O que é o blanketing (inertização) com azoto?
O processo de inertização com azoto, ou blanketing, consiste na introdução de azoto gasoso num reservatório sobre a superfície de um líquido ou de um sólido para expulsar o oxigénio. Este artigo detalha as principais técnicas de blanketing, bem como as vantagens de segurança para alguns exemplos de aplicações. Destina-se a engenheiros de métodos, responsáveis de HSE e responsáveis pela operação de instalações que armazenam substâncias reativas ou inflamáveis ou combustíveis. Descubra as soluções industriais mais utilizadas para otimizar a segurança e a conservação dos produtos químicos.
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Highlights
• Prevenção dos riscos de explosão através da eliminação do comburente (oxigénio) nos reservatórios.
• Proteção contra a oxidação, bem como contra a humidade, para garantir a pureza dos produtos químicos.
• Manutenção de uma atmosfera inerte estável graças a um controlo e regulação precisos da pressão do azoto.
• Redução da corrosão interna das paredes de armazenamento, limitando o contacto com o ar ambiente.
O blanketing com azoto é uma técnica de inertização essencial nos setores químico e petroquímico. Baseia-se na aplicação de um gás inerte, principalmente o azoto, introduzido sobre a superfície do meio líquido nos reservatórios de armazenamento. Trata-se de uma tecnologia que substitui o ar acumulado, entre a superfície de um sólido ou de um líquido e a parede do tanque, por azoto de qualidade industrial, fornecido pela Air Liquide. Reduzindo, assim, drasticamente a concentração de oxigénio, o que neutraliza os riscos de combustão ou de oxidação dos produtos armazenados. Esta solução técnica eficaz permite proteger simultaneamente os ativos industriais (equipamentos e instalações), os colaboradores e a integridade das substâncias sensíveis.
Mecanismo de funcionamento do blanketing com azoto
Qual a estratégia para o sistema de regulação do blanketing?
O sistema de blanketing (inertização) mantém uma ligeira pressão de azoto (nitrogénio) na zona sobre a superfície do líquido. Quando o nível do reservatório varia, a pressão diminui, o que aciona uma válvula de regulação que introduz azoto. Durante o enchimento, pelo contrário, o excesso de gás escapa por um respiradouro para evitar a sobrepressão no armazenamento. Este ciclo garante que nenhum ar carregado de oxigénio ou humidade penetra no reservatório, assegurando uma barreira protetora constante sobre o produto armazenado.
Que gases são utilizados mais regularmente para o processo inertização?
O azoto é o gás mais utilizado para o blanketing devido à sua inércia química, à sua disponibilidade industrial e ao seu preço. Para certas aplicações particulares, que envolvem reações com materiais reativos, utilizam-se gases nobres inertes, como o árgon, que não reage com os produtos armazenados. O azoto continua a ser o mais utilizado, pois é inerte face à quase totalidade dos hidrocarbonetos ou produtos químicos; oferece, por isso, uma solução abrangente para estabilizar armazenamentos sensíveis.
A segurança das instalações industriais é inegociável
De que forma prevenir os riscos de explosão?
O triângulo do fogo necessita de um combustível, de energia e de um comburente. A substituição do ar por azoto, permite reduzir o teor de oxigénio para valores abaixo da Concentração Limite de Oxigénio (CLO). Sem oxigénio, uma atmosfera explosiva não poderá sofrer ignição, mesmo na presença de uma fonte de ignição. O blanketing (inertização) representa, portanto, uma medida de segurança primária indispensável para o armazenamento de líquidos inflamáveis ou de pós reativos colocados num meio fechado.
Que regras regem os sistemas de inertização?
Os sistemas de blanketing (inertização) devem respeitar regras industriais rigorosas, tais como as diretivas ou as normas europeias ou locais. Estas normas impõem uma regulação rigorosa e o controlo do caudal de gás bem como da pressão do tanque. Uma instrumentação específica, com sistemas de medição de oxigénio e detetores de pressão, representa uma barreira essencial para assegurar que a instalação opera dentro dos limites de segurança exigidos pelo quadro regulamentar, assegurando processos mais seguros.
Preservação da integridade dos produtos
Porque reduzir a oxidação das substâncias?
Muitos produtos nos setores químicos alteram-se ao contacto com o oxigénio. A oxidação pode descolorar certos produtos ou influenciar as caraterísticas técnicas de um produto armazenado. A camada de azoto introduzida pela tecnologia de blanketing permite impedir qualquer oxidação radicalar. Isto aumenta os tempos de armazenamento, bem como preserva as propriedades químicas iniciais, de modo a assegurar a qualidade ao longo do tempo durante as fases de armazenamento prolongado.
Porque eliminar a humidade num tanque?
O ar contém vapor de água (humidade) que pode provocar reações de hidrólise indesejadas pela ação da água. O azoto industrial, utilizado para o blanketing apresenta a vantagem de ter um ponto de orvalho baixo. Além disso, a expulsão da humidade por este azoto anidro pode retardar a corrosão ácida das paredes dos reservatórios. Trata-se de uma tecnologia amplamente utilizada para produtos higroscópicos ou reativos sensíveis à água.
Alguns exemplos de aplicações do blanketing com azoto
O processo de inertização com azoto (nitrogénio) consiste em manter uma atmosfera inerte de forma a garantir a segurança e a qualidade em diversas indústrias:
- Inertização de treminhas nas indústrias químicas;
- Inertização de lamas secas em estações de tratamento de águas residuais (ETAR);
- Inertização de produtos inflamáveis (solventes, colas, por exemplo);
- Inertização de silos de carvão.
Os critérios industriais que garantem a qualidade do blanketing com azoto
De que forma se deve dimensionar a infraestrutura logística para o azoto?
O dimensionamento da infraestrutura para fornecer o azoto para o blanketing baseia-se em vários critérios:
- Volume gasoso a inertizar: trata-se do volume gasoso ocupado entre a superfície do líquido ou do sólido a inertizar e a parede do tanque.
- As variações de pressão resultantes da extração do produto armazenado que obrigam à introdução da quantidade adequada de azoto.
- Características dos fluxos de produção: contínuos ou por lotes.
- Características do produto inertizado para avaliar a pureza de azoto necessária.
Com estes critérios, calcula-se o volume de azoto útil, o que condiciona a escolha da logística: entrega em tanques de armazenamento de líquido criogénico ou produção através de geradores de membrana ou PSA (Pressure Swing Adsorption). A escolha baseia-se no débito horário, bem como na pureza exigida.
Que estratégia de engenharia para o circuito de regulação?
Uma instalação de blanketing padrão integra diferentes equipamentos: armário de gestão de fluidos, um sensor de pressão, uma saída de ar na parede superior do reservatório e a canalização para a introdução de azoto. O armário de gestão de azoto gere de forma otimizada o volume útil de azoto, em função das variações de pressão. Esta estratégia de engenharia garante a qualidade da atmosfera e de inertização nos reservatórios.
Comparação entre as diferentes técnicas de inertização com azoto
| Tipo de técnica | Função do gás | Modo de ação | Aplicações |
|---|---|---|---|
| Purga (Varrimento) | Expulsar o oxigénio de um volume. | Introdução de um gás inerte para substituir a atmosfera existente. | Purga de tubagens, tanques, cisternas, reatores. |
| Cobertura gasosa (Blanketing) | Prevenir explosões. Proteger os produtos da oxidação. | Manutenção de uma atmosfera protetora inerte sobre o produto armazenado. | Tanques de armazenamento, reservatórios. |
| Desgaseificação (Oxigénio dissolvido) | Desgaseificar um líquido. | Introdução de um gás inerte por sparging num líquido. | Líquidos (óleos, águas residuais). |
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