Qu'est-ce qu'un silo à sel : stockage en vrac corrosif, revêtement et conception de l'écoulement
Créé le 07.29
Qu'est-ce qu'un silo à sel : stockage en vrac corrosif, revêtement et conception de l'écoulement
Un silo à sel est un récipient cylindrique en acier destiné au stockage de sel sec ou de saumure mère, et le fait d'ingénierie déterminant est que le sel est un chlorure : l'intérieur du silo et la toiture doivent donc maintenir le sel au sec et hors de contact avec l'acier au carbone partout où cela est possible. Le sel sec dans un silo étanche et sec peut être contenu dans une enveloppe en acier galvanisé ou doublée d'émail ; le service avec du sel humide ou saturé et tout contact avec la saumure exigent un intérieur en émail vitrifié sur acier ou un revêtement époxy fusionné de 180 à 280 µm selon AWWA C550. La géométrie du fond découle ensuite de l'angle d'écoulement du sel et du débit de déchargement.
Introduction
Un ingénieur d'usine qui a stocké du sable ou du grain et qui doit désormais stocker du sel découvre que la classe de matériau a changé. Le sel introduit des chlorures dans la cuve, et le chlorure est le seul agent qui ronge silencieusement l'acier à travers un défaut de revêtement, balaie un pied de soudure et maintient un film humide contre toute surface qu'il touche. En plus de la question de la corrosion, le sel est suffisamment hygroscopique pour s'agglomérer et former des voûtes, il abrase les équipements de sortie, et un film de sel humide sur le dessous d'un toit se transforme en goutte-à-goutte qui corrode depuis la virole supérieure vers le bas. Ces trois faits façonnent le silo.
Sel sec versus sel humide : la séparation qui détermine le matériau
Tout, dans la conception, découle de la question de savoir si le sel reste sec. Du sel propre, sec et fluide dans un silo bien étanche est bien moins agressif que sa chimie ne le laisse supposer, et la galvanisation à chaud selon GB/T 13912-2020 constitue une solution courante et économique pour l'intérieur dans ce type de service, car le zinc protège l'acier au carbone par protection sacrificielle et le sel sec n'est pas un électrolyte agressif. Dès que le sel absorbe de l'humidité — sous un climat humide, à cause d'une toiture qui fuit, d'une ligne de convoyage humide ou d'un lavage —, vous avez un électrolyte chloruré au contact de l'acier, et c'est dans ces conditions que l'acier au carbone se pique et que le zinc est attaqué. Dans ce cas, l'intérieur doit être une surface inerte : un silo en acier vitrifié porte une couche d'émail fusionnée à 820–930 °C, d'une épaisseur de 0,25–0,45 mm, classée au-delà de 3 450 N/cm², testée par détection de étincelles à 1500 V DC, lisse à un Ra inférieur à 0,8 µm et résistante à un pH de 1 à 14, ce qui est exactement ce que le service en milieu chloruré justifie ; un revêtement époxy appliqué par fusion de 180–280 µm référencé à AWWA C550, avec une performance au brouillard salin supérieure à 4000 heures, constitue l'alternative lorsque la réparation d'un revêtement est plus pratique que le remplacement d'un panneau.
Garder l'eau à l'extérieur est la stratégie anticorrosion
La protection anticorrosion la moins coûteuse pour un silo à sel réside dans un détail de toiture qui ne laisse jamais pénétrer l'eau. Les silos à sel se corrodent par le haut : l'air de remplissage chaud et humide rencontre une tôle de toiture plus froide, se condense, dissout la poussière de sel sur la tôle, et la saumure qui en résulte s'écoule le long de la paroi à travers les viroles supérieures et les joints boulonnés. La toiture doit donc être un ensemble étanche et incliné, muni d'une gouttière qui évacue l'eau vers une sortie scellée plutôt que de la laisser goutter dans le silo ; chaque pénétration de toiture et d'enveloppe doit être scellée en usine plutôt que rubanée sur site, et l'air de remplissage doit être séché si le système de convoyage est humide. Un silo à sel qui se corrode est presque toujours un problème de drainage avant d'être un problème de matériau, et l'inspection doit inclure la face intérieure de la toiture et la virole supérieure, et pas seulement le fond.
