Desain Modular Skid-Mounted pada Peralatan Produksi Oksigen VPSA/PSA

Dalam industri teknik, integrasi peralatan semakin menjadi persyaratan standar untuk instalasi yang baru dibangun. Perakitan modular skid-mounted adalah salah satu dari berbagai metode untuk mencapai integrasi tersebut.

1. Konsep Modularisasi dan Skid-Mounting di Pabrik Oksigen VPSA/PSA

Skid mounting mengacu pada memperbaiki satu set peralatan oksigen VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption) dan PSA (Pressure Swing Adsorption) ke atas dasar yang terbuat dari besi siku atau balok-I. Seluruh unit oksigen dapat dipindahkan menggunakan alat pengangkat atau derek. Peralatan oksigen skid-mounted banyak digunakan di bidang industri.

Modularisasi, di sisi lain, melibatkan integrasi efisien proses dan peralatan produksi oksigen sehingga setiap skid memiliki fungsi independen sendiri. Pada saat yang sama, ini memungkinkan operasi kolaboratif antara skid yang berbeda, memfasilitasi desain, manufaktur, dan transportasi yang terdesentralisasi, sambil juga mengurangi kesulitan pengangkatan. Contoh modul ini termasuk skid masuk/keluar adsorber, skid kompresi oksigen, dan skid ventilasi dan pengukuran.

Desain modular skid-mounted dalam sistem oksigen VPSA/PSA menawarkan integrasi tinggi, desain terperinci, periode konstruksi pendek, jejak kecil, sistem kontrol canggih, operasi yang andal, dll., secara efektif memecahkan tantangan teknis dalam konstruksi di lokasi unit oksigen.

Dalam konteks ini, "modul" mengacu pada integrasi fungsional, sementara "skid" mengacu pada integrasi spasial. Satu modul dapat berisi beberapa skid, dan demikian pula, satu skid dapat terdiri dari beberapa modul.

2. Desain Modular Skid-mounted dari Pabrik VPSA/PSA-O2

(1) Pendekatan Desain

A. Desain Modular dari Pabrik Oksigen VPSA/PSA

a. Berdasarkan unit fungsional dari proses generasi oksigen, sistem generasi oksigen VPSA/PSA dibagi menjadi beberapa unit fungsi tunggal untuk membentuk seri unit modular.

b. Atas dasar unit oksigen modular secara keseluruhan, mempertimbangkan ukuran maksimum dan berat komponen dalam satu modul, bersama dengan kelayakan praktis transportasi dan kemudahan pemasangan di lokasi. Desain akhir mengintegrasikan pipa, peralatan, instrumen listrik, dan komponen lainnya dalam unit modular, menyelesaikan tata letak keseluruhan modul.

c. Komponen pipa di dalam modul, terutama instrumen, harus dimasukkan dalam modul sebanyak mungkin selama desain.

d. Desain berfokus pada peralatan kunci, dengan komponen tambahan juga disertakan. Semua pipa, instrumen, dan katup diintegrasikan ke dalam satu unit, memfasilitasi proses perakitan skid selanjutnya.

e. Kabel kontrol, sirkuit listrik, dan instrumen untuk unit modular telah dipre-wire dan terhubung secara teratur ke kabinet kontrol sistem generator oksigen. Setelah daya disuplai di lokasi, generator oksigen dapat segera dioperasikan setelah debugging sederhana.

B. Desain Skid-Mounted untuk Pabrik Oksigen VPSA/PSA

a. Berdasarkan proses produksi oksigen, semua peralatan, pipa, instrumen, dan komponen lainnya di dalam setiap unit modular dirakit menjadi satu skid untuk membentuk beberapa unit skid.

b. Dimensi dasar, lokasi balok penahan beban, dan spesifikasi struktur baja ditentukan berdasarkan tata letak keseluruhan dan berat generator oksigen VPSA/PSA.

c. Menggunakan tata letak pipa dan aliran proses, posisi penyangga pipa ditentukan pada dasar struktur baja, dengan tujuan meminimalkan koneksi antar skid.

d. Selama proses desain skid keseluruhan, faktor-faktor seperti pengangkatan dan transportasi, instalasi di lokasi, serta kemudahan operasi dan perawatan harus dipertimbangkan secara menyeluruh untuk memastikan kegunaan yang praktis dan efisien.

