Étant donné que les engrais corrodent l'acier exposé pendant le stockage, il est essentiel de trouver des solutions créatives pour réduire les coûts d'entretien et de remplacement réguliers.
Ce fut le cas d'une entreprise d'engrais à Carlsbad, au Nouveau-Mexique, aux États-Unis, qui avait besoin d'un nouveau stockage après qu'une microrafale ait endommagé son engrais de stockage A-frame. L'entreprise a sélectionné six dômes en béton de Dome Technology basée en partie sur la prévention de la corrosion. Le renforcement en acier donne aux dômes leur résistance, mais comme tout l'intérieur du dôme est en béton, la structure de stockage ne se corrodera pas.
Le béton aura des fissures capillaires qui peuvent être pénétrées par de fines poussières d'engrais. Ce n'était pas une préoccupation exprimée par ce client de potasse; cependant, d'autres clients d'urée ont eu des inquiétudes qui ont été atténuées en pulvérisant un revêtement de polyurée sur la surface intérieure du dôme. Une poudre résistante à la corrosion peut également être mélangée au béton lors du coulage du sol.
L'eau fait des ravages sur les engrais et, comme la plupart des engrais sont hygroscopiques, ils attirent l'humidité qui dissout le produit et le corrode également, produisant des acides faibles qui décomposent l'acier et endommagent le béton. Il est conseillé aux clients Dome d'allouer une partie du budget aux barres d'armature résistantes à la corrosion et/ou au béton supplémentaire sur les barres d'armature.
Protéger Les produits de l'humidité, un déshumidificateur est également fortement recommandé. Logé au-dessus du dôme, l'humidité dans l'espace de tête peut être contrôlée et le climat intérieur idéal peut être maintenu. Des moniteurs d'humidité peuvent également être installés, permettant aux gestionnaires de site d'étudier et d'ajuster les conditions intérieures.
La prévention de l'humidité et de la rouille du côté du stockage est une chose, mais il existe des moyens de prolonger la durée de vie d'une installation en protégeant également d'autres composants de la corrosion. Alors que de nombreuses entreprises de stockage d'engrais utilisent des chargeurs frontaux, ceux qui choisissent des systèmes de récupération intégrés peuvent protéger les composants métalliques de la rouille de plusieurs façons. L'acier inoxydable est toujours une option, particulièrement idéale pour les engrais de qualité alimentaire ou pharmaceutique, mais son coût peut être prohibitif. Une autre voie consiste à peindre le métal afin que la corrosion ne soit pas un problème ; la principale chose à retenir est de suivre l'entretien afin que les éclats et les rayures sur la surface ne permettent pas un point d'accès à l'humidité.
Avec la prévention de la rouille, il existe d'autres façons pour les dômes d'assurer une durée de vie plus longue que le stockage d'engrais traditionnel :
Peu d'entretien
Une membrane d'étanchéité monocouche continue en PVC assure une imperméabilité complète de l'enveloppe en béton armé et par conséquent du matériau stocké à l'intérieur. Une résine de protection UV résistante à la moisissure recouvre les deux côtés de la membrane, offrant une protection à long terme contre ces deux sources courantes de dégradation. Aucune autre option de silo n'offre ce type de protection étanche, et cet extérieur ne nécessite quasiment aucun entretien superficiel.
Les rivets, attaches ou autres connexions mécaniques trouvés dans d'autres entrepôts ne sont pas utilisés, éliminant ainsi les sources potentielles de fuites et de rouille. Cette approche globale de l'étanchéité promet une protection durable du produit stocké et de la structure elle-même.
Longévité
Les dômes en béton armé de Dome Technology sont les structures de stockage en vrac les plus durables du marché. Dans une industrie où les silos traditionnels en béton et en acier ont une histoire de multiples défaillances, les dômes de Dome Technology ont résisté aux tremblements de terre, aux ouragans et à l'épreuve du temps avec un taux de réussite remarquable.
