Cos'è il blanketing (inertizzazione) ad azoto?
L'inertizzazione ad azoto, o blanketing, consiste nell'introdurre azoto gassoso in un serbatoio al di sopra della superficie di un liquido o di un solido per eliminare l'ossigeno. Questo articolo descrive in dettaglio le principali tecniche di blanketing e i vantaggi in termini di sicurezza per alcuni esempi di applicazione. Si rivolge agli ingegneri di processo, ai responsabili HSE e ai responsabili di produzione dei siti che stoccano sostanze reattive o infiammabili. Scopri le soluzioni industriali più utilizzate per ottimizzare la sicurezza e la conservazione dei prodotti chimici.
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Highlights
• Prevenzione dei rischi di esplosione tramite l'eliminazione del comburente (ossigeno) nei serbatoi.
• Protezione dall'ossidazione e dall'umidità per garantire la purezza dei prodotti chimici.
• Mantenimento di un'atmosfera inerte stabile grazie a un controllo e regolazione precisi della pressione dell'azoto.
• Riduzione della corrosione interna delle pareti di stoccaggio limitando il contatto con l'aria ambiente.
Il blanketing ad azoto rappresenta una tecnica di inertizzazione essenziale nei settori chimico e petrolchimico. Si basa sull'applicazione di un gas inerte, principalmente l'azoto, introdotto al di sopra del prodotto liquido nei serbatoi di stoccaggio. Si tratta di una tecnologia che sostituisce l'aria presente tra la superficie di un solido o di un liquido e la parete del serbatoio con azoto di qualità industriale. In questo modo si riduce drasticamente la concentrazione di ossigeno, neutralizzando i rischi di combustione o di ossidazione dei prodotti stoccati. Questa soluzione tecnica efficace permette di proteggere al contempo gli asset industriali, il personale e l'integrità delle sostanze sensibili.
Meccanismo di funzionamento del blanketing ad azoto
Quale strategia per il sistema di regolazione del blanketing?
Il sistema di blanketing (inertizzazione) mantiene una leggera pressione di azoto nella zona al di sopra della superficie del liquido. Quando il livello del serbatoio varia (svuotamento), la pressione diminuisce, attivando una valvola di regolazione che introduce azoto. Al contrario, durante il riempimento, il gas in eccesso fuoriesce attraverso uno sfiato per evitare sovrappressioni nello stoccaggio. Questo ciclo garantisce che l'aria carica di ossigeno o umidità non penetri nel serbatoio, assicurando una barriera protettiva costante sul prodotto stoccato.
Quali gas vengono utilizzati più regolarmente per l'inertizzazione?
L'azoto è il gas più diffuso per il processo di blanketing a causa della sua inerzia chimica, della sua disponibilità industriale e del suo prezzo. Per alcune applicazioni particolari, che implicano reazioni chimiche con materiali reattivi, è necessario utilizzare gas nobili inerti come l'argon, che non reagisce con i prodotti stoccati. L'azoto resta il più utilizzato poiché non reagisce con la quasi totalità degli idrocarburi o dei prodotti chimici, offrendo quindi una soluzione versatile per una maggiore stabilizzazione degli stoccaggi sensibili.
La sicurezza degli impianti industriali non ammette deroghe
In che modo prevenire i rischi di esplosione?
Il triangolo del fuoco richiede un combustibile, energia e un comburente. Attraverso la sostituzione dell'aria con l'azoto, si abbassa il tasso di ossigeno al di sotto della LOC (Concentrazione Limite di Ossigeno). Senza ossigeno, un'atmosfera esplosiva non può infiammarsi, nemmeno in presenza di una fonte di innesco. Il blanketing (inertizzazione) rappresenta quindi una misura di sicurezza primaria indispensabile per lo stoccaggio di liquidi infiammabili o di polveri reattive in ambienti chiusi.
Quali regole disciplinano i sistemi di inertizzazione?
I sistemi di blanketing devono rispettare rigorosi standard industriali, come le direttive e le norme europee o locali. Tali normative impongono una regolazione precisa della portata di gas e della pressione del serbatoio. Una strumentazione specifica, dotata di sistemi di misurazione dell'ossigeno e sensori di pressione, rappresenta una barriera essenziale per garantire che l'impianto operi entro i limiti di sicurezza previsti dal quadro normativo.
