Debido a que el fertilizante corroerá el acero expuesto en el almacenamiento, encontrar soluciones creativas es clave para reducir los costos regulares de mantenimiento y reemplazo.
Tal fue el caso de una empresa de fertilizantes en Carlsbad, Nuevo México, EE. UU., que necesitaba un nuevo almacenamiento después de que una microexplosión dañara su fertilizante de almacenamiento en forma de A. La empresa seleccionó seis acero reforzado cúpulas de hormigón de Dome Technology basada en parte en la prevención de la corrosión. El refuerzo de acero le da a los domos su fuerza, pero dado que todo el interior del domo está hecho de concreto, la estructura de almacenamiento no se corroerá.
El concreto tendrá grietas finas que pueden ser penetradas por polvo fino de fertilizante. Esta no fue una preocupación expresada por este cliente de potasa; sin embargo, otros clientes de urea han tenido preocupaciones que se mitigaron rociando una capa de poliurea en la superficie interior del domo. También se puede mezclar un polvo resistente a la corrosión con el concreto cuando se vierte el piso.
El agua causa estragos en los fertilizantes y, dado que la mayoría de los fertilizantes son higroscópicos, atraen la humedad que disuelve el producto y también lo corroe, produciendo ácidos débiles que descomponen el acero y dañan el concreto. Se recomienda a los clientes de domos que asignen una parte del presupuesto a barras de refuerzo resistentes a la corrosión y/o concreto adicional sobre las barras de refuerzo.
Proteger PRODUCTO de la humedad, también se recomienda encarecidamente un deshumidificador. Ubicado en la parte superior de la cúpula, se puede controlar la humedad en el espacio superior y se puede mantener el clima interior ideal. También se pueden instalar monitores de humedad, lo que permite a los administradores del sitio inspeccionar y ajustar las condiciones interiores.
La prevención de la humedad y la oxidación en el lado del almacenamiento es una cosa, pero también hay formas de prolongar la vida útil de una instalación protegiendo otros componentes de la corrosión. Si bien muchas empresas de almacenamiento de fertilizantes utilizan cargadores frontales, aquellos que seleccionan sistemas de recuperación integrados pueden proteger los componentes metálicos contra la oxidación de múltiples maneras. El acero inoxidable es siempre una opción, especialmente ideal para productos fertilizantes de calidad alimentaria o farmacéutica, pero puede tener un costo prohibitivo. Otra ruta es pintar el metal para que la corrosión no sea un problema; Lo más importante que debe recordar es mantenerse al día con el mantenimiento para que las astillas y los rasguños en la superficie no permitan un punto de acceso para la humedad.
Con la prevención de la oxidación, hay otras formas en que los domos aseguran una vida útil más larga que el almacenamiento tradicional de fertilizantes:
Bajo mantenimiento
Una membrana impermeabilizante continua de PVC de una sola capa garantiza una protección impermeable completa para la cubierta de hormigón armado y, en consecuencia, el material almacenado en su interior. Una resina protectora UV resistente al moho recubre ambos lados de la membrana, brindando protección a largo plazo contra estas dos fuentes comunes de degradación. Ninguna otra opción de silo ofrece este tipo de protección a prueba de agua, y este exterior requiere casi cero mantenimiento superficial.
No se utilizan remaches, sujetadores u otras conexiones mecánicas que se encuentran en otros lugares de almacenamiento, lo que elimina fuentes potenciales de fugas y oxidación. Este enfoque integral de la impermeabilización promete una protección duradera para el producto almacenado y la estructura misma.
Longevidad
Los domos de hormigón reforzado con acero de Dome Technology son las estructuras de almacenamiento a granel más duraderas del mercado. En una industria en la que los silos de hormigón y acero tradicionales tienen un historial de múltiples fallas, los domos de Dome Technology han resistido terremotos, huracanes y la prueba del tiempo con una notable tasa de éxito.
