Studi Kasus: Pabrik HFC-134a Xi'an Jinzhu 2003 – Katup Bola YNTO dalam Aksi

Guangdong Yuantong Industrial Technology (YNTO) dibawa sebagai pemasok katup untuk proyek ini, bertugas menyediakan katup yang dapat menahan kondisi layanan yang keras. Peran YNTO melibatkan menentukan jenis dan bahan katup yang sesuai untuk berbagai bagian unit produksi HFC-134a. Studi kasus ini menyoroti bagaimana katup bola tahan bahan kimia YNTO diterapkan untuk memecahkan masalah utama di pabrik, mengikuti format masalah-solusi-hasil. 

Masalah: Asam HF Korosif dan Kondisi yang Tak Kenal Ampun

Salah satu aspek produksi HFC-134a yang paling menantang adalah penanganan hidrogen fluorida (HF). HF adalah reaktan yang diperlukan dalam bahan baku organik fluorinasi, tetapi juga merupakan asam yang terkenal korosif dan beracun. Ini dengan mudah menyerang banyak logam (bahkan baja tahan karat) dan bahkan dapat menurunkan kaca dan plastik tertentu. Di pabrik Xi'an Jinzhu, HF hadir di berbagai aliran – mulai dari saluran umpan reaktor hingga limbah limbah. Katup di bagian ini akan terkena HF dan perlu beroperasi dengan andal agar pabrik dapat berjalan terus menerus.

Masalah spesifik meliputi:

· Korosi parah pada bahan katup: Bahan katup tradisional (seperti baja tahan karat standar atau perunggu) tidak cocok karena HF akan menimbulkan korosi dengan cepat, berisiko kebocoran. Pabrik membutuhkan katup yang dibangun dari atau dilindungi oleh bahan yang tidak dapat dengan mudah diserang oleh HF. Pengalaman sebelumnya di industri telah menunjukkan bahwa katup yang terbuat dari Hastelloy atau dilapisi dengan fluoropolimer sering diperlukan untuk servis HF. Tantangannya adalah menemukan solusi katup yang hemat biaya mengingat beberapa bagian pabrik memiliki lusinan katup yang terpapar HF.

· Risiko kebocoran dan emisi buronan: HF tidak hanya korosif tetapi juga berbahaya bagi personel dan lingkungan. Setiap masalah penyegelan katup (melalui pengepakan batang, kebocoran kursi, dll.) dapat melepaskan uap HF. Protokol keselamatan pabrik menuntut katup dengan penutupan yang ketat dan penyegelan yang kuat di bawah layanan HF. Kemasan katup standar dapat menurun di HF. Ada kebutuhan akan dudukan katup khusus dan bahan segel (seperti PTFE, PCTFE, atau polimer tahan halogen lainnya) untuk menjaga segel yang ketat.

Tuntutan operasional: Banyak katup dalam proses diotomatisasi pada loop kontrol atau membutuhkan pengoperasian yang sering. Misalnya, katup kontrol aliran yang mengatur umpan HF ke dalam reaktor harus melambat secara akurat sambil menahan asam. Di sisi lain, beberapa katup untuk isolasi darurat – mereka mungkin jarang beroperasi tetapi harus berfungsi sesuai permintaan. Persyaratan operasional yang beragam berarti katup yang dipilih harus menggabungkan ketahanan korosi dengan kinerja tinggi (misalnya, menjaga torsi dan integritas segel dari waktu ke waktu, meskipun terpapar HF).

Ruang pemasangan dan retrofit terbatas: Seperti banyak pabrik kimia, ruang terbatas dan tata letak perpipaannya rumit. Proyek ini lebih menyukai katup bola untuk banyak aplikasi karena ukurannya yang ringkas dan pengoperasian cepat seperempat putaran. Katup bola juga menyediakan aliran lurus (penting untuk meminimalkan penurunan tekanan pada saluran refrigeran) dan penutupan yang andal. Namun, katup bola konvensional tidak memiliki ketahanan korosi yang dibutuhkan untuk skenario ini, sehingga diperlukan solusi untuk mendapatkan "katup bola kimia" yang sesuai dengan tagihan.

