Explosionsgeschützter Kran für Chlor-Alkali-Anlagen

Kurzfassung: Kelude liefert für Chloralkali- und Chemieunternehmen Kran-Konfigurationslösungen für die vier Hauptbereiche Elektrolyse, Chlor-Wasserstoff-Aufbereitung, Salzsäuresynthese und Festalkali-Produktion. Die Lösungen decken Tragfähigkeiten von 2 bis 32 t und Spannweiten von 10 bis 30 m ab; die Investition für die gesamte Kranausstattung liegt bei ca. 20.000 bis 180.000 EUR. Im Elektrolysebereich kommen korrosionsbeständige Brückenkrane (5–16 t) mit Titan-Anschlagmitteln und PVC-Korrosionsschutzbeschichtung zum Einsatz, im Chlor-Wasserstoff-Bereich explosionsgeschützte Krane (Ex d IIB T4). Für die Salzsäuresynthese werden säurebeständige Edelstahlkrane (10–20 t) konfiguriert, im Festalkali-Verpackungsbereich staubgeschützte Elektrohebezeuge aus Edelstahl (2–5 t). Damit werden die extremen Betriebsbedingungen der Chloralkali-Industrie – starke Korrosion, Explosionsschutz und hohe Temperaturen – zuverlässig abgedeckt.

Kran-Konfigurationslösungen für Chloralkali- und Salzchemie

Elektrolyse | Chlor-Wasserstoff-Aufbereitung | Salzsäure | Festalkali

Die Chloralkali-Industrie zählt aufgrund der Doppelbelastung aus starker Korrosion (Chlor, Salzsäure, Laugen) und Explosionsgefahr (Wasserstoff) zu den anspruchsvollsten Einsatzbereichen der chemischen Industrie.

Chloralkali/SalzchemieKranKonfigurationslösung——Elektrolyse/Chlorwasserstoff/Salzsäure/NaOH-Schuppen-Prozessstufe 4

