La selezione dei materiali diventa un problema di manutenzione negli impianti chimici
In un impianto di lavorazione chimica, i materiali da costruzione sono esposti non solo ai liquidi all'interno dei serbatoi e delle tubazioni, ma anche al vapore, alla condensa e alle sostanze chimiche disperse nell'aria rilasciate durante la produzione.
Ad esempio, le aree di stoccaggio dell'acido solforico possono contenere nebbia acida generata durante le operazioni di riempimento. Le unità di trattamento del cloro possono rilasciare vapori corrosivi nei locali tecnici chiusi. Le sezioni di trattamento delle acque reflue spesso combinano umidità, idrogeno solforato e fluttuazioni di temperatura all'interno dello stesso ambiente operativo.
In queste condizioni, il degrado del materiale non si verifica solo sulle superfici a diretto contatto con le sostanze chimiche. La corrosione può iniziare anche su supporti, coperture, alloggiamenti di apparecchiature e pannelli di accesso posizionati vicino alle apparecchiature di processo.
Di conseguenza, gli ingegneri valutano spesso le lastre in fibra di vetro come parte di una più ampia strategia di controllo della corrosione-piuttosto che come semplici materiali per pannelli.
Le lastre in fibra di vetro funzionano come strutture barriera anziché come componenti metallici
Una lastra in fibra di vetro non si basa su un substrato metallico per trasportare carichi. Il laminato è invece costituito da un rinforzo in fibra di vetro, una matrice di resina termoindurente, uno strato superficiale ricco di resina- e un rivestimento in gel protettivo opzionale.
A differenza dell'acciaio al carbonio, il laminato non richiede un substrato contenente ferro-, eliminando i meccanismi di formazione della ruggine associati all'ossidazione.
Gli impianti di lavorazione chimica espongono i materiali a più meccanismi di corrosione contemporaneamente
Molti fallimenti dei materiali industriali si verificano perché i progettisti si concentrano su un singolo prodotto chimico ignorando gli effetti ambientali combinati. Un'area di processo può contenere contemporaneamente più variabili di stress:
| Fonte di esposizione | Condizione tipica |
|---|---|
| Vapore acido | Nebbia di acido solforico o acido cloridrico |
| Condensazione | Accumulo continuo di umidità |
| Spruzzi chimici | Bagnatura periodica della superficie |
| Esposizione ai raggi UV | Aree di processo esterne |
| Ciclo della temperatura | Fluttuazioni diurne-notturne o riscaldamento del processo |
In questi ambienti, i rivestimenti applicati alle strutture in acciaio possono sviluppare crepe o fori di spillo. Una volta che l'umidità raggiunge il substrato, la corrosione può diffondersi sotto lo strato di rivestimento. Le lastre in fibra di vetro utilizzano un approccio diverso posizionando il sistema di resina resistente alla corrosione-in tutto il laminato anziché solo sulla superficie.
Gli impianti chimici installano comunemente lastre in fibra di vetro nelle strutture secondarie
I team di approvvigionamento spesso si concentrano su serbatoi e condutture quando discutono della resistenza chimica. Tuttavia, le lastre in fibra di vetro vengono spesso installate in strutture secondarie che supportano il funzionamento dell'impianto:
Recinzioni per apparecchiature
I fogli formano involucri protettivi attorno a pompe, sistemi di dosaggio e armadietti per la strumentazione per proteggere le apparecchiature da schizzi di sostanze chimiche e contaminanti presenti nell'aria.
Pannelli dei condotti di ventilazione
I sistemi di scarico chimici spostano i gas corrosivi attraverso le condutture. I laminati in fibra di vetro possono formare pareti di condotti durevoli che contengono il flusso d'aria e resistono agli attacchi chimici aggressivi.
Coperture e barriere per il tetto del serbatoio
Copre le aperture di ispezione e le sezioni del tetto in cui si accumulano vapori chimici o funge da barriere di contenimento per separare le zone del personale dalle operazioni chimiche.
La selezione della resina determina se un foglio in fibra di vetro sopravvive all'ambiente di processo
La frase "foglio di fibra di vetro" descrive il sistema di rinforzo ma non identifica la chimica della resina. La resistenza chimica è fortemente influenzata dalla resina selezionata durante la produzione.
Sistemi in poliestere
Comunemente utilizzato laddove l'esposizione chimica è intermittente e le temperature operative rimangono moderate. Le applicazioni includono edifici di servizio, coperture di apparecchiature standard e corridoi di servizio.
Sistemi Vinilestere
Spesso specificato per ambienti che prevedono stoccaggio di acidi, esposizione a cloruri e trattamento delle acque reflue. La struttura molecolare specializzata riduce significativamente la permeazione chimica.
Sistemi epossidici
Selezionato quando il carico strutturale e l'esposizione ambientale si verificano contemporaneamente, come piattaforme di accesso elevate e strutture critiche di macchinari situate all'interno di aree di lavorazione.
