Tanques_de_almacenamiento_de_hidrocarburos_1C_07

8/7/2019 Tanques_de_almacenamiento_de_hidrocarburos_1C_07

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Tcnicas Energticas - 67.56

Tanques de

almacenamiento de

hidrocarburos

Facultad de Ingeniera - UBA


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Introduccin

Almacenamiento del Petrleo

El almacenamiento constituye un elemento de sumovalor en la explotacin de los servicios de hidrocarburosya que:

Acta como un pulmn entre produccin y transportepara absorber las variaciones de consumo. Permite la sedimentacin de agua y barros del crudoantes de despacharlo por oleoducto o a destilacin. Brindan flexibilidad operativa a las refineras. Actan como punto de referencia en la medicin dedespachos de producto, y son los nicos aprobados

actualmente por aduana.


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Clasificacin

Clasificacin techo fijoVertical techo flotante inttecho flotante ext

Construccin Horizontal a patm (camiones)a p>patm (cigarros)

EsferasDoble pared (criognicos - GNL)

Produccion (refinera)Uso Yacimiento

Terminal de despachoReserva

CrudoProducto Naftas

LPG, etc.


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Normas aplicables

ASTM American Society for Testing MaterialsAPI American Petroleum Institute

NFPA National Fire Protection AssociationSTI Steel Tank InstituteUL Underwriters Laboratories Inc. (E.U.A.)ULC Underwriters Laboratories of Canada

En nuestro pas, comunmente se disea segnnormas API que hacen referencia a los materiales

fijados por las normas ASTM, y se siguen las normasde seguridad dadas por NFPA.


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Normas aplicables

API 650: es la norma que fija la construccin de tanquessoldados para el almacenamiento de petrleo. La presininterna a la que pueden llegar a estar sometidos es de 15

psig, y una temperatura mxima de 90 C. Con estascaractersticas, son aptos para almacenar a la mayora delos productos producidos en una refinera. Hay otras

adems de esta (API 620, API 12B, etc.)

Para productos que deban estar a mayor presin (ej. LPG)

hay otras normas que rigen su construccin.

En aplicaciones especiales, se utilizan tanques criognicos(ej. Almacenamiento de gas natural licuado), que se rigen

por una norma especfica.


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Generalidades

Tanques verticales techo fijo o flotante

Boca de sondeo: para la medicion manual de nivel y

temperatura, y para la extraccin de muestras.PAT: en funcin del dimetro del tanque, existe un mnimo fijadopor la norma. Pasos de hombre: son bocas de aprox. 600 mm de dimetro

para el ingreso al interior del tanque. La cantidad mnimanecesaria la fija la norma en funcin del dimetro del tanque. Bocas de limpieza: se colocan cuando se considera necesario.

Son aberturas de 1.2 x 1.5 m aprox dependiendo del dimetrodel tanque y de la altura de la primer virola. Base de hormign: se construye un aro perimetral de hormignsobre el que debe apoyar el tanque para evitar hundimiento en el

terreno y corrosin de la chapa.


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GeneralidadesTanques verticales techo fijo o flotante

Telemedicin: hay distintos sistemas, cada uno con sus

ventajas y mbito de aplicacin. Entre ellos podemosmencionar para la medicin de nivel:

HTG: medicin hidrosttica de tanques. Los ltimos modelos acusanuna precisin del 0.02%

Servomecanismos: un palpador mecnico sigue el nivel de lquido.

Precisin de 1 mm aprox.

Radar: se enva una seal por medio de una antena, que rebota y

vuelve a la fuente. Precisin 1 mm aprox.

Para la medicin de temperatura, se utilizan tubos convarios sensores ubicados en distintas alturas, para medirla a

distintos niveles de lquido (estratificacin). Precisin hasta0.05C


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Generalidades

Telemedicin:


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Generalidades

Tanques verticales techo fijo o flotante Instalacin contra incendios: debe cumplir con lo dispuestopor la ley 13660. