Serbatoio di stoccaggio del biogas: ispezione, manutenzione e caso di sicurezza

Un serbatoio per il biogas trascorre la propria vita quasi senza fare nulla, ed è proprio per questo che viene trascurato. Trattiene il gas a poche decine di millibar, si flette leggermente e sembra non accadere nulla – finché un arrestafiamma non si intasa di condensa e polvere, un rompivuoto non si blocca o una membrana non sviluppa una piccola lacerazione che nessuno nota finché l’analisi del gas non cambia. I modi di guasto sono lenti, di natura meccanica e completamente prevenibili grazie a un regime di manutenzione dal costo molto contenuto.

Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) fornisce i serbatoi di stoccaggio del biogas con il sistema di sicurezza integrato nella progettazione e consegna insieme un piano di ispezioni – perché un dispositivo di sicurezza mai testato non è un dispositivo di sicurezza.

1. Cosa può effettivamente andare storto durante la fase di esercizio?

Quattro fattori, elencati in ordine di frequenza. Ostruzione: condensa, polvere e, nelle giornate fredde, ghiaccio si accumulano nei punti più bassi, nelle guarnizioni d’acqua e negli arrestafiamma; un arrestafiamma intasato può trasformare un sovrappressione in una rottura. Vuoto: se il gas viene aspirato più rapidamente di quanto il riempimento o l’ingresso d’aria possano sostituirlo, un serbatoio a bassa pressione collassa, e il collasso avviene molto più velocemente della liberazione della sovrappressione. Perdite: le membrane invecchiano, i sigillanti induriscono e le giunzioni si allentano – le perdite a bassa pressione sono difficili da rilevare senza un’indagine specifica. E corrosione: l’acido solfidrico e la condensa rendono lo spazio del gas un ambiente corrosivo, soprattutto quando il gas è umido e il sistema di desolforazione non funziona correttamente.

Ostruzione: Condensa, polvere e ghiaccio nei punti più bassi, nelle guarnizioni d’acqua e negli arrestafiamma. Un arrestafiamma intasato è il più comune precursore di un evento grave.

Collasso del vuoto: Aspirazione più rapida della sostituzione. Questo fenomeno avviene più velocemente della rottura causata dalla sovrappressione ed è di solito dovuto a un errore operativo.

Perdita lenta: Invecchiamento delle membrane, indurimento dei sigillanti e allentamento delle giunzioni. Le perdite a bassa pressione richiedono un’indagine approfondita, non solo un’occhiata superficiale.

Spazio a gas corrosivo: L’acido solfidrico, combinato con la condensa, attacca l’acciaio e gli accessori, specialmente quando il sistema di desolforazione risulta insufficiente.

Deriva degli strumenti: Strumenti di misura della pressione e del livello mai controllati conferiscono una falsa sensazione di sicurezza, che è persino peggiore dell’assenza di qualsiasi strumento.

2. Quali dispositivi di sicurezza devono essere sottoposti a manutenzione?

Cinque elementi, ciascuno con un compito di ispezione concreto. L’arrestafiamma deve essere ispezionato e pulito secondo una cadenza prestabilita – generalmente trimestrale, più spesso in ambienti polverosi o soggetti a temperature estremamente basse – poiché il suo elemento tende a intasarsi. Il sigillo d’acqua o il dispositivo di scarico del liquido devono avere il livello verificato e, se necessario, rabboccato, e vanno protetti dal gelo laddove tale rischio sia presente. Il rompivuoto deve essere sottoposto a prova di funzionamento, non limitarsi a un controllo visivo, e dimensionato in base alla massima portata di prelievo. Il dispositivo di sovrapressione deve essere verificato per accertare che sollevi alla pressione di taratura. Infine, i rilevatori di gas – metano e idrogeno solforato – devono essere tarati secondo gli intervalli indicati dal produttore, poiché un rivelatore non calibrato segnala sempre zero, indipendentemente dal fatto che l’atmosfera sia sicura o meno.

Arrestatore di fiamma: Ispezionare e pulire secondo una cadenza prestabilita, di norma trimestrale, e più frequentemente nei luoghi dove sono presenti polvere o condizioni di gelo.

