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Contenitori di ossigeno liquido. Tank ed evaporatori freddi per uso industriale.

Circolare Ministero dell’Interno 15 settembre 1964 n. 99

Contenitori
di ossigeno liquido. Tank ed evaporatori freddi per uso industriale.

Molte industrie, laboratori, ospedali, sono stati indotti in questi
ultimi anni ad installare per le necessità del loro esercizio dei
serbatoi isolati sottovuoto contenenti ossigeno liquido, in aggiunta o
in sostituzione delle riserve tradizionali di ossigeno compresso in
bombole.
Tale nuovo sistema di accumulo d’ossigeno, derivato dalle
sempre maggiori esigenze di impiego di tale gas, presenta notevoli
vantaggi per l’utilizzazione del gas e per quanto si riferisce alla
sicurezza.
I contenitori possono avere funzione diversa:
a) stoccaggio
di gas liquefatti di ossigeno, azoto e argon allo stato liquido ed in
tale caso vengono denominati :
b) stoccaggio di gas di utilizzazione
a mezzo di un gruppo speciale per la conversione del fluido del
contenitore dallo stato liquido allo stato gassoso e in questo caso
sono denominati .
Gli evaporatori freddi sono dei particolari
contenitori per gas liquefatti a bassissime temperature atti allo
stoccaggio ed alla conversione di questi gas dallo stato liquido allo
stato gassoso.
Le parti essenziali, le caratteristiche dell’impianto e
degli apparecchi degli evaporatori freddi sono le seguenti:
1) Il
“contenitore” è costituito da un recipiente in acciaio inossidabile
nell’interno del quale si trova il gas liquefatto ad una pressione
variante da 3 kg/cmq secondo il tipo di apparecchio.
Questo
contenitore è posto in un involucro calorifugo in acciaio dolce a
tenuta di vuoto; nell’intercapedine fra i due recipienti si trova un
isolante polverulento sotto vuoto spinto.
Il contenitore, concentrico
rispetto all’involucro calorifugo, è sostenuto a mezzo di particolari
tiranti dall’involucro calorifugo che poggia su una fondazione in
calcestruzzo.
2) Il “quadro di controllo” comprende le valvole di
comando, le valvole di sicurezza, uno o più manometri, un livello del
tipo a manometro differenziale, regolatori di pressione e quant’altro
necessita per il funzionamento automatico dell’impianto.
3) Il
“vaporizzatore” è l’elemento che converte il gas dallo stato liquido
allo stato gassoso e può essere di vari tipi in funzione della
quantità di gas richiesta dall’utenza.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Il
funzionamento degli evaporatori freddi è completamente automatico
nell’esercizio e garantisce un’erogazione di gas in funzione della
richiesta, senza avere alcuna variazione apprezzabile di pressione
nella rete di distribuzione dell’utente.
Per gli automatismi
incorporati nel quadro di controllo l’apparecchio si trova sempre ad
una pressione presso a poco uguale a quella normale di esercizio.
Pertanto il gas liquefatto è pronto a passare nel vaporizzatore per la
sua conversione dallo stato liquido allo stato gassoso e la quantità
di liquido in conversione è corrispondente al solo gas richiesto
dall’utente. Grazie a queste caratteristiche il gas liquefatto si
trova nel contenitore calorifugato fino al momento della utilizzazione
e non vengono così a crearsi aumenti di pressione per eccesso di
vaporizzazioni non utilizzate.
Gli evaporatori freddi possono rimanere
inattivi senza alcuna perdita per molti giorni, anche una settimana:
tale periodo dipende dalla capacità dell’apparecchio, dalle condizioni
di riempimento e dalla pressione di esercizio.
In considerazione del
particolare sistema d’isolamento, l’evaporazione naturale, dovuta alla
minima quantità di calore trasmesso dall’ambiente esterno, dà luogo ad
un aumento di pressione talmente trascurabile da permettere un così
lungo periodo di inattività.
Dopo un periodo d’inattività, se la
pressione nel contenitore supererà la pressione normale di esercizio,
solo il gas accumulato in pressione alimenterà la rete e ciò fino a
quando la pressione nel contenitore avrà raggiunto le condizioni
iniziali.
SICUREZZE
Gli evaporatori freddi sono costruiti secondo le
vigenti norme dell’Associazione Nazione Controllo della Combustione e
sono sottoposti a tale controllo sia in fase costruttiva che durante
l’esercizio.
Gli involucri calorifughi sono protetti da ogni
