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Introduzione

Costruire serbatoi di stoccaggio del petrolio è fondamentale per l'industria petrolifera 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 critici di questi serbatoi è la selezione e la lavorazione delle piastre utilizzate nella loro costruzione. Questo blog fornisce una panoramica dettagliata dei criteri di selezione delle piastre, dei processi di fabbricazione e delle considerazioni per la 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:
Sicurezza: Il materiale idoneo della piastra garantisce che il serbatoio possa resistere alla pressione interna del prodotto immagazzinato, alle condizioni ambientali e alle potenziali reazioni chimiche.
Durabilità: I materiali di alta qualità aumentano la longevità del serbatoio, riducendo i costi di manutenzione e i tempi di fermo.
Conformità: Il rispetto degli standard e delle normative del settore è essenziale per il funzionamento legale e la protezione dell'ambiente.
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 addentrarci nella selezione delle piastre, è fondamentale comprendere i diversi tipi di serbatoi di stoccaggio del petrolio, poiché ogni tipologia ha requisiti specifici:
Serbatoi a tetto fisso sono il tipo più comune di serbatoio di stoccaggio utilizzato per petrolio e prodotti petroliferi. Sono adatti per liquidi con bassa pressione di vapore.
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.
Serbatoi proiettili: Questi serbatoi cilindrici immagazzinano gas liquefatti e liquidi volatili.
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: Questo è determinato dalla pressione di progetto, dal diametro e dall'altezza 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

Nella scelta dei materiali per i serbatoi di stoccaggio del petrolio è fondamentale attenersi a standard e gradi riconosciuti, poiché ciò garantisce 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 flessibilità 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 lo stoccaggio di prodotti leggermente corrosivi nei serbatoi.
Grazie all'aggiunta di molibdeno, 316/316L Offre un'eccellente resistenza alla corrosione, soprattutto in ambienti marini.
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 e l'eccellente resistenza alla corrosione, è ideale per i 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 le coperture proteggono i serbatoi di stoccaggio del petrolio dalla corrosione e dai danni ambientali. La scelta del rivestimento e della copertura dipende dalla posizione del serbatoio, dal contenuto e dalle condizioni ecologiche.

Rivestimenti esterni

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 35540
AkzoNobel: Interseal 670HS
Jotun: Jotamastic 90
3M: Rivestimento epossidico Scotchkote 162PWX
DFT consigliato (spessore del film secco): 200-300 micron
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 55300
AkzoNobel: Intertano 990
Jotun: Tettuccio rigido XP
DTF consigliato: 50-100 micron
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

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: Hempel's Fenolico 35610
AkzoNobel: Interlinea 984
Jotun: Deposito Tankguard
DTF consigliato: 400-600 micron
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
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: Quando si scelgono rivestimenti e fodere, tenere conto della temperatura, dell'umidità e dell'esposizione chimica.
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
L'aderenza agli standard del settore garantisce sicurezza, qualità e conformità. Gli standard principali 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 di serbatoi di stoccaggio del petrolio richiede un'attenzione meticolosa ai dettagli, in particolare nella selezione e lavorazione delle piastre. 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 l'economicità di queste strutture critiche. L'aderenza agli standard e alle normative del settore garantisce ulteriormente la conformità e la protezione dell'ambiente. Mentre l'industria petrolifera e del gas continua a evolversi, i progressi nei materiali e nelle tecnologie di fabbricazione continueranno a migliorare la costruzione di serbatoi di stoccaggio del petrolio.