I progettisti delle apparecchiature hanno progettato un processo per garantire la massima sicurezza ed efficienza.Quando un importante processore di combustibile nucleare era nella fase di progettazione di un sistema che gestiva una combinazione di acido fluoridrico, acido solforico, acido nitrico e acqua deionizzata (DI), ha scelto l'opzione del sistema di tubazioni in PVDF di Kynar per garantire la durata prevista a lungo termine di il processo di manipolazione dei fluidi.Rispetto alle comuni plastiche e metalli, il fluoropolimero Kynar si distingue per la sua maggiore resistenza alle sostanze chimiche altamente acide.L'esperienza nel settore mostra che l'acido solforico e l'acido fluoridrico possono essere aggressivi nei confronti dei metalli ad alte prestazioni e dei polimeri tipici.Ci sono innumerevoli casi di attacchi di corrosione e cracking da stress in questi materiali.Al contrario, con Kynar PVDF, è stato documentato un gran numero di applicazioni di successo in cui queste sostanze chimiche sono state gestite singolarmente e in miscele.Il suddetto progetto ha dovuto affrontare principalmente la forte azione chimica delle sostanze, l'elevata pressione nel sistema, un ampio intervallo di temperature e garantire il massimo livello di sicurezza dell'intero processo.Dopo aver confrontato le proprietà del sistema di tubazioni Kynar PVDF – inclusi tubi, raccordi e valvole – con un sistema simile, ma realizzato in materiale Hastelloy, l'utente finale ha deciso che la variante Kynar PVDF sarebbe stata la più conveniente per lui e sarebbe stata anche garantire una vita di servizio a lungo termine.Un certo numero di sostanze chimiche sono coinvolte nel processo e ognuna di esse è difficile da gestire a sé stante.Nei casi in cui queste sostanze chimiche sono combinate, sorgono ulteriori preoccupazioni legate a possibili fluttuazioni di temperatura e alla formazione di composti secondari.L'azienda Simtech Process Systems ha nel suo assortimento una gamma completa di tubi in plastica con vari metodi di connessione.La scelta del giusto metodo di giunzione può far risparmiare tempo e aumentare la sicurezza del progetto del sistema di gestione dei fluidi.Simtech fornisce anche sistemi fuori sede attraverso il suo team di assemblaggio e ingegneria o fornisce formazione in loco per il personale di manutenzione in loco.Insieme a tubazioni e raccordi, Simtech offre una gamma di valvole e strumenti realizzati in materiale Kynar PVDF per garantire che anche le superfici di contatto con il liquido siano dello stesso materiale.Nel processo descritto sono stati utilizzati vari tipi di valvole, ad esempio valvole di ritegno orizzontali, valvole di sicurezza, valvole a sfera ad azionamento manuale e automatico (vedi Fig. 1 per le foto dei componenti usati).I sistemi di movimentazione dei liquidi comportano il trasporto all'aperto di sostanze chimiche in una struttura interna.Nell'ambito del trasporto di liquidi è stata richiesta la massima cautela, per cui l'utente ha richiesto l'applicazione di un doppio copritubo di protezione per il trasferimento degli acidi dalla zona di scarico esterna al locale tecnologico interno.I tubi realizzati in materiale Kynar PVDF sono stati facilmente saldati utilizzando giunti a presa o di testa come parte del doppio sistema di protezione (vedi Fig. 2 e 3).Figura 2: Doppia copertura protettiva utilizzando una copertura esterna in plastica trasparente.Immagine pubblicata con il permesso di Simtech Process SystemsI sistemi a doppia protezione consentono il trasporto di acido solforico al 93% e acido fluoridrico al 49%.Il diametro del tubo interno era di 1 pollice e 1 pollice e mezzo, con il tubo esterno che doveva essere dimensionato per ospitare facilmente il tubo di spedizione.Figura 3: Montaggio del coperchio di protezione del doppio tubo in materiale Kynar PVDF.Immagine pubblicata con il permesso di Simtech Process SystemsCome parte del processo, l'acido solforico e l'acido fluoridrico vengono gestiti attraverso tubazioni