontrol dalam batas 3 mm.
Perbaikan dan Penggantian adalah fase yang paling kritis. Saat memasang kembali kepala pembakar, penyimpangan vertikalitas tidak boleh melebihi 1 mm. Jika retakan kecil muncul di bagian grafit, retakan tersebut dapat direkatkan kembali; namun, jika terjadi retakan yang luas, seluruh bagian harus diganti. Jika permukaan flensa rusak, permukaan tersebut harus dibubut untuk memperbaikinya; blok grafit dengan penumpukan kerak yang parah pada permukaan luarnya harus dicuci dengan asam. Korosi lokal pada cangkang baja karbon dapat digerinda dan dilas kembali, tetapi integritas lapisan harus dipastikan; jika tidak, penetrasi HCl ke dalam lapisan jaket dapat menyebabkan retak korosi tegangan. Fase Perakitan dan Pengoperasian secara berurutan menyelesaikan pemasangan kembali, penyelarasan, pengujian tekanan dan kebocoran, serta penerimaan penyalaan. Perbaikan Khusus Tungku Grafit melibatkan perawatan khusus untuk tungku grafit, termasuk perekatan kembali, penggantian bagian grafit, pembubutan permukaan flensa, dan pencucian asam untuk menghilangkan kerak.
| Melangkah | Operasi Inti | Detail Penting |
|---|---|---|
| Persiapan | Isolasi teknis, material, keselamatan, dan proses. | Pembersihan nitrogen terverifikasi; saluran pipa HCl tersumbat |
| Pembongkaran dan Inspeksi | Pelepasan kaca pengintai, kepala pembakar, membran tahan ledakan, dan pipa HCl. | Ganti ujung pipa bagian dalam jika korosi melebihi 20 mm. |
| Perbaikan dan Penggantian | Perbaikan badan tungku, perbaikan bagian grafit, penggantian gasket dan baut. | Vertikalitas kepala pembakar ≤ 1 mm |
| Perakitan Ulang dan Pengoperasian | Pemasangan ulang, penyelarasan, pengujian tekanan dan kebocoran, uji coba. | Cakram pengaman (rupture disc) harus diganti setelah setiap perawatan. |
| Perbaikan Khusus Tungku Grafit | Pengikatan, penggantian bagian grafit, pembubutan permukaan flensa | Pencucian asam pada kerak permukaan eksternal |
Langkah pertama dalam pelepasan tungku HCl adalah penghentian dan isolasi. Setelah secara bertahap mengurangi aliran gas ke dalam tungku, matikan pasokan klorin terlebih dahulu, diikuti oleh pasokan hidrogen, dan bersihkan dengan nitrogen hingga sistem memenuhi kriteria penerimaan. Turunkan tekanan dan dinginkan sistem hingga di bawah tingkat operasi normal. Setelah melepaskan pipa klorin dan hidrogen, pasang flensa buta menggunakan klem flensa. Lepaskan pipa PVC yang mengalir dari outlet HCl bagian atas tungku ke penyerap tahap pertama dan pasang flensa buta untuk menghindari gangguan pada operasi pengangkatan selanjutnya. Setelah melepaskan flensa yang menghubungkan pendingin grafit ke tungku sintesis, angkat seluruh pendingin dan pindahkan ke area yang aman.
Pembongkaran Pipa dan Perlengkapan Tambahan harus dilakukan secara berurutan dari atas ke bawah, dari luar ke dalam: saluran listrik dan instrumentasi dilepas terlebih dahulu, diikuti oleh katup dan pipa proses, dan terakhir peralatan itu sendiri. Saat memotong dan melepas tangga dan platform di bagian atas tungku, perhatikan manajemen pekerjaan panas di area yang berisiko ledakan. Pengangkatan dan pemindahan merupakan fase dengan risiko tertinggi dalam pembongkaran tungku HCl. Ketika sebuah pabrik membongkar tungku sintesis setinggi 16 meter dan berat 37 metrik ton, survei komprehensif terhadap lingkungan kerja dilakukan sebelum pembongkaran, dan rencana dirumuskan untuk mengidentifikasi potensi risiko satu per satu. Personel teknis memberikan panduan penuh selama proses berlangsung, dan personel keselamatan khusus mengawasi di lokasi untuk semua pekerjaan di ketinggian, pekerjaan panas, dan operasi pengangkatan. Setelah semua baut dan flensa dasar pada pipa tambahan dilepas, badan tungku diangkat dengan aman dengan bantuan derek. Kontrol keselamatan diterapkan di seluruh proses; izin kerja, zona akses terbatas, izin pekerjaan panas, dan deteksi gas semuanya wajib.
Pembongkaran tungku HCl dimulai dengan pembongkaran per bagian. Pertama, lepaskan tabung grafit pendek yang menghubungkan badan tungku baja ke badan tungku grafit—harus berhati-hati saat melepaskan alur kemasan penyegel. Hanya setelah tabung pendek dilepas, flensa penghubung pada bagian atas badan tungku baja dapat dibongkar. Setelah badan tungku baja diangkat dan diletakkan di tanah, badan tungku grafit dibongkar bagian demi bagian dari atas ke bawah. Gaya angkat harus dikontrol dengan hati-hati selama pelepasan setiap bagian grafit. Meskipun grafit yang diimpregnasi tahan korosi, ia memiliki ketahanan yang buruk terhadap benturan mekanis, dan benturan dapat dengan mudah menyebabkan retakan.
Penomoran dan pencatatan adalah langkah-langkah dalam proses pembongkaran yang mudah diabaikan tetapi memiliki dampak praktis yang signifikan. Segera setelah melepaskan setiap bagian grafit, beri nomor dan buat sketsa, catat orientasi permukaan flensa dan lokasi permukaan penyegelan. Tanpa penomoran dan pencatatan yang tepat, jika bagian-bagian tersebut dipasang kembali dengan urutan atau orientasi yang salah, permukaan flensa tidak akan sejajar, dan segel akan gagal. Inspeksi dan perbaikan dilakukan bagian demi bagian selama pembongkaran, dengan fokus pada pemeriksaan permukaan dalam dan luar blok grafit untuk pori-pori terak, kebocoran, dan retakan, serta permukaan flensa untuk lubang korosi. Blok grafit dengan penumpukan kerak yang parah memerlukan pencucian asam; retakan kecil dapat diperbaiki dengan perekat, sedangkan yang memiliki retakan tembus atau kerusakan yang luas harus diganti.
Selama perawatan pendingin grafit, lubang pipa juga harus diperiksa untuk memastikan tidak ada penyumbatan—suhu keluaran tungku sintesis umumnya antara 450 dan 500°C. Jika suhu masukan pendingin turun di bawah titik embun hidrogen klorida (108,65°C), HCl akan mengembun menjadi larutan asam yang menyebabkan korosi pada pipa; sebaliknya, suhu yang terlalu tinggi akan memperpendek masa pakai pendingin grafit. Mempertahankan kisaran suhu ini adalah aspek kunci dari perawatan tungku HCl yang sering diabaikan tetapi secara signifikan memengaruhi masa pakai peralatan. Setelah inspeksi pembongkaran selesai, semua komponen dikembalikan ke lokasi penyimpanan yang ditentukan sesuai dengan nomor serinya, menunggu pemasangan kembali atau pembuangan.
Selama perawatan dan pembongkaran tungku HCl, beberapa komponen logam mulia yang rusak mungkin dapat ditemukan kembali; Anda dapat menghubungi perusahaan daur ulang logam mulia untuk mendaur ulangnya.
Bahasa