Singkatnya, pabrik Xi'an Jinzhu HFC-134a membutuhkan katup yang dapat bertahan dari HF dan bahan kimia korosif lainnya, memastikan kinerja tanpa kebocoran untuk keselamatan, dan memenuhi persyaratan kontrol operasional. Istilah "katup bola kimia" dalam konteks ini mengacu pada katup bola yang dirancang khusus untuk servis kimia – biasanya menyiratkan bahan atau lapisan khusus untuk menangani cairan agresif. Beberapa pemasok domestik di awal 2000-an China memiliki rekam jejak dengan katup semacam itu, itulah sebabnya keahlian YNTO dicari.

Solusi: Katup Bola Kimia Tahan Korosi YNTO

YNTO mendekati masalah di berbagai bidang – pemilihan material, desain katup, dan penyesuaian aksesori katup – untuk menciptakan solusi yang disesuaikan untuk pabrik HFC-134a. Inti dari solusi ini adalah menyebarkan katup bola tahan bahan kimia YNTO di semua lokasi layanan HF yang penting, dilengkapi dengan katup yang kompatibel untuk tugas korosif atau berbahaya lainnya di pabrik.  Fitur utama dari solusi ini meliputi:

· Konstruksi Paduan Nikel Tinggi: Untuk jalur yang mengandung HF yang paling parah, YNTO menyediakan katup bola yang terbuat dari Hastelloy C276 (paduan nikel-molibdenum-kromium) untuk bodi dan trimnya. Hastelloy C276 dikenal karena ketahanannya yang luar biasa terhadap kimia HF dan fluor. Menggunakan Hastelloy padat (atau terkadang stainless dupleks dengan trim Hastelloy bagian dalam) memastikan bahwa komponen logam katup tidak akan dimakan oleh asam. Katup ini memiliki desain bergelang, katup bola lubang penuh untuk menyederhanakan perawatan dan memungkinkan rodding keluar jika ada padatan yang menumpuk. Mereka dilengkapi dengan kursi PTFE ENC (enkapsulasi) – PTFE, yang lembam terhadap HF, memberikan segel yang rapat sementara cincin kursi logam di belakangnya memberikan kekuatan mekanik.

· Katup Bola Berlapis PTFE/FEP: Di bagian proses di mana tekanannya sedang, YNTO menggunakan katup bola berlapis fluoropolimer. Katup ini memiliki bodi baja karbon untuk kekuatan tetapi menampilkan lapisan PFA tebal di semua permukaan internal dan bola yang dienkapsulasi PFA. Pada dasarnya, HF hanya akan menyentuh lapisan fluoropolimer, bukan logam. Katup berjajar adalah pilihan yang sangat baik untuk layanan asam dan menawarkan solusi yang lebih ekonomis daripada paduan eksotis untuk beberapa bagian pabrik. YNTO memasok katup bola berlapis DN50–DN200 untuk berbagai saluran transfer asam dan isolasi tangki penyimpanan, di mana tekanan dan suhu operasi diizinkan. Setiap katup diuji pabrik untuk memastikan lapisan bebas cacat. Penggunaan katup bola berlapis PFA memberi pabrik keyakinan bahwa meskipun sejumlah kecil asam ada dalam satu saluran, itu tidak akan menimbulkan korosi pada katup selama periode idle.

· Katup Termoplastik untuk Sistem Bantu : Proses HFC-134a juga melibatkan aliran utilitas seperti pendinginan air atau netralisasi limbah di mana asam dapat diencerkan. YNTO menyediakan katup bola plastik UPVC dan PVDF di beberapa sistem tambahan ini, misalnya di unit scrubber HF dan selip netralisasi asam limbah.  Katup bola UPVC pneumatik (termasuk beberapa desain tiga arah) dipilih karena ketahanan korosinya yang tinggi terhadap HF dan fluorida konsentrasi rendah.  Katup plastik ini lebih ringan dan lebih mudah dipasang pada perpipaan lubang kecil. Mereka digerakkan oleh aktuator pneumatik YNTO dengan internal berlapis PTFE untuk mencegah kerusakan korosif pada aktuator jika terjadi sedikit asap. Meskipun plastik, katup ini kuat: desain katup bola plastik pneumatik memiliki jalur aliran berbentuk L atau berbentuk T untuk layanan pengalihan dan dibuat agar ramah perawatan (seperti yang ditunjukkan oleh aktuatornya yang ringkas dan mudah dilepas dan beberapa bagian logam).

