نظرًا لأن الأسمدة ستؤدي إلى تآكل الفولاذ المكشوف في التخزين ، فإن اكتشاف حلول إبداعية هو المفتاح لخفض تكاليف الصيانة والاستبدال المنتظمة.
كان هذا هو الحال مع إحدى شركات الأسمدة في كارلسباد ، نيو مكسيكو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، التي احتاجت إلى تخزين جديد بعد أن دمر انفجار صغير سمادها التخزيني على شكل حرف A. اختارت الشركة ستة من الصلب المقوى قباب خرسانية من Dome Technology التي تعتمد جزئيًا على منع التآكل. يمنح التسليح الفولاذي القباب قوتها ، ولكن نظرًا لأن القبة الداخلية بأكملها مصنوعة من الخرسانة ، فلن يتآكل هيكل التخزين.
سيكون للخرسانة شقوق شعرية يمكن اختراقها بواسطة غبار السماد الناعم. لم يكن هذا مصدر قلق أعرب عنه عميل البوتاس هذا ؛ ومع ذلك ، كان لدى عملاء اليوريا الآخرين مخاوف تم تخفيفها عن طريق رش طلاء البوليوريا على السطح الداخلي للقبة. يمكن أيضًا خلط مسحوق مقاوم للتآكل في الخرسانة عند صب الأرضية.
يتسبب الماء في تدمير الأسمدة ، وبما أن معظم الأسمدة مبللة للرطوبة ، فإنها تجتذب الرطوبة التي تذوب المنتج وتتلفه أيضًا ، مما ينتج عنه أحماض ضعيفة تكسر الفولاذ وتتلف الخرسانة. يُنصح عملاء القبة بتخصيص جزء من الميزانية لحديد التسليح المقاوم للتآكل و / أو الخرسانة الإضافية على حديد التسليح.
لتحمي المنتج من الرطوبة ، يوصى بشدة باستخدام مزيل الرطوبة. يمكن التحكم في الرطوبة الموجودة أعلى القبة ، ويمكن الحفاظ على المناخ الداخلي المثالي. يمكن أيضًا تثبيت أجهزة مراقبة الرطوبة ، مما يسمح لمديري الموقع بمسح وتعديل الظروف الداخلية.
منع الرطوبة والصدأ على جانب التخزين شيء واحد ، ولكن هناك طرق لإطالة العمر الافتراضي للمنشأة من خلال حماية المكونات الأخرى من التآكل أيضًا. بينما تستخدم العديد من شركات تخزين الأسمدة اللوادر الأمامية ، فإن أولئك الذين يختارون أنظمة الاستصلاح المتكاملة يمكنهم حماية المكونات المعدنية من الصدأ بطرق متعددة. يعد الفولاذ المقاوم للصدأ دائمًا خيارًا ، وهو مثالي بشكل خاص لمنتجات الأسمدة الغذائية أو الصيدلانية ، ولكن يمكن أن يكون باهظ التكلفة. هناك طريقة أخرى وهي طلاء المعدن بحيث لا يمثل التآكل مشكلة ؛ الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو مواكبة الصيانة حتى لا تسمح الرقائق والخدوش في السطح بنقطة وصول للرطوبة.
مع منع الصدأ ، هناك طرق أخرى تضمن القباب عمرًا أطول من تخزين الأسمدة التقليدي:
صيانة منخفضة
يضمن غشاء العزل PVC المستمر أحادي الطبقة حماية كاملة ضد الماء لقشرة الخرسانة المسلحة وبالتالي المواد المخزنة بداخلها. راتينج مقاوم للعفن ومقاوم للأشعة فوق البنفسجية يكسو جانبي الغشاء ، مما يوفر حماية طويلة الأمد من هذين المصدرين الشائعين للتدهور. لا يوجد خيار آخر للصومعة يوفر هذا النوع من الحماية ضد الماء ، وهذا الجزء الخارجي لا يتطلب أي صيانة سطحية تقريبًا.
لا يتم استخدام المسامير أو أدوات التثبيت أو التوصيلات الميكانيكية الأخرى الموجودة في وحدات التخزين الأخرى ، وبالتالي القضاء على المصادر المحتملة للتسرب والصدأ. يعد هذا النهج الشامل للعزل المائي بحماية طويلة الأمد للمنتج المخزن والهيكل نفسه.
طول العمر
تعتبر القباب الخرسانية المسلحة من Dome Technology أكثر هياكل التخزين السائبة المعمرة في السوق. في صناعة حيث صوامع الخرسانة والصلب التقليدية لها تاريخ من الإخفاقات المتعددة ، صمدت قباب Dome Technology في مقاومة الزلازل والأعاصير واختبار الزمن بمعدل نجاح ملحوظ.