Sigillo d’acqua o sfiato liquido: Verificare e rabboccare il livello; proteggere dal gelo laddove le temperature invernali lo richiedano.

Interruttore di vuoto: Effettuare prove di funzionamento anziché limitarsi a un controllo visivo e accertare che il dispositivo sia dimensionato per la massima portata di prelievo.

Sfiato di pressione: Verificare il valore di taratura, non limitarsi a constatare la presenza del dispositivo.

Rilevamento dei gas: Tarare i rilevatori di metano e idrogeno solforato secondo gli intervalli specificati. Un rivelatore non calibrato è peggio di nessun rivelatore.

3. Cosa dovrebbe effettivamente riportare il manuale d’uso?

Dovrebbe indicare cosa controllare, con quale frequenza, quali siano i limiti di accettazione e cosa fare quando si riscontrano valori fuori dai limiti – in quest’ordine di precisione. “Ispezionare regolarmente l’arrestafiamma” non è un’istruzione. “Rimuovere, ispezionare e pulire l’elemento dell’arrestafiamma ogni tre mesi; sostituire l’elemento se corroso o deformato; annotare data e stato” sì. Il manuale dovrebbe inoltre riportare la composizione dei gas per cui il serbatoio è stato progettato, inclusi il contenuto di idrogeno solforato, l’intervallo di pressione di esercizio, le portate massime di riempimento e di prelievo, la procedura di ingresso in spazi confinati, nonché il metodo e l’intervallo della verifica delle perdite. L’ingresso in uno spazio confinato all’interno di un digestore biogas costituisce un’operazione autorizzata e controllata – mai un’attività informale.

Compiti specifici e intervalli: Cosa fare, con quale frequenza e il limite di accettazione per ciascun elemento – non si tratta di consigli generici.

Base di progettazione dichiarata: Composizione del gas, inclusi il contenuto di idrogeno solforato, l’intervallo di pressione di esercizio e le massime velocità di riempimento e svuotamento.

Procedura per spazi confinati: L’ingresso è un’operazione autorizzata, previa verifica del gas, ventilazione e presenza di una persona di sorveglianza. Mai in modo informale.

Metodo e intervallo di ispezione delle perdite: Come si cercano le perdite e con quale frequenza; non basta semplicemente “controllare la tenuta”.

Tenuta dei registri: Un registro delle ispezioni, dei rilievi e delle azioni intraprese. È proprio il registro a rendere evidenti le tendenze e a semplificare le richieste.

Parametro di progettazione |
Valore o intervallo tipico |
Perché è importante |

Pressione di esercizio |
Da pochi mbar fino a circa 30 mbar |
Molto scarsa resistenza al vuoto |

Ispezione dell’arrestatore |
Trimestralmente, più spesso nei siti polverosi o soggetti al gelo |
Il blocco è il principale fattore premonitore di un evento grave |

Taratura del rivelatore |
Secondo il produttore, comunemente ogni trimestre |
I rilevatori non tarati indicano zero in entrambe le direzioni |

Contenuto di metano |
55-65% di biogas tipico |
Proteggono dall’ingresso di aria e dalla diluizione |

Limitazione da verificare |
L’accesso in spazi confinati non deve mai essere informale |
Permesso, verifica del gas, ventilazione e personale di sorveglianza |

Vita utile di progetto |
30 anni o più, secondo le condizioni dichiarate |
Dipende dalla composizione del gas e dalle prestazioni della desolforizzazione |

Elemento |
Cosa può guastarsi |
Compito di ispezione |
Intervallo tipico |

Arrestatore di fiamma |
Ostruzione causata da condensa, polvere o ghiaccio |
Rimuovere, pulire, ispezionare l’elemento, registrare |
Trimestralmente o più spesso nei siti polverosi o soggetti al gelo |

Sigillo d’acqua |
Perdita di livello, congelamento |
Verificare il livello, rabboccare, proteggere dal congelamento |
Settimanale o mensile |