· Penyegelan dan Pengepakan yang Disesuaikan: Untuk semua katup yang disediakan, YNTO memberikan perhatian khusus pada segel batang dan paking bodi. Mereka menggunakan kemasan PTFE bebas grafit pada katup bola paduan untuk menghindari grafit (yang tidak cocok untuk pengoksidasi kuat seperti fluor).  Beberapa katup memiliki mesin cuci pegas yang dimuat langsung pada kelenjar untuk mempertahankan ketegangan pengepakan karena PTFE dapat merayap seiring waktu. Gasket bodi terbuat dari PTFE yang dimodifikasi yang dapat menangani HF tanpa aliran dingin. Selain itu, jika diperlukan, YNTO menambahkan port pembuangan pengaman dan kap ekstensi pada katup untuk menjaga area pengepakan lebih jauh dari cairan proses (ini adalah pendekatan umum dalam servis asam parah – kap mesin ekstensi dapat mengencerkan dan mendinginkan uap apa pun, melindungi pengepakan).

· Otomasi Katup dan Integrasi Kontrol: Proyek ini mengharuskan banyak katup diikat ke dalam DCS (Sistem Kontrol Terdistribusi) pabrik. YNTO memasok aktuator pneumatik (baik tipe kerja ganda maupun pegas-balik) untuk katup bola, bersama dengan filter udara, pemosisi, dan kotak sakelar batas yang cocok untuk area berbahaya. Aktuator yang dipilih adalah aluminium anodized dengan lapisan eksterior epoksi tebal – cukup untuk lingkungan luar ruangan – dan semua internal kompatibel dengan jejak HF (pengencang baja tahan karat, cincin-O viton, dll.). Untuk katup kontrol (seperti kontrol umpan HF), YNTO menyediakan positioner resolusi tinggi untuk memastikan katup dapat melambat secara akurat. Positioner pintar ini juga memiliki umpan balik untuk memperingatkan jika torsi katup meningkat (yang dapat mengindikasikan pengotoran atau korosi dini, sehingga bertindak sebagai alat pemeliharaan prediktif). Dengan mengintegrasikan katup ini ke dalam sistem kontrol, operator pabrik dapat mengoperasikan katup isolasi penting dari jarak jauh dan terus memantau posisi katup, yang penting dalam operasi berbahaya untuk respons cepat.

Contoh tautan internal: Banyak prinsip yang digunakan dalam proyek ini sekarang menjadi praktik standar dalam penawaran produk YNTO. Misalnya, seri katup bola tiga arah plastik pneumatik yang sama yang digunakan dalam sistem scrubber HF tersedia untuk klien lain yang membutuhkan pengalihan aliran tahan korosi.  Demikian juga, katup paduan dengan desain dinding tipis (mirip dengan katup bola pneumatik stainless steel YNTO) menunjukkan bagaimana katup yang ringan namun berkekuatan tinggi dapat dibuat untuk tugas kimia.

Hasil: Operasi yang Andal dan Keberhasilan Pabrik Jangka Panjang

Berkat solusi yang diterapkan, pabrik Xi'an Jinzhu HFC-134a mencapai beberapa hasil positif:

· Keandalan: Katup bola kimia YNTO telah beroperasi sejak startup 2003 dengan catatan keandalan yang sangat baik. Dalam tiga tahun pertama beroperasi, pabrik tidak mengalami kebocoran atau kegagalan katup terkait HF di area tempat katup YNTO dipasang. Ini adalah pencapaian yang luar biasa mengingat sifat agresif HF. Inspeksi rutin menunjukkan tidak ada penipisan atau lubang yang signifikan pada katup Hastelloy, dan liner PTFE di katup berlapis tetap utuh dan bebas dari lecet. Waktu rata-rata antara pemeliharaan (MTBM) untuk katup ini jauh melebihi beberapa katup sebelumnya yang digunakan klien dalam layanan yang kurang agresif.

· Keamanan: Pabrik mempertahankan catatan keselamatan yang luar biasa sehubungan dengan penahanan HF. Operator melaporkan bahwa pemeriksaan kelenjar katup rutin dan pemantauan area tidak pernah mendeteksi asap HF di sekitar katup YNTO. Penyegelan rapat yang disediakan oleh kursi dan kemasan PTFE mencegah emisi buronan. Tingkat penahanan ini sangat penting dalam melindungi pekerja; itu juga menjaga pabrik mematuhi peraturan lingkungan (HF adalah polutan yang diatur). Pada tahun 2005, ketika pabrik menggandakan kapasitas (menambahkan jalur 5.000 t/y lagi), kinerja katup YNTO yang telah terbukti memudahkan pabrik untuk memilih YNTO sebagai pemasok katup untuk ekspansi juga. Akibatnya, proyek awal menjadi kasus referensi yang memvalidasi teknologi katup kimia YNTO untuk layanan HF. 