Bereich 1: Elektrolyse

• Tragfähigkeit 5 t bis 20 t, explosionsgeschützte Ausführung LH/LD-Typ

• Chlorgas-Korrosionsschutz / Salzwasser-Beschichtung

• Wartung von Elektrolysezellen

• Explosionsschutz Ex d IIB

• Edelstahl / Korrosionsschutz

• Kelude mit Chlorgas-Korrosionsschutz

Chlorgas-Korrosionsschutz | Elektrolysezellen-Wartung | Salzwasserumgebung

Bereich 2: Chlor-Wasserstoff-Aufbereitung

• Tragfähigkeit 10 t bis 32 t, explosionsgeschützter QD-Brückenkran

• Wasserstoff-Explosionsschutz Ex d IIC

• Starke Chlorgas-Korrosion

• Titan / Edelstahl

• Frequenzumrichter-Feinfahren / Pendeldämpfung

• Kelude mit Titan-Korrosionsschutz

Wasserstoff IIC | Chlorgas-Korrosionsschutz | Titan / Edelstahl

Bereich 3: Salzsäuresynthese

• Tragfähigkeit 3 t bis 10 t, korrosionsbeständiges Hebezeug

• Starke Salzsäure-Korrosion C5

• Anschlagmittel aus 316L-Edelstahl

• Wartung Syntheseofen

• Dichtes Design gegen Leckagen

• Kelude liefert 316L-Hebezeug

Salzsäure C5 | 316L | Syntheseofen-Wartung

Bereich 4: Festalkali / Schmelzalkali

• Tragfähigkeit 5 t bis 16 t, LD-Typ / Hebezeug

• Heiße Lauge / Korrosionsschutz

• Wartung von Verdampfern

• Verpackungslinie für Ätznatron

• Edelstahl / laugenbeständig

• Kelude liefert Edelstahl, laugenbeständig

Laugenbeständig & hochtemperaturfest | Verdampfer-Wartung | Edelstahl

Auswahlparameter im Vergleich: Vier Zonen im Fokus

Parameter PositionElektrolyseabteilungChlor-Wasserstoff-BehandlungSalzsäureabteilungSchuppenlauge/Festlauge
empfohlenes Modellexplosionsgeschützt LH/LD-Typexplosionsgeschützt QD-BrückenkranKorrosionsschutz ElektrohebezeugLD-Typ/Elektrohebezeug
Tragfähigkeit5t~20t10t~32t3t~10t5t~16t
ExplosionsschutzklasseEx d IIBEx d IICAllgemein/KorrosionsschutzAllgemein/Laugenbeständig
Korrosion MediumSole/ChlorgasChlorgas/WasserstoffSalzsäure C5Heißlauge
Kelude-LösungChlorgas Korrosionsschutz+explosionsgeschütztWasserstoffexplosionsgeschützt+Titanwerkstoff316LEdelstahlEdelstahl Laugenbeständig
200.000–1,8 Mio. €
Investition für Hebegeräte der Gesamtanlage
2–32 t
Tragfähigkeitsbereich
10–30 m
Spannweitenbereich
Ex d IIB T4
Explosionsschutzklasse
C5-M
Korrosionsschutzklasse (ISO 12944)
100.000–600.000 t/Jahr
Typische Produktionskapazität Chloralkali

Elektrolyse und Chlor-Wasserstoff-Behandlung

Im Elektrolysebereich erfordert die Sole Korrosionsschutz, während Wasserstoff explosionsgeschützt behandelt werden muss. Die Chlor-Wasserstoff-Behandlung stellt hohe Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit gegenüber Chlorgas sowie an den Explosionsschutz der Wasserstoffatmosphäre (IIC). Kelude verfügt über sowohl die Ex-d-IIC-Explosionsschutzzertifizierung als auch die C5-Korrosionsschutzzertifizierung.

Bei der Kranauslegung für den Elektrolysebereich berücksichtigt Kelude Schwerindustrie die doppelte Gefährdung durch Chlorgas und Wasserstoff aus der Soleelektrolyse. Zum Einsatz kommen Lastaufnahmemittel in Titan-Verbundbauweise sowie ein Elektrohebezeug mit druckfester Kapselung der Zündquelle (Ex d IIC T3). Der elektrische Steuerkasten ist als druckbelüftete explosionsgeschützte Ausführung (Ex px IIC T3) ausgeführt und wird mit Stickstoff unter leichtem Überdruck gehalten. Die Kranschienen im Chlor-Wasserstoff-Behandlungsbereich sind mit einer Ummantelung aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) geschützt, um die Korrosion des Stahls durch Chlorgas zu verhindern. Die gesamte Anlage ist nach Ex-Schutz-Norm zertifiziert und verfügt über die C5-M-Korrosionsschutzzertifizierung. Sie ist für den Dauerbetrieb in korrosiver Umgebung mit bis zu 50 ppm Chlorgas und Temperaturen von 60 °C ausgelegt. Für den Elektrolysebereich wird eine jährliche Prüfung des explosionsgeschützten elektrischen Systems sowie eine Schichtdickenmessung der Korrosionsschutzbeschichtung empfohlen.

Salzsäure und Ätznatron (Feststoff)

Für Salzsäure sind Lastaufnahmemittel aus 316L-Edelstahl mit C5-Korrosionsschutz erforderlich. Die heiße Ätznatronlauge (80–100 °C) erfordert Schutz gegen Spannungsrisskorrosion.

Die Krane im Salzsäure-Synthesebereich müssen gleichzeitig der korrosiven Wirkung von Salzsäure und Chlorwasserstoffgas standhalten. Kelude Schwerindustrie setzt hier auf eine Schutzlösung mit Grundkörper aus SUS316L-Edelstahl und PTFE-Ausmauerung. Im Konzentrations- und Eindampfbereich der Ätznatron-Produktion herrschen Temperaturen von 80–100 °C bei Laugenkonzentrationen von 32 %–50 %, was ein Risiko für Spannungsrisskorrosion darstellt. Kelude Schwerindustrie verwendet einen Grundkörper aus 304-Edelstahl in Kombination mit einem Wärmebehandlungsverfahren zur Spannungsarmglühung gegen Laugenversprödung. Das Elektrohebezeug ist mit einem laugenbeständigen Drahtseil ausgestattet, die Bremse ist in korrosionsbeständiger Edelstahlausführung gefertigt. Beide Krananlagen sind wahlweise über Funkfernsteuerung oder vom Führerhaus aus bedienbar – eine Betriebsart, die sowohl den täglichen Betrieb als auch präzise Arbeiten bei der Generalüberholung abdeckt.

