PIGGING HOUDT LEIDINGEN EN PRODUCT SCHOON

Diverse applicaties voor multifunctionele alleskunners

Transportleidingen zijn in een zekere mate vatbaar voor vervuiling en aangroei door de stof die ze vervoeren. Mogelijke gevolgen zijn niet enkel nefast voor de productie, maar ook voor de veiligheid. Om de leidingen schoon te houden, kan er gebruikgemaakt worden van piggingsystemen die de binnenkant proper, droog en corrosievrij zullen houden. Datzelfde principe kan ook ingezet worden voor het uit elkaar houden van stoffen in uw pijpleidingen, het vullen of ledigen van leidingen, en bij de indienststelling van nieuwe leidingen.

MULTIFUNCTIONELE PIGS

Een pig - pipeline inspection gauge - wordt ingezet in uiteenlopende sectoren en toepassingen, waar ze enkele steeds terugkerende hoofdproblemen verhelpen.

Vervuiling counteren

In een voedingsfabriek waar warme vloeibare chocolade verpompt moet worden, zal er na afloop van het proces telkens wel chocolade achterblijven die na afkoeling stolt en aan de leidingwand blijft kleven. Dat is onhygiënisch, maar verkleint bovendien de leidingdiameter, met alle mogelijke gevolgen:

• Stijgende druk stroompopwaarts.
• Hogere vloeistofsnelheid ter hoogte van de vernauwde doorgang.
• Beperkter vloeistofdebiet ter hoogte van de vernauwde doorgang bij niet opdrijven van de afvoersnelheid.

Vervuilde leidingen veroorzaken ook nog andere problemen. De aangehaalde druk- en snelheidsverschillen kunnen de installatie in de war sturen of kunnen veiligheidscomponenten triggeren, omdat drukmeters of snelheidsmeters te grote waarden laten optekenen. Twee gevolgen die een ongeplande (dure) stilstand van de installatie kunnen veroorzaken. Als de vervuiling zich blijft accumuleren, kunnen er plots grote stukken vuil losraken. Die kunnen verderop in de installatie problemen veroorzaken in filters of machines, of rechtstreeks in het eindproduct belanden. De productie kan ook vertraging oplopen omdat er te weinig grondstof wordt aangevoerd door de moeilijke doorgang. Bij zwaardere stoffen kan de accumulatie ook leiden tot breuk in de leiding of elders. Ook oververhitting is mogelijk, omdat - in het geval van warme fluïda - de warme vloeistof zich blijft accumuleren op plaatsen die daarvoor misschien niet geschikt zijn. Last but not least kunnen er plotse drukpieken ontstaan die de veiligheid van het personeel in gedrang brengen. Denk bijvoorbeeld aan een operator die op regelmatige tijdstippen een monster moet nemen van een warm chocolademengsel. Als het debiet van de installatie plots aanzienlijk stijgt, kan een piek hem of haar verwonden. Maar ook in de procesindustrie wil men niet geconfronteerd worden met onstabiele debieten en drukken, dus ook daar zijn piggingsystemen geen overbodige luxe. Een andere vorm van vervuiling is vuil dat bij de montage van de installatie in de pijpleidingen gekomen is, zoals lasschilfers. Met een piggingsysteem kan voorkomen worden dat dit vuil zich ophoopt in filters, machines of in de productie terechtkomt.

Vermenging vermijden

Een optimale productie is een productie zonder verlies. Als de leidingen tussen twee batches lang gespoeld moeten worden, verlies je niet alleen veel tijd, maar ook veel grondstof (basisproduct én spoelwater). Met een pig kan de leiding volledig en snel proper gemaakt worden tussen twee batches, waardoor er geen enkele vorm van vermenging mogelijk is.

Corrosie vermijden

Pigging is overigens niet enkel bevorderlijk voor de vlotte doorstroming, ook corrosie wordt ermee vermeden. Daarom worden zachte pigs ingezet die de leidingwand drogen. Dat is voornamelijk het geval voor applicaties waarbij er leidingen aanwezig zijn die weinig gebruikt worden, en corrosie dus de tijd krijgt om zich te manifesteren.

