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La costruzione di serbatoi di stoccaggio del petrolio è un aspetto critico dell’industria del petrolio e del gas. Questi serbatoi devono essere progettati e costruiti con precisione per garantire sicurezza, durata ed efficienza nello stoccaggio dei prodotti petroliferi. Uno dei componenti più importanti di questi serbatoi è la selezione e la lavorazione delle lastre utilizzate nella loro costruzione. Questo blog fornisce una panoramica dettagliata dei criteri di selezione delle piastre, dei processi di fabbricazione e delle considerazioni coinvolte nella costruzione di serbatoi di stoccaggio del petrolio.

Importanza della selezione della piastra

Le piastre sono il componente strutturale principale dei serbatoi di stoccaggio del petrolio. La scelta delle piastre adeguate è fondamentale per diversi motivi:

1. Sicurezza: Il materiale giusto della piastra garantisce che il serbatoio possa resistere alla pressione interna, alle condizioni ambientali e alle potenziali reazioni chimiche con il prodotto immagazzinato.
2. Durabilità: I materiali di alta qualità aumentano la longevità del serbatoio, riducendo i costi di manutenzione e i tempi di fermo.
3. Conformità: Il rispetto degli standard e delle normative del settore è essenziale per il funzionamento legale e la protezione dell'ambiente.
4. Efficienza in termini di costi: La scelta dei materiali e dei metodi di lavorazione corretti può ridurre significativamente i costi di costruzione e operativi.

Tipi di serbatoi di stoccaggio dell'olio

Prima di immergersi nella scelta delle piastre, è importante comprendere i diversi tipi di serbatoi di stoccaggio dell'olio, poiché ogni tipo ha requisiti specifici:

1. Serbatoi a tetto fisso: Questi sono il tipo più comune di serbatoi di stoccaggio utilizzati per lo stoccaggio di petrolio e prodotti petroliferi. Sono adatti per liquidi con bassa pressione di vapore.
2. Serbatoi a tetto galleggiante: Questi serbatoi hanno un tetto che galleggia sulla superficie del liquido immagazzinato, riducendo le perdite per evaporazione e il rischio di esplosione.
3. Serbatoi proiettili: Si tratta di serbatoi cilindrici utilizzati per lo stoccaggio di gas liquefatti e liquidi volatili.
4. Serbatoi sferici: Utilizzato per lo stoccaggio di liquidi e gas ad alta pressione, garantendo un'equa distribuzione delle sollecitazioni.

Criteri di selezione della piastra

1. Composizione del materiale

• Acciaio al carbonio: Ampiamente utilizzato grazie alla sua robustezza, convenienza e disponibilità. Adatto per la maggior parte dei prodotti petroliferi e petroliferi.
• Acciaio inossidabile: Preferito per lo stoccaggio di prodotti corrosivi o ad alta temperatura grazie alla sua resistenza alla corrosione.
• Alluminio: Leggero e resistente alla corrosione, ideale per componenti di tetti galleggianti e serbatoi in ambienti corrosivi.
• Materiali compositi: Utilizzato occasionalmente per applicazioni specifiche che richiedono elevata resistenza alla corrosione e leggerezza.

2. Spessore e dimensione

• Spessore: Determinato dalla pressione, dal diametro e dall'altezza di progetto del serbatoio. Generalmente varia da 5 mm a 30 mm.
• Misurare: Le piastre devono essere sufficientemente grandi da ridurre al minimo i cordoni di saldatura ma maneggevoli per la movimentazione e il trasporto.

3. Proprietà meccaniche

• Resistenza alla trazione: Garantisce che il serbatoio possa resistere alla pressione interna e alle forze esterne.
• Duttilità: Consente la deformazione senza fratturarsi, adattandosi ai cambiamenti di pressione e temperatura.
• Resistenza all'impatto: Importante per resistere alle forze improvvise, soprattutto negli ambienti più freddi.

4. Fattori ambientali

• Variazioni di temperatura: Considerazione del comportamento del materiale a temperature estreme.
• Ambiente corrosivo: Selezione di materiali resistenti alla corrosione ambientale, in particolare per installazioni offshore o costiere.

