Comment augmenter la fiabilité et la durée de vie d'une pompe à OE

Cet article est le deuxième article d'une série dédiée aux défis liés à l'oxyde d'éthylène. Lisez la partie 1

Les entreprises qui fabriquent ou travaillent avec de l'oxyde d'éthylène (OE) savent que ce composant de base en chimie présente plusieurs défis : son inflammabilité, sa réactivité, sa vapeur explosive décomposable et sa toxicité. C'est la raison pour laquelle il est impératif d'utiliser un équipement, ainsi que l'ensemble de ses composants et matières, compatibles avec l'OE.

La pompe fait partie de ces équipements primordiaux. Il est essentiel de spécifier les matériaux adéquats pour les composants de pompe, tels que les roulements et les joints, lorsque des produits chimiques corrosifs comme l'OE sont impliqués. Le choix de matières non compatibles avec l'OE peut entraîner un fonctionnement peu fiable et dangereux. Cela pourrait causer une baisse de productivité. ou même coûter des vies.

 

Éliminer les problèmes de gonflement de roulement et améliorer l'efficacité de la pompe

En raison de la nature explosive de l'OE et des questions de sécurité, plusieurs fabricants de produits chimiques emploient des pompes spéciales à rotor noyé sans joints. Les fluides corrosifs, comme l'OE, peuvent attaquer les roulements et joints traditionnels.

C'est ce qui s'est passé dans une grande usine de traitement chimique produisant de l'OE en Allemagne. L'entreprise chimique utilisait des pompes à rotor noyé produites par HERMETIC-Pumpen GmbH, une marque renommée pour ses pompes sûres et durables destinées aux applications les plus extrêmes avec les fluides les plus dangereux. These pumps contained carbon-fiber filled PEEK wear rings that were swelling in EO media. The excessive swelling of the wear rings resulted in unreliable pump operation, reducing Mean Time Between Failures (MTBF) to a month and sometimes a week.

They reached out to Greene Tweed in search of a new wear rings material to handle the harsh processing conditions of the EO service. We recommended replacing the carbon-filled PEEK wear rings with WR®600 bearings, a carbon-fiber-reinforced, PFA-based composite with a maximum continuous service temperature of 500°F (260°C). La matière doit sa résistance chimique exceptionnelle à ses composants, qui résistent à pratiquement tous les environnements, dont les acides, les bases et les solvants les plus puissants.  WR®600 is a non-galling/non-seizing composite material, which allows the wear rings to be designed with tight clearances, leading to improved efficiency and longer life.  As a result of changing the pump wear rings to WR600, the chemical plant extended their MTBF from a few weeks to over two years and counting. Face à ces résultats encourageants, l'usine chimique exige le WR® 600 pour toutes les pompes Hermetic du site impliquées dans le traitement de l'OE.

 

Prolonger la durée de vie du joint

Dans les usines chimiques qui emploient des pompes équipées de garnitures mécaniques, l'OE fait partie des produits les plus corrosifs. Il peut faire gonfler la plupart des matières de joint, ce qui cause une défaillance du joint en très peu de temps. La sélection d'un perfluoroélastomère, ou FFKM, optimisé pour les applications d'OE, peut réduire la probabilité de défaillance du matériel.

Une grande entreprise chimique basée dans l'est de l'Allemagne était confrontée à des défaillances à répétition de plusieurs FFKM suite à une exposition à l'OE. Les pompes à vis devaient ainsi être réparées toutes les quelques semaines. L'entreprise a fait appel à Greene Tweed afin de prolonger le MBTF de ses pompes pour passer de plusieurs semaines à plusieurs années tout en renforçant la sécurité de toutes les pompes.

Suite à une évaluation minutieuse de l'application et des paramètres de fonctionnement, nous avons proposé le Chemraz® 505, un FFKM offrant une excellente résistance chimique. Après des essais prometteurs du Chemraz® 505 dans une usine pilote de recherche traitant de l'OE, l'entreprise chimique a exigé la matière Chemraz® 505 pour toutes les pompes à vis de l'usine.

Il est absolument nécessaire que les entreprises chimiques traitant de l'OE optent pour des matériaux adéquats pour leurs applications. En optant pour des roulements en WR®600 pour les pompes à rotor noyé et des joints Chemraz® 505 pour les pompes centrifuges, les usines chimiques travaillant avec l'OE peuvent :

  • Réduire considérablement les coûts du cycle de vie
  • Améliorer grandement le MTBF
  • Augmenter l'efficacité du matériel

 

Références :

1https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_Industries_of_Ethylene_Oxide_explosion

2https://www.osha.gov/pls/imis/accidentsearch.accident_detail?id=201146065