En la producción industrial,Tanques de almacenamientoEs un equipo clave indispensable. Ya sea en la industria petrolera, química u otras industrias relacionadas, los tanques de almacenamiento desempeñan un papel crucial en el almacenamiento de una variedad de medios líquidos. Sin embargo, el diseño de un tanque de almacenamiento no es una tarea simple. Requiere considerar múltiples factores para garantizar la seguridad, la economía y la practicidad del tanque de almacenamiento. Este artículo profundizará enTanques de almacenamientoDiseñado para proporcionar una referencia integral y práctica para los profesionales relevantes.
Las condiciones climáticas son un factor importante que no se puede ignorar en el diseño de un tanque de almacenamiento, ya que tienen un profundo impacto en la seguridad, estabilidad y vida útil del tanque de almacenamiento. Al diseñar el tanque de almacenamiento, considerar completamente los factores climáticos del área de construcción del tanque de almacenamiento, como la temperatura, la carga de viento, la carga de nieve, etc., para garantizar que el tanque de almacenamiento pueda adaptarse al entorno natural local y operar de manera segura y confiable es crucial.
La influencia de la temperatura del parque del tanque en el tanque de almacenamiento es multifacética. En primer lugar, está estrechamente relacionado con la pérdida por evaporación del líquido almacenado. Para el mismo medio, cuanto mayor sea la temperatura ambiente y cuanto mayor sea la duración, mayor será la temperatura del líquido almacenado dentro del tanque, dando como resultado un aumento de la presión de vapor y, por lo tanto, mayores pérdidas por evaporación. Además, los cambios de temperatura diurna y nocturna y los cambios en la presión atmosférica pueden causar que el tanque "respire", aumentando aún más las pérdidas por evaporación. Para reducir las pérdidas por evaporación, los dispositivos de pulverización de agua a menudo se utilizan para enfriar el tanque durante las estaciones de alta temperatura.
Para los líquidos que deben almacenarse por debajo de la temperatura ambiente, como gas licuado, oxígeno líquido, amoníaco y cloruro de vinilo, además de tomar medidas de aislamiento, también se debe instalar equipo de refrigeración para mantener una temperatura baja. Aquí, la presión de almacenamiento y la temperatura de almacenamiento son interdependientes. Bajo la premisa de que el tanque puede soportar una cierta presión, se busca una temperatura de almacenamiento adecuada para minimizar el consumo de energía del equipo de refrigeración.
En la estación fría, para los medios con alta viscosidad o bajo punto de congelación, además de preservar el calor, el tanque de almacenamiento debe ser calentado para mantenerlo en un estado fluido y fácil de transportar. Esto no solo afecta la calidad de almacenamiento del líquido, sino que también afecta directamente al buen funcionamiento del proceso de producción.
La carga de viento en el área de construcción del tanque tiene un impacto significativo en la estabilidad y economía del tanque de almacenamiento. En áreas con grandes cargas de viento, es una opción económica diseñar el tanque en una forma "corta y compacta". Durante la temporada de viento, se debe prestar especial atención al desplazamiento y vuelco del tanque, especialmente cuando el tanque está vacío o contiene muy poco líquido. Al calcular la potencia del viento, es necesario considerar la influencia de factores tales como el espesor de la capa de aislamiento del tanque, la escalera, la plataforma, la tubería y la forma de la tapa del tanque. Estos detalles tienden a cambiar el área de recepción del viento real y la distribución del viento del tanque, afectando así su estabilidad.
En áreas donde las tormentas de arena son frecuentes y fuertes, para garantizar la pureza y limpieza del líquido almacenado, la elección de la forma del tanque de almacenamiento debe ser muy valorada. El diseño estructural del tanque debe minimizar la posibilidad de que la arena y el polvo entren en el tanque y evitar la contaminación del líquido almacenado.
La carga de nieve en el área de construcción del tanque tiene un impacto importante en el diseño y operación del techo del tanque. Especialmente en áreas con altas cargas de nieve, la carga en la parte superior del tanque aumentará significativamente para grandes tanques de almacenamiento de gran tamaño y diámetro. Para los medios que tienen requisitos estrictos en cuanto a la pureza o limpieza del líquido de almacenamiento, la elección del tipo de tanque requiere un cuidado extra. Al diseñar el tanque de almacenamiento, es esencial considerar completamente los requisitos de la carga de nieve para la resistencia estructural de la parte superior del tanque para garantizar que el tanque de almacenamiento pueda funcionar de manera segura en clima de nieve intensa, y evitar que el líquido almacenado se contamine debido a una carga excesiva de nieve.