sovrapressione che dovesse verificarsi nell’intercapedine isolante
sotto vuoto, a mezzo di un disco di sicurezza a tenuta di vuoto posto
nella parte superiore dell’involucro.
I recipienti in pressione sono
muniti di regolamentari organi di sicurezza (valvole di sicurezza e
membrane di sicurezza a rottura) per eventuali ed anormali
sovrapressioni. Tali organi di sicurezza sono applicati nella fase
gassosa del contenitore in modo da non permettere alcuna uscita di gas
liquefatto.
ORGANI DI SICUREZZA
Valvole di sicurezza – Sono del tipo
a semplice sede con otturatore guarnito in teflon e munite di una leva
a mano per scarico rapido. La taratura di apertura corrisponde al
valore massimo della pressione d’esercizio dell’apparecchio su cui
sono montate.
Dischi di rottura – Sono costituiti da un apposito
contenitore entro il quale è posta una membrana, il cui spessore è
calcolato in base alla pressione massima d’esercizio dell’apparecchio
maggiorata del 20%.
Una volta raggiunto il valore della pressione
d’esercizio dell’apparecchio, la membrana si rompe e scarica all’aria
il gas essendo collegata con la fase gassosa esistente
nell’apparecchio (parte superiore).
Valvola a tenuta di vuoto – Nella
parte superiore del recipiente esterno è posto un disco in acciaio al
carbonio tenuto in sito su apposita flangia dal vuoto regnante
nell’intercapedine dell’apparecchio (tenuta ad autoclave per effetto
vuoto). Nell’ipotesi che il recipiente interno si lesioni o dia luogo
ad una qualsivoglia perdita questa annulla il vuoto nell’intercapedine
isolante e non può crearsi alcuna pressione per la mancanza di tenuta
del disco. Lo scarico del gas avverrà sulla parte superiore del
recipiente esterno da detta flangia.
Apparecchi di conversione dallo
stato liquido allo stato gassoso (per i soli evaporatori freddi).
La
conversione del gas dallo stato liquido allo stato gassoso avviene
tramite uno scambiatore il cui tipo varia in funzione della massima
quantità di gas richiesto.
INSTALLAZIONE E STOCCAGGIO
a) Gli
impianti di stoccaggio dell’ossigeno devono essere collocati all’aria
libera o installati in apposito locale costruito con materiale non
combustibile, adeguatamente ventilato e usato esclusivamente per
questo scopo. La installazione deve essere tale che recipienti e
attrezzatura relativa siano protetti da linee elettriche e siano posti
a distanza di sicurezza da depositi di combustibili solidi o liquidi e
gas infiammabili;
b) l’impianto deve essere installato in modo che
esso sia facilmente accessibile per il controllo da parte del
personale autorizzato;
c) la installazione dei contenitori deve essere
realizzata su terreno pianeggiante;
d) fra i contenitori di accumulo
di ossigeno e la zona circostante devono intercorrere le seguenti
distanze minime di sicurezza:
– da costruzioni in materiali
combustibili, da depositi di materiali combustibili od infiammabili,
locali di pubblico spettacolo, ospedali, viadotti, depositi di gas
compressi o liquefatti m 15;
– da fabbricati con pareti perimetrali
incombustibili e resistenti al fuoco m 7,5;
– da strutture
incombustibili e resistenti al fuoco m.3.
Tali distanze dovranno
essere valutate caso per caso, in relazione alla potenzialità dei
depositi o della particolare destinazione dei fabbricati della
zona.
Eventuali muri tagliafuoco di altezza adeguata potranno essere
prescritti per la protezione degli impianti di accumulo di
ossigeno.
Ciò premesso si richiama l’attenzione dei Comandi
Provinciali sulla necessità di esaminare gli impianti dei contenitori
di ossigeno liquido oggetto della presenta Circolare in base ai
seguenti criteri:
a) richiesta della planimetria dell’impianto e
planimetria della zona circostante da allegare al verbale di visita
tecnica;
b) ubicazione dell’impianto e suo isolamento con la
osservanza di distanze di sicurezza;
c) accertamento della esistenza
di un appropriato punto di travaso quando il trasporto viene
effettuato con serbatoi su autocarri o semirimorchi;
d) installazione
anche all’aperto in cortili ma con protezione di bordo rialzato in
modo da non essere soggetta a eventuali urti di veicoli per falsa
manovra;
e) messa a terra elettrica della carcassa del contenitore.

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