Propelentes usados em processos industriais de pigging.
Muitas indústrias que processam líquidos, como alimentos, bebidas, produtos domésticos, de higiene pessoal, ração para animais de estimação, produtos farmacêuticos e tintas, utilizam sistemas de limpeza de dutos (pigging) para recuperar líquidos e limpar o interior de tubulações e conexões higiênicas. Os pigs (dispositivos que percorrem os dutos para remover resíduos de produto) são objetos sólidos, sem partes móveis. Eles não possuem propulsão própria, sendo impulsionados ao longo dos dutos por um líquido ou gás.
Pressão necessária para alimentar um sistema
Para mover o pig, o propelente líquido ou gasoso é pressurizado atrás dele. Normalmente, a pressão é similar à necessária para bombear o líquido durante o processamento normal. Alguns sistemas podem precisar de uma pressão um pouco maior para dar partida no pig, mas uma vez que isso tenha acontecido, geralmente é quase a mesma que a pressão de bombeamento.
Em sistemas de limpeza de dutos industriais (pigging) , diversos fatores determinam a pressão precisa necessária para impulsionar o pig. Entre eles, estão o diâmetro e o comprimento da tubulação, o número e o raio das curvas, a viscosidade do produto, entre outros. Se você implementou um sistema de limpeza de dutos fornecido pela HPS, nossos engenheiros de comissionamento ajustarão a pressão do propelente para garantir o desempenho ideal.
Velocidade dos Porcos
A velocidade na qual os pigs viajam é variável ao longo do comprimento do tubo. Assim como a pressão necessária para mover o pig, a velocidade real na qual ele viaja depende de uma variedade de fatores. Por exemplo, os pigs tendem a desacelerar em curvas e acelerar em direção ao final do percurso se houver menos produto para empurrar. O movimento do pig tende a ser menos suave se impulsionado por gases em vez de líquidos devido à compressibilidade do gás.
Ainda assim, a maioria das pessoas se surpreende com a velocidade com que os pigs se deslocam, pois geralmente é extremamente rápida (10 metros por segundo não é incomum). Qualquer projétil sólido viajando a essa velocidade representa riscos potenciais à segurança, e esse é um dos motivos pelos quais os sistemas de limpeza de dutos com pigs devem ser fornecidos e instalados apenas por projetistas experientes nesse tipo de sistema, como a HPS.
Tipos de propulsores
O tipo de propelente usado depende muito da aplicação, e há uma série de considerações ao decidir a melhor solução.
Os gases mais comumente usados são ar comprimido, nitrogênio e dióxido de carbono. Se usar ar, os sistemas HPS sempre incluem filtros especializados para esterilizá-lo até cerca de 0.01 mícron.
O líquido mais comumente usado é água, seja da rede ou esterilizada. Em alguns projetos de sistema, o próximo produto a ser processado é usado para impulsionar o porco. Ocasionalmente, líquidos são usados, como agentes de limpeza. Em algumas aplicações, líquidos especializados são usados, por exemplo, em alguns sistemas de processamento de chocolate, que não podem usar água, o porco é impulsionado por leitelho.
Gases usados para impulsionar porcos
O ar comprimido é uma escolha popular como propelente para sistemas de limpeza de dutos (pigging), simplesmente por sua conveniência (muitas fábricas e instalações de processamento já possuem sistemas de ar comprimido instalados). O ar comprimido também é relativamente barato, o que mantém o custo total de um sistema de limpeza de dutos baixo.
O dióxido de carbono geralmente é usado com produtos que já o contêm, como refrigerantes ou cerveja, e quando o ar pode danificar o produto.
O nitrogênio, sendo inerte, é frequentemente usado em sistemas de pigging onde o contato com o ar pode danificar o produto, como com o vinho (que precisa evitar oxigênio dissolvido ou OD). Ele também é usado com produtos em áreas perigosas que são facilmente combustíveis, como solventes.
Observe que, em comparação com o ar comprimido, há implicações de segurança adicionais a serem levadas em conta ao usar dióxido de carbono ou nitrogênio. Embora os gases não sejam tóxicos, o local do sistema deve ter ventilação adequada para garantir que eles não desloquem o oxigênio. A menos que haja detectores no local, é improvável que as pessoas nas proximidades percebam a falta de oxigênio logo no início, porque não é evidente pelo odor, cor ou sabor. Baixos níveis de oxigênio podem causar desmaios, confusão, tontura e outros sintomas – até mesmo a morte.
Por que líquidos são usados para impulsionar porcos
Às vezes é preferível usar um líquido (geralmente água) para impulsionar o pig em vez de um gás. Isso geralmente ocorre apenas porque é conveniente, por exemplo, já há um suprimento de água limpa instalado. No entanto, as propriedades não compressíveis da água e de outros líquidos podem fornecer uma vantagem sobre os gases.
Normalmente, líquidos são usados para impulsionar pigs porque o pig inicialmente precisa de uma pressão bem alta para se mover. Líquidos também podem ser usados porque níveis mais altos de controle são necessários, ou o sistema demanda um movimento suave e estável do pig.
Líquidos são geralmente o propelente preferido quando o produto é viscoso. Isso ocorre porque a pressão necessária para mover o pig usando gás ou ar pode ser muito grande para ser fornecida facilmente ou com segurança por um gás. A água é um risco potencial muito menor a uma pressão de, digamos, 20 bar.
Líquidos são geralmente mais controláveis do que gases porque são bombeados, em vez de serem fornecidos por um suprimento de ar ou compressor. Combinado com sua incompressibilidade, isso permite um movimento suave e altamente controlado do pig.
Usando líquidos e gases
Às vezes, os sistemas de pigging podem usar tanto um líquido quanto um gás. Por exemplo, a água pode impulsionar o pig para mover o produto para seu destino e, quando concluído, o pig é então impulsionado de volta à fonte por ar comprimido.
Aconselhamento profissional
Ocasionalmente, pode não haver fatores claros de decisão sobre se deve usar um gás ou líquido para impulsionar o pig. Pode se resumir à conveniência, custo ou preferência pessoal. No entanto, é importante que você escolha a solução mais eficaz, adequada e confiável para seu processo ou processos específicos. Se você trabalha com a HPS, nossa equipe de design de sistema de pigging usará sua vasta experiência em uma ampla gama de indústrias, processos e produtos para recomendar o propelente mais adequado para você.
Se você está pensando em implementar um sistema de pigging, recomendamos fortemente que você obtenha aconselhamento profissional. A HPS é a especialista líder mundial em pigging de processo industrial. Nossos engenheiros amigáveis e experientes ficarão mais do que felizes em discutir qualquer aspecto do pigging com você, então, entre em contato.
Para mais informações, entre em contato.