Produttore di serbatoi di stoccaggio per GNL in Cina: capacità, normative e aspetti da verificare

Il gas naturale liquefatto viene conservato a circa meno 162 gradi Celsius, e questo singolo dato cambia completamente le caratteristiche della nave. L’acciaio che risulta resistente a temperatura ambiente può diventare fragile a quella temperatura; l’acqua presente nel punto sbagliato si trasforma in ghiaccio, spaccando le fondazioni; e il calore che penetra dall’esterno produce gas in modo continuo, sia che l’impianto sia in funzione oppure no. Un serbatoio per GNL, pertanto, non è tanto un contenitore di stoccaggio quanto un’apparecchiatura di sicurezza di processo che per caso contiene un liquido.

Sourcing it from China is now common, and the evaluation should be no different in principle from anywhere else – but it does require checking that the manufacturer holds the right pressure equipment qualification and can evidence it. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) manufactures pressure vessels and cryogenic tanks under a certified pressure equipment quality system, with design to ASME Section VIII or EN 13445 and to EN 14620 or NFPA 59A for refrigerated service.

1. Quali tipologie di serbatoi di stoccaggio per GNL esistono?

La prima decisione riguarda la filosofia di contenimento, che definisce come gestire un guasto credibile e quanto spazio terreno occorre all’impianto. Tre configurazioni dominano le grandi installazioni, mentre una quarta è adottata per impianti di piccola scala.

Contenimento singolo: Un solo serbatoio interno contiene il liquido; una diga o un bacino di raccolta dimensionato per trattenere l’intero volume gestisce eventuali fuoriuscite. Il vapore derivante da una perdita non viene contenuto.

Contenimento doppio: Un serbatoio interno insieme a una parete esterna progettata per contenere il liquido in caso di guasto interno, ma non necessariamente per trattenere il vapore. Viene impiegato quando lo spazio disponibile è limitato.

Contenimento completo: An inner metallic tank inside a vapour-tight outer tank – usually prestressed concrete – designed to contain both liquid and vapour. This is the modern base-load terminal standard.

Recipienti sottovuoto costruiti in officina: Vaso interno costruito in fabbrica, inserito in un anello evacuato con isolamento in perlite o multistrato, consegnato completo. Utilizzato per impianti di piccole e medie dimensioni.

Stoccaggio pressurizzato su piccola scala: Stoccaggio a pressione elevata anziché a piena refrigerazione, adatto a stazioni satellite e al rifornimento dei veicoli, dove l’installazione di un impianto di refrigerazione risulta poco conveniente.

2. Che cosa richiede il servizio criogenico in termini di materiali e progettazione?

La temperatura di progetto determina la scelta dei materiali, mentre la contrazione termica influenza i dettagli costruttivi. Entrambi devono essere adeguati e verificabili sulla documentazione, piuttosto che su una semplice fotografia.

Temperatura di progetto: Intorno a meno 162 gradi Celsius alla pressione atmosferica, con il caso di progetto fissato al di sotto di tale valore per tenere conto della composizione effettiva e di eventuali effetti della pressione.

Materiali del serbatoio interno: Acciai al nichel al 9% e acciai inossidabili austenitici come il 304L o il 316L mantengono la loro tenacità alle temperature criogeniche. L’acciaio al carbonio ordinario invece non lo fa ed è impiegato esclusivamente per il rivestimento esterno.

Contrazione termica: I metalli si contraggono in modo misurabile tra la temperatura ambiente e quella criogenica. I supporti, gli ancoraggi e le tubazioni devono essere progettati per assorbire questi movimenti, piuttosto che opporvisi.

Sistema di isolamento: Un riempimento in perlite con spurgatura di azoto, oppure un anello evacuato, mantiene l’ingresso di calore sufficientemente basso da mantenere il tasso di ebollizione entro i valori di progetto.

Protezione della fondazione: Il terreno sottostante un serbatoio criogenico non deve ghiacciare; in caso contrario, la formazione di ghiaccio potrebbe sollevare la fondazione. Le fondazioni riscaldate o un piedistallo ventilato rappresentano le soluzioni standard.

3. Quali sistemi di sicurezza e operativi sono necessari?

Il serbatoio è solo uno dei componenti di un sistema. La gestione del gas di ebollizione, la protezione contro sovrapressioni e sottopressioni, la prevenzione del ribaltamento, nonché le disposizioni relative agli spazi di separazione e all’impermeabilizzazione, sono elementi che rendono l’installazione accettabile sia per le autorità competenti sia per le compagnie assicurative.

Gestione dei gas di ebollizione: Heat ingress produces gas continuously – commonly in the region of 0.05 to 0.15 percent of inventory per day for large full-containment tanks. It is routed to a compressor, a recondenser, a user, or a flare.

Prevenzione del ribaltamento: Possono formarsi strati di diversa densità che, mescolandosi improvvisamente, rilasciano vapore molto più rapidamente del normale. Profilazione della densità e della temperatura, circolazione controllata e corretta modalità di riempimento dall’alto o dal basso permettono di prevenire tali fenomeni.

Protezione da pressione e sottovuoto: Valvole di sicurezza per la pressione, dotate di scarico o di linea di combustione, proteggono dai sovrappressioni; la protezione contro il vuoto evita il collasso durante rapido svuotamento o raffreddamento.

Strumentazione e arresto: Livello, temperatura e profilo di densità, rilevamento dei gas, rilevamento degli incendi e un sistema di arresto d’emergenza con valvole azionabili a distanza sulle linee del liquido.

Distanziamento e contenimento: Norme come la NFPA 59A stabiliscono distanze di separazione e requisiti di impermeabilizzazione, inclusi zone di esclusione termica, che limitano la configurazione del lotto tanto quanto il serbatoio stesso.

Tipo di contenimento |
Disposizione |
Dove viene utilizzato |

Contenimento singolo |
Serbatoio interno con una diga di contenimento dimensionata in base al volume immagazzinato |
Terminal più datati e impianti più piccoli per la riduzione dei picchi di consumo |

Contenimento doppio |
Serbatoio interno più un muro esterno che trattiene il liquido ma non i vapori |
Siti in cui lo spazio disponibile è limitato |

Contenimento completo |
Serbatoio metallico interno racchiuso in un serbatoio esterno in calcestruzzo a tenuta di vapori |
Moderni terminal a carico di base con grandi volumi di stoccaggio |

Recipiente sottovuoto costruito in officina |
Vaso fabbricato in un anello evacuato e isolato |
Impianti di piccola e media scala forniti completi |

Pressurizzato su piccola scala |
Stoccaggio a pressione elevata anziché a refrigerazione completa |
Stazioni satellitari e rifornimento veicoli |

Assicurazione ingegneristica e supporto al progetto

Ogni recipiente fornito da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) è progettato e realizzato secondo un sistema certificato di qualità per apparecchiature a pressione, con progettazione conforme alla Sezione VIII Divisione 1 dell’ASME o alla EN 13445 e alla EN 14620 o alla NFPA 59A per servizi criogenici; certificazione dei materiali con tracciabilità completa dal lotto alla lamiera, procedure di saldatura e qualifiche dei saldatori documentate prima dell’inizio della produzione, oltre a controlli non distruttivi delle saldature eseguiti mediante radiografia, ultrasuoni o penetrantia seconda quanto richiesto dalle norme e dall’applicazione specifica. I recipienti criogenici sono forniti con certificazione dei materiali e tracciabilità dal lotto alla lamiera, struttura interna in acciaio inossidabile austenitico o con nove percento di nichel, isolamento in perlite o sottovuoto con indicazione del tasso di ebollizione previsto, protezione della fondazione contro il gelo del terreno, procedure di raffreddamento controllate, attacchi per l’evaporazione, sistemi di protezione da pressione e vuoto con canale di sfogo o camino di scarico definito, strumentazione per il monitoraggio di livello, temperatura e densità, nonché un pacchetto documentale predisposto per la verifica da parte di terzi e delle autorità.

“At minus 162 degrees the vessel is not the hard part. The hard part is everything that has to keep working while the metal is that cold.”

Domande frequenti (FAQ)

A quale temperatura viene stoccato il GNL?

Intorno a meno 162 gradi Celsius alla pressione atmosferica. La temperatura di progetto viene fissata al di sotto di tale valore per tenere conto della composizione effettiva del gas e di eventuali effetti dovuti alla pressione, ed è essa che determina il materiale da utilizzare: acciaio al nichel al 9% o acciai inossidabili austenitici per il serbatoio interno, mentre per il rivestimento esterno si impiega esclusivamente acciaio al carbonio ordinario.

Quale tipo di contenimento dovrei scegliere?

Full containment – an inner metallic tank inside a vapour-tight outer concrete tank that contains both liquid and vapour – is the modern standard for base-load terminals with large inventories. Double containment suits constrained sites, and shop-built vacuum vessels or pressurised storage suit small-scale and satellite installations. The authority having jurisdiction often decides.

Che cosa accade al gas di boil-off?

L’ingresso di calore genera gas in modo continuo, tipicamente nell’ordine dello 0,05–0,15% dell’inventario giornaliero nei grandi serbatoi a contenimento totale. Tale gas viene convogliato verso un compressore di boil-off, condensato nuovamente e inviato a un utente, come una centrale elettrica o un acquirente industriale, oppure viene bruciato in torcia. La capacità di questo sistema è determinata dal valore di progetto.

È possibile personalizzare un serbatoio di stoccaggio del GNL in base alle esigenze del nostro progetto?

Sì. Tipo di contenimento, capacità, pressione e temperatura di progetto, materiale del serbatoio interno, sistema di isolamento, capacità di gestione del boil-off, strumentazione, sistemi di sicurezza e iter documentale vengono tutti configurati secondo le specifiche del progetto e in conformità ai requisiti dell’autorità competente e del revisore terzo.