Servicevorteile von Kelude für die Chloralkali-Industrie

Kelude Schwerindustrie ist seit vielen Jahren auf Hebegeräte für die Chloralkali- und Salzanlagenindustrie spezialisiert. Für zahlreiche Chloralkali-Chemieparks und Salzproduktionsstandorte in China wurden korrosionsbeständige und explosionsgeschützte Kranlösungen geliefert. Das Produktspektrum deckt sämtliche Prozessbereiche ab – von der Elektrolyse über die Chlor-Wasserstoff-Behandlung bis hin zur Salzsäure-Synthese und der Ätznatron-Verpackung. Die Fertigungskapazität umfasst die komplette Korrosionsschutzkonstruktion nach C5-M sowie die explosionsgeschützte Ausführung mit entsprechender Zertifizierung.

Korrosionsschutzlösung für aggressive Umgebungen
A: In Chloralkali-Betrieben wirken mehrere korrosive Medien gleichzeitig ein: Chlorgas, Salzsäure und Ätznatron. Kelude Schwerindustrie setzt ein dreistufiges Korrosionsschutzkonzept um: Grundkörper aus SUS304-Edelstahl, Lastaufnahmemittel mit PTFE-Beschichtung und feuerverzinkte Kranschienen. Der Elektroschrank ist nach IP66 abgedichtet und innen mit Epoxidharz-Korrosionsschutzlack beschichtet. Sämtliche Verbindungselemente sind aus 316L-Edelstahl gefertigt. Die Korrosionsschutzlebensdauer der gesamten Anlage beträgt 10–15 Jahre.
Explosionsschutz-Sicherheitsdesign für den Elektrolysebereich
A: Im Elektrolysebereich besteht die Gefahr von Wasserstofffreisetzung (Explosionsgrenze 4 %–75 %). Kelude Schwerindustrie liefert ein Elektrohebezeug mit druckfester Kapselung (Ex d IIB T4). Motor, elektrischer Steuerkasten und Bedienelemente sind vollständig in druckfester Kapselung ausgeführt. Eine Wasserstoff-Erfassung mit automatischer Abschaltung ist integriert: Bei 1 % der unteren Explosionsgrenze (UEG) ertönt ein Alarm, bei 2 % UEG wird die Stromversorgung des Krans automatisch unterbrochen.
Einheitlicher Wartungsservice für alle Prozessbereiche
A: Alle Krane der Chloralkali-Anlage – von der Elektrolyse bis zur Verpackung – werden nach einem einheitlichen Wartungskonzept betreut. Dies umfasst regelmäßige Inspektionen der explosionsgeschützten Elektrik, Prüfung der Korrosionsschutzbeschichtung sowie Funktionskontrollen der Sicherheitseinrichtungen. Auf diese Weise wird eine hohe Verfügbarkeit der gesamten Anlage sichergestellt und die Lebensdauer der Investition maximiert.
A: Kelude Schwerindustrie bietet für Chlor-Alkali-Betriebe einen umfassenden Kran-Wartungsservice über die gesamte Prozesskette – von der Elektrolyse bis zur Verpackung von Ätznatron. Das Leistungsspektrum umfasst die jährliche Prüfung der Korrosionsschutzbeschichtung, die jährliche Prüfung der explosionsgeschützten Elektrik, den regelmäßigen Austausch der Drahtseile sowie die Schienenverschleißerkennung. Das Ersatzteillager ist ganzjährig mit korrosionsbeständigen Elektrohebezeug-Komplettaggregaten und explosionsgeschützten Schaltkästen bestückt, sodass ein Austausch im Notfall ohne Produktionsunterbrechung erfolgen kann.