Debido a que el fertilizante es higroscópico, algunas empresas optan por depósitos de madera ya que la madera es naturalmente inerte; sin embargo, un domo de concreto diseñado para contener la misma cantidad de material es significativamente menos costoso.
Dos ventajas principales de almacenar fertilizantes en un domo son la economía y la longevidad. Gran parte del ahorro de costos en un domo proviene a largo plazo del control de la humedad y las opciones de acabado que protegen el producto. Una cúpula está construida para durar décadas.
Protección contra explosión
Los ejemplos del mundo real han demostrado que la geometría de doble curvatura siempre en compresión de un domo es estructuralmente estable en condiciones extremas de fuego y calor. La cúpula de hormigón armado también proporciona una excelente contención de explosiones. La superficie interior lisa desalienta la acumulación o el apelmazamiento de polvo y materiales almacenados, que tienen el potencial de autocombustión o, cuando se desprenden, pueden provocar un incendio o una explosión. Estos riesgos reducidos ofrecen ahorros potenciales en primas de seguros.
Hasta ahora, la ventilación de explosión cuadrada y rectangular ha sido la norma en el almacenamiento de productos propensos a la deflagración, pero el equipo de Dome Technology ha sido pionero en un modelo híbrido redondo que comenzó a instalarse en proyectos en 2016. No importa el sistema, un punto débil se crea con paneles . Pero como se trata de un panel redondo, se eliminan las esquinas afiladas que actuarían como concentradores de tensión.
Los respiraderos de explosión patentados se componen de un anillo de metal fijado directamente al domo con tornillos de liberación de presión; estos tornillos están diseñados para permanecer seguros a través de cargas muertas, vivas y de viento, pero se soltarán si la presión interior alcanza niveles críticos. A la anilla metálica se sujeta otra anilla, esta unida a una celosía geodésica de acero recubierta de tela. El enrejado ayuda a que la tela mantenga su forma, y la tela actúa como un escudo impermeable que protege el producto y ayuda a mantener el clima interior del domo.
Cuando ocurre una explosión, la tela acepta la carga y la transfiere uniformemente alrededor de la circunferencia del anillo. “Debido a que es circular, podemos predecir muy bien la carga que va a cada uno de los sujetadores”, dijo Jason South, vicepresidente de ingeniería, investigación y desarrollo de Dome Technology. “Si fuera rectangular, la presión que va a cada sujetador podría ser diferente”, y más difícil de estimar.
Cada ventilación de explosión es única para el proyecto. El equipo de ingeniería de Dome Technology proporciona parámetros de construcción a los expertos en explosiones que calculan el modelado de elementos finitos discretos y la dinámica de fluidos computacional, modelando la explosión para determinar la cantidad de área requerida para los paneles de explosión de modo que la presión solo alcance un cierto nivel antes de que se suelten los sujetadores, dijo South. . La información de modelado también proporciona información sobre la carga impuesta sobre la estructura del domo para ayudar en la ingeniería estructural.
Con una cantidad definida de área de superficie requerida, el equipo de Dome Technology dimensiona los respiraderos de explosión y los coloca en lugares donde se ventilarán adecuadamente y funcionarán estructuralmente.
Según South, este tipo de venteo de explosiones es duradero y fuerte; el único punto de falla está en los sujetadores, que saltan en el umbral de presión preciso. Los respiraderos están atados a la estructura del domo, por lo que no se convierten en proyectiles cuando se sueltan. Por lo general, en caso de explosión, las rejillas de ventilación y la estructura de ventilación circundante se dañan sin posibilidad de reparación y será necesario reemplazarlas, pero en esta disposición es probable que el domo y el anillo base de la rejilla de ventilación estén intactos y en funcionamiento. El anillo exterior y la tela se pueden reemplazar de manera muy económica.