Para las instalaciones auxiliares del tanque de almacenamiento, como bombas, válvulas de ventilación, parallamas, instrumentos de medición, capas de aislamiento, etc., se deben tomar las medidas de protección correspondientes. Estos incluyen la protección contra la congelación, el aislamiento térmico, la impermeabilización o el uso de productos estructurados para todo clima. Estas instalaciones auxiliares desempeñan un papel importante en el funcionamiento del tanque de almacenamiento. Si se dañan debido a condiciones climáticas adversas, no solo afectan el funcionamiento normal del tanque, sino que también pueden causar incidentes de seguridad. Por lo tanto, la protección adecuada de estas instalaciones auxiliares es una parte importante para garantizar el funcionamiento seguro del tanque de almacenamiento.
Los terremotos son uno de los desastres naturales que dañan gravemente los tanques de almacenamiento. Para la construcción de tanques en áreas de intensidad sísmica superior a 7, se deben tomar medidas sísmicas. No es adecuado construir tanques en áreas con intensidad de 9. Esto se debe a que los terremotos pueden causar un gran daño a la estabilidad estructural del tanque de almacenamiento, lo que provoca rupturas, fugas e incluso accidentes graves como incendios y explosiones. La implementación de medidas sísmicas puede mejorar efectivamente la resistencia al desastre del tanque de almacenamiento durante un terremoto y garantizar su seguridad y confiabilidad.
La capacidad de soporte del suelo del área de construcción del tanque de almacenamiento juega un papel decisivo en el diseño del tanque de almacenamiento. En áreas con alta capacidad de soporte del suelo, no solo se puede reducir en gran medida el costo del tratamiento de la base, sino que también se puede aumentar la relación altura-diámetro del tanque de almacenamiento. Esto significa que el propio tanque de almacenamiento ocupa menos área de terreno y la separación entre los tanques puede reducirse en consecuencia. Para áreas con altos precios de la tierra, este diseño puede hacer un uso completo del área limitada de la tierra, lo que ahorra en gran medida los costos de inversión de la granja de tanques. Por lo tanto, la capacidad de carga del suelo es un factor importante que no se puede ignorar al seleccionar el sitio de la construcción del tanque de almacenamiento.
La corrosión de la superficie externa del tanque tiende a ser más difícil de tratar que la corrosión de la superficie interna. Especialmente en la zona química, la atmósfera tiende a contener impurezas tales como niebla ácida, álcali o polvo salino. Estas impurezas se combinan con el rocío, el vapor, el oxígeno y similares en la atmósfera para formar un medio corrosivo activo, que tiene un grave efecto corrosivo sobre la superficie exterior del tanque de almacenamiento. Casi todo tipo de corrosión puede ocurrir en el tanque de almacenamiento, y la corrosión ambiental externa común incluye: corrosión de la placa inferior del tanque descansada sobre la base; Corrosión por tensión de tanques de acero inoxidable causada por cloruros en el aire; Condensación de vapor de agua, especialmente bajo la capa de aislamiento térmico; Y la corrosión por grietas en soldaduras, placas de refuerzo y pernos.
La corrosión ambiental externa del tanque de almacenamiento puede acortar el ciclo de mantenimiento e inspección del tanque de almacenamiento, e incluso puede provocar el desguace prematuro del tanque de almacenamiento, lo que afecta el funcionamiento normal del almacenamiento y el transporte. Por lo tanto, en el diseño y operación del tanque de almacenamiento, es necesario considerar completamente la influencia de la corrosión ambiental externa y tomar medidas anticorrosión efectivas para prolongar la vida útil del tanque de almacenamiento y garantizar la seguridad y estabilidad del proceso de almacenamiento y transporte.
Las características del líquido almacenado determinan directamente los requisitos de diseño y las medidas de seguridad del tanque de almacenamiento. La diversidad de sus propiedades requiere una coincidencia precisa en el diseño del tanque para garantizar la seguridad y la eficiencia del proceso de almacenamiento.