Preservazione dell'integrità dei prodotti
Perché ridurre l'ossidazione delle sostanze?
Molti prodotti nei settori chimici si alterano a contatto con l'ossigeno. L'ossidazione può decolorare alcuni prodotti o influenzare le caratteristiche tecniche di un prodotto stoccato. Lo strato di azoto introdotto dalla tecnologia di blanketing permette di impedire ogni ossidazione radicalica. Ciò aumenta la durata dello stoccaggio e preserva le proprietà chimiche iniziali, per garantire l'alta qualità nel tempo durante le fasi di stoccaggio prolungato.
Perché eliminare l'umidità in un serbatoio?
L'aria contiene vapore acqueo che può provocare reazioni di idrolisi indesiderate a causa dell'azione dell'acqua. L’uso di azoto industriale per il blanketing presenta il vantaggio di avere un basso punto di rugiada. Inoltre, l'eliminazione dell'aria umida tramite questo azoto anidro può rallentare la corrosione acida delle pareti dei serbatoi. Si tratta di una tecnologia ampiamente utilizzata per i prodotti igroscopici o i reagenti sensibili all'acqua.
Alcuni esempi di applicazione del blanketing ad azoto
L'inertizzazione ad azoto mantiene un'atmosfera inerte e garantisce la sicurezza e la qualità in diverse industrie:
- Inertizzazione di tramogge nelle industrie chimiche.
- Inertizzazione dei fanghi essiccati negli impianti di depurazione.
- Inertizzazione di prodotti infiammabili (ad esempio solventi e colle).
- Inertizzazione di silos di carbone.
I criteri industriali che garantiscono la qualità del blanketing ad azoto
In che modo dimensionare la logistica per l'azoto?
Il dimensionamento della logistica dell'azoto per il blanketing si basa su diversi criteri:
- Volume gassoso da inertizzare: si tratta del volume gassoso occupato tra la superficie del liquido o del solido da inertizzare e la parete del serbatoio.
- Variazioni di pressione relative al prelievo del prodotto stoccato, che richiedono l'introduzione della quantità adeguata di azoto.
- Caratteristiche dei flussi di produzione: in continuo o a lotti (batch).
- Caratteristiche del prodotto inertizzato per valutare la purezza dell'azoto richiesta.
Sulla base di questi criteri si calcola il volume di azoto necessario, il che condiziona la scelta della logistica: consegna in serbatoi di stoccaggio per liquidi criogenici o produzione tramite generatori a membrana o PSA (Pressure Swing Adsorption). La scelta viene effettuata in base al consumo orario e alla purezza richiesta.
Quale strategia di ingegneria per l'anello di regolazione?
Un'installazione di blanketing standard integra un quadro di gestione dei fluidi, un sensore di pressione, uno sfiato posizionato sulla parete superiore del serbatoio e una tubazione per l'introduzione dell'azoto. Il quadro di gestione dell'azoto, in funzione delle variazioni di pressione, gestisce in modo ottimizzato il volume utile di gas. Questa strategia ingegneristica garantisce la qualità dell'atmosfera di inertizzazione nei serbatoi.
Tabella comparativa delle diverse tecniche di inertizzazione ad azoto
| Tipo di tecnica | Ruolo del gas | Modalità d'azione | Applicazioni |
|---|---|---|---|
| Spurgo (Lavaggio) | Espellere l'ossigeno da un volume. | Introduzione di un gas inerte per sostituire l'atmosfera esistente. | Tubazioni, serbatoi, cisterne, reattori. |
| Copertura gassosa (Blanketing) | Prevenire le esplosioni. Proteggere i prodotti dall'ossidazione. | Mantenimento di un'atmosfera protettiva inerte al di sopra della superficie del prodotto stoccato. | Serbatoi di stoccaggio. |
| Degasaggio (Ossigeno disciolto) | Degasare un liquido. | Introduzione di un gas inerte tramite gorgogliamento in un liquido. | Liquidi (oli, acque reflue). |
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