La riduzione del peso può influenzare la progettazione della struttura
Molti impianti chimici installano le apparecchiature sopra il livello del suolo, tra cui rack per tubi sopraelevati, sistemi di accesso dall'alto ai serbatoi-, piattaforme per apparecchiature e strutture di ventilazione. Quando vengono utilizzati materiali pesanti, gli ingegneri devono aumentare l'acciaio di supporto, la capacità delle fondazioni e i requisiti di sollevamento durante l'installazione.
Le lastre in fibra di vetro forniscono un approccio strutturale diverso. Un laminato con una densità tipicamente compresa tra 1,5 e 2,0 g/cm³ pesa sostanzialmente meno dell'acciaio al carbonio a circa 7,8 g/cm³.
La riduzione del peso del pannello può ridurre i carichi trasferiti alle strutture di supporto e semplificare l'installazione in ambienti vegetali confinati.
I pannelli sandwich in fibra di vetro estendono la capacità strutturale delle lastre piane
Alcuni progetti di lavorazione chimica richiedono campate di grandi dimensioni anziché laminati solidi, come coperture di passerelle, pareti di locali tecnici e partizioni di edifici di processo. In queste applicazioni, gli ingegneri possono combinare rivestimenti in fibra di vetro con materiali di base leggeri.
Una pelle in fibra di vetro trasferisce i carichi superficiali, mentre aAnima a nido d'ape in PPsepara i rivestimenti e aumenta la rigidità del pannello aumentando la distanza tra gli strati-portanti.
Questa struttura a sandwich consente dimensioni del pannello più grandi controllando al contempo il peso complessivo. Il design è particolarmente utile quando le strutture necessitano di pannelli rimovibili per l'accesso per la manutenzione.
Comprendere le modalità di guasto fa parte della selezione dei materiali
Nessun materiale rimane inalterato in tutte le condizioni chimiche. Le lastre in fibra di vetro possono guastarsi quando la struttura laminata non si adatta all'ambiente di processo:
Ammorbidimento e permeazione della resina
Alcune sostanze chimiche possono attaccare le catene polimeriche, riducendo la durezza superficiale. I mezzi aggressivi possono penetrare gradualmente nei sistemi di resina incompatibili nel corso di cicli prolungati.
Delaminazione e degradazione UV
Ripetuti cicli termici o impatti meccanici possono separare gli strati laminati. Le installazioni esterne potrebbero subire un'erosione superficiale se vengono omesse le finiture resistenti ai raggi UV-.
Come HolyCore sviluppa soluzioni di lastre in fibra di vetro per impianti chimici
Gli impianti chimici raramente operano in condizioni identiche. Un bacino di trattamento delle acque reflue, un'area di stoccaggio dell'acido solforico e un'unità di clorazione espongono i materiali a diverse temperature, concentrazioni e procedure di manutenzione. Per questo motivo, HolyCore inizia la valutazione del progetto esaminando la composizione chimica, la concentrazione di esposizione, la temperatura operativa, le dimensioni del pannello, la portata strutturale e i metodi di installazione.
Opzioni di configurazione su misura:
In base a queste condizioni,HolyCoreconfigura l'architettura di rinforzo in fibra di vetro, la selezione del sistema di resina, lo spessore del laminato, lo strato di protezione superficiale e le strutture sandwich a nido d'ape in PP integrate quando è richiesta una riduzione del peso. Questo processo ingegneristico allinea la costruzione dei pannelli alle condizioni effettive del processo anziché trattare le lastre in fibra di vetro come prodotti di base standard.
Quali informazioni dovrebbero preparare gli acquirenti prima di richiedere un preventivo?
Un preventivo di progetto diventa più accurato quando vengono fornite le condizioni tecniche operative. I team di procurement in genere migliorano l'accuratezza delle specifiche condividendo:
Conclusione
Le lastre in fibra di vetro vengono utilizzate negli impianti di lavorazione chimica perché funzionano come barriere strutturali che separano gli strati di rinforzo dagli ambienti operativi corrosivi. Le loro prestazioni dipendono dall'interazione tra rinforzo in fibra di vetro, chimica della resina, strati di protezione superficiale e condizioni di installazione. Per gli impianti chimici, la selezione dei materiali implica qualcosa di più della semplice scelta dello spessore del pannello. L'esposizione chimica, la temperatura, il carico strutturale, i requisiti di manutenzione e il luogo di installazione influenzano tutti la progettazione del laminato. Configurando strutture di rinforzo, sistemi di resina e costruzioni di pannelli sandwich in base alle condizioni di processo effettive, HolyCore aiuta gli ingegneri a integrare soluzioni di lastre in fibra di vetro in impianti di trattamento chimico con requisiti tecnici chiaramente definiti.
