Definizione dei requisiti di archiviazione
Prima di selezionare un serbatoio di stoccaggio dell'etilene, è fondamentale definire i requisiti di stoccaggio di base, inclusi volume di stoccaggio, temperatura, pressione operativa e ambiente operativo. L'etilene è un gas liquefatto criogenico con un punto di ebollizione di -103,7 gradi a pressione atmosferica; pertanto, i serbatoi di stoccaggio necessitano in genere di capacità di isolamento e mantenimento della pressione. In base all'entità di ogni operazione di stoccaggio si può valutare in via preliminare se sia adatto un serbatoio a pressione atmosferica o un autoclave. In genere, i serbatoi a pressione sono adatti per lo stoccaggio su piccola-scala, mentre i serbatoi a pressione atmosferica criogenici sono più comunemente utilizzati per lo stoccaggio su larga scala.
Selezione del tipo di serbatoio
I serbatoi di stoccaggio dell'etilene si dividono principalmente in due categorie: serbatoi a pressione e serbatoi a pressione atmosferica criogenica. I serbatoi a pressione sono adatti per lo stoccaggio su piccola e media-scala e il corpo del serbatoio può sopportare pressioni interne più elevate. I tipi comuni includono recipienti a pressione orizzontali o verticali. I serbatoi criogenici a pressione atmosferica sono generalmente strutture di grandi dimensioni, a doppia-parete. Il serbatoio interno è realizzato in materiale criogenico, mentre il serbatoio esterno fornisce protezione e isolamento, con uno strato isolante intermedio. Sono adatti per l'archiviazione-su larga scala e a lungo-termine. La selezione dovrebbe basarsi sulla scala di stoccaggio effettiva, sulla frequenza di turnover e sulle condizioni del sito.
Considerazioni sulla selezione dei materiali
I materiali utilizzati nella scelta del serbatoio influiscono direttamente sulla durata e sulla sicurezza. Il materiale del serbatoio interno deve possedere una buona-tenacità alle basse temperature e resistenza alla corrosione; le scelte più comuni includono acciaio al nichel-a bassa temperatura, acciaio inossidabile o lega di alluminio. Il serbatoio esterno è realizzato principalmente in acciaio al carbonio, ma richiede un trattamento anti-corrosione. Fondamentale è anche la scelta dei materiali isolanti; i materiali comunemente usati includono perlite, schiuma di vetro o poliuretano, che richiedono una considerazione completa delle prestazioni di isolamento, della resistenza al fuoco e dei costi.
Progettazione del sistema di isolamento
Il sistema di isolamento dei serbatoi di stoccaggio dell'etilene è particolarmente importante per mantenere basse temperature e ridurre le perdite per evaporazione. Oltre alla scelta dei materiali isolanti adeguati, è necessario prestare attenzione allo spessore dello strato isolante e al processo di costruzione. I grandi serbatoi di stoccaggio a pressione atmosferica utilizzano in genere un isolamento sotto vuoto in polvere o un isolamento dell'avvolgimento multi-strato, mentre ai serbatoi a pressione può essere aggiunto uno strato isolante dal freddo esterno. Le perdite di raffreddamento dovrebbero essere calcolate in modo ragionevole per controllare i costi garantendo al tempo stesso l’efficacia.
Dispositivi di Sicurezza e Sistemi di Monitoraggio
I serbatoi di stoccaggio devono essere dotati di strutture di sicurezza complete, inclusi dispositivi di limitazione della pressione, indicatori di livello, sensori di temperatura e rilevatori di perdite di gas. Per i serbatoi di stoccaggio di grandi dimensioni, è necessario prendere in considerazione anche i sistemi di prevenzione del troppo pieno, le valvole di arresto di emergenza-e i dispositivi di raffreddamento-antincendio. Il sistema di monitoraggio dovrebbe essere in grado di visualizzare i dati di livello del liquido, pressione e temperatura in tempo reale ed essere dotato di funzioni di allarme per garantire che gli operatori possano rispondere tempestivamente a situazioni anomale.