Tanques de almacenamiento de hidrocarburos

1 T cnicas Energ ticas - de almacenamiento de hidrocarburosFacultad de Ingenier a - UBAI ntroducci nAlmacenamiento del Petr leoEl almacenamiento constituye un elemento de sumo valor en la explotaci n de los servicios de hidrocarburos ya que: Act a como un pulm n entre producci n y transporte para absorber las variaciones de consumo. Permite la sedimentaci n de agua y barros del crudo antes de despacharlo por oleoducto o a destilaci n. Brindan flexibilidad operativa a las refiner as. Act an como punto de referencia en la medici n de despachos de producto, y son los nicos aprobados actualmente por nClasificaci ntecho fijoVertical techo flotante inttecho flotante extConstrucci nHorizontal a patm (camiones)a p>patm (cigarros)EsferasDoble pared (criog nicos - GNL)Produccion (refiner a)UsoYacimientoTerminal de despachoReservaCrudoProducto NaftasLPG, aplicables ASTMA merican Society for Testing Materials APIA merican Petroleum Institute NFPAN ational Fire Protection Association STIS teel Tank Institute ULUnderwriters Laboratories Inc.

2 ( ) ULCU nderwriters Laboratories of CanadaEn nuestro pa s, comunmente se dise a seg n normas API que hacen referencia a los materiales fijados por las normas ASTM, y se siguen las normas de seguridad dadas por aplicablesAPI 650: es la norma que fija la construcci n de Tanques soldados para el almacenamiento de petr leo. La presi n interna a la que pueden llegar a estar sometidos es de 15 psig, y una temperatura m xima de 90 C. Con estas caracter sticas, son aptos para almacenar a la mayor a de los productos producidos en una refiner a. Hay otras adem s de esta (API 620, API 12B, etc.)Para productos que deban estar a mayor presi n (ej. LPG) hay otras normas que rigen su construcci aplicaciones especiales, se utilizan Tanques criog nicos (ej. almacenamiento de gas natural licuado), que se rigen por una norma espec verticales techo fijo o flotante Boca de sondeo: para la medicion manual de nivel y temperatura, y para la extracci n de muestras.

3 PAT: en funci n del di metro del tanque, existe un m nimo fijadopor la norma. Pasos de hombre: son bocas de aprox. 600 mm de di metro para el ingreso al interior del tanque. La cantidad m nima necesaria la fija la norma en funci n del di metro del tanque. Bocas de limpieza: se colocan cuando se considera necesario. Son aberturas de x m aprox dependiendo del di metro del tanque y de la altura de la primer virola. Base de hormig n: se construye un aro perimetral de hormig n sobre el que debe apoyar el tanque para evitar hundimiento en elterreno y corrosi n de la verticales techo fijo o flotante Telemedici n: hay distintos sistemas, cada uno con sus ventajas y mbito de aplicaci n. Entre ellos podemos mencionar para la medici n de nivel: HTG: medici n hidrost tica de Tanques . Los ltimos modelos acusan una precisi n del Servomecanismos: un palpador mec nico sigue el nivel de l n de 1 mm aprox.

4 Radar: se env a una se al por medio de una antena, que rebota y vuelve a la fuente. Precisi n 1 mm la medici n de temperatura, se utilizan tubos con varios sensores ubicados en distintas alturas, para medirla a distintos niveles de l quido (estratificaci n). Precisi n hasta CGeneralidadesTelemedici n:GeneralidadesTanques verticales techo fijo o flotante Instalaci n contra incendios: debe cumplir con lo dispuesto por la ley 13660. Deben contar con fumais que suministren espuma dentro del recipiente, y con un anillo de incendios que sea capaz de suministrar el caudal de agua m nimo que exige la ley. Serpent n de calefacci n: empleado en productos como el crudo (sedimentaci n de parafinas) y fuel oil (mantener viscosidad adecuada), son tubos de acero por los que circula vapor a baja presi n. Agitadores: se utilizan para mantener uniforme la masa de hidrocarburos dentro del tanque.

5 Son h lices accionadas por un motor externo que giran dentro de la masa de verticales techo fijo o flotante Recinto: seg n lo exige la ley 13660, debe existir alrededor del tanque un recinto capaz de contener hasta el 10% m s de la capacidad m xima del tanque. En caso de haber m s de un tanque dentro del recinto, el mismo deber ser capaz de contener la capacidad m xima del tanque m s grande, m s el 50% de la capacidad total de los Tanques restantes. Dicho recinto estar delimitado por un muro o por un talud de tierra. Los Tanques de m3 de capacidad o mayores deber n ubicarse en recintos individuales. Drenajes: por seguridad, la apertura del drenaje del recinto debe poder hacerse siempre desde el exterior del muro de contenci n, para recuperar el producto en caso de rotura del tanque. Drenajes pluviales e industriales verticales VPV (v lvulas de presi n y vac o): son necesarias ya que el tanque respira debido a: vaciado / llenado alta TVR del hidrocarburo almacenado aumento de la temperatura exposici n al fuegoNormativa de referencia: API 2000 Presi n de apertura para presi n/vac o: 22 mm H2 OEn hidrocarburos pesados (fuel oil, asfaltos, lubricantes), se colocan cuellos de cig e a con flotanteTanques verticales Constan de una membrana solidaria al espejo de producto que evita la formaci n del espacio vapor, minimizando p rdidas por evaporaci n al exterior y reduciendo el da o medio ambiental y el riesgo de formaci n de mezclas explosivas en las cercan as del techo flotante puede ser interno (existe un techo fijo colocado en el tanque) o externo (se encuentra a cielo abierto).

