Installazione di Serbatoi Criogenici: Ubicazione, Fondazione e Distanze di Rispetto

I requisiti di installazione del serbatoio criogenico riguardano una fondazione in calcestruzzo armato dimensionata per il carico, le distanze di separazione da edifici, confini e fonti di innesco, l'accesso per l'autocisterna di rifornimento, la ventilazione nelle aree confinate e la messa a terra elettrica. Le distanze esatte sono stabilite dalla normativa nazionale e dalla norma applicabile, quindi vanno confermate localmente prima di gettare il calcestruzzo.

La maggior parte dei ritardi in un progetto di serbatoio criogenico non è causata dal serbatoio stesso, ma da un sito non pronto: una platea gettata con dimensioni errate, un cancello che l'autocisterna non riesce a raggiungere, oppure una distanza di rispetto che l'autorità locale non accetta.

Questa guida indica cosa preparare prima dell'arrivo del serbatoio e quali informazioni fornisce KAF Cryogenics affinché i vostri progettisti civili ed elettrici possano progettare correttamente il sito fin dalla prima volta.

Quali sono i principali requisiti di installazione di un serbatoio criogenico?

Un serbatoio di stoccaggio criogenico è un'attrezzatura a pressione pesante, a isolamento sottovuoto, che viene rifornita tramite autocisterna e collegata a un vaporizzatore e alla tubazione di processo. L'installazione comprende quindi un aspetto civile, un aspetto di layout e un aspetto elettrico, e ciascuno deve essere risolto prima della consegna.

• Fondazione dimensionata per il peso operativo completo del serbatoio, inclusi i carichi sismici e da vento
• Distanze di separazione da edifici, confini, aree occupate e fonti di innesco, secondo quanto richiesto dalla normativa applicabile al vostro sito
• Un percorso e un'area di sosta che l'autocisterna di consegna possa utilizzare in sicurezza, incluso lo spazio di manovra
• Ventilazione dove il serbatoio o lo scarico dello sfiato si trovano in un'area confinata o parzialmente confinata
• Contenimento o una superficie di raccolta sversamenti definita, dove il prodotto e le norme locali lo richiedono
• Messa a terra ed equipotenzialità del serbatoio, delle tubazioni e del punto di riempimento
• Segnaletica, controllo degli accessi e protezione contro l'urto di veicoli

Il dimensionamento viene prima di tutto, perché capacità e classe di pressione determinano peso, ingombro e disposizione degli attacchi. Se la capacità non è ancora definita, la nostra guida su come dimensionare un serbatoio di stoccaggio criogenico spiega il metodo prima di impegnarsi in un progetto civile.

Di quale fondazione ha bisogno un serbatoio di stoccaggio criogenico?

Un serbatoio criogenico verticale concentra un carico elevato su un ingombro ridotto. La fondazione è normalmente una platea in calcestruzzo armato o una trave anulare, progettata da un ingegnere civile sulla base dei carichi forniti dal costruttore. Non è una soletta generica e non deve essere gettata prima dell'emissione del disegno dell'attrezzatura.

• Peso a vuoto, peso operativo pieno e peso di prova, poiché il carico della prova idrostatica può superare il carico operativo
• Disposizione della piastra di base o dei piedini di appoggio, schema dei fori dei bulloni e dimensioni dei tirafondi
• Altezza e diametro complessivi per il carico da vento e lo spazio di sollevamento
• Posizione dei bocchettoni e degli attacchi, in modo che i percorsi delle tubazioni e dei cavi non siano ostacolati dalla platea

La platea deve essere in piano entro la tolleranza indicata nel manuale di installazione e completamente stagionata prima del sollevamento. Le condizioni del terreno, la profondità di gelo e la classificazione sismica sono stabilite dall'ingegnere responsabile del sito, non dal fornitore del serbatoio. I serbatoi orizzontali distribuiscono il carico su selle di appoggio e sono spesso adatti a terreni meno portanti o a vincoli di altezza, come spiega il nostro confronto tra serbatoi criogenici verticali e orizzontali.