Écoulement, mottage et le fond
Les ponts de sel et les cakes lorsqu'ils sont humides, le fond est donc dimensionné pour le cas humide même lorsque le cas sec s'écoulerait. Le sel gemme et le sel grossier ont un angle de repos modeste et se déchargeront d'un entonnoir ou d'un fond plat avec des sorties au sol ; le sel fin, le sel humide et tout sel portant de la saumure mère s'agglomèrent plus abruptement et nécessitent un cône avec une pente supérieure à l'angle d'écoulement mesuré et une sortie suffisamment grande pour qu'aucune voûte ne se forme à travers celle-ci. Le sel fin abrase également les vannes rotatives et les vis, de sorte que l'équipement de déchargement doit être spécifié avec une tolérance d'usure et être réparable sans entrée complète dans le réservoir. Lorsque le sel arrive avec une humidité résiduelle provenant du raffinage ou du processus de saumure, un tampon d'aération ou une assistance à la fluidisation au niveau du cône fait généralement la différence entre un silo qui se décharge et un silo que l'on débloque avec une barre chaque matin.
Spécification technique
Paramètre | Valeur / plage typique | Remarque |
Température de fusion de l'émail | 820–930 °C | Verre fusionné à l'acier en un seul cycle |
Épaisseur de l'émail | 0,25–0,45 mm | Supérieur à 3 450 N/cm² |
Test d'étincelle | 1500 V DC | Par panneau avant expédition |
Résistance au pH | 1–14 | Résiste au sel et à la chimie des procédés |
Rugosité intérieure | Ra < 0,8 µm | Lavage entre les qualités |
Option de revêtement FBE | 180–280 µm, AWWA C550, brouillard salin > 4000 h | Service humide ou à proximité de saumure |
Option de galvanisation | HDG selon GB/T 13912-2020 | Sel sec uniquement, intérieur sec scellé |
Fond | Cône ou entonnoir | Dimensionné selon l'angle d'écoulement et le mottage |
Assistance | Tapis d'aération ou anneau de fluidisation | Là où le sel arrive humide |
Toit | Ensemble incliné scellé avec une gouttière scellée | La principale défense contre la corrosion |
Application du silo à un service de sel réel
Quatre fonctions couvrent la majeure partie du marché, et chacune a sa propre réponse en matière de corrosion. Un silo de sel de déneigement ou de produits chimiques secs sous climat sec correspond au cas de l'acier galvanisé, à condition que le toit et la gouttière empêchent la pluie d'entrer et que le sel soit livré parfaitement sec. Un silo de sel de qualité alimentaire nécessite une surface en contact avec le produit disposant de la documentation FDA et LFGB, donc un intérieur revêtu d'émail plutôt que galvanisé, car la migration du zinc dans un produit alimentaire n'est pas acceptable. Un réservoir d'alimentation en saumure ou en saumure saturée nécessite un intérieur qui résiste aux chlorures sur une paroi humide, ce qui correspond au cas de l'émail ou de l'époxy. Un silo situé en zone côtière ou sur un site humide doit présumer un sel humide même lorsque le sel livré est sec, et spécifier dès le départ le toit scellé, l'air de remplissage sec et un intérieur inerte. Dans les quatre cas, le réservoir est atmosphérique : la seule pression dans l'enceinte est la faible pression positive provenant de l'air de remplissage, évacuée par un évent, de sorte que le silo ne doit jamais être exploité comme un récipient sous pression.
Étude de cas
Projet | Emplacement | Produit | Capacité | Portée |
Réservoir d'eau brute de grand diamètre | Namibie | Réservoir GFS | 44 900 m³ | fourniture et supervision de la construction |
Réservoir de stockage de grand diamètre | Pékin, Chine | Réservoir GFS | 9 682 m³ | fourniture et supervision de la construction |
Réservoirs d'eaux usées industrielles, 27 unités | Xinjiang, Chine | Réservoirs GFS | 30 469 m³ au total | surveillance de la fourniture et de la construction |
Capacité d'ingénierie de Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) conçoit et fabrique des réservoirs de stockage boulonnés depuis 2008. En tant que premier fabricant de réservoirs en verre fusionné à l'acier (GFS) en Chine, l'entreprise détient près de 200 brevets liés à l'émail, produit environ 300 000 plaques d'acier émaillées par an, a réalisé plus de 30 000 projets installés et fournit ses réservoirs à plus de 100 pays. La nouvelle base de production de 150 000 m² a été ajoutée pour augmenter la capacité de production, et des réservoirs individuels sont fournis jusqu'à 60 000 m³. La fabrication est réalisée selon les normes ISO 9001 et ISO 45001, avec des certifications produit incluant NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI et EUROCODE, et une conception référencée à AWWA D103-09, AWWA C550 et NFPA lorsque l'application l'exige.