Standard e gradi dei materiali

Quando si selezionano i materiali per i serbatoi di stoccaggio del petrolio, è fondamentale aderire a standard e qualità riconosciuti per garantire qualità, prestazioni e conformità alle normative del settore.

Acciaio al carbonio

• Standard: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
• gradi:
  • Classe A36: Grado di acciaio strutturale comune utilizzato per la costruzione di serbatoi grazie alla sua buona saldabilità e lavorabilità.
  • ASTM A283 Grado C: Offre buona resistenza e duttilità per applicazioni con sollecitazioni moderate.
  • JISG3101SS400: standard giapponese per l'acciaio al carbonio utilizzato per scopi strutturali generali, noto per le sue buone proprietà meccaniche e saldabilità.

Acciaio inossidabile

• Standard: ASTM A240
• gradi:
  • 304/304L: Offre una buona resistenza alla corrosione e viene utilizzato per serbatoi che immagazzinano prodotti leggermente corrosivi.
  • 316/316L: Fornisce una resistenza alla corrosione superiore, soprattutto in ambienti marini, grazie all'aggiunta di molibdeno.
  • 904L (UNS N08904): Noto per la sua elevata resistenza alla corrosione, in particolare contro cloruri e acido solforico.
  • Acciaio inossidabile duplex 2205 (UNS S32205): Combina elevata robustezza con eccellente resistenza alla corrosione, adatto ad ambienti difficili.

Alluminio

• Standard: ASTM B209
• gradi:
  • 5083: Noto per la sua elevata robustezza ed eccellente resistenza alla corrosione, ideale per serbatoi in ambienti marini.
  • 6061: Offre buone proprietà meccaniche e saldabilità, adatto per componenti strutturali.

Materiali compositi

• Standard: ASME RTP-1
• Applicazioni: Utilizzato in applicazioni specializzate che richiedono resistenza agli attacchi chimici e risparmio di peso.

Tipi di rivestimenti e rivestimenti

I rivestimenti e i rivestimenti svolgono un ruolo fondamentale nella protezione dei serbatoi di stoccaggio del petrolio dalla corrosione e dai danni ambientali. La scelta del rivestimento e del rivestimento dipende dalla posizione, dal contenuto e dalle condizioni ambientali del serbatoio.

Rivestimenti esterni

1. Rivestimenti epossidici:
   • Proprietà: Offrono eccellente adesione e resistenza alla corrosione. Adatto per ambienti difficili.
   • Applicazioni: Utilizzato sulle parti esterne dei serbatoi per proteggere dagli agenti atmosferici e dall'esposizione chimica.
   • Marche consigliate:
     • Hempel: Epossidico Hempel's 35540
     • AkzoNobel: Interseal 670HS
     • Jotun: Jotamastic 90
     • 3M: Rivestimento epossidico Scotchkote 162PWX
   • DFT consigliato (spessore del film secco): 200-300 micron
2. Rivestimenti in poliuretano:
   • Proprietà: Fornisce un'eccellente resistenza ai raggi UV e flessibilità.
   • Applicazioni: Ideale per vasche esposte al sole e a condizioni atmosferiche variabili.
   • Marche consigliate:
     • Hempel: Smalto poliuretanico Hempel's 55300
     • AkzoNobel: Intertano 990
     • Jotun: Tettuccio rigido XP
   • DTF consigliato: 50-100 micron
3. Primer ricchi di zinco:
   • Proprietà: Fornisce protezione catodica alle superfici in acciaio.
   • Applicazioni: Utilizzato come strato di base per prevenire la ruggine.
   • Marche consigliate:
     • Hempel: Hempadur Zinco 17360
     • AkzoNobel: Interzinco 52
     • Jotun: Barriera 77
   • DTF consigliato: 120-150 micron