Häufige Fragen zur Kranwartung und Verschleißprüfung

F: Wie ist die Korrosionsschutzklasse für Werkstattkrane in der Chlor-Alkali-Anlage zu wählen?
A: Die Korrosionsschutzklasse für Werkstattkrane in der Chlor-Alkali-Anlage wird nach ISO 12944 C5-M (hohe Korrosion) ausgelegt. Der Elektrolysezellenbereich und die Salzsäuresynthesezone müssen die Klasse C5-M erreichen, der Chlor-Wasserstoff-Behandlungsbereich Klasse C4 und der Ätznatronbereich C4 bis C5. Kelude Schwerindustrie erstellt je nach Korrosionsmedium (Chlorgas, Salzsäure, Natronlauge, Chlorwasserstoff), Konzentration und Temperaturdifferenz in jedem Prozessabschnitt ein bereichsspezifisches Beschichtungskonzept: Im Elektrolysebereich kommen Lastaufnahmemittel aus Titanlegierung mit PTFE-beschichtetem Drahtseil zum Einsatz, im Salzsäurebereich Edelstahl 316L mit Auftragsschweißen aus Hastelloy, im Ätznatronbereich Edelstahl 304 mit Wärmebehandlung zur Alkali-Versprödungsvermeidung. Die Korrosionsschutzlebensdauer der gesamten Krananlage ist auf 10 bis 15 Jahre ausgelegt.
F: Welche spezifischen Anforderungen gelten für den Explosionsschutz im Bereich der Elektrolysezellen?
A: Aufgrund des Wasserstofflecksagerisikos im Elektrolysezellenbereich (Wasserstoff-Explosionsgrenze 4 %–75 %) muss der Kran die Anforderungen der Druckfesten Kapselung Ex d IIC T3 erfüllen. Zu den spezifischen Anforderungen gehören: explosionsgeschützter Motor (Ex d IIC T3), elektrischer Steuerkasten mit Druckfester Kapselung und Überdruckbelüftung (Ex d px IIC T3), eigensicherer Hängetaster (Ex ia IIC T3). Die Konfiguration umfasst eine Wasserstoffkonzentrations-Erfassung mit Verknüpfung: Bei 1 % LEL wird ein Akustischer und Optischer Alarm ausgelöst, bei 2 % LEL erfolgt eine automatische Abschaltung der Stromversorgung und Bremsung. Der Explosionsgeschützte Kran von Kelude wird jährlich im Rahmen der Jährlichen Prüfung der explosionsgeschützten elektrischen Systeme geprüft.
F: Wie lange ist die Lebensdauer eines 316L-Edelstahlkrans im Salzsäure-Synthesebereich?
A: Im Salzsäure-Synthesebereich (Salzsäurekonzentration 31 %–37 %, Temperatur 30–80 °C) beträgt die Auslegungslebensdauer der Hauptstruktur aus SUS316L-Edelstahl 25 Jahre, die Lebensdauer des Lastaufnahmemittels mit Auftragsschweißung aus Hastelloy C276 5–8 Jahre und die Lebensdauer des PTFE-beschichteten Drahtseils 1,5–2 Jahre. Wichtiger Hinweis: Die Korrosionsbeständigkeit von 316L in Salzsäure oberhalb von 60 °C nimmt ab; in diesem Fall wird eine Aufrüstung auf 904L-Superaustenit oder 2205-Duplex-Edelstahl empfohlen. Alle sechs Monate ist eine Erkennung der Passivschicht auf der Edelstahloberfläche durchzuführen.
F: Wie lässt sich Spannungsrisskorrosion im Bereich der Ätzalkali-Produktion verhindern?
A: Ätzalkali (NaOH) verursacht bei 80–100 °C und einer Konzentration von 32 %–50 % Spannungsrisskorrosion an Kohlenstoffstahl. Die Schutzeinrichtungen von Kelude umfassen: Hauptträger und Endwagen aus SUS304-Edelstahl, vollständiges Spannungsarmglühen der gesamten Kranstruktur (600–650 °C, 2 Stunden Haltezeit), PT-Erkennung aller Schweißnähte mit anschließender Spannungsentlastung sowie Edelstahlhaken aus 304. Empfohlen wird eine Struktur- und Spannungsprüfung des Krans alle 3 Jahre.

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