Come si determinano le distanze di separazione e gli spazi di rispetto?

Non esiste un'unica distanza di separazione universale per un serbatoio criogenico. Lo spazio di rispetto richiesto rispetto a edifici, confini, fonti di innesco, porte e prese d'aria è stabilito dalla normativa nazionale applicabile al sito di installazione e dalla norma secondo cui l'impianto è progettato. Varia in funzione del prodotto stoccato, della capacità e di ciò che si trova accanto al serbatoio.

Il procedimento corretto è quindi stabilire prima il quadro normativo applicabile e poi progettare il layout, anziché riprendere una cifra da un altro sito o da un altro paese.

• Individuare la normativa e la norma che disciplinano il sito, nonché l'autorità che dovrà approvarlo
• Confermare la classificazione del prodotto, poiché ossigeno, gas inerti e prodotti infiammabili come LNG e LPG sono trattati in modo diverso
• Stabilire le distanze rispetto a edifici occupati, confini e percorsi di accesso pubblico
• Stabilire le distanze rispetto a fonti di innesco, apparecchiature elettriche, scarichi, fosse e aperture interrate
• Verificare dove possono terminare gli scarichi di sfiato e delle valvole di sicurezza e cosa deve essere tenuto libero attorno ad essi
• Confermare per iscritto il requisito con l'autorità competente prima di definire il layout

Vale la pena segnalare subito due aspetti specifici del prodotto. L'ossigeno arricchisce l'atmosfera attorno a qualsiasi perdita o sfiato, quindi combustibili, oli e fonti di innesco vanno tenuti lontani dall'area del serbatoio. LNG e LPG comportano una propria classificazione delle aree pericolose. Nessuno dei due sostituisce il requisito locale. Se il vostro progetto prevede più recipienti, la nostra guida al layout di un parco serbatoi tratta il raggruppamento e lo spazio di espansione.

Di quale accesso ha bisogno l'autocisterna di consegna?

Un serbatoio fisso viene rifornito da un semirimorchio cisterna o da un autocarro cisterna che deve raggiungere il punto di riempimento, sostare in sicurezza durante il trasferimento e poi ripartire. L'accesso è il requisito che più spesso viene scoperto troppo tardi, perché la platea viene progettata attorno al serbatoio anziché attorno al veicolo.

• Larghezza del cancello, larghezza della viabilità interna e raggio di sterzata per un veicolo articolato
• Capacità portante del terreno lungo il percorso di consegna e nella posizione di sosta
• Altezza libera in sommità, inclusi cavi, pensiline e ponti tubazioni
• Distanza tra il punto di sosta dell'autocisterna e l'attacco di riempimento, compatibile con la lunghezza del tubo flessibile a bordo
• Una posizione di sosta che non ostruisca l'accesso di emergenza durante il trasferimento
• Cunei fermaruota, dissuasori o barriere dove è richiesta protezione contro gli urti

Chiedete al vostro fornitore di gas quale veicolo servirà il sito e progettate l'accesso attorno a quel veicolo.

Di quale ventilazione ha bisogno un'installazione di serbatoio criogenico al chiuso?

I serbatoi criogenici sono normalmente installati all'aperto. La ragione è semplice: azoto e argon sono incolori e inodori, e un piccolo volume di liquido produce un grande volume di gas, per cui in uno spazio confinato uno sfiato o una perdita può spiazzare l'ossigeno senza alcun segnale d'allarme per le persone vicine. L'installazione all'aperto consente a quel gas di disperdersi.

