Serbatoi di stoccaggio dei fluidi e dei solidi

Lezione n° 2
02/10/2009
SERBATOI DI STOCCAGGIO DEI FLUIDI E DEI SOLIDI
I cicli produttivi industriali hanno necessità di accumulare temporaneamente materie prime, prodotti
intermedi di lavorazione o prodotti finiti in attesa di essere venduti o utilizzati. Questi prodotti vengono
conservati in dei serbatoi.
In base al prodotto accumulato possiamo distinguere:
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
Serbatoi di stoccaggio
Serbatoi di processo.
Quelli di stoccaggio, sono quelli che vengono utilizzati per materie prime e materie finite, tali
serbatoi vengono ubicati in degli appositi spazi chiamati PARCHI SERBATOI.
I serbatoi di processo servono per l’accumulo temporaneo degli intermedi di lavorazione. Sono di
dimensioni ridotte, specifiche in base al tipo di processo previsto. Di solito collegano apparecchiature a
ciclo discontinuo con quelle a ciclo continuo.
Riguardo al parco serbatoi possiamo aggiungere che essi devono essere ubicati secondo criteri di
massima sicurezza, agevolare lo scarico ed il carico dei prodotti, e permettere un facile gestione dei mezzi
di trasporto e strutture antincendio. I serbatoi per i liquidi devono essere circondati da un’apposita trincea
che limita la diffusione dei liquidi in caso di fuoriuscita dai serbatoi.
In base al tipo di sostanze accumulate, possiamo avere:
1.
Contenitori per solidi (sono dei silos con angolazione per evitare impaccamento,
hanno una base tronco conica).
2.
Serbatoi per liquidi (possono essere aperti o chiusi, i primi per liquidi poco pregiati. I
serbatoi possono essere interratti o sopraelevati. La maggior parte delle applicazioni utilizza
serbatoi chiusi se interrati hanno una base rettangolare. Per grossi volumi a pressione atmosferica,
si usano serbatoi cilindrici ad asse verticale, costruiti i acciaio a fondo piano posizionato
direttamente poggiato sulla fondazione. Il tetto può essere conico, bombato o galleggiante. Le
forme bombate sono le migliori in quanto riescono a ripartire meglio le tensioni. Alcuni serbatoi per
liquidi possono essere sostenuti da pilastri, ciò rende più agevole l’ispezione del fondo.
Per i liquidi molto volatili si utilizzano serbatoi a tetto galleggiante il cui tetto appoggia su dei
galleggianti ed in questo modo il tetto è libero di traslare verticalmente riducendo al minimo lo spazio tra
liquido e tetto.
Per conservare liquidi in condizioni drastiche di pressione o temperatura vengono usati serbatoi
cilindrici con asse orizzontale a fondi bombati. Anche serbatoi ellissoidali e sferici vengono utilizzati per lo
stoccaggio di gas.
3.
Serbatoi per gas (atmosferici o in pressione)
Caratteristica comune di tutti i serbatoi è quella che devono consentire una facile ispezione e
manutenzione. Prevedono quindi i seguenti dispositivi di sicurezza:
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Mauro Sabella
Indicatori di livello.
Valvole di respirazione
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Lezione n° 2
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particelle
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02/10/2009
Eventuali dispositivi di agitazione, usati per evitare la sedimentazione delle
Scambiatori termici, usati per quei liquidi ad alta viscosità a basse temperature.
Un altro modello di serbatoio molto diffuso per lo stoccaggio dei gas è il cosiddetto gasometro che
ha la caratteristica di avere il volume variabile mentre la pressione costante, grazie all’ausilio di tetti mobili
mantenuti sospesi dalla pressione del gas. In base al tipo di tetto mobile questi serbatoi possiamo
suddividerli come gasometri a secco e ad umido. I primi la tenuta è assicurata da alcune guarnizioni di
gomma. I gasometri ad umido possono essere a campana semplice, a campana con intercapedine e
telescopici.
IL DIMENSIONAMENTO DEI SERBATOI:
è necessario identificare il volume massimo da stoccare, fatto ciò bisogna scegliere opportune
proporzioni tra il diametro e l’altezza senza trascurare lo spessore.
Rispetto alla capacità del serbatoio è possibile conservare liquidi per un volume che non supera il
90 % della capacità massima, ciò consente di evitare sollecitazioni dovute alla dilatazione termica dei
liquidi.
Il rapporto ottimale, tra diametro ed altezza D/H, per i serbatoi cilindrici viene determinato in base
al costo del materiale.
Alcuni esempi di serbatoi con rispettivi rapporti ottimali D/H:
TIPO DI SERBATOIO
Cilindrico ad asse orizzontale
Piccoli contenitori aperti a fondo piano
Piccoli serbatoi chiusi
Mauro Sabella
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RAPPORTO D/H
D/H= da 1/6 ad 1/8
D=H
D=2H
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