Andere

Daarnaast worden pigs ingezet in applicaties zoals de inspectie voor de binnenwanden van de installatie. De controle kan zeer uitgebreid zijn, zoals het meten van de exacte diameter van de leiding, verbuigingen, scheuren, temperatuur- en drukmetingen, een visuele inspectie van interne corrosie … Inspectiepigs kunnen bijvoorbeeld voorzien worden van ultrasone sensoren om de dikte van de leiding te controleren.

Pigs worden eveneens ingezet om leidingen te vullen, producten te separeren, lekken te detecteren en probleemleidingen te reinigen. Een andere toepassing is het afschermen van een stuk pijpleiding tijdens werkzaamheden. De daartoe aangepaste pigs zullen het deel hermetisch afsluiten, zodat de druk bewaard blijft in het operationele deel en er tegelijkertijd een veilig onderhoud kan plaatsvinden. Zo hoeft de volledige installatie niet gestopt te worden om een beperkte onderhoudstaak uit te voeren.

 

WERKINGSPRINCIPES

De keuzecriteria om tot een ideale installatie te komen hangen af van factoren als snelheid, gewenste frequentie van de reiniging, het achterliggende doel, de grondstoffen waarmee de pig in contact komt, de werkomstandigheden en de lay-out van de installatie.

De werking van een pig zelf is eigenlijk relatief eenvoudig. Een reinigingsprop (of pig) wordt door de te reinigen leiding geperst via perslucht, het product of de kabel. De standaardpiggingsystemen omvatten een verzendstation, een ontvangststation en de pig zelf, aangevuld met de nodige meerwegkleppen, zodat de installatie op maat aangepast kan worden aan elke installatie. Het systeem kan uitgevoerd werden met een zekere mate van automatisering. Zo kunnen onder meer de snelheid, de frequentie en het pad van bovenaf gestuurd worden.

Omdat de pig - cilindrisch of sferisch - aangepast is aan de binnendiameter van de leiding, neemt hij onderweg - in principe - alle overtollige materiaal mee. Vaak wordt pigging ook in combinatie met een voorafgaande chemische reiniging uitgevoerd, waarbij het aangekoekte vuil eerst losgemaakt wordt door een chemische substantie en de pig vervolgens het restant uit de leidingen haalt.
Ook bij het gebruikte materiaal zijn de uitvoeringen zeer divers, zoals polyurethaan of staal. Bovendien kunnen ze ook nog voorzien worden van tal van extra's zoals borstels of sensoren (zie verder).

 

TYPES IN RELATIE TOT HUN APPLICATIE

Er worden enkele types onderscheiden, afhankelijk van hun applicatie:

Foam pigs

Foam pigs worden ingezet voor het lichtere werk zoals het leeghalen van een leiding, het drogen of daar waar er enkel lichte verontreiniging te verwachten is.

Pipe pigs

Pipe pigs worden eerder ingezet in grotere pijpleidingen of bij zwaardere vervuiling. Door hun robuuste uitvoering kunnen zij op een snelle en grondige manier lange stukken in een mum van tijd schoonmaken - in de grootteorde van kilometers per dag. Ondanks hun zwaardere uitvoering kunnen ze toch relatief goed overweg met bochten en T-stukken. Bij diverse diameters kan er gebruikgemaakt worden van een systeem waarin niet enkel opgebouwd wordt van zacht naar hard, maar ook van klein naar groot. Op die manier wordt stelselmatig de installatie aangepakt. Pipe pigs worden voornamelijk ingezet in de offshore, (petro)chemische en de drinkwater- en rioolindustrie.

Disc pigs

Disc pigs worden ingezet met hetzelfde doel als foam & pipe pigs, maar zijn geschikter om langere afstanden in een run te reinigen. Ze zijn herbruikbaar, eenvoudig te reinigen en bestand tegen bepaalde oliën, vetten en chemicaliën, heet water etc.

 

UITVOERINGEN

Om hun werk beter te kunnen uitoefenen, kunnen pigs in meerdere uitvoeringen verkregen worden. Er zijn meer dan 500 types beschikbaar, maar eigenlijk is de sky the limit. Een overzicht van de belangrijkste subtypes:

Borstels

Borstels - uit staal of kunststof - zijn ideaal voor waar harde afzettingen in de leidingen te verwachten zijn. Er kan bv. corrosie mee bestreden worden. Binnen deze groep zijn er opnieuw tientallen uitvoeringen mogelijk.