Pour le service du sel, cela devient un silo défini autour du chlorure : un toit et une gouttière étanches, un intérieur inerte en émail ou en époxy, le fond et les auxiliaires dimensionnés pour le sel humide, un équipement de sortie résistant à l'abrasion, et un plan d'inspection qui inclut la face interne du toit et la virole supérieure dans la liste plutôt que seulement le fond.
Questions fréquemment posées
Q1 : Qu'est-ce qu'un silo à sel ?
A1 : Un récipient cylindrique en acier stockant du sel en vrac — sel gemme, sel raffiné, sel alimentaire ou un sel pour la fabrication de saumure. Il s'agit d'un récipient de stockage en vrac dont la conception est dominée par le risque de corrosion par les chlorures, la tendance au mottage du sel humide et la nécessité de maintenir l'eau à l'extérieur de l'intérieur.
Q2 : Puis-je utiliser de l'acier galvanisé pour du sel sec ?
A1 : Oui, pour du sel sec dans un silo scellé avec un intérieur sec, la galvanisation à chaud selon GB/T 13912-2020 est un choix économique courant, car la protection sacrificielle gère bien le sel sec. Elle n'est pas adaptée une fois que le sel est humide, en présence de saumure, ou lorsque le contact alimentaire s'applique.
Q3 : Pourquoi les silos à sel se corrodent-ils par le haut ?
A1 : Parce que l'air de remplissage chaud et humide se condense sur le toit plus froid, dissout la poussière de sel qu'il trouve, et la saumure de chlorure résultante s'écoule le long de la paroi et à travers les joints supérieurs. La défense est un toit incliné scellé avec une gouttière qui évacue l'eau, plus des pénétrations scellées en usine et de l'air de remplissage séché.
Q4 : Quel revêtement résiste à l'humidité saline et à la saumure ?
A1 : Une couche d'émail fusionnée à 820–930 °C à 0,25–0,45 mm, testée par étincelle à 1500 V DC, lisse à Ra inférieur à 0,8 µm et tolérante au pH 1–14, ou un revêtement époxy fusionné à 180–280 µm selon AWWA C550 avec brouillard salin supérieur à 4000 heures. Les deux sont inertes contre le chlorure par rapport à l'acier au carbone non traité.
Q5 : Le sel nécessite-t-il un fond en trémie ?
A1 : Le sel gemier grossier s'écoule bien et peut utiliser un entonnoir ou même un fond plat avec des sorties au sol ; le sel fin ou humide s'agglomère et forme des voûtes, il nécessite donc un cône avec une pente supérieure à l'angle d'écoulement, une sortie de taille adéquate et généralement une assistance par aération ou fluidisation.
Q6 : Comment inspecter un silo à sel ?
A1 : En portant une attention particulière à la face interne du toit et aux rangées supérieures, à la gouttière et à sa sortie étanche, à l'état des joints boulonnés et des garnitures dans l'enveloppe supérieure, ainsi qu'au fond et au cône pour le sel aggloméré. L'intervalle se raccourcit partout où le sel arrive humide ou le site est humide.
Un silo à sel est un problème de manutention de chlorure : gardez le sel et la saumure à l'écart de l'acier avec un toit scellé et un intérieur sec, choisissez un revêtement inerte là où le sel est humide ou le service est de qualité alimentaire, dimensionnez le fond pour le pire cas d'agglomération plutôt que pour le meilleur cas d'écoulement, et inscrivez le toit et la course supérieure dans la liste d'inspection. Envoyez le type de sel, l'humidité et le service à un ingénieur et vous obtiendrez une configuration de silo avec le revêtement, le toit et la portée de décharge.
Parler à un ingénieur
Envoyez le type de sel et la taille des particules, la teneur en humidité à la livraison, la densité apparente et l'angle d'écoulement, la capacité requise et le débit de décharge, si la qualité alimentaire ou le service de saumure s'applique, l'humidité du site et les charges de vent et de neige, ainsi que la contrainte de construction du toit. Nous renverrons une configuration de silo avec le revêtement, le drainage du toit, les détails du fond et de la sortie, plus les dessins et le dossier de spécifications.
WhatsApp