Por qué las plantas optan por defecto por la geometría vertical para el almacenamiento a granel de líquidos, y las decisiones de diseño que se derivan de ello.
Cuando una planta necesita almacenar un volumen considerable de líquido en un terreno limitado, el tanque vertical es casi siempre la opción por defecto. Colocar la envolvente de pie en lugar de tumbada cambia superficie en planta por altura, lo cual importa sobre todo en emplazamientos donde el terreno es caro o donde la disposición alrededor de los equipos existentes deja libre solo una pequeña huella. El mismo volumen que requeriría una envolvente horizontal larga y dos cimentaciones tipo silla de montar cabe en una única cimentación anular de una fracción de ese tamaño, y el tanque puede izarse y colocarse con una sola elevación de grúa en lugar del aparejo más complejo que exige un recipiente horizontal largo.
Un tanque vertical se construye a partir de una envolvente cilíndrica enrollada cerrada con una tapa superior y un fondo. La parte superior suele ser una tapa abombada o cónica, a veces un techo plano para tanques atmosféricos que solo necesitan mantener fuera el polvo y la lluvia. El fondo es donde realmente se toma la decisión de diseño: un fondo plano es el más económico de fabricar y funciona bien para tanques que se vacían por bombeo hasta un corte de nivel bajo, pero siempre deja un talón residual de líquido alrededor de la salida. Un fondo cónico o inclinado, en cambio, drena hacia un único punto bajo y vacía el recipiente por completo, lo cual importa en procesos por lotes donde debe evitarse la contaminación cruzada entre lotes, o simplemente cuando el producto es demasiado valioso para dejarlo atrás. La contrapartida es el coste y la altura libre: un fondo cónico añade altura y complejidad de faldón de soporte que un fondo plano no requiere.
El almacenamiento rara vez es solo almacenamiento. Muchos tanques verticales llevan un agitador de entrada superior o lateral para mantener homogénea una suspensión o evitar que un producto se sedimente o se separe con el tiempo, y el diseño mecánico del mezclador (longitud del eje, disposición de los rodamientos, tipo de sello) está determinado tanto por la relación altura/diámetro del tanque como por el propio proceso. Cuando el líquido almacenado debe mantenerse por encima o por debajo de la temperatura ambiente, se añade a la envolvente una camisa o un banco de serpentines externos, dimensionado con el mismo cálculo de pérdida o ganancia de calor que se usa para los reactores: superficie, espesor del aislamiento y diferencial de temperatura entre el producto y el medio de la camisa.
Dado que un tanque vertical es alto, su plan de boquillas se organiza por elevación en lugar de por posición alrededor de la circunferencia: una boca de hombre superior para acceso de inspección y limpieza, instrumentación de nivel y temperatura a media altura, una salida lateral o inferior para transferencia, y a menudo un drenaje independiente en el punto más bajo del fondo. El tamaño y la ubicación de la boca de hombre se determinan según lo que deba pasar por ella: un técnico con equipo de protección para un servicio químico, o simplemente una bola de pulverización de limpieza in situ para uno higiénico.
La selección de materiales sigue al servicio. El acero inoxidable 304 cubre la mayoría del almacenamiento químico e industrial general; el 316L, con su adición de molibdeno, se especifica donde hay cloruros o una química más agresiva, o donde se desea un menor contenido de carbono para proteger las zonas de soldadura de la sensibilización. Para servicio alimentario, de bebidas y farmacéutico, la superficie interior se acaba con una rugosidad definida y se pule para eliminar hendiduras donde podría alojarse el producto, mientras que los tanques que almacenan líquidos industriales no higiénicos pueden dejarse con un acabado de laminado estándar, ya que la limpiabilidad no es allí el requisito determinante.
Makfen diseña y fabrica tanques de almacenamiento verticales de acero inoxidable en el diámetro, la altura y el acabado que cada proceso requiere, con certificados de materiales y registros de prueba de presión o estanqueidad emitidos para cada recipiente.
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