Interruttore di vuoto |
Blocco, dimensioni insufficienti |
Test di funzionamento alla massima portata di prelievo |
Trimestrale |

Sfiato di pressione |
Deriva del punto di impostazione, bloccaggio |
Verificare la corsa al punto di impostazione |
Annuale |

Rilevamento dei gas |
Deriva della taratura |
Test di urto e taratura |
Secondo il produttore, comunemente ogni trimestre |

Membrana e guarnizioni |
Invecchiamento, lacerazioni, indurimento |
Ispezione visiva e controllo delle perdite |
Ispezione visiva mensile, ispezione periodica |

Assicurazione ingegneristica e supporto al progetto

Ogni serbatoio fornito da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) è progettato in conformità alle norme AWWA D103-09 e EN 1090, con verifica agli elementi finiti dei carichi su guscio, copertura e bocchette, saldato a 820–930 °C sotto controllo ISO 9001 e ISO 45001, sottoposto a test di resistenza dielettrica a 1500 V su tutto il 100% della superficie e assemblato con bulloni di grado 8.8 e sigillante certificato dal produttore. Lo stoccaggio del biogas viene consegnato con il relativo sistema di sicurezza documentato – dispositivo antifiamma, scarico liquidi, rompivuoto, valvola di sovrapressione e dispositivi di rilevamento del gas – insieme a un programma di ispezioni, alla composizione del gas e all’intervallo di pressione previsti, alle massime velocità di riempimento e svuotamento, a una procedura di ingresso in spazi confinati e a un metodo di indagine sulle perdite.

Un serbatoio per biogas rimane quasi inattivo per anni; per questo motivo i dispositivi che lo proteggono devono essere sottoposti a manutenzione secondo un calendario preciso, piuttosto che sulla base di sensazioni personali.

Domande frequenti (FAQ)

Con quale frequenza dovrebbe essere ispezionato un dispositivo antifiamma?

Generalmente ogni tre mesi, e con maggiore frequenza nei casi in cui il gas è polveroso, quando la condensa è abbondante o dove è possibile il gelo. L’elemento è costituito da una rete fine che funge da barriera; un dispositivo intasato può trasformare un evento di sovrapressione in una rottura, motivo per cui rappresenta l’elemento di massima priorità nella lista. Documentare ogni ispezione indicando lo stato riscontrato, così da rendere visibile l’andamento del tasso di intasamento.

Perché la protezione contro il vuoto è così importante su un serbatoio a bassa pressione?

Perché un serbatoio a bassa pressione è progettato per mantenere poche decine di millibar di pressione positiva e offre scarsa resistenza alla pressione negativa. Se il gas viene aspirato più rapidamente di quanto possa essere reintegrato – ad esempio a causa di una pompa lasciata in funzione, di una linea di alimentazione ostruita o di una valvola chiusa – il recipiente collassa in pochi secondi. Il rompivuoto deve essere dimensionato in base alla massima velocità di svuotamento ed essere sottoposto a prove funzionali, non limitarsi a un controllo visivo.

Come si individua una perdita a pochi millibar?

Non ascoltando. Le perdite a bassa pressione vengono individuate mediante un’ispezione delle perdite: un rilevatore portatile di gas viene fatto scorrere lungo giunti, guarnizioni, passaggi attraverso le membrane e connessioni degli strumenti, preferibilmente in una giornata calma, integrato da prove di decadimento della pressione quando il serbatoio può essere isolato. Ispezioni regolari consentono di rilevare piccole perdite quando sono ancora economiche da riparare e prima che diventino un problema di sicurezza.

È possibile personalizzare il sistema di stoccaggio in base al nostro gas e al sito?

Sì. L’intervallo di pressione di esercizio, il volume utile, la configurazione a membrana singola o doppia oppure con supporto rigido, i materiali adatti alla composizione del gas, compreso il contenuto di idrogeno solforato, l’intero sistema di sicurezza, le predisposizioni per gli strumenti, l’isolamento e la protezione dal gelo in funzione del clima, nonché il pacchetto di ispezioni e documentazione, sono tutti configurati in base all’impianto.