· Kinerja: Penggunaan katup kontrol aliran berkualitas tinggi berkontribusi pada kontrol proses yang stabil. Misalnya, katup kontrol umpan HF (katup bola Hastelloy C dengan pemosisian cerdas) memungkinkan pabrik untuk mempertahankan konsentrasi HF reaktor dalam pita yang ketat, mengoptimalkan efisiensi reaksi. Kontrol yang ditingkatkan mengurangi pembentukan produk sampingan dan membantu pabrik mencapai kemurnian produksi target pada lintasan pertama. Ini memiliki manfaat ekonomi: lebih sedikit pemrosesan ulang bahan di luar spesifikasi dan konsumsi bahan baku yang lebih rendah. Manajer pabrik mencatat bahwa berinvestasi dalam katup yang andal mencegah "tetesan kecil" yang dapat berubah menjadi kerugian besar dalam proses kimia berkelanjutan. Setiap katup yang tidak bocor atau perlu dimatikan untuk perbaikan diterjemahkan menjadi lebih banyak waktu kerja dan produktivitas untuk fasilitas.

· Pemeliharaan & Dukungan: Keterlibatan YNTO tidak berakhir pada commissioning. Mereka memberikan pelatihan kepada tim pemeliharaan pabrik tentang cara menyervis katup dengan aman (misalnya, cara mengemas ulang batang pada katup Hastelloy jika diperlukan, dan cara memeriksa liner pada katup berjajar). Selama bertahun-tahun, beberapa pemeliharaan preventif dilakukan: beberapa segel lunak ditukar selama perputaran yang dijadwalkan setelah 5 tahun, sebagai tindakan pencegahan. Ketersediaan suku cadang YNTO dan respons layanan yang cepat (mereka memiliki perwakilan lokal di Cina) memastikan bahwa perawatan apa pun dapat dilakukan dengan cepat, tanpa waktu henti yang lama menunggu suku cadang. Pertukaran komponen tertentu (seperti kit aktuator) juga membuat perawatan lebih mudah – YNTO menggunakan pemasangan aktuator standar, jadi menukar aktuator adalah pekerjaan plug-and-play.

Secara keseluruhan, kasus ini menunjukkan bagaimana pemilihan katup yang tepat adalah kunci untuk mengatasi tantangan korosi dalam manufaktur kimia. Dengan memanfaatkan katup bola kimia khusus YNTO, pabrik Xi'an Jinzhu HFC-134a tidak hanya memecahkan masalah korosi langsungnya tetapi juga menyiapkan dirinya untuk operasi jangka panjang yang berkelanjutan. Proyek ini menjadi etalase bagi YNTO di industri kimia China, membuktikan bahwa teknologi katup domestik dapat memenuhi standar kelas dunia untuk aplikasi yang sulit.

Kesimpulan

Studi kasus Xi'an Jinzhu Modern Chemical menggarisbawahi pentingnya bermitra dengan pemasok katup berpengalaman untuk aplikasi kritis korosi. Dengan memilih katup bola kimia YNTO, pabrik mendapat manfaat dari bahan dan desain yang disesuaikan dengan kebutuhan proses – memungkinkan produksi refrigeran HFC-134a yang aman dan berkelanjutan. Masalah yang dapat menyebabkan pemadaman yang sering terjadi atau insiden keselamatan dihindari melalui pandangan ke depan teknik dan peralatan berkualitas. Bagi insinyur industri dan tim pengadaan, kisah sukses ini memperkuat pelajaran utama: dalam layanan korosif, nilai sebenarnya dari katup tidak hanya terletak pada harga pembeliannya, tetapi juga pada kinerjanya dari waktu ke waktu. Berinvestasi dalam katup yang tepat – seperti solusi YNTO – memberikan dividen dalam keandalan, keamanan, dan efisiensi proses.

Untuk informasi lebih lanjut tentang katup servis kimia YNTO, pembaca dapat merujuk ke halaman produk yang ditautkan di atas atau menghubungi YNTO untuk studi kasus dan referensi terperinci. Pabrik HFC-134a hanyalah salah satu contoh – solusi katup YNTO serupa menggerakkan penanganan cairan korosif di industri mulai dari petrokimia hingga farmasi.