Protección para instrumentos de presión en la producción de fertilizantes de urea
Las altas temperaturas, la corrosión y la cristalización pueden causar mucho estrés y dañar rápidamente incluso los dispositivos de medición de presión más robustos. WIKA USA ha diseñado un separador de membrana muy resistente para proteger los manómetros mecánicos, los interruptores y transmisores de presión y los sensores de presión diferencial de los entornos agresivos que se encuentran en la producción de fertilizantes a base de urea.
Una creciente población mundial y una clase media más grande en los países en desarrollo han llevado a una demanda de mayor producción de alimentos. En respuesta, el sector agrícola busca continuamente formas de obtener más de la misma cantidad de tierra.
Los productores utilizan diversos fertilizantes para reponer el suelo con nitrógeno para aumentar los rendimientos, pero los productos más efectivos y convenientes tienen una base de urea.
Los fertilizantes de urea pueden diseminarse como gránulos o usarse en forma líquida cuando se combinan con una solución de nitrato de amonio. Cerca de 200 millones de toneladas de fertilizantes de urea se producen anualmente.
Sin embargo, el problema es que la producción de fertilizante de urea es extremadamente dura para los dispositivos de medición de presión.
¿Por qué el proceso de producción de urea es tan duro para los dispositivos de medición de presión?
La urea se forma por la reacción química del amoníaco (NH3) con dióxido de carbono (CO2). El líquido de urea caliente obtenido en esta etapa húmeda se seca luego a un sólido, que tiene un contenido de nitrógeno de aproximadamente el 46%.
La producción de fertilizante de urea crea problemas para los dispositivos de medición de presión porque el proceso se realiza bajo altas temperaturas y presiones continuas. Los medios de proceso también pueden corroer, cristalizar, quemar y / o explotar. Además, la agresión mediática cambia durante el proceso de producción.
Cuando un dispositivo de medición de presión falla repentinamente, la planta de fertilizantes enfrenta un tiempo de inactividad no planificado para reparaciones y reemplazos. Demasiadas paradas impactan la productividad y dan como resultado pérdidas económicas.
Normalmente, un separador de membrana de tipo brida separa la instrumentación de presión del medio de proceso, protegiéndolo de daños excesivos. Sin embargo, incluso las membranas de acero de grado urea estándar no pueden soportar estas condiciones durante largos períodos de tiempo.
Para empeorar las cosas, un separador de membrana tiene un punto crítico donde el elemento sensible se adhiere a la superficie del cuerpo principal. La presión negativa en este punto puede crear pliegues en la superficie y provocar la ruptura.
Además, el punto soldado es una estructura mixta de dos materiales diferentes y, por lo tanto, es propenso a la corrosión.
Solución patentada de WIKA para la síntesis de urea
WIKA ha desarrollado una aleación de acero con grado de urea 1.4466 que resiste la mayoría de los ambientes hostiles que se encuentran en la producción de urea. Para los puntos de medición críticos, WIKA fabrica separadores de membrana con materiales extremadamente resistentes a la corrosión, como el tantalo y el circonio.
Para garantizar la calidad de estos dispositivos, WIKA realiza pruebas de fugas de helio y pruebas de penetración de líquidos, y documenta los resultados en su totalidad.
Los expertos de WIKA no se limitaron a encontrar, desarrollar y utilizar materiales superiores. También mejoraron el diseño de los separadores de membrana al introducir una unión de metal patentada para conectar la cara elevada de la membrana en toda su superficie.
Este enlace está libre de porosidades, preservando así la pureza del material. La unión metálica de WIKA elimina los problemas que se observan en los modelos estándar.
WIKA produce separadores de membrana unidos por metal con membranas extendidos. Todas las piezas mojadas en est ensemblaje (la membrana, el cilindro que sobresale en el proceso y la cara elevada) están hechas de tantalo o circonio para brindar la mejor protección posible.
En la producción de fertilizantes de urea, es prácticamente imposible asegurar una medición estable de la presión del proceso con separadores convencionales. No pueden soportar la dureza de los medios de proceso y no proporcionan una resistencia uniforme en todo el proceso, cuando la urea se concentra y, por lo tanto, es más corrosiva.
