Włazy do zbiorników chemicznych

Przemysł chemiczny charakteryzuje się dużą różnorodnością procesów produkcyjnych oraz tych związanych z magazynowaniem i transportem surowców, a także gotowych produktów. Bogactwo wykorzystywanych substancji i związków chemicznych, ich agresywność oraz wpływ na zjawisko korozji stawiają przed konstruktorami zbiorników niezwykle trudne wyzwania.

W szeroko pojętym przemyśle chemicznym, zastosowanie znajdują zarówno zbiorniki bezciśnieniowe (tanki magazynowe, paletozbiorniki i inne zbiorniki transportowe), jak i zbiorniki ciśnieniowe (reaktory chemiczne, autoklawy, zbiorniki zaawansowanych linii procesowych). W przypadku obu grup zbiorników jako element inspekcyjny stosuje się właz rewizyjny.

Właz rewizyjny w zbiorniku chemicznym spełnia zazwyczaj kilka funkcji - do podstawowych należą:

• funkcja uszczelniająca (właz wyposażony w uszczelkę separuje medium znajdujące się we wnętrzu zbiornika od czynników zewnętrznych),
• funkcja procesowa (właz wykorzystuje się jako otwór, przez który dodawane są składniki produkcyjne do wnętrza tanku),
• funkcja techniczna (otwór rewizyjny stanowi drogę dostępową do wnętrza tanku w przypadku awarii lub potrzeby wykonania bieżącej konserwacji),
• funkcja higieniczna (właz może być wykorzystywany jako droga usuwania zanieczyszczeń z wnętrza komory).

Podstawową formą podziału włazów w kontekście przemysłu chemicznego jest rozróżnienie włazów bezciśnieniowych oraz ciśnieniowych. Do pierwszej grupy (włazy bezciśnieniowe) należą zazwyczaj standardowe pokrywy górne zbiorników, których odporność ciśnieniowa nie przekracza 0.5 bar. W kategorii włazów ciśnieniowych znajdują się natomiast modele o bardziej złożonej konstrukcji, cięższej budowie oraz odporności ciśnieniowej sięgającej nawet 12 bar.

Do bezciśnieniowych włazów dla przemysłu chemicznego należą przede wszystkim okrągłe włazy o średnicach od DN150 do nawet DN1500 (dostępne są jednak również modele owalne oraz prostokątne o różnych wymiarach). Głównym zadaniem tego typu włazu jest zakrycie otworu rewizyjnego zbiornika, w którym nie występuje żadne ciśnienie robocze. Niemniej, właz musi posiadać odpowiednią odporność na temperaturę oraz specyfikę chemiczną medium znajdującego się w zbiorniku.

Tym samym konieczny staje się odpowiedni dobór:

• materiału wykonania włazu (stal nierdzewna AISI 304/304L, AISI 316/316L lub stal czarna),
• materiału uszczelnienia (EPDM, silikon, NBR, Viton, uszczelka hybrydowa lub inny),
• rodzaju pokrętła (tworzywo sztuczne, INOX lub inne).

Dużo bardziej wymagającą grupą włazów są chemiczne włazy ciśnieniowe. Ich zastosowanie w różnego rodzaju reaktorach, autoklawach oraz zaawansowanych liniach produkcji farb, lakierów, tworzyw sztucznych czy produktów petrochemicznych jest nieocenione. Najczęściej wybieranym rodzajem włazu ciśnieniowego dla przemysłu chemicznego są włazy okrągłe. W odróżnieniu od standardowych włazów bezciśnieniowych, te odznaczają się cięższą budową (grubsza ścianka pokrywy i kołnierza) oraz większą ilością pokręteł, która to ilość powiązana jest z ogólną odpornością ciśnieniową danego modelu.

Drugą grupą włazów ciśnieniowych są włazy owalne. Podczas gdy okrągłe włazy ciśnieniowe montowane są zazwyczaj w górnej części zbiornika (dachu), to dominującym miejscem montażu włazów owalnych jest boczne poszycie. Włazy tego typu stosowane są zazwyczaj w większych tankach i reaktorach, do których wnętrza konieczny jest punkt dostępowy w dolnej części (bliżej dennicy) danego tanku.

Stal nierdzewna jest na ogół dominującym materiałem wykonania włazów zbiornikowych. Wynika to przede wszystkim z uniwersalnego charakteru stali nierdzewnej – włazy nierdzewne stosowane są bowiem zarówno w aplikacjach higienicznych, jak i tych, które nie cechują się takim wymogiem. Zdecydowana większość modeli włazów może być ponadto wykonana ze stali nierdzewnej w gatunku:

• AISI 304 lub AISI 304L (najpopularniejsze gatunki stosowane w większości aplikacji),

• AISI 316 lub AISI 316L (gatunki o nieco wyższej odporności chemicznej i temperaturowej w stosunku do AISI 304/304L).

Niektóre włazy, w ramach specjalnych uzgodnień, produkowane są również z wyższej klasy materiałów, takich jak stale kwasoodporne AISI 316Ti czy AISI 321. Włazy ze stali nierdzewnej są trwałe i odporne na korozję, co czyni je idealnymi do stosowania w trudnych warunkach. Powierzchnia nierdzewna może zostać ponadto poddana polerowaniu lub elektropolerowaniu, co ma szczególne znaczenie w przypadku włazów dla aplikacji, gdzie wymagany jest wyjątkowo wysoki standard higieniczny zastosowanych urządzeń.

Niektóre aplikacje dopuszczają możliwość instalacji włazów ze stali czarnej (na przykład w gatunku S235JR). Użycie włazu ze stali czarnej motywowane jest często konstrukcją docelowego zbiornika, który również wykonany jest z tego samego lub zbliżonego materiału. Należy mieć jednak na uwadze, iż zazwyczaj odporność chemiczna włazu ze stali czarnej jest zdecydowanie niższa niż tego ze stali nierdzewnej. Ponadto włazy ze stali nierdzewnej niejednokrotnie okazują się tańszą, lepszą jakościowo i łatwiej dostępną opcją.

Przemysł chemiczny oraz wszelkie jego gałęzie wymagają często niestandardowych rozwiązań. W przypadku niektórych modeli istnieje możliwość dokonania indywidualnych zmian projektowych włazów. Modyfikacje tego typu mogą dotyczyć między innymi:

• ogólnej konstrukcji włazu, grubości ścianek, wysokości kołnierza czy materiału wykonania,

• sposobu zamknięcia oraz dodatkowych elementów z tym związanych (na przykład zamknięcie włazu na kłódkę),

• dodatkowych elementów wyposażenia, takich jak wzierniki, kraty zabezpieczające prześwit otworu i wiele innych.