Optimization of valve and material choices in the bioproduct industry
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2021-08-24
Department
Major/Subject
Sustainable Metals Processing
Mcode
CHEM3026
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
en
Pages
94+0
Series
Abstract
The design of an investment project in the bioprocess industry is often considered to consist of three main parts, which are pre-engineering, basic engineering and detailed engineering phase. Valve type and material selection play an essential role in basic engineering stage in many projects. Valve selection in the industrial sector is based on function, material suitability, operation and design pressures/temperatures, planned plant lifetime, end connections, operation, availability, durability, maintainability, and cost. Corrosion of materials means their destruction or deterioration by the prevailing environment, through chemical, electrochemical and/or physical reactions. Corrosion and wear are phenomena that occur whenever metals are used and the damage, they cause to the industry is usually significant. With right material choices in industrial applications this can be avoided. The choice of materials in such facilities has a large effect on how high operability is achieved. Improper material choices or inappropriate operating conditions in industrial sites can pose a safety risk or an environmental hazard. With the right material choices, lifetime of the equipment can be extended reducing overall lifetime expenses. The literature part of the work deals with corrosion and wear as phenomena, as well as their control and prevention. The general basic principles of corrosion are presented, as well as the mode of action of different corrosion mechanisms. The literature section also examines the prevention of each corrosion mechanism. The purpose of this work is to develop valve coding to support process and plant design, which can be used in future industrial projects. Developed valve coding includes definition of valve type, pressure class and connectionMateriaalien korroosio tarkoittaa niiden tuhoutumista vallitsevan ympäristön vaikutuksesta, kemiallisten tai sähkökemiallisten reaktioiden avulla. Korroosio ja kuluminen ovat ilmiöitä, jotka esiintyvät aina kun metalleja käytetään ja näiden aiheuttamat vahingot teollisuudessa ovat yleensä merkittäviä. Kemianteollisuuden laitokset pyritään suunnittelemaan häiriö- ja huoltovapaasti. Materiaalivalinnat tällaisissa laitoksissa määrittelevät paljolti, miten hyvin tässä onnistutaan. Väärät materiaalivalinnat sopimattomissa käyttöolosuhteissa teollisuuden kohteissa voivat aiheuttaa turvallisuusriskin tai ympäristöonnettomuuden vaaran. Oikeilla materiaalivalinnoilla voidaan pidentää merkittävästi kohteiden käyttöikää, pienentää mahdollisia lisäkustannuksia ja parantaa laitosten käyttöaikaa. Työn kirjallisuusosuudessa käsitellään korroosiota ja kulumista ilmiönä, sekä näiden estämistä. Korroosion yleiset perusperiaatteet selvitetään, sekä eri korroosiomekanismien vaikutustapa. Työn kokeellisessa osuudessa kehitetään venttiilikoodaus tukemaan prosessi- ja laitossuunnittelua. Kehitetty venttiilikoodaus sisältää venttiilityypin, paineluokan ja liitäntätyypin.Description
Supervisor
Aromaa, JariThesis advisor
Kaupinmäki, TatuKeywords
bioproduct industry, valve, material selection, wear, corrosion