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Productos químicos almacenados a alta temperatura: Cálculo de la temperatura superficial y reducción del coste de reparación hasta en un 30%

Departamento técnico Master Builders Solutions

10/06/2020
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El derrame accidental del café de una taza, un hecho común que puede suceder en la vida diaria, es un ejemplo de los dos principios fundamentales de la función de la contención secundaria: primero, debe contenerse un líquido caliente; segundo, el líquido comienza a enfriarse rápidamente cuando sale del primer contenedor. Esto es exactamente lo que sucede también con los productos químicos almacenados a alta temperatura, una situación habitual para cualquier empresa química, donde un sistema de contención secundaria es esencial para afrontar posibles derrames o filtraciones y evitar excesivos costes en la reparación, con un posible ahorro de hasta el 30 %.

El cálculo del impacto real de la temperatura en caso de filtración de productos químicos calientes es fundamental para diseñar una solución eficaz y de coste reducido para la contención secundaria. BASF ha desarrollado, en colaboración con la Universidad de Ciencias de Kaiserslautern, una herramienta específica para tal fin. Sebastian Wiesner, jefe de ingeniería civil en el centro de contención secundaria de BASF, ilustra mediante un ejemplo real, cómo se utiliza la herramienta de cálculo de la temperatura para diseñar una solución eficaz, segura y económica en la reparación de una instalación de producción. Paso a paso.

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Bases

La actual contención secundaria consiste en una estructura de hormigón armado que presenta varias deficiencias (fisuras, superficie rota, etc.). Para que siga siendo útil, es preciso repararla.

  • Temperatura de almacenamiento dentro del depósito: 70°C.
  • En caso de fuga, la contención debe retener el producto químico.
  • Normalmente, las contenciones secundarias se construyen en hormigón con un muro grueso: 30 cm, y un bloque de base 70 cm de espesor. Este gran volumen de hormigón posee un enorme potencial energético y, en caso de filtración, sufre un calentamiento.
  • Los sistemas ordinarios de revestimiento epoxi están muy extendidos en este tipo de reparaciones.
  • La temperatura de transición vítrea de un sistema ordinario de revestimiento epoxi es aproximadamente de 60°C.
  • En ese caso, no podría asegurarse una resistencia de 70°C durante 72 horas.
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Optimización

Cálculo detallado de la temperatura superficial real en caso de exposición del posible revestimiento, considerando el flujo de calor a la estructura de hormigón.

 

Resultado en este caso concreto

Teniendo en cuenta la geometría y los elementos estructurales reales, por un lado, y las características individuales del producto por otro, los efectos en el revestimiento podrían reducirse significativamente.

La temperatura que se debe considerar a efectos de la resistencia podría reducirse de 70°C a 52°C. De este modo sería posible una realización económica con el sistema ordinario de revestimiento epoxi MasterTop 1278 AS, en lugar de la costosa alternativa de laminado VE, lo que permitiría ahorrar aproximadamente un 30 % del coste.

Este ejemplo real demuestra claramente lo importante que es valorar con precisión el impacto térmico en la superficie de la contención secundaria en caso de filtración desde un depósito de almacenamiento de alta temperatura, a fin de elegir una solución segura y adecuada evitando alternativas innecesariamente costosas.

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