CAPITULO IV ALMACENAMIENTO DE …

1 APUNTES de manejo de LA PRODUCCI N EN SUPERFICIE 1 CAPITULO IV ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS PRODUCIDOS INTRODUCCI N. El ALMACENAMIENTO contin a siendo una actividad indispensable en el transporte y manejo de hidrocarburos. La selecci n del tipo y tama o de tanque esta regida por la relaci n producci n-consumo, las condiciones ambientales, la localizaci n del tanque y el tipo de fluido a almacenar. El ALMACENAMIENTO se puede realizar en tres tipos de instalaciones: superficiales, subterr neas y en buques tanque. La capacidad de dichas instalaciones var a desde unos cuantos metros c bicos hasta miles de ellos. Existe una gran variedad de Tanques y su clasificaci n es igualmente amplia, los hay para el ALMACENAMIENTO de productos l quidos y gaseosos. Los materiales que se han empleado para su construcci n, han sido: Madera, concreto, aluminio.

2 Pl stico y acero inoxidable; siendo este ultimo el de mayor demanda por su resistencia y durabilidad. Las formas tambi n han sido variadas, aunque predomina la forma cil ndrica para el ALMACENAMIENTO de grandes vol menes. Los tanques pueden fabricarse y transportarse a su lugar de colocaci n o bien armarse en el lugar mismo donde permanecer n. Una forma t pica que se ha empleado para la clasificaci n de tanques es por las caracter sticas de su techo, en base a esto los hay de techo fijo y de techo flotante. Estos ltimos han tenido gran aceptaci n debido a la ventaja adicional de controlar autom ticamente el espacio disponible a los vapores. El sistema de sellado de los tanques es de suma importancia pues evita la emisi n de vapores a la atm sfera, lo cual presenta varias desventajas y riesgos tanto econ micos como ambientales. Existen diversos sistemas de sello como es el caso de sello met lico el cual consiste de un anillo de zapatas de acero prensadas firmemente contra la envolvente, un delantal de tela flexible cierra el espaci entre las zapatas y el techo.

3 Tambi n existen sellos magnetizados y otros de tipo flotante internos. Los tanques de techo flotante de doble puente y los llamados de pontones reducen las emisiones de vapores a la superficie y ofrecen m xima flotabilidad. Es de vital importancia durante el dise o de un tanque, las condiciones a las que este va a operar, esto incluye b sicamente: presi n y temperatura de trabajo. La presi n de trabajo esta en funci n de la presi n de vapor del fluido que se almacenar adem s de otros factores. Cuando se trata de ALMACENAMIENTO en buques tanque, las precauciones durante el vaciado y llenado de dichos tanques deben extremarse ya que cualquier derrame ocasionar adem s de lo ya mencionado, una gran contaminaci n. En general toda maniobra cualquiera que sea, debe realizarse con sumo cuidado cuando se trate de buques tanque pues el control de derrames o cualquier mal manejo ocasiona grandes p rdidas econ micas y fuertes riesgos de incendio.

4 APUNTES de manejo de LA PRODUCCI N EN SUPERFICIE 2 Para el ALMACENAMIENTO de gas natural se emplean: 1) Tanques superficiales de doble pared 2) Tanques superficiales de hormig n reforzado 3) Tanques subterr neos a baja temperatura 4) Tanques subterr neos de hormig n prensado El m s empleado es el primero ya que su dise o permite que la presi n de vapor se equilibre as misma. Los tanques cuentan con accesorios diversos cada uno de los cuales cumple una funci n espec fica. Algunos de estos accesorios son los siguientes: l neas de llenado y vaciado, v lvulas de presi n y vac o, v lvulas de relevo, v lvulas de venteo, indicadores de nivel, registro de hombre (Manhole), escaleras, flotadores y soportes. La seguridad de cualquier instalaci n es sumamente importante, este factor toma especial importancia cuando se manejan productos flamables, dentro de los que caen los hidrocarburos.

5 Las estaciones de ALMACENAMIENTO cuentan con medios para evitar derrames y escapes de vapores. Los dispositivos de control de vapores van colocados en el techo del tanque y su descarga es conducida por una tuber a la cual puede ventearlos a la atm sfera o bien conducirlos a una unidad recuperadora de vapores. Existen sistemas para detecci n de incendios y temperatura, algunos sistemas adem s, controlan el siniestro con el empleo de productos qu micos. La colocaci n de los dispositivos de control debe ser tal que su revisi n y funcionamiento sea r pido y sencillo. Los tanques est n provistos de sistemas de control de derrames, esto es un muro a su alrededor o bien un canal que conduzca el derrame a un sitio alejado y seguro, el cual debe tener una capacidad igual a la del tanque m s un porcentaje por seguridad. Por ltimo un programa adecuado de revisi n y mantenimiento de la instalaci n evitar las acciones de emergencia y las p rdidas materiales y en ocasiones Tipos de Tanques 1)Tanques de Techo C nico (Fig.

6 Sus dimensiones aproximadas son de 250 pies de di metro y 60 pies de altura. El techo est soportado por una estructura interna. El tanque de techo c nico y el de techo de domo son variaciones del tipo cil ndrico. En el tanque de techo de domo, el techo est formado por placas circulares que se auto soportan. El tipo paraguas son placas en forma de gajos. Raramente tienen mas de 60 pies de di metro interno. APUNTES de manejo de LA PRODUCCI N EN SUPERFICIE 3 APUNTES de manejo de LA PRODUCCI N EN SUPERFICIE 4 2) Tanques de Techo flotante. Estos tanques tienen gran aceptaci n debido a que reducen las perdidas por vaciado y llenado, esto se logra ya sea eliminando o manteniendo constante el espacio destinado a vapores, arriba del nivel del l quido. La pared y techo son de acero y su construcci n es semejante a los ya mencionados.

7 El techo flota sobre el l quido. La forma m s simple de este tipo de tanque se representa en la Fig. Los tanques de pontones anulares y el de techo de doble capa, son algunos variantes de este tipo de tanques. La Figura muestra los rasgos m s importantes de stos. El sello es de suma importancia especialmente en este tipo de tanques, ya que el hecho de que el techo sea m vil favorece a la fuga de vapores. El sello entre la pared y el techo m vil se logra por medio de zapatas que est n presionadas contra la pared por medio de resortes o contrapesos, con una membrana flexible atada entre la zapata y la cubierta del techo. Existen otros tanques de techo flotante pero son menos empleados. La Figura muestra otro tanque de techo flotante. Las p rdidas de vapor se evitan mediante sellos l quidos. El techo es libre de moverse hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la operaci n de que se trate o bien por efectos de variaci n de temperatura.

8 El tanque de techo con domo de agua posee un domo a presi n en el cual una membrana es libre de moverse hacia arriba o hacia abajo proporcionando una mayor capacidad de volumen. 3) Tanques de ALMACENAMIENTO a baja presi n. Se emplean para el ALMACENAMIENTO de productos vol tiles, cuya presi n a la temperatura de almacenaje varia de a 15 lb/pg2. Pueden almacenar, crudos ligeros, naftas ligeras, pentano, etc. Tanques de ALMACENAMIENTO L QUIDOS. Los tanques de ALMACENAMIENTO de hidrocarburos l quidos son los dispositivos que permiten guardar la producci n hasta que exista un mercado para su venta o bien hasta que se tenga sitio para su refinaci n. Mientras el ALMACENAMIENTO se lleva a cabo, el control del producto almacenado es de suma y vital importancia. La construcci n de tanques de ALMACENAMIENTO debe estar estrictamente apegada a normas establecidas por el El material del cual est n construidos, debe poseer caracter sticas como: resistencia a la corrosi n, al intemperismo, a la tensi n, presi n, etc.

9 En la industria petrolera se han empleado tanques de diversos materiales, tales como: madera, pl stico, concreto, aluminio y acero inoxidable. Se han construido de diversas capacidades y su construcci n est en funci n del volumen que van a almacenar, entre otros aspectos. Los tanques de mayor uso son los de acero inoxidable, la coraza de estos tanques se construye con l mina de acero, que puede ser atornillada, remachada o APUNTES de manejo de LA PRODUCCI N EN SUPERFICIE 5 soldada. La construcci n del techo es similar al de la coraza. Las l minas pueden unirse en tres formas: 1) a plomo, 2) con soldadura y tornillos, 3) con traslape telescopiado. La soldadura puede ser de dos tipos: vertical para resistir la presi n hidrost tica del tanque y horizontal para soportar compresi n originada por el mismo peso del tanque. B sicamente existen tres tipos de techo: 1) con cubierta de agua, 2) flexible o de diafragma y 3) flotante.

10 El empleo del primero persigue absorber el calor que por el ambiente el tanque adquiere y as mantenerlo a una temperatura menor que la ambiental, eliminando en cierta forma, las evaporaciones. El uso del segundo tipo de techo es debido a que ste se contrae y expande, cuando los vapores se condensan o se generan respectivamente. Dentro del tercer tipo existen variaciones como: a) Tipo sart n b) Tipo doble capa circular c) Con cubierta de pontones d) Con pontones distribuidos Durante el dise o de un tanque y todos sus accesorios, se deben considerar condiciones extremas de presi n y vac o. Las paredes de los tanques deben ser perfectamente herm ticas de manera que se impida la formaci n de bolsas y la acumulaci n de l quido en su interior. Debe destinarse un volumen para l quido y otro para vapores, este ltimo no debe exceder el 20% del volumen total del tanque.