Integridad del producto + mayor almacenamiento
Para una de las principales empresas químicas de los Estados Unidos, los puentes de cristal se estaban convirtiendo en un problema. La empresa enviaba nitrato de amonio de baja densidad por tren, pero debido a que no tenían los medios adecuados para el curado, el producto se aglomeraba durante el tránsito, lo que dificultaba su eliminación al llegar al cliente.
En un esfuerzo por resolver ese problema a lo grande, se contrató a Dome Technology para construir un domo, y eventualmente un segundo, que proporcionaría un amplio almacenamiento y la capacidad de mantener separados diferentes tipos de nitrato de amonio.
Inicialmente, el plan era simple: construir una sola cúpula diseñada para contener nitrato de amonio de baja densidad. Dome Technology construyó la cúpula, que mide 99 pies de alto y 198 pies de diámetro y tiene un almacenamiento máximo de 16,000 toneladas. El domo se alimenta en el vértice, donde el producto se apila en forma de riñón. Una tolva gira para colocar la pila en una capa delgada que permite un mejor enfriamiento, evitando así una pila profunda donde el centro nunca se enfriaría adecuadamente. La tasa máxima de transporte al domo es de 450 toneladas por día y la tasa de recuperación es de 800 toneladas por día.
El domo tiene temperatura y humedad controladas, y un sistema de detección de humo se conecta con persianas para que, en caso de incendio, un ventilador se encienda para expulsar los humos que podrían explotar. La profundidad de la pila tiene un tope de 45 pies para evitar la degradación.
El producto de baja densidad se cura en 10 a 20 días, luego está listo para su envío por camión o tren para usarse en aplicaciones explosivas. Al permitir que se cure adecuadamente, es mucho menos probable que se formen puentes de cristal, lo que da como resultado un mejor flujo y un mejor producto para los clientes.
Como la construcción del Domo 1 estaba en marcha, el cliente decidió que un segundo domo sería una buena idea, este para almacenar nitrato de amonio de alta densidad. Este domo está diseñado para proporcionar almacenamiento, lo que permite a la empresa satisfacer la demanda de la temporada de primavera.
El producto en el segundo domo se puede apilar más profundo y se llena en el centro porque no tiene los problemas de curado que tiene el nitrato de amonio de baja densidad. El cliente llena el segundo domo por completo para utilizar completamente el volumen de almacenamiento, dijo Aagard.
Ambos domos cuentan con cimientos de vigas anulares, estándar en la construcción de domos, y se completó la mejora del suelo antes de la construcción para preparar el escenario para cimientos sólidos. Para ambos domos, un cargador frontal recupera el producto, lo vuelca en una tolva y la tolva alimenta a los transportadores. Pero tener dos domos separados con distintos sistemas de recuperación garantiza que los tipos de productos nunca se mezclen.
En 10 meses se completaron ambos domos y sus sistemas transportadores, personalizados específicamente según las solicitudes del cliente y brindando la protección de ambos tipos de demanda de nitrato de amonio.
“Como hemos visto a lo largo de varios años, Dome Technology puede ofrecer soluciones para el almacenamiento y manejo de materiales para una amplia gama de necesidades de almacenamiento. Estoy feliz de que Dome Technology haya podido ofrecer y proporcionar soluciones para esta instalación en el almacenamiento de su producto”, dijo el gerente de proyecto de Dome Technology, Jason Craig.
Invertir en un domo y asociarse con un experto en domos es una inversión en el futuro. El almacenamiento en domo está construido para resistir elementos que comprometerían la estructura con el tiempo y podrían reducir la calidad del producto. Dome Technology es una empresa que puede proporcionar una vida útil más prolongada a la vez que previene la oxidación y la corrosión estructural.
Por Rebecca Long Pyper para Dome Technology
Nota del editor: Este artículo fue publicado en la edición en línea de Fertilizante mundial Mayo/Junio 2020. Se puede acceder al número completo esta página; para suscribirse y obtener una copia digital regular gratuita de la revista, haga clic en esta página.