Projeto de armazenamento a granel de 15 silos com 93 400 m³ de coque de petróleo, CPC e água de combate a incêndios

Conceção de silos de aço para coque de petróleo e alimentação contínua de CPC

Atribuição de capacidade para os silos de coque de petróleo e CPC

Este projeto destinava-se a uma unidade de produção de material de carbono em Baise, na província de Guangxi, para a empresa Tiandong Baikuang Santian Carbon Co., Ltd. O projeto incluiu 15 silos de aço para armazenamento de coque de petróleo (PC), coque de petróleo calcinado (CPC) e um reservatório de água para combate a incêndios. Além disso, tendo em conta o funcionamento contínuo dos processos de calcinação e de produção de carbono com o fluxo de material em condições operacionais com elevado nível de poeira.

O armazenamento do coque de petróleo e do coque de petróleo calcinado difere significativamente. A densidade aparente do coque de petróleo situa-se na ordem dos 0,75-0,90 t/m³, enquanto a do coque de petróleo calcinado se situa na ordem dos 0,95-1,15 t/m³. A conceção deste projeto incluiu a distribuição dos silos com base na abordagem da produção e na taxa de consumo, no ciclo logístico e nos requisitos de armazenamento de reservas. O sistema foi concebido para armazenar matérias-primas durante um período de 7 a 15 dias e o produto final durante 3 a 7 dias, de modo a minimizar o impacto das atividades de transporte e produção.

Para atingir o objetivo de ter produção fluir sem interrupções, Os engenheiros conceberam áreas de armazenamento separadas para o coque de petróleo que entra e para o CPC que sai. Este projeto também contribuiu para reduzir a distância de transporte em mais de 20%, em comparação com o projeto tradicional de disposição do armazém, e ajudou a reduzir a poeira e o consumo de energia no processo de produção.

Conceção de silos de aço para integração de processos na produção de carbono

No processo de produção de carbono, os sistemas de armazenamento, transporte, calcinação, triagem e embalagem têm de estar bem sincronizados. Por este motivo, o projeto de silos de aço foi integrado no fluxo do processo, não podendo os silos ser considerados como armazenamento autónomo.

Este projeto utilizou silos de aço de alta resistência. Os cálculos estruturais tiveram em conta os ventos, os fenómenos sísmicos, as cargas dos materiais e as suas variações, bem como as variações de temperatura. Cada silo foi concebido tendo em conta as condições de carga correspondentes a, pelo menos, 8 000 horas de funcionamento por ano, prevendo-se que os silos tivessem uma vida útil superior a 25 anos.

Critérios de conceção importantes

• Congruência: Foi estabelecida a congruência entre os volumes de produção e expedição diários e os volumes armazenados nos silos, de modo a garantir um nível de existências equilibrado.
• Fluxo Seguro: O desenho da tremonha e os dispositivos de controlo de caudal foram selecionados com base na distribuição granulométrica do coque de petróleo e nas características de fluxo do coque de bomba de carbono.
• Controlo de poeira: Para proteger o ambiente contra o pó, foi instalado um sistema de coletores de pó em todas as operações de carga, descarga e transferência.
• Facilidade de manutenção: Foram fornecidas escadas de manutenção, plataformas de inspeção e sistemas de monitorização da facilidade de acesso.
• Controlo Integrado: O sistema foi concebido para a integração de sistemas de controlo lógico programável e de futuros sistemas de inventário digitalizados.

O complexo de armazenamento estava ligado a um sistema composto por vários transportadores de correia e de caçambas, e a integração dos processos reduziu a intervenção manual na maioria das operações de produção e maximizou o manuseamento de materiais.

Conceção de um sistema de descarga estável para materiais a granel com elevado teor de poeira

Tanto o coque de petróleo como o CPC são considerados sólidos a granel de difícil escoamento devido ao seu elevado teor de poeira (elevado teor de carbono), às formas irregulares das partículas e aos elevados níveis de geração de poeira. O desempenho estável na descarga foi considerado fundamental.

A conceção e o desenvolvimento do sistema exigiram a avaliação dos mecanismos de fluxo de materiais, a fim de determinar os ângulos de atrito interno, as variações da densidade aparente e o potencial de formação de arcos. Com base nestes parâmetros, o sistema de descarga foi concebido de acordo com os princípios do fluxo mássico, sempre que tal fosse viável.

Como garantir o armazenamento seguro das matérias-primas e uma alimentação estável nas linhas de produção de carbono

Medidas anti-formação de pontes e de melhoria do fluxo

• Ângulos de tremonha aperfeiçoados: Com base nos ângulos de escoamento tradicionais, as tremonhas são inclinadas acima do ângulo mínimo de escoamento, de modo a limitar a estagnação do material a granel.
• Dispositivos de controlo de descarga: O equipamento de descarga mecânica controlava o ritmo de extração do material.
• Conceção da geometria do fluxo: As dimensões do sistema de descarga foram concebidas com base na distribuição granulométrica e na pressão de armazenamento.
• Ligações seladas: A geração de poeira foi minimizada e o fluxo de ar foi limitado ao sistema interno.