• Ventilazione dimensionata per il volume confinato e per il rilascio ipotizzabile, progettata da un ingegnere della ventilazione
• Monitoraggio dell'ossigeno con allarmi dove il personale può accedere a un'area che potrebbe diventare carente di ossigeno
• Linee di sfiato e di sicurezza convogliate verso un punto esterno sicuro, lontano da porte, finestre e prese d'aria
• Assenza di punti bassi, fosse o trincee dove il vapore freddo e denso possa accumularsi
• Procedure di accesso e segnaletica per qualsiasi spazio classificato come ambiente confinato

Il pericolo di fondo è spiegato nel nostro articolo sulla carenza e sull'arricchimento di ossigeno nell'impiego criogenico. Chiunque stia specificando un'installazione al chiuso o parzialmente confinata dovrebbe leggerlo prima di definire il layout.

Di quale contenimento, messa a terra e strumentazione c'è bisogno?

I liquidi criogenici evaporano rapidamente anziché ristagnare come uno sversamento di combustibile, per cui la filosofia di contenimento differisce da quella di un parco serbatoi per oli. Alcuni prodotti e alcune giurisdizioni richiedono comunque un'area di raccolta sversamenti definita o un sistema di drenaggio, e gli impianti LNG e LPG sono disciplinati da regole proprie. Verificate questo aspetto con la stessa autorità che stabilisce le vostre distanze di separazione.

• Una superficie incombustibile sotto e attorno al serbatoio, mantenuta libera da oli, grassi e vegetazione
• Superficie del terreno e drenaggio progettati in modo che il liquido criogenico non possa defluire in scarichi, fosse o scantinati
• Protezione del calcestruzzo e delle strutture adiacenti dall'infragilimento da freddo causato da sversamenti
• Messa a terra della struttura del serbatoio ed equipotenzialità tra serbatoio, tubazioni e punto di messa a terra dell'autocisterna
• Protezione contro i fulmini dove la valutazione del rischio del sito lo richiede
• Apparecchiature certificate per la classificazione delle aree pericolose dove sono stoccati LNG o LPG
• Cablaggi di alimentazione e segnale per la strumentazione di livello e pressione, oltre all'illuminazione al punto di riempimento

Se intendete aggiungere il monitoraggio remoto del livello, posate i cavi durante l'installazione anziché intervenire in un secondo momento. Il nostro articolo sulla telemetria dei serbatoi criogenici spiega cosa misura il sistema e cosa verificare su un serbatoio esistente.

Cosa fornisce KAF Cryogenics per la progettazione dell'installazione del serbatoio criogenico?

KAF Cryogenics fornisce l'attrezzatura e le informazioni tecniche di cui i vostri progettisti hanno bisogno. Non sostituiamo l'ingegnere locale né l'autorità competente, e non indichiamo le distanze di separazione come regola universale, perché queste vengono stabilite nel luogo in cui il serbatoio viene installato.

• Disegni di layout generale e di fondazione con quote e dettagli dei tirafondi
• Pesi a vuoto, operativo e di prova per il progetto civile
• Elenco dei bocchettoni, dimensioni e orientamento degli attacchi per il progettista delle tubazioni
• Dati di pressione di progetto, temperatura di progetto e fluido di servizio
• Il fascicolo di certificazione del recipiente: PED 2014/68/EU o ASME a seconda dei casi, con EN 13458 per i recipienti statici a isolamento sottovuoto
• Documentazione di installazione, messa in servizio e funzionamento

Entrambi i canali di fornitura prevedono la stessa documentazione. Un serbatoio nuovo viene costruito secondo le vostre specifiche, mentre un serbatoio usato certificato viene ispezionato, sottoposto a controlli non distruttivi, a prova del vuoto e a prova di pressione, e venduto con un fascicolo documentale e una garanzia scritta. Quando i tempi sono stretti, un'unità usata certificata può essere spedita da magazzino in poche settimane, anziché nei mesi tipicamente richiesti da una nuova costruzione, il che spesso determina se il programma civile o l'attrezzatura rappresenti il percorso critico.

Una volta che il serbatoio è posizionato sulla propria fondazione, il passo successivo è lo spurgo, il raffreddamento e il primo riempimento, trattati nella nostra guida alla messa in servizio.

Domande frequenti

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