(2) Poin-Poin Kunci Tata Letak Peralatan Oksigen VPSA/PSA

Tata letak peralatan mengikuti prinsip teknis desain skid modular. Berdasarkan unit modular yang telah ditentukan, komponen peralatan oksigen terutama diatur pada platform yang seragam untuk memenuhi peraturan jarak, memastikan tata letak yang kompak sambil memenuhi kebutuhan ruang operasi, inspeksi, dan perawatan. Selain itu, semua pipa, instrumen, dan komponen lain dalam unit oksigen diprefabrikasi dan diinstal, sehingga saat tiba di lokasi, hanya perlu mengelas koneksi pipa antar skid untuk menyelesaikan instalasi sistem generator oksigen.

Prinsip tata letak pipa skid adalah sebagai berikut:

• Memenuhi persyaratan aliran proses dan memenuhi spesifikasi ukuran dan berat skid.

• Memfasilitasi operasi dan manajemen sambil memastikan produksi yang aman.

• Memungkinkan perawatan pipa dan operasi katup yang nyaman.

• Desain keseluruhan harus harmonis dan estetis, sambil meminimalkan penggunaan material.

Saat memodelkan skid pabrik oksigen, perancang harus mematuhi prinsip pipa dengan ketat dan fokus pada pengaturan peralatan. Peralatan yang relatif tinggi harus diposisikan di tengah, sementara yang lebih pendek dan katup ditempatkan di sekeliling. Ini memungkinkan personel perawatan dan alat mereka dengan mudah mengakses komponen, yang penting untuk operasi harian, perawatan, perbaikan, dan pembongkaran pabrik VPSA/PSA-O2.

Untuk memastikan koneksi yang cepat dan andal di lokasi di masa depan, pipa antar skid harus dihubungkan dengan flensa sebisa mungkin. Jika diperlukan jalur personel di dalam skid, lebarnya tidak boleh kurang dari 900mm, dan tingginya tidak boleh lebih rendah dari 2150mm.

（3）Pemilihan Peralatan Oksigen VPSA/PSA

Dengan asumsi biaya yang wajar dan terkendali, penting untuk memilih peralatan yang efisien dan multifungsi sebisa mungkin. Desain skid modular harus dimulai dengan integrasi fungsi peralatan, bukan hanya "menumpuk" proses dan peralatan generator oksigen.

（4）Pengujian Tekanan dan Transportasi Skid

Setelah gambar desain skid selesai, proses manufaktur dan instalasi dimulai di pabrik. Setelah selesai, setiap skid menjalani deteksi cacat, pengujian tekanan hidrolik, pengujian kedap udara, pembersihan, dan perlindungan korosi, semuanya sesuai dengan standar nasional. Pengujian ini memastikan kualitas dan keandalan skid, memastikan pabrik oksigen siap digunakan saat pengiriman.

Mengingat kompleksitas transportasi laut dan darat, penting untuk memastikan bahwa unit skid oksigen tidak rusak selama transit. Skid dan komponen lainnya harus dikemas secara terpisah, ditempatkan dalam wadah tahan air, dan diberi label yang jelas dengan daftar kemasan yang mencakup nama, nomor, daftar peralatan, dan referensi gambar untuk memudahkan pengaturan dan pembongkaran di lokasi.

3. Tantangan Teknologi Skid Modular VPSA/PSA

Teknologi skid modular dari pabrik oksigen VPSA/PSA membagi unit produksi pabrik oksigen skala besar menjadi beberapa modul berdasarkan kebutuhan fungsional dan batasan transportasi. Setiap modul dirancang secara terpisah, dengan peralatan, pipa, instrumentasi, dan komponen lainnya selesai dan diinstal di pabrik prefabrikasi. Setelah integrasi awal dan debugging sederhana, modul dibongkar, diangkut ke lokasi, dan dirakit kembali. Akhirnya, seluruh sistem oksigen menjalani debugging keseluruhan dan pengujian tekanan sebelum operasi. Meskipun teknologi ini menawarkan keuntungan signifikan dalam hal keselamatan, perlindungan lingkungan, jadwal proyek, biaya, dan kualitas, teknologi ini juga menghadapi beberapa tantangan dan hambatan dalam aplikasi praktis.

（1）Tantangan Teknis

Implementasi teknologi skid modular memerlukan mengatasi serangkaian tantangan teknis, termasuk presisi desain modular VPSA/ pabrik oksigen PSA, akurasi manufaktur komponen modular VPSA/PSA, dan kelayakan transportasi dan instalasi komponen VPSA/PSA ini.

• Desain Kolaboratif Multi-disiplin: Peralatan oksigen VPSA/PSA skid modular melibatkan berbagai disiplin ilmu seperti proses, peralatan, pipa, struktur, dan teknik listrik. Desain kolaboratif yang efisien dan perencanaan konstruksi yang tepat sangat penting.

• Beban Kerja Berat dalam Pemodelan 3D: Karena kompleksitas struktur peralatan skid, pemodelan 3D terperinci diperlukan untuk memastikan desain yang rasional dan menghindari potensi konflik.

• Perakitan dan Pembongkaran di Lokasi: Unit skid multi-lapis harus dirakit berlapis-lapis di pabrik. Mempertimbangkan kebutuhan pengangkatan, transportasi, dan perakitan kembali di lokasi, rencana terperinci harus dikembangkan untuk proses ini.

Selain itu, desain modular harus mempertimbangkan kondisi fisik, persyaratan kualifikasi, kondisi manusia dan organisasi, serta penerapan perangkat lunak cerdas, yang semuanya penting untuk implementasi desain modular yang sukses dari pabrik VPSA/PSA.

（2）Standardisasi dan Skalabilitas

Saat ini, baik di dalam negeri maupun internasional, desain modular masih dalam tahap awal pengembangan, dan rantai pasokan manufaktur skid modular yang terstandarisasi dan dapat diskalakan belum terbentuk. Ini berarti bahwa saat mengimplementasikan teknologi skid modular, mungkin ada kekurangan standar dan spesifikasi yang seragam, yang menyebabkan masalah kompatibilitas dan interoperabilitas antara proyek yang berbeda.

（3）Faktor Lingkungan dan Keselamatan

Dalam lingkungan khusus tertentu, seperti kondisi cuaca ekstrem atau medan yang kompleks, implementasi teknologi skid modular mungkin menghadapi tantangan tambahan.

Berdasarkan keunggulan teknologi skid modular, PKU Pioneer menawarkan generator oksigen VPSA/PSA Modular yang sangat efisien yang menonjol karena efektivitas biaya, jejak yang lebih kecil, dan waktu pengiriman yang lebih singkat. Sistem generator oksigen dirancang khusus dan dipasang dalam wadah, menjadikannya ideal untuk klien dengan keterbatasan ruang dan kebutuhan aliran oksigen rendah (biasanya <450Nm³/h).

Pada tahun 2023, PKU Pioneer berhasil mengirimkan pabrik oksigen PSA dalam wadah kepada pengguna di Italia dan Malaysia untuk pengolahan air limbah dan industri makanan. Sejak didirikan pada tahun 1999, PKU Pioneer telah menawarkan solusi generator oksigen yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan internasional yang beragam di lebih dari 20 bidang industri, menjadikan kami penyedia tepercaya dan pilihan utama di industri VPSA dan PSA di seluruh dunia.