Cos'è un silo per sale: stoccaggio sfuso corrosivo, rivestimento e progettazione del flusso
Un silo per sale è un contenitore cilindrico in acciaio che immagazzina sale secco o salamoia come materia prima, e il fatto ingegneristico determinante è che il sale è cloruro, quindi l'interno del silo e il tetto devono mantenere il sale asciutto e lontano dal contatto con l'acciaio al carbonio ovunque possibile. Il sale secco in un silo sigillato e asciutto può essere contenuto in acciaio zincato o in un guscio rivestito di smalto; il servizio con sale umido o saturo e qualsiasi contatto con la salamoia richiedono un interno in smalto vetrificato su acciaio o un rivestimento epossidico applicato per fusione a 180–280 µm secondo AWWA C550. La geometria del fondo segue quindi l'angolo di scorrimento del sale e la portata di scarico.
Introduzione
Un ingegnere di impianto che ha stoccato sabbia o grano e ora deve stoccare sale scopre che la classe del materiale è cambiata. Il sale introduce cloruri nel contenitore, e il cloruro è l'unico agente che silenziosamente divora l'acciaio attraverso un difetto del rivestimento, si insinua lungo il piede di una saldatura e mantiene una pellicola umida contro qualsiasi superficie tocchi. Oltre alla questione della corrosione, il sale è abbastanza igroscopico da compattarsi e formare ponti, abrasa le apparecchiature di scarico, e una pellicola umida di sale sulla faccia inferiore di un tetto si trasforma in un gocciolamento che corrode dall'anello superiore verso il basso. Questi tre fatti plasmano il silo.
Sale secco versus sale umido: la distinzione che decide il materiale
Tutto nel design dipende dal fatto che il sale rimanga asciutto. Il sale pulito, asciutto e scorrevole in un silo ben sigillato è molto meno aggressivo di quanto la sua chimica suggerisca, e la zincatura a caldo secondo GB/T 13912-2020 è una soluzione comune ed economica per l'interno in tale servizio, perché lo zinco protegge l'acciaio al carbonio in modo sacrificale e il sale asciutto non è un elettrolita aggressivo. Nel momento in cui il sale assorbe umidità — da un clima umido, un tetto che perde, una linea di trasporto umida o un lavaggio — si ha un elettrolita clorurato a contatto con l'acciaio, e questa è la condizione che corrode per vaiolatura l'acciaio al carbonio e attacca lo zinco. In tal caso, l'interno dovrebbe essere una superficie inerte: un silo in vetro fusosu acciaio presenta uno strato di smalto fuso a 820–930 °C, spesso 0,25–0,45 mm, classificato oltre 3.450 N/cm², testato a scintilla a 1500 V CC, liscio con Ra inferiore a 0,8 µm e tollerante a pH 1–14, che è esattamente il caso che il servizio con cloruri richiede; un rivestimento epossidico applicato per fusione a 180–280 µm conforme ad AWWA C550 con prestazioni in nebbia salina superiore a 4000 ore è l'alternativa dove la riparazione del rivestimento è più pratica della sostituzione di un pannello.
Tenere fuori l'acqua è la strategia contro la corrosione
La protezione dalla corrosione più economica su un silo per sale è un dettaglio del tetto che non lasci mai entrare acqua. I silos per sale si corrodono dall'alto: l'aria calda e umida di riempimento incontra una lamiera del tetto più fredda, condensa, dissolve la polvere di sale sulla lamiera e la salamoia risultante scorre lungo la parete attraverso i corsi superiori e i giunti bullonati. Pertanto il tetto dovrebbe essere un assemblaggio sigillato e inclinato con una grondaia che convogli l'acqua verso uno scarico sigillato invece di lasciarla gocciolare nel silo, ogni attraversamento del tetto e del mantello dovrebbe essere sigillato in fabbrica anziché avvolto in cantiere, e l'aria di riempimento dovrebbe essere essiccata se il sistema di trasporto è umido. Un silo per sale che si corrode è quasi sempre un problema di drenaggio prima che un problema di materiale, e l'ispezione dovrebbe includere la faccia interna del tetto e il corso superiore, non solo il fondo.
Flusso, incrostazioni e fondo
I sali formano ponti e si compattano quando sono umidi, quindi il fondo è dimensionato per il caso umido anche quando quello asciutto defluirebbe. Il salgemma e il sale grosso hanno un angolo di riposo modesto e si scaricano da un imbuto o da un fondo piatto con bocche di uscita a pavimento; il sale fine, il sale umido e qualsiasi sale che trasporta acqua madre si compattano più ripidamente e richiedono un cono con una pendenza superiore all'angolo di scorrimento misurato e un'uscita sufficientemente grande da non formare archi. Il sale fine inoltre usura le valvole rotative e le coclee, quindi l'attrezzatura di scarico dovrebbe essere specificata con un margine di usura ed essere manutenibile senza un ingresso completo nel serbatoio. Quando il sale arriva con umidità residua dalla raffinazione o dal processo di salamoia, un cuscino di aerazione o un ausilio alla fluidizzazione sul cono è di solito la differenza tra un silo che scarica e uno che viene smosso con una barra ogni mattina.
Specifiche tecniche
Parametro | Valore tipico / Intervallo | Nota |
Temperatura di fusione dello smalto | 820–930 °C | Vetro fuso su acciaio in un unico ciclo |
Spessore dello smalto | 0,25–0,45 mm | Oltre 3.450 N/cm² |
Prova delle scintille | 1500 V CC | Per pannello prima della spedizione |
Resistenza al pH | 1–14 | Resiste al sale e alla chimica di processo |
Rugosità interna | Ra < 0,8 µm | Lavaggio tra le diverse qualità |
Opzione di rivestimento FBE | 180–280 µm, AWWA C550, nebbia salina > 4000 h | Servizio umido o in prossimità di salamoia |
Opzione di zincatura | HDG secondo GB/T 13912-2020 | Solo sale secco, interno sigillato e asciutto |
Fondo | Cono o imbuto | Dimensionato in base all'angolo di scorrimento e all'agglomerazione |
Assistenza | Cuscinetto di aerazione o anello di fluidizzazione | Dove arriva il sale umido |
Tetto | Assieme inclinato sigillato con grondaia sigillata | La principale difesa contro la corrosione |
Applicare il silo a un vero servizio di sale
Quattro impieghi coprono la maggior parte del mercato, e ciascuno ha la propria risposta alla corrosione. Un silo per prodotti chimici secchi o sale stradale in un clima secco è il caso della zincatura a caldo, a condizione che il tetto e la grondaia tengano fuori la pioggia e che il sale venga consegnato perfettamente asciutto. Un silo per sale di grado alimentare necessita di una superficie a contatto con il prodotto con documentazione FDA e LFGB, quindi un interno rivestito in smalto anziché zincato, poiché la migrazione dello zinco in un prodotto alimentare non è accettabile. Un serbatoio di alimentazione per salamoia o salamoia satura necessita di un interno che resista al cloruro su una parete bagnata, che è il caso dello smalto o dell'epossidico. Un silo in sito costiero o umido dovrebbe presupporre sale umido anche dove il sale consegnato è asciutto, e specificare fin dall'inizio il tetto sigillato, l'aria di riempimento secca e un interno inerte. In tutti e quattro i casi, il serbatoio è atmosferico: l'unica pressione nel recipiente è la piccola pressione positiva dovuta all'aria di riempimento, rilasciata attraverso uno sfiato, quindi il silo non deve mai essere utilizzato come contenitore in pressione.
Caso di progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Serbatoio per acqua grezza di grande diametro | Namibia | Serbatoio GFS | 44.900 m³ | fornitura e supervisione dei lavori |
Serbatoio di stoccaggio di grande diametro | Pechino, Cina | Serbatoio GFS | 9.682 m³ | fornitura e supervisione dei lavori |
Serbatoi per acque reflue industriali, 27 unità | Xinjiang, Cina | Serbatoi GFS | 30.469 m³ totali | fornitura e supervisione della costruzione |
Capacità ingegneristica di Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre d'acciaio smaltate all'anno, ha completato più di 30.000 progetti installati e fornisce i propri serbatoi a oltre 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i singoli serbatoi vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione è gestita secondo le norme ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e progettazione conforme a AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove richiesto dall'applicazione.