Parce que l'engrais est hygroscopique, certaines entreprises optent pour des entrepôts en bois puisque le bois est naturellement inerte ; cependant, un dôme en béton conçu pour contenir la même quantité de matériau est nettement moins cher.
Deux avantages majeurs pour le stockage d'engrais dans un dôme sont l'économie et la longévité. Une grande partie des économies réalisées sur un dôme provient à long terme du contrôle de l'humidité et des options de finition qui protègent le produit. Un dôme est construit pour durer des décennies.
Protection contre les explosions
Des exemples concrets ont démontré que la géométrie à double courbure toujours en compression d'un dôme est structurellement stable dans des conditions extrêmes de feu et de chaleur. Le dôme en béton armé offre également un excellent confinement des explosions. La surface intérieure lisse empêche l'accumulation ou l'agglutination de la poussière et des matériaux stockés, qui ont le potentiel de s'auto-combuster ou, lorsqu'ils sont délogés, peuvent provoquer un incendie ou une explosion. Ces risques réduits offrent des économies potentielles sur les primes d'assurance.
Jusqu'à présent, les évents d'explosion carrés et rectangulaires étaient la norme dans le stockage de produits sujets à la déflagration, mais l'équipe de Dome Technology a été le pionnier d'un modèle hybride rond qui a commencé à être installé sur des projets en 2016. Quel que soit le système, un point faible est créé avec des panneaux. . Mais comme il s'agit d'un panneau rond, les angles vifs qui agiraient comme concentrateurs de contraintes sont éliminés.
Les évents d'explosion exclusifs sont constitués d'un anneau métallique fixé directement au dôme avec des vis de décompression ; ces vis sont conçues pour rester sécurisées malgré les charges mortes, vives et de vent, mais se relâcheront si la pression intérieure atteint des niveaux critiques. A l'anneau métallique est fixé un autre anneau, celui-ci fixé à un treillis géodésique en acier recouvert de tissu. Le treillis aide le tissu à conserver sa forme, et le tissu agit comme un bouclier d'étanchéité protégeant le produit et aidant à maintenir le climat intérieur du dôme.
Lorsqu'une explosion se produit, le tissu accepte la charge et la transfère uniformément sur la circonférence de l'anneau. "Parce qu'il est circulaire, nous pouvons très bien prédire la charge appliquée à chacune des fixations", a déclaré Jason South, vice-président de l'ingénierie, de la recherche et du développement de Dome Technology. "Si elle était rectangulaire, la pression exercée sur chaque fixation pourrait être différente", et plus difficile à estimer.
Chaque évent d'explosion est unique au projet. L'équipe d'ingénieurs de Dome Technology fournit des paramètres de construction aux experts en explosion qui calculent la modélisation par éléments finis discrets et la dynamique des fluides computationnelle, modélisant l'explosion pour déterminer la quantité de surface requise pour les panneaux anti-explosion de sorte que la pression n'atteigne qu'un certain niveau avant la libération des fixations, a déclaré South. . Les informations de modélisation fournissent également des informations sur la charge imposée à la structure du dôme pour faciliter l'ingénierie structurelle.
Avec une quantité définie de surface requise, l'équipe de Dome Technology dimensionne les évents d'explosion et les place dans des endroits où ils ventileront de manière adéquate et fonctionneront structurellement.
Selon South, ce type d'évent d'explosion est durable et solide ; le seul point de défaillance se situe au niveau des fixations, qui éclatent au seuil de pression précis. Les évents sont attachés à la structure du dôme, de sorte qu'ils ne deviennent pas un projectile lorsqu'ils sont desserrés. Habituellement, lors d'une explosion, les évents et la structure de ventilation environnante sont endommagés au-delà de toute réparation et devront être remplacés, mais dans cet agencement, le dôme et l'anneau de base de l'évent seront probablement intacts et fonctionnels. La bague extérieure et le tissu peuvent être remplacés de manière très économique.
