Quale gas utilizzare per inertizzare un serbatoio di stoccaggio di solventi infiammabili?

L'azoto è lo standard industriale del settore

Perché privilegiare l'azoto in ambito industriale?

È il gas più diffuso per inertizzare gli stoccaggi, grazie alla sua neutralità chimica con quasi tutti i solventi liquidi. Inoltre, la possibilità di consegnare azoto in cisterne criogeniche allo stato liquido o la produzione on-site tramite un generatore (PSA o a membrana) rappresenta una flessibilità logistica di grande valore. Il suo basso punto di rugiada impedisce qualsiasi introduzione di umidità nel prodotto stoccato. Grazie a una sovrapressione costante, si impedisce ogni intrusione d'aria, garantendo l'integrità dello strato protettivo gassoso nei serbatoi di stoccaggio. Per questo l'azoto è il gas di riferimento nei sistemi di inertizzazione serbatoi in ambito industriale.

Quali vincoli industriali presenta l’azoto?

L'utilizzo dell'azoto presenta il rischio di anossia in caso di perdite in spazi chiusi. Ciò implica l'attuazione di un piano di prevenzione dei rischi legati all'anossia. Il suo utilizzo sicuro richiede l'installazione di un sistema di misurazione dei livelli di ossigeno e l'adozione di adeguate misure di sicurezza per una manipolazione sicura e la protezione del personale.

Utilizzo del diossido di carbonio o dell'argon per l'inertizzazione

Il CO₂ può essere utilizzato per inertizzare serbatoi chimici?

Il diossido di carbonio (CO₂) presenta proprietà cosiddette “estinguenti” in relazione alla sua elevata densità. Tuttavia, può dissolversi in alcune sostanze, influenzando il loro pH o le loro proprietà chimiche, o reagire con determinati materiali. L’impianto ha l’obbligo di rispettare alcune regole essenziali affinché lo sfregamento dei cristalli di CO₂ non generi scariche di elettricità statica che, in presenza di un’atmosfera esplosiva, potrebbero innescare un incendio o un’esplosione. 

Quali applicazioni per l'argon nell'ambito delle inertizzazione?

L'argon, il gas inerte per eccellenza, si usa quando l'azoto rischia di reagire con le sostanze pericolose contenute nel serbatoio. Più denso dell'aria, offre un'eccellente protezione. Tuttavia, il suo elevato prezzo di produzione limita l'uso di argon ad applicazioni particolari, come lo stoccaggio di prodotti ultra puri o composti organometallici altamente reattivi. Per uno stoccaggio standard di una sostanza infiammabile, l'argon non presenta alcun vantaggio rispetto alle soluzioni di inertizzazione ad azoto.

Parametri tecnici per la selezione del gas di inertizzazione

Quali influenze hanno le caratteristiche chimiche del solvente?

La selezione del gas deve imperativamente integrare la compatibilità con il tipo di solvente. Infatti, alcuni composti liquidi possono assorbire il gas inerte, il che comporta un consumo eccessivo o un'alterazione della purezza del prodotto. Per esempio, il diossido di carbonio non si usa per i serbatoi che contengono solventi basici o ammine, con cui può reagire.

Quale soluzione scegliere per la logistica dell'azoto?

La scelta della soluzione di inertizzazione tra l'utilizzo di azoto liquido o la produzione di azoto con un generatore rappresenta una scelta strategica. Infatti, questa scelta influenza la sicurezza dei tuoi impianti, la qualità dei tuoi prodotti e la flessibilità della tua produzione. Si tratta di una scelta che ha anche aspetti economici differenti. Per questo Air Liquide propone servizi di inertizzazione serbatoi su misura, dalla fornitura del gas alla progettazione dell'impianto. Vi sono tre criteri essenziali:

• La purezza dell'azoto necessaria per l'inertizzazione del tuo prodotto (quantità di umidità, di ossigeno).
• Le portate necessarie (volumi richiesti) per inertizzare uno o più serbatoi.
• La pressione necessaria nei serbatoi rispetto alla regolazione dei sistemi di inertizzazione.
• Le variazioni di portata: regolare o variabile nel tempo.
• L'ingombro a terra nell'impianto, i vincoli di superficie e di integrazione rispetto alla localizzazione dei serbatoi.

Quali sono i vantaggi della generazione di azoto on-site?

La generazione di azoto on-site per l’inertizzazione dei serbatoi utilizza principalmente due tecnologie: la separazione a membrana o l'adsorbimento a inversione di pressione (PSA).
I generatori di azoto on-site offrono il vantaggio di fornire un flusso continuo per volumi importanti, il che ottimizza in modo considerevole il budget legato ai costi logistici di consegna. Inoltre, questa soluzione riduce le emissioni di carboniche, con un evidente beneficio ambientale, poiché evita il trasporto mediante cisterne criogeniche, con un costo logistico nettamente ridotto.

Tabella comparativa delle diverse soluzioni di inertizzazione

Sicurezza dell'applicazione di inertizzazione in un sito industriale chimico

Cosa significa LOC?

Nell'industria chimica, il rispetto della Concentrazione Limite di Ossigeno (LOC) rappresenta il valore al di sotto del quale un'esplosione non può più propagarsi, anche in presenza di vapori esplosivi, indipendentemente dalla concentrazione del solvente infiammabile e del materiale combustibile. Il processo di inertizzazione e di bonifica dei serbatoi garantisce la regolarità del tasso di ossigeno, mantenuto entro una soglia sicura e con un rischio di esplosione ridotto, in conformità con con le normative vigenti, anche in materia ambientale. Questo valore varia in base alle caratteristiche del solvente stoccato nel serbatoio da inertizzare.

Perché lo skid di inertizzazione svolge un ruolo chiave nella sicurezza degli impianti?

Lo skid di inertizzazione, o quadro di riduzione e regolazione fluidi, rappresenta l'interfaccia tra la sorgente di azoto e il serbatoio o il reattore. Per un responsabile di produzione, questa apparecchiatura non consiste semplicemente in un insieme di valvole: negli impianti che contengono grandi volumi di solventi infiammabili, costituisce l'elemento strategico di sicurezza per garantire una copertura gassosa stabile e sicura e per garantirne l'efficacia nel tempo.
Descrizione di un quadro fluidi, uno skid per la petrolchimica integra:

• Sistema di riduzione ad alta precisione: riduttori per ottenere una pressione di utilizzo costante.
• Valvole di regolazione: valvole selezionate in base a caratteristiche specifiche (materiali, pressioni nominali, portata).
• Strumentazione di misura: trasmettitori di pressione, misuratori di portata massica, analizzatori di ossigeno (a seconda delle versioni).
• Automazione di controllo: possibile integrazione con il sistema di controllo dell'impianto.