Что такое соляной силос: коррозионностойкое хранение сыпучих материалов, футеровка и конструкция потока
Соляной силос — это цилиндрический стальной резервуар для хранения сухой соли или солевого рассола в качестве сырья, и определяющим инженерным фактом является то, что соль — это хлорид, поэтому внутренняя часть силоса и крыша должны по возможности сохранять соль сухой и предотвращать её контакт с углеродистой сталью. Сухую соль в герметичном сухом силосе можно хранить в оцинкованной стали или оболочке с эмалевым покрытием; влажная или насыщенная соль и любой контакт с рассолом требуют внутреннего покрытия из стеклоэмали, наплавленной на сталь, или эпоксидного покрытия методом напыления толщиной 180–280 мкм согласно AWWA C550. Геометрия днища затем определяется углом естественного откоса соли и скоростью разгрузки.
Введение
Инженер завода, который хранил песок или зерно, а теперь должен хранить соль, обнаруживает, что класс материала изменился. Соль привносит в сосуд хлориды, а хлорид — это единственный агент, который тихо съедает сталь через дефект покрытия, тянется вдоль шва сварки и удерживает влажную плёнку на любой поверхности, которой касается. Помимо вопроса коррозии, соль настолько гигроскопична, что слеживается и образует своды, она истирает разгрузочное оборудование, а влажная соляная плёнка на нижней стороне крыши превращается в капель, которая корродирует сверху вниз по всем ярусам. Эти три факта формируют силос.
Сухая и влажная соль: разделение, определяющее материал
Всё в конструкции зависит от того, остаётся ли соль сухой. Чистая, сухая, сыпучая соль в хорошо герметизированном силосе гораздо менее агрессивна, чем можно предположить по её химическому составу, и горячее цинкование по GB/T 13912-2020 является распространённым и экономичным решением для внутренней поверхности в таких условиях, поскольку цинк защищает углеродистую сталь протекторно, а сухая соль не является агрессивным электролитом. Как только соль набирает влагу — из-за влажного климата, протекающей крыши, влажной транспортирующей линии или промывки — на стали образуется хлоридный электролит, и именно в этих условиях происходит питтинговая коррозия углеродистой стали и разрушение цинка. В этом случае внутренняя поверхность должна быть инертной: силос со стеклоэмалевым покрытием несёт слой эмали, сплавленной при 820–930 °C, толщиной 0,25–0,45 мм, с прочностью выше 3 450 Н/см², испытанный на пробой при 1500 В постоянного тока, гладкий с шероховатостью Ra ниже 0,8 мкм и устойчивый к pH 1–14, что как раз и требуется в условиях хлоридной среды; эпоксидное покрытие, нанесённое методом наплавления, толщиной 180–280 мкм в соответствии с AWWA C550 с устойчивостью к соляному туману более 4000 часов является альтернативой там, где ремонт покрытия практичнее замены панели.
Защита от воды — стратегия борьбы с коррозией
Самая дешёвая защита от коррозии на соляном силосе — это конструкция крыши, которая никогда не пропускает воду. Соляные силосы корродируют сверху: тёплый влажный воздух при заполнении встречает более холодный лист крыши, конденсируется, растворяет соляную пыль на листе, и образовавшийся рассол стекает по стене через верхние пояса и болтовые соединения. Поэтому крыша должна представлять собой герметичную наклонную конструкцию с желобом, отводящим воду к герметичному выпуску, а не позволяющим ей капать внутрь силоса; каждое проникновение через крышу и оболочку должно герметизироваться на заводе, а не обматываться на месте, а воздух при заполнении должен осушаться, если транспортирующая система влажная. Корродирующий соляной силос почти всегда является проблемой дренажа прежде, чем проблемой материала, и осмотр должен включать внутреннюю поверхность крыши и верхний пояс, а не только днище.
Поток, слеживание и днище
Солевые мосты и слеживание при влажности — поэтому нижняя часть рассчитывается на влажный случай, даже если сухой материал будет течь. Каменная соль и крупная соль имеют умеренный угол естественного откоса и будут выгружаться из воронки или плоского днища с напольными выпусками; мелкая соль, влажная соль и любая соль, содержащая маточный раствор, слеживаются круче и требуют конуса с уклоном выше измеренного угла истечения и выпускного отверстия достаточно большого, чтобы через него не образовывался свод. Мелкая соль также истирает поворотные клапаны и шнеки, поэтому разгрузочное оборудование должно быть рассчитано с допуском на износ и обслуживаться без полного входа в резервуар. Там, где соль поступает с остаточной влажностью от рафинирования или солевого процесса, аэрационная подушка или помощь флюидизацией у конуса обычно является разницей между силосом, который выгружается, и тем, который разбивают ломом каждое утро.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура плавления эмали | 820–930 °C | Стекло, сплавленное со сталью за один цикл |
Толщина эмали | 0,25–0,45 мм | Свыше 3 450 Н/см² |
Испытание искрой | 1500 В DC | На панель перед отгрузкой |
Устойчивость к pH | 1–14 | Устойчивость к соли и технологическим средам |
Шероховатость внутренней поверхности | Ra < 0,8 мкм | Промывка между сортами |
Опция покрытия FBE | 180–280 мкм, AWWA C550, соляной туман > 4000 ч | Влажная среда или среда вблизи рассола |
Вариант с цинкованием | Горячее цинкование по GB/T 13912-2020 | Только сухая соль, герметичная сухая внутренняя среда |
Днище | Конус или воронка | Размер определяется углом истечения и слёживаемостью |
Вспомогательное | Аэрационная подушка или кольцо флюидизации | Где соль прибывает влажной |
Крыша | Герметичный наклонный узел с герметичным желобом | Основная защита от коррозии |
Применение силоса для реальной соляной обязанности
Четыре задачи охватывают большую часть рынка, и у каждой есть свой ответ на коррозию. Силос для сухих химикатов или дорожной соли в сухом климате — это случай оцинкованной стали, при условии, что крыша и водосточный желоб крыши не пропускают дождь, а соль поставляется абсолютно сухой. Силос для соли пищевого класса требует поверхности, контактирующей с продуктом, с документацией FDA и LFGB, поэтому внутренняя поверхность должна быть эмалированной, а не оцинкованной, поскольку миграция цинка в пищевой продукт недопустима. Резервуар для солевого рассола или насыщенного рассола требует внутренней поверхности, выдерживающей хлориды на влажной стенке, — это случай эмали или эпоксидного покрытия. Силос на прибрежном или влажном объекте должен рассчитываться на влажную соль даже там, где поставляемая соль сухая, и с самого начала должен предусматривать герметичную крышу, сухой воздух для заполнения и инертную внутреннюю поверхность. Во всех четырёх случаях резервуар работает при атмосферном давлении: единственное давление в сосуде — это небольшое избыточное давление от воздуха заполнения, сбрасываемое через вентиляционное отверстие, поэтому силос никогда не должен эксплуатироваться как сосуд под давлением.
Проектный кейс
Проект | Местоположение | Продукт | Мощность | Область применения |
Крупногабаритный резервуар для сырой воды | Намибия | Резервуар GFS | 44 900 м³ | поставка и надзор за строительством |
Крупногабаритный резервуар для хранения | Пекин, Китай | Резервуар GFS | 9 682 м³ | поставка и надзор за строительством |
Резервуары для промышленных сточных вод, 27 единиц | Синьцзян, Китай | Резервуары GFS | 30,469 м³ всего | поставка и надзор за строительством |
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Являясь первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалированной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, производит около 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Для работы с солью это превращается в силос, спроектированный с учётом хлоридов: герметичная крыша и водосток, инертная эмалевая или эпоксидная внутренняя поверхность, днище и вспомогательные элементы, рассчитанные на влажную соль, износостойкое разгрузочное оборудование, а также план inspections, который включает внутреннюю поверхность крыши и верхний пояс, а не только днище.
Часто задаваемые вопросы
В1: Что такое силос для соли?
A1: Цилиндрический стальной сосуд для хранения сыпучей соли — каменной соли, очищенной соли, пищевой соли или соли для приготовления рассола. Это сосуд для хранения сыпучих материалов, конструкция которого определяется риском хлоридной коррозии, склонностью влажной соли к слёживанию и необходимостью не допускать попадания воды внутрь.
Q2: Можно ли использовать оцинкованную сталь для сухой соли?
A1: Да, для сухой соли в герметичном силосе с сухой внутренней средой горячее цинкование по GB/T 13912-2020 является распространённым экономичным выбором, поскольку протекционная защита хорошо справляется с сухой солью. Он не подходит, если соль влажная, присутствует рассол или требуется контакт с пищевыми продуктами.
Q3: Почему силосы для соли корродируют сверху?
A1: Потому что тёплый влажный воздух заполнения конденсируется на более холодной крыше, растворяет найденную соляную пыль, и образующийся хлоридный рассол стекает по стенке и через верхние соединения. Защитой служит герметичная наклонная крыша с желобом, отводящим воду, а также заводские герметичные проходки и осушенный воздух заполнения.
Q4: Какое покрытие выдерживает влажную соль и рассол?
A1: Слой эмали, сплавленный при 820–930 °C толщиной 0,25–0,45 мм, испытанный на искру при 1500 В постоянного тока, гладкий при Ra ниже 0,8 мкм и стойкий к pH 1–14, или эпоксидное покрытие горячего отверждения толщиной 180–280 мкм по AWWA C550 с солевым туманом более 4000 часов. Оба инертны к хлоридам по сравнению с необработанной углеродистой сталью.
Q5: Нужно ли соли коническое днище?
A1: Крупная каменная соль хорошо течёт, и для неё можно использовать воронку или даже плоское днище с нижними выпускными отверстиями; мелкая или влажная соль слёживается и образует своды, поэтому требуется конус с уклоном выше угла естественного откоса, выпускное отверстие достаточного размера и, как правило, вспомогательная аэрация или флюидизация.
Q6: Как следует проводить осмотр силоса для соли?
A1: С особым вниманием к внутренней поверхности крыши и верхним поясам, к водосточному жёлобу и его герметизированному выпуску, к состоянию болтовых соединений и прокладок в верхней части корпуса, а также к днищу и конусу на предмет слёживания соли. Интервал сокращается там, где соль поступает влажной или площадка отличается высокой влажностью.
Проблема силоса для соли — это проблема обращения с хлоридами: держите соль и рассол подальше от стали с помощью герметичной крыши и сухой внутренней среды, выбирайте инертную футеровку там, где соль влажная или требуется пищевой класс, рассчитывайте днище на худший случай слеживания, а не на лучший случай потока, и включайте крышу и верхний пояс в список для осмотра. Сообщите инженеру тип соли, влажность и назначение, и вы получите конфигурацию силоса с футеровкой, крышей и параметрами разгрузки.
Связаться с инженером
Сообщите тип соли и гранулометрический состав, влажность при поставке, насыпную плотность и угол естественного откоса, требуемую вместимость и скорость разгрузки, применяется ли пищевой класс или работа с рассолом, влажность площадки и ветровые и снеговые нагрузки, а также конструктивные ограничения крыши. Мы вернем конфигурацию силоса с футеровкой, дренажом крыши, деталями днища и выпускного отверстия, а также комплект чертежей и спецификаций.