نظرًا لأن الأسمدة مسترطبة ، تختار بعض الشركات المستودعات الخشبية لأن الخشب خامل بشكل طبيعي ؛ ومع ذلك ، فإن القبة الخرسانية المصممة لاستيعاب نفس الكمية من المواد أقل تكلفة بكثير.
ميزتان رئيسيتان لتخزين الأسمدة في القبة هما الاقتصاد وطول العمر. يأتي الكثير من وفورات التكلفة في القبة على المدى الطويل من التحكم في الرطوبة وخيارات الإنهاء التي تحمي المنتج. تم بناء قبة لتستمر العقود.
الحماية من الانفجار
لقد أثبتت الأمثلة الواقعية أن هندسة الانحناء المزدوج دائمًا في حالة الانضغاط للقبة مستقرة هيكليًا في ظل ظروف الحريق والحرارة الشديدة. توفر القبة الخرسانية المسلحة أيضًا احتواءًا ممتازًا للانفجار. لا يشجع السطح الداخلي الأملس على تراكم الغبار والمواد المخزنة أو تكتلها ، والتي يمكن أن تشتعل ذاتيًا أو عند إخراجها يمكن أن تتسبب في نشوب حريق أو انفجار. توفر هذه المخاطر المنخفضة مدخرات محتملة في أقساط التأمين.
حتى الآن ، كانت تنفيس الانفجارات المربعة والمستطيلة هي القاعدة في تخزين المنتجات المعرضة للاحتراق ، لكن فريق Dome Technology ابتكر نموذجًا هجينًا دائريًا بدأ تثبيته على المشاريع في عام 2016. بغض النظر عن النظام ، يتم إنشاء نقطة ضعيفة باستخدام الألواح . ولكن نظرًا لأن هذه لوحة مستديرة ، يتم التخلص من الزوايا الحادة التي من شأنها أن تعمل كمركزات للضغط.
تتكون فتحات الانفجار الخاصة من حلقة معدنية مثبتة مباشرة على القبة بمسامير تحرير الضغط ؛ تم تصميم هذه البراغي لتظل آمنة خلال الأحمال الميتة والحيوية والرياح ولكنها ستنطلق إذا وصل الضغط الداخلي إلى مستويات حرجة. يتم تثبيت حلقة أخرى على الحلقة المعدنية ، هذه الحلقة متصلة بشبكة فولاذية جيوديسية مغطاة بقطعة قماش. تساعد الشبكة النسيجية على الاحتفاظ بشكلها ، ويعمل القماش كدرع مانع لتسرب المياه يحمي المنتج ويساعد في الحفاظ على المناخ الداخلي للقبة.
عند حدوث انفجار ، يقبل القماش الحمل وينقله بشكل موحد حول محيط الحلقة. قال جيسون ساوث ، نائب رئيس Dome Technology للهندسة والبحث والتطوير: "نظرًا لأنه دائري ، يمكننا توقع الحمل الذي يذهب إلى كل من أدوات التثبيت بشكل جيد حقًا". "إذا كان مستطيلًا ، فقد يكون الضغط الذي يمر على كل قفل مختلفًا" ويصعب تقديره.
كل تنفيس تنفجر فريدة من نوعها للمشروع. يوفر فريق الهندسة في Dome Technology معلمات البناء لخبراء الانفجار الذين يحسبون نمذجة العناصر المحدودة المنفصلة وديناميكيات السوائل الحسابية ، ونمذجة الانفجار لتحديد مقدار المساحة المطلوبة لألواح الانفجار بحيث يصل الضغط إلى مستوى معين فقط قبل إطلاق السحابات ، كما قال ساوث . توفر معلومات النمذجة أيضًا معلومات حول الحمل المفروض على هيكل القبة للمساعدة في الهندسة الإنشائية.
مع مقدار محدد من المساحة السطحية المطلوبة ، يقوم فريق Dome Technology بقياس فتحات التهوية ووضعها في مواقع حيث يتم تنفيسها بشكل مناسب وتعمل بشكل هيكلي.
وفقًا للجنوب ، فإن هذا النوع من التنفيس عن الانفجار متين وقوي ؛ نقطة الفشل الوحيدة هي في السحابات ، والتي تنبثق عند عتبة الضغط الدقيقة. يتم ربط الفتحات بهيكل القبة ، بحيث لا تصبح مقذوفًا عند فكها. عادةً عند حدوث انفجار ، تتعرض فتحات التهوية وهيكل التهوية المحيط بها للتلف بشكل لا يمكن إصلاحه وسيتعين استبدالهما ، ولكن في هذا الترتيب من المحتمل أن تكون القبة والحلقة الأساسية للتهوية سليمة وعاملة. يمكن استبدال الحلقة الخارجية والنسيج اقتصاديًا للغاية.