Per il servizio con sale, questo diventa un silo circoscritto al cloruro: un tetto e una grondaia sigillati, un interno in smalto inerte o epossidico, il fondo e l'assistenza dimensionati per il sale umido, apparecchiature di uscita resistenti all'abrasione e un piano di ispezione che includa la faccia interna del tetto e l'anello superiore nell'elenco, non solo il fondo.
Domande frequenti
D1: Che cos'è un silo per sale?
A1: Un recipiente cilindrico in acciaio per lo stoccaggio di sale sfuso — salgemma, sale raffinato, sale alimentare o un sale per l'alimentazione dei dissalatori. È un recipiente di stoccaggio sfuso il cui design è dominato dal rischio di corrosione da cloruri, dalla tendenza all'agglomerazione del sale umido e dalla necessità di tenere l'acqua fuori dall'interno.
D2: Posso usare acciaio zincato per il sale secco?
R1: Sì, per il sale secco in un silo sigillato con interno asciutto, la zincatura a caldo secondo GB/T 13912-2020 è una scelta economica comune, perché la protezione sacrificale gestisce bene il sale secco. Non è adatta una volta che il sale è umido, in presenza di salamoia o dove è previsto il contatto con alimenti.
D3: Perché i silos per il sale si corrodono dalla parte superiore?
A1: Poiché l'aria calda e umida di riempimento condensa sul tetto più freddo, dissolve la polvere di sale che trova, e la salamoia di cloruro risultante defluisce lungo la parete e attraverso i giunti superiori. La difesa è un tetto inclinato sigillato con una grondaia che porta l'acqua fuori, più penetrazioni sigillate in fabbrica e aria di riempimento essiccata.
Q4: Quale rivestimento resiste all'umidità salina e alla salamoia?
A1: Uno strato di smalto fuso a 820–930 °C a 0,25–0,45 mm, testato con scintilla a 1500 V CC, liscio con Ra inferiore a 0,8 µm e tollerante a pH 1–14, oppure un rivestimento epossidico fuso a letto a 180–280 µm secondo AWWA C550 con nebbia salina superiore a 4000 ore. Entrambi sono inerti contro il cloruro rispetto all'acciaio al carbonio non trattato.
Q5: Il sale richiede un fondo a tramoggia?
A1: Il salgemma grossolano scorre bene e può utilizzare un imbuto o anche un fondo piatto con uscite a pavimento; il sale fine o umido si compatta e forma ponti, quindi necessita di un cono con una pendenza superiore all'angolo di scorrimento, un'uscita di dimensioni adeguate e solitamente un ausilio di aerazione o fluidificazione.
Q6: Come dovrebbe essere ispezionato un silo per il sale?
A1: Con particolare attenzione alla faccia interna del tetto e ai corsi superiori, alla grondaia e alla sua uscita sigillata, alle condizioni dei giunti bullonati e delle guarnizioni nel mantello superiore, e al fondo e al cono per il sale incrostato. L'intervallo si accorcia ovunque il sale arrivi umido o il sito sia umido.
Un silo per sale è un problema di gestione dei cloruri: tieni il sale e la salamoia lontani dall'acciaio con un tetto sigillato e un interno asciutto, scegli un rivestimento inerte dove il sale è umido o il servizio è di grado alimentare, dimensiona il fondo per il caso peggiore di incrostazione piuttosto che per il migliore flusso, e inserisci il tetto e il corso superiore nella lista di ispezione. Invia il tipo di sale, l'umidità e il servizio a un ingegnere e otterrai una configurazione del silo con il rivestimento, il tetto e la portata di scarico.
Parla con un ingegnere
Invia il tipo di sale e la granulometria, il contenuto di umidità alla consegna, la densità apparente e l'angolo di scorrimento, la capacità richiesta e la portata di scarico, se si applica il grado alimentare o il servizio in salamoia, l'umidità del sito e i carichi di vento e neve, e il vincolo di costruzione del tetto. Restituiremo una configurazione del silo con rivestimento, drenaggio del tetto, dettagli del fondo e dell'uscita, oltre ai disegni e al pacchetto di specifiche.