a due strati da 1½ pollici e più grandi.Il tubo Armor Tech a due strati combina uno strato interno di fluoropolimero Kynar con uno strato di supporto esterno di materiale FRP.Lo strato di supporto esterno fornisce resistenza e protezione al rivestimento termoplastico, che è più resistente alla corrosione.Per le tubazioni da 1 pollice e più piccole, Simtech ha fornito solide tubazioni Kynar PVDF per lo stesso sistema tecnologico, che è stato unito con raccordi a collo per entrambi gli acidi.Tutti i sistemi di questo progetto sono stati testati con successo mediante test di pressione dell'acqua prima della messa in servizio.Le specifiche della conduttura sono elencate nella Tabella 1.Per questo sistema è stata scelta la tecnologia di saldatura di testa perché questo tipo di connessione fornisce il livello di sicurezza necessario quando si utilizzano sostanze chimiche molto forti.La tecnologia del giunto di testa è stata scelta anche per il sistema a doppio strato di laminato, poiché l'involucro esterno in FRP fornisce ulteriore sicurezza in caso di saldatura compromessa in qualsiasi modo (vedere Fig. 4).Figura 4: Sistema di tubazioni a doppio strato di Simtech.Immagine pubblicata con il permesso di Simtech Process SystemsAll'interno del processo descritto, le temperature vanno da -18 °C a +50 °C e la pressione all'interno del tubo da 20 psi a 50 psi (circa 1,38-3,45 bar).In questo tipo di operazione, il materiale Kynar PVDF fornisce parametri e proprietà che altri polimeri non sarebbero in grado di ottenere.Dovrebbe essere aggiunto a tutti gli aspetti della progettazione che, dopo l'uso di sostanze chimiche nel processo, queste sostanze chimiche vengono combinate in una linea di rifiuti chimici.L'acqua deionizzata, il 67% di acido nitrico, il 49% di acido fluoridrico e il 93% di acido solforico fluiscono attraverso questa tubazione.Si presume che questo processo avvenga a +50°C e 32 psi, ma ha una resistenza agli urti fino a +82°C e 40 psi.Nel caso di questa combinazione di sostanze chimiche e temperatura, Kynar PVDF fornisce un margine di sicurezza soddisfacente all'interno della soluzione di progettazione.Le condizioni operative effettive del flusso di riciclo sono mostrate nella Tabella 2.Scegliendo il materiale Kynar PVDF per trasportare una combinazione di acido solforico al 93%, acido fluoridrico al 49%, acido nitrico al 67% e acqua deionizzata, l'impianto nucleare ha considerato i costi operativi a lungo termine insieme a una manutenzione minima.A seconda delle dimensioni del tubo e della composizione chimica utilizzata, è stata installata una combinazione di tubi Kynar in PVDF solido con giunti saldati di testa e tubi laminati a doppio strato saldati di testa.Grazie all'applicazione della tecnologia a doppia protezione, i progettisti sono riusciti a sovradimensionare la condotta al massimo livello di sicurezza.Tommy Harrison è entrato a far parte di Simtech nella distribuzione/produzione 8 anni fa e ora fa parte del reparto tecnico vendite responsabile per la regione dell'Atlantico centrale.La sua esperienza nei materiali termoplastici gli consente di lavorare con designer e utenti finali per progettare sistemi.Alexandra Peters ha conseguito la laurea in ingegneria chimica presso l'Università di Villanova nel 2020.Lavora presso Arkema Inc.come Marketing e End-User Applications Engineer nella Divisione Fluoropolymer.Recentemente è stata riconosciuta dall'International Plastics Distributors Association per aver completato il Performance Plastics Level I Certificate Program.Da oltre 10 anni, la rivista Gestione e manutenzione di un'impresa industriale è una fonte di informazioni indispensabile nel campo della manutenzione e della diagnostica industriale.Parte del contenuto proviene dalla penna degli autori di licenze Plant Engineering dagli Stati Uniti.Trade Media International, non solo nella sua offerta media, dimostra quotidianamente i suoi sforzi per soddisfare lo slogan principale dell'azienda: ISPIRARE L'INTERAZIONE DEGLI INGEGNERI!