El punto de inflamación, el punto de ebullición y la presión de vapor del líquido de almacenamiento son parámetros importantes estrechamente relacionados con la inflamabilidad y volatilidad del líquido, y también son la base principal para seleccionar la forma del tanque de almacenamiento y los accesorios de seguridad. A partir de estos parámetros, se pueden determinar las condiciones de almacenamiento del tanque y las medidas de seguridad para garantizar el almacenamiento y transporte seguros del líquido.
En el caso de los tanques que contienen medios tóxicos, hay algunas cuestiones especiales que deben considerarse. En primer lugar, debemos prevenir la contaminación ambiental y garantizar la seguridad de los trabajadores. Por lo tanto, los gases de escape no pueden descargarse directamente en la granja de tanques, sino que deben someterse a un tratamiento especial para eliminar los componentes nocivos. Todos los instrumentos y accesorios de medición deberán reducir al mínimo la posibilidad de intoxicación del operador. Todas las soldaduras de solapamiento en el tanque deben ser continuas, no intermitentes, para evitar la entrada de medios tóxicos y permanecer en los huecos. Además, para facilitar la limpieza completa del tanque de almacenamiento, la estructura de la entrada y la salida de líquido debe ser capaz de descargar completamente el líquido para evitar que el líquido residual cause daños al medio ambiente y al personal.
La reactividad química de los líquidos almacenados incluye reacciones de polimerización y reacciones de descomposición que ocurren a una determinada temperatura, así como situaciones en las que el líquido está contaminado por el aire o reacciona químicamente con el aire. Para el primero, generalmente se toman medidas tales como agitación, adición de inhibidores de polimerización, sedimentación antipolimerización, pulverización de agua y enfriamiento. Este último está protegido por inflado, y el gas comúnmente utilizado es nitrógeno. La presión de sellado de nitrógeno del tanque de almacenamiento es generalmente de 0,5 a 2,0 kPa, y la pureza del nitrógeno está determinada por los requisitos del líquido protegido. Para los tanques de almacenamiento de alta temperatura, está estrictamente prohibido añadir líquido de bajo punto de ebullición en el tanque que contiene líquido de alto punto de ebullición para evitar la vaporización explosiva y la ruptura del tanque.
La corrosividad del líquido de almacenamiento es una base importante para seleccionar el material del tanque de almacenamiento. En el diseño de selección de materiales del tanque de almacenamiento, además de considerar el margen de corrosión, también se debe prestar atención a la contaminación del líquido almacenado por el material del tanque de almacenamiento. Por ejemplo, los materiales de acero al carbono pueden causar contaminación con iones de Fe, lo que reduce la pureza del producto, especialmente para productos químicos líquidos. Los materiales de acero inoxidable deben considerar la resistencia a la corrosión intergranular y la corrosión bajo tensión de diferentes grados de acero inoxidable a los líquidos de almacenamiento. Por lo tanto, al seleccionar el material del tanque de almacenamiento, es necesario considerar exhaustivamente la corrosión del líquido de almacenamiento y la resistencia a la corrosión del material para garantizar la seguridad del tanque de almacenamiento y la calidad del líquido de almacenamiento.
La densidad del líquido almacenado tiene un efecto directo sobre las paredes del tanque y la base. El espesor de la pared del tanque es proporcional a la densidad. Para algunos medios químicos líquidos, como ácido sulfúrico, álcali líquido, etc., con alta densidad, la presión externa adicional sobre la base de estos tanques de almacenamiento generalmente excede los 200 kN/m². Para cimientos débiles, prevenir el asentamiento desigual o el asentamiento excesivo de la base es un problema notable en el diseño de la base del tanque de almacenamiento. Al diseñar el tanque de almacenamiento, es esencial considerar completamente la influencia de la densidad del líquido en la pared del tanque y la base para garantizar la seguridad estructural y el funcionamiento estable del tanque de almacenamiento.
El diseño del tanque de almacenamiento es un trabajo complejo y meticuloso que requiere la consideración integral de muchos factores, incluidas las condiciones climáticas del área de construcción del tanque de almacenamiento, los factores sísmicos, los factores de capacidad de carga del suelo, los factores de corrosión ambiental externa y la naturaleza del líquido almacenado. Solo teniendo en cuenta estos factores podemos diseñar un tanque de almacenamiento que sea seguro, económico, práctico y confiable. En el trabajo real, los profesionales relevantes deben realizar análisis detallados y diseño científico de acuerdo con la situación específica para garantizar la operación segura y el uso estable a largo plazo del tanque de almacenamiento.