سلامة المنتج + مساحة تخزين أكبر
بالنسبة لإحدى شركات الكيماويات الكبرى في الولايات المتحدة ، أصبح الجسر البلوري مشكلة بالفعل. كانت الشركة تشحن نترات الأمونيوم منخفضة الكثافة عبر القطار ، ولكن نظرًا لعدم توفر وسائل كافية للمعالجة ، تجمَّع المنتج معًا عبر العبور ، مما يجعل من الصعب إزالته عند وصوله إلى العميل.
في محاولة لحل هذه المشكلة بطريقة كبيرة ، تم التعاقد مع Dome Technology لبناء قبة واحدة ، وفي النهاية أخرى ، من شأنها توفير مساحة تخزين كبيرة والقدرة على فصل أنواع مختلفة من نترات الأمونيوم.
في البداية كانت الخطة بسيطة: إنشاء قبة واحدة مصممة لاحتواء نترات الأمونيوم منخفضة الكثافة. قامت شركة Dome Technology ببناء القبة التي يبلغ ارتفاعها 99 قدمًا وقطرها 198 قدمًا ويبلغ أقصى تخزين لها 16,000 طن. يتم تغذية القبة عند القمة ، حيث يتم تكديس المنتج في كومة على شكل كلية. يدور المزلق لوضع الكومة في طبقة رقيقة تسمح بتبريد أفضل ، وبالتالي تجنب كومة عميقة حيث لن يبرد المركز أبدًا بشكل كافٍ. اقصى معدل نقل للقبة 450 طن يوميا ومعدل الاستصلاح 800 طن يوميا.
يتم التحكم في درجة الحرارة والرطوبة في القبة ، ويتم ربط نظام الكشف عن الدخان بالفتحات بحيث في حالة وجود حريق ، ستعمل المروحة على تفجير الأبخرة التي يمكن أن تنفجر. يبلغ عمق الوبر 45 قدمًا لمنع التدهور.
يُعالج المنتج منخفض الكثافة في غضون 10 إلى 20 يومًا ، ثم يصبح جاهزًا للشحن عبر الشاحنات أو السكك الحديدية لاستخدامه في التطبيقات المتفجرة. من خلال السماح لها بالعلاج بشكل مناسب ، يكون من غير المرجح أن تكون الجسور البلورية أقل بكثير ، مما يؤدي إلى تدفق أفضل ومنتج أفضل للعملاء.
نظرًا لأن بناء Dome 1 كان قيد التنفيذ ، قرر العميل أن القبة الثانية ستكون فكرة جيدة ، هذه القبة لتخزين نترات الأمونيوم عالية الكثافة. تم تصميم هذه القبة لتوفير التخزين ، مما يسمح للشركة بمواكبة الطلب في فصل الربيع.
يمكن تكديس المنتج في القبة الثانية بشكل أعمق ويتم ملؤه بالمركز لأنه لا يعاني من مشكلات المعالجة التي تعاني منها نترات الأمونيوم منخفضة الكثافة. قال Aagard إن العميل يملأ القبة الثانية بالكامل للاستفادة الكاملة من حجم التخزين.
تتميز كلتا القبتين بأساس دائري ، ومعيار في بناء القبة ، وتم الانتهاء من تحسين التربة قبل البناء لتمهيد الطريق للأساسات الصلبة. لكلتا القبتين ، يستعيد اللودر الأمامي المنتج ، ويغمره في قادوس ، ويتغذى القادوس على الناقلات. لكن وجود قبتين منفصلتين مع أنظمة استصلاح متميزة يضمن عدم خلط أنواع المنتجات أبدًا.
في غضون 10 أشهر ، اكتملت كل من القباب وأنظمة النقل الخاصة بها ، وتم تخصيصها خصيصًا لتلبية طلبات العملاء وتوفير الحماية لكلا النوعين من طلب نترات الأمونيوم.
"كما رأينا على مدار عدة سنوات ، يمكن أن تقدم Dome Technology حلولًا لتخزين المواد ومعالجتها لمجموعة واسعة من احتياجات التخزين. قال جيسون كريج ، مدير مشروع Dome Technology ، إنني سعيد لأن Dome Technology كانت قادرة على تقديم حلول لهذه المنشأة وتوفيرها في تخزين منتجاتها.
الاستثمار في القبة والشراكة مع خبير القبة هو استثمار في المستقبل. تم تصميم مخزن القبة لمقاومة العناصر التي من شأنها أن تعرض الهيكل للخطر بمرور الوقت ويمكن أن تقلل من جودة المنتج. Dome Technology هي إحدى الشركات التي يمكنها توفير عمر أطول للمرفق مع منع الصدأ والتآكل الهيكلي.
بقلم ريبيكا لونج بايبر لتكنولوجيا القبة
ملاحظة المحرر: تم نشر هذا المقال في النسخة الإلكترونية من سماد العالم مايو / يونيو 2020. يمكن الوصول إلى العدد الكامل هنا؛ للاشتراك للحصول على نسخة رقمية مجانية من المجلة ، انقر هنا.