Cups

Cups zorgen ervoor dat de pig mee met de flow van het product bewogen wordt, want ze sluiten de leiding hermetisch af. Ze worden ook toegepast bij toepassingen waar twee batches gescheiden moeten worden. De cup sleept langs de omtrek van de leiding en schraapt zo alle resten mee.

Schijven

Schijven verbeteren de reiniging, bovendien kan dit type pig zich in beide richtingen begeven dankzij dit opzet. Toepassingen zijn onder meer hydrostatische tests, het schoonmaken van leidingen en de separatie van batches. De diameter van de schijven is iets kleiner dan die van de leiding.

Blades

Blades zijn vergelijkbaar met borstels, maar bestaan uit polyurethaan scrapers die bijvoorbeeld makkelijk zachte parrafinerestanten uit pijpleidingen kunnen verwijderen. Zij worden vaak aangetroffen in pijplijnen voor ruwe olie.

Magneten

Magneten ten slotte zijn een prima hulpmiddel bij het verwijderen van bramen, lasresten en oxidatierestanten. Daarnaast wordt magnetisme ook gebruikt om de dikte van de leiding na te gaan. Dit gebeurt via een meting van de magnetische flux. De wijzigingen in het magnetische veld worden omgezet in een indicatie van de resterende dikte van de leiding.

OOK PIGGING OP BASIS VAN IJS MOGELIJK

Een van de gevaren van het traditionele pigging is het risico op het vastraken van de pig, want om effectief te zijn, moet de pig de volledige diameter van de leiding schoonmaken. Er zijn dus wel wat beperkingen bij complexe installaties, diameterovergangen of kleppen. Ice pigging kan dan een prima alternatief vormen, want er wordt gebruikgemaakt van een geïnjecteerde ijsprop om de leidingen te reinigen. Zo wordt de 'best of both worlds' gecreëerd, want je krijgt de reinigingskracht van een vaste stof, gecombineerd met de voordelen van een vloeistof. Het ijs verwijdert onder druk sedimenten en afzettingen, en is dus zeer geschikt om de leidingen snel vrij te maken tussen twee batches.

Deze methode wordt frequent toegepast in de drinkwaterproductie, afvalwaterzuivering en industriële waterbehandeling. Ook in de voedings- en cosmeticanijverheid wordt het procedé ondertussen steeds vaker toegepast. Voor producten met een hoge viscositeit - mayonaise, confituur en gezichtscrèmes - kan er gespeeld worden met de ijsdikte en het pompvermogen, om zo de ideale reinigingskracht te bekomen.

 

HET BEST VANAF DE ONTWERPFASE

Niet alle leidingen zijn reinigbaar met het pigging concept. Sterk wisselende leidingsdiameters kunnen problemen veroorzaken, elk type heeft een toegestane diameterverkleining die afhankelijk is van het type pig. Zachte uitvoeringen kunnen - afhankelijk van het materiaal - verkleiningen aan tot soms 50% en bochtradii tot anderhalve keer de diameter, maar harde proppen kunnen in principe geen enkele diameterverkleining aan. Voor pigs uit harde materialen kan een diametervariatie in principe niet. Let er dus op dat de pig niet vastloopt, al moet de keuze van de leidingsdiametervariaties al in de ontwerpfase meegenomen worden. Dat geldt ook voor de keuze van kleppen. Vlinderkleppen zullen bijvoorbeeld het gebruik van pigs onmogelijk maken. Ook het inbrengen van een pig is iets wat het best bij het ontwerp voorzien wordt. Een eenvoudige vorm is een Y-stuk, met een schuifafsluiter en een blindflens. Van daaruit kan de aansluiting voorzien worden die de druk achter de pig kan opvoeren. Denk ook aan de wijze waarop de pig weer uit de installatie gehaald dient te worden. Vrije uitstroming kan bijvoorbeeld in een ontvangstkelder, zodat er geen aparte ontvangstinstallatie aangelegd dient te worden.