O sistema de silos permitiu um desempenho alimentar estável, sendo que o sistema foi concebido para ciclos contínuos que excedem as 24 horas por dia, permitindo, em última análise, a produção contínua na unidade de processamento de carbono.

Um sistema eficaz de armazenamento e alimentação é fundamental para controlar a produção de carbono e reduzir as interrupções. Convidamo-lo a colaborar com os nossos engenheiros na conceção de sistemas avançados de silos de aço, com vista a otimizar o armazenamento, melhorar o fluxo de projeto e garantir operações mais fiáveis.

Soluções de controlo ambiental e de vedação em condições de funcionamento com elevada concentração de poeira

Uma vez que ambos os materiais geram grandes quantidades de poeira, foram incorporados controlos ambientais nos principais pontos de transferência de poeira. A proteção contra explosões foi implementada na sequência de avaliações dos riscos associados à poeira. A segurança nas operações foi assegurada através de uma combinação de sistemas de ventilação e de alívio de pressão. O sistema de recolha de poeira demonstrou ser eficaz em vários pontos de carga e descarga e melhorou as condições no local.

Plano de Construção Integrado para o Armazenamento de Água para Combate a Incêndios e o Armazenamento de Produção

—— Concepção integrada de silos de aço e de sistemas de água para combate a incêndios

Elementos de conceção do armazenamento de coque de petróleo e CPC

A conceção de um sistema integrado envolveu a integração dos silos de armazenamento de matérias-primas e de produtos acabados, dos sistemas de transporte e dos sistemas de proteção contra incêndios no âmbito do mesmo sistema de conceção. As instalações de armazenamento de coque de petróleo e de CPC foram concebidas para serem separadas, mas iriam incorporar sistemas comuns de serviços de apoio e monitorização.

Coordenação do projeto de sistemas de combate a incêndios, abastecimento de água e armazenamento de produtos

O projeto incluiu um sistema de armazenamento de água para combate a incêndios que seria mais do que suficiente para apoiar as operações de emergência em toda a unidade de produção. A integração do sistema de armazenamento de água para combate a incêndios no projeto dos restantes sistemas de armazenamento da unidade teve um impacto positivo nas restrições de projeto e no controlo das linhas de visão.

A coordenação do projeto resultou nos seguintes benefícios:

• Impacto positivo na construção, graças à utilização partilhada de vias de acesso, fundações e corredores de serviços públicos.
• Utilização otimizada do espaço com o mínimo de ajustes necessários no layout e no planeamento.
• Garantia da disponibilidade de recursos hídricos para combate a incêndios, reservados para intervenções operacionais.
• Custos de ciclo de vida mais baixos: a engenharia combinada minimiza a necessidade de investimentos duplicados em infraestruturas, bem como de manutenção.

Somos especializados em soluções EPC completas para silos de aço, adaptadas aos seus materiais, capacidade e necessidades de produção, prestando serviços EPC que abrangem desde a engenharia e fabricação dos silos de aço até à construção do edifício.

Perspetivas futuras para os sistemas de silos de grande capacidade destinados ao armazenamento de materiais com elevado teor de carbono

• Centralização das matérias-primas e alimentação automatizada

Os sistemas de armazenamento centralizados que integram sistemas de alimentação automatizados estão a tornar-se a opção preferida dos grandes produtores de materiais de carbono. Esta tendência é ainda mais evidente entre as empresas que movimentam mais de 100 000 toneladas por ano, uma vez que procuram otimizar o armazenamento e reduzir os custos de movimentação de materiais no âmbito das suas operações.

• A transição para soluções de armazenamento em ambientes fechados

Conformidade com as normas ambientais A regulamentação está a impulsionar a construção de instalações de silos de aço totalmente fechados. Em comparação com o armazenamento a céu aberto convencional, o armazenamento em instalações fechadas reduzirá significativamente as emissões de poeira, contribuirá para melhorar a qualidade e a estabilidade dos materiais armazenados e minimizará os impactos das condições meteorológicas.

• O surgimento do armazenamento digital no setor do carbono

Soluções de armazenamento digital tornar-se-á o elemento fundamental da infraestrutura moderna de armazenamento do futuro. As instalações modernas de armazenamento incluirão sistemas integrados para a monitorização digital dos inventários, as medições automatizadas dos níveis e o diagnóstico dos equipamentos. As instalações de produção de carbono do futuro contarão com sistemas automatizados de armazenamento e de transporte inteligentes, combinados com a monitorização digital do armazenamento, para melhorar a eficiência operacional e de produção.

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