Intégrité du produit + plus de stockage
Pour une grande entreprise chimique aux États-Unis, les ponts cristallins devenaient vraiment un problème. L'entreprise expédiait du nitrate d'ammonium à faible densité par train, mais comme elle ne disposait pas de moyens adéquats pour le durcir, le produit s'est aggloméré pendant le transport, ce qui a rendu difficile son retrait à l'arrivée chez le client.
Dans un effort pour résoudre ce problème de manière considérable, Dome Technology a été engagé pour construire un dôme, et éventuellement un second, qui fournirait un stockage suffisant et la capacité de séparer différents types de nitrate d'ammonium.
Au départ, le plan était simple : construire un dôme unique conçu pour contenir du nitrate d'ammonium à faible densité. Dome Technology a construit le dôme, qui mesure 99 pieds de haut et 198 pieds de diamètre et a une capacité de stockage maximale de 16,000 450 tonnes. Le dôme est alimenté au sommet, où le produit est empilé en une pile en forme de rein. Une goulotte tourne pour déposer le tas en une fine couche qui permet un meilleur refroidissement, évitant ainsi un tas profond où le centre ne se refroidirait jamais suffisamment. Le taux de transport maximum vers le dôme est de 800 tonnes par jour et le taux de récupération est de XNUMX tonnes par jour.
Le dôme est contrôlé en température et en humidité, et un système de détection de fumée est relié à des persiennes de sorte qu'en cas d'incendie, un ventilateur se mettra en marche pour évacuer les fumées qui pourraient exploser. La profondeur du pieu est plafonnée à 45 pieds pour éviter la dégradation.
Le produit à faible densité durcit en 10 à 20 jours, puis est prêt à être expédié par camion ou par train pour être utilisé dans des applications explosives. En lui permettant de durcir de manière adéquate, le pontage cristallin est beaucoup moins probable, ce qui se traduit par un meilleur écoulement et un meilleur produit pour les clients.
Alors que la construction du dôme 1 était en cours, le client a décidé qu'un deuxième dôme serait une bonne idée, celui-ci pour stocker du nitrate d'ammonium à haute densité. Ce dôme est conçu pour fournir du stockage, permettant à l'entreprise de répondre à la demande du printemps.
Le produit dans le deuxième dôme peut être empilé plus profondément et est rempli au centre car il n'a pas les problèmes de durcissement du nitrate d'ammonium à faible densité. Le client remplit complètement le deuxième dôme pour utiliser pleinement le volume de stockage, a déclaré Aagard.
Les deux dômes comportent une fondation à poutre annulaire, standard dans la construction de dômes, et l'amélioration du sol a été achevée avant la construction pour préparer le terrain pour des fondations solides. Pour les deux dômes, un chargeur frontal récupère le produit, le déverse dans une trémie et la trémie alimente les convoyeurs. Mais le fait d'avoir deux dômes séparés avec des systèmes de récupération distincts garantit que les types de produits ne sont jamais mélangés.
En 10 mois, les deux dômes et leurs systèmes de convoyage étaient complets, adaptés spécifiquement aux demandes du client et offrant la protection requise par les deux types de nitrate d'ammonium.
« Comme nous l'avons vu au cours de plusieurs années, Dome Technology peut offrir des solutions de stockage et de manutention de matériaux pour un large éventail de besoins de stockage. Je suis heureux que Dome Technology ait pu proposer et fournir des solutions pour cette installation dans le stockage de leur produit », a déclaré Jason Craig, chef de projet de Dome Technology.
Investir dans un dôme et s'associer à un expert en dôme est un investissement dans l'avenir. Le stockage en dôme est conçu pour résister aux éléments qui compromettraient la structure au fil du temps et pourraient réduire la qualité du produit. Dome Technology est une entreprise capable de prolonger la durée de vie des installations tout en prévenant la rouille et la corrosion structurelle.
Par Rebecca Long Pyrer pour Dome Technology
Note de l'éditeur : Cet article a été publié dans l'édition en ligne de Engrais Mondial mai/juin 2020. Le numéro complet est accessible ici; pour vous abonner à une copie numérique régulière gratuite du magazine, cliquez sur ici.