Rivestimenti interni

1. Rivestimenti epossidici fenolici:
   • Proprietà: Eccellente resistenza chimica ai prodotti petroliferi e ai solventi.
   • Applicazioni: Utilizzato all'interno dei serbatoi di stoccaggio del petrolio greggio e dei prodotti raffinati.
   • Marche consigliate:
     • Hempel: Fenolico di Hempel 35610
     • AkzoNobel: Interlinea 984
     • Jotun: Deposito Tankguard
   • DTF consigliato: 400-600 micron
2. Rivestimenti in scaglie di vetro:
   • Proprietà: Elevata resistenza chimica e all'abrasione.
   • Applicazioni: Adatto per lo stoccaggio di prodotti chimici aggressivi e per i fondi dei serbatoi.
   • Marche consigliate:
     • Hempel: Glassflake di Hempel 35620
     • AkzoNobel: Interzona 954
     • Jotun: Baltoflake
   • DTF consigliato: 500-800 micron
3. Rivestimenti in gomma:
   • Proprietà: Forniscono flessibilità e resistenza agli agenti chimici.
   • Applicazioni: Utilizzato per lo stoccaggio di sostanze corrosive come gli acidi.
   • Marche consigliate:
     • 3M: Scotchkote Poly-Tech 665
   • DTF consigliato: 2-5 mm

Considerazioni sulla selezione

• Compatibilità del prodotto: Assicurarsi che il rivestimento o il rivestimento sia compatibile con il prodotto conservato per evitare reazioni.
• Condizioni ambientali: Considerare la temperatura, l'umidità e l'esposizione alle sostanze chimiche quando si scelgono rivestimenti e rivestimenti.
• Manutenzione e durata: Scegli rivestimenti e rivestimenti che offrano protezione a lungo termine e siano di facile manutenzione.

Processi di fabbricazione

La fabbricazione dei serbatoi di stoccaggio del petrolio coinvolge diversi processi chiave:

1. Taglio

• Taglio meccanico: Implica la cesoiatura, la segatura e la fresatura per modellare le piastre.
• Taglio Termico: Utilizza ossitaglio, plasma o taglio laser per una modellatura precisa ed efficiente.

2. Saldatura

La saldatura è fondamentale per unire le piastre e garantire l'integrità strutturale.

• Saldatura ad arco di metallo schermato (SMAW): Comunemente utilizzato per la sua semplicità e versatilità.
• Saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW): Fornisce saldature di alta qualità per giunti critici.
• Saldatura ad arco sommerso (SAW): Adatto per piastre spesse e cordoni lunghi, offre penetrazione profonda e tassi di deposizione elevati.

3. Formatura

• Rotolamento: Le piastre vengono laminate nella curvatura desiderata per le pareti cilindriche del serbatoio.
• Stampa Formatura: Utilizzato per modellare le estremità dei serbatoi e altri componenti complessi.

4. Ispezione e test

• Controlli non distruttivi (NDT): Tecniche come i test ad ultrasuoni e la radiografia garantiscono la qualità della saldatura e l'integrità strutturale senza danneggiare il materiale.
• Test di pressione: Garantisce che il serbatoio possa sopportare la pressione di progetto senza perdite.

5. Preparazione e rivestimento della superficie

• Sabbiatura: Pulisce e prepara la superficie per il rivestimento.
• Rivestimento: Applicazione di rivestimenti protettivi per prevenire la corrosione e prolungare la durata del serbatoio.

Standard e regolamenti di settore

Il rispetto degli standard di settore è essenziale per garantire sicurezza, qualità e conformità. Gli standard chiave includono:

• API650: Standard per serbatoi di stoccaggio in acciaio saldato per petrolio e gas.
• API620: Copre la progettazione e la costruzione di grandi serbatoi di stoccaggio a bassa pressione.
• ASME Sezione VIII: Fornisce linee guida per la costruzione di recipienti a pressione.

Conclusione

La costruzione dei serbatoi di stoccaggio dell'olio richiede una meticolosa attenzione ai dettagli, in particolare nella scelta e nella lavorazione delle lamiere. Considerando fattori quali la composizione del materiale, lo spessore, le proprietà meccaniche e le condizioni ambientali, i costruttori possono garantire la sicurezza, la durata e il rapporto costo-efficacia di queste strutture critiche. Il rispetto degli standard e delle normative del settore garantisce ulteriormente la conformità e la protezione dell’ambiente. Mentre l’industria del petrolio e del gas continua ad evolversi, i progressi nei materiali e nelle tecnologie di fabbricazione continueranno a migliorare la costruzione di serbatoi di stoccaggio del petrolio.