6 En cualquier caso, entre la membrana y la envolvente del tanque, debe existir un flotante internoTanques verticalesLos nuevos techos internos se construyen en aluminio, y se coloca un domo geod sico como techo fijo del tanque. Las ventajas que presenta el domo con respecto a un techo convencional son: Es un techo autoportante, es decir, no necesita columnas que lo sostenga. Esto evita el tener que perforar la membrana. Se construye en aluminio, lo cual lo hace m s liviano. Se construyen en el suelo y se montan armados mediante una gr a, evitando trabajos riesgosos en se coloca un techo interno flotante, no se colocan VPV, sino que se practican ventanas en la parte superior de la envolvente contra el techo flotante internoTecho domo con techo flotante internoGeneralidadesTecho flotanteTanques verticalesPontones: son cilindros estancos que flotan sobre el espejo de producto y sustentan al techo.

7 No deben ser un componente estructural del techo sometidos a esfuerzos, ya que esto producir a su pinchadura y posterior hundimiento. Techo internoflotanteGeneralidadesTecho flotanteTanques verticales Membranas: como alternativa a los pontones, se pueden colocar membranas de contacto total. Estas evitan el espacio vapor que queda entre el l quido y el techo flotante con pontones. Pueden ser de aluminio o pol meros patentados. Sellos: se encargan de minimizar las fugas de vapores en la uni n entre el techo flotante y la envolvente del tanque. Hay dedistintos tipos y para obtener buenos resultados se coloca un sello primario y uno secundario. El sello primario, que es indispensable, puede ser del tipo pantogr fico de zapata o de espuma montada en fase l quida. El sello secundario se monta sobre el primario y puede tener rodamientos que apoyen contra la pared del verticales techo flotante sello primario tipo pant grafo.

8 GeneralidadesSellosTanques verticales techo flotante Sello primario de espuma Sello secundarioGeneralidadesTecho flotanteTanques verticales Drenaje del techo flotante exterior: debido a que es un techo que se encuentra a cielo abierto, debe poder drenar el agua de lluvia que caiga sobre l. Para esto, se dise a con un punto bajo y una v lvula antirretorno, y una ca er a (o manguerote) que pasa por el interior del tanque y en contacto con el producto almacenado hasta que sale por un punto bajo de la envolvente (para que no interfiera con el techo). Algunos dise os, permiten la inyecci n de espuma por el drenaje del techo para casos de de techoLPGE sferas y cigarrosConceptos b sicos:Si se dispusiera almacenar gas licuado de petr leo a presi n atmosf rica, se requerir an Tanques que mantuvieran una temperatura de 42 C, con toda la complejidad que ello implica. Por esto, se utilizan recipientes a presi n con forma esf rica o cil ndrica que trabajan a una presi n interior de 15 kg/cm2 aprox y a temperatura recipientes se dise an de acuerdo a normas API, que consideran el dise o del recipiente a presi n como lo hace el C digo ASME secci n con un tanque, la ventaja fundamental que presentan estos equipos es que cuando se los saca de servicio se los puede inspeccionar visualmente a ambos lados de la chapa en su totalidad (piso de Tanques )LPGE sferas y cigarrosConceptos b sicos:La linea de llenado ingresa al recipiente por la parte superior, y la de aspiraci n toma producto por la parte inferior.

9 Por norma de seguridad, deben contar con v lvulas de bloqueo de accionamiento remoto para el caso de siniestros que pudieran todo recipiente cr tico a presi n, deben contar con doble v lvula de seguridad independientes, doble sistema para la lectura de nivel independientes, dos medios independientes para la lectura de presi tambi n con su instalaci n contra incendios, comprendida por rociadores, monitores, instalaciones de espuma, y cigarrosConceptos b sicos:Estos recipientes no utilizan VPV ni ning n otro sistema para elvaciado o llenado. Esto se debe a que se trabaja con el equilibrio l quido vapor del GLP que haya en su interior. Al bajar la presi n (vaciado), m s producto pasa a la fase vapor. Durante el llenado, el aumento de presi n hace que el producto vuelva a la fase l quida. La presi n es aproximadamente todas formas, las v lvulas de seguridad ventean a la l nea de antorchas ante cualquier aumento de presi n (ej: aumento de temperatura en verano)LPGE sferas Las esferas se construyen en gajos utilizando chapas de acero.

10 Se sostienen mediante columnas que deben ser calculadas para soportar el peso de la esfera durante la prueba hidr ulica (pandeo).Al igual que en los cigarros, todas las soldaduras deben ser radiografiadas para descartar fisuras internas que se pudieran haber producido durante el con una escalera para acceder a la parte superior para el mantenimiento de las v lvulas de seguridad, aparatos de telemedici n, Los recipientes horizontales (cigarros) se emplean hasta un determinado volumen de capacidad. Para recipientes mayores, se utilizan las esferas. Los casquetes de los cigarros son toriesf ricos, semiel pticos osemiesf ricos. Sus espesores est n en el orden de (para una misma p, T y ): semiel ptico: es casi igual al de la envolvente. toriesf rico: es aproximadamente un 75% mayor que el semiel ptico. semiesf rico: es casi la mitad del semiel y cigarrosBibliograf a Biblioteca del IAPG: El abece del petr leo y del gas: Manual del combustible: Administraci n de Energ a de los EEUU: BTE: ENRAF: Pefow: Petrogreen: ISI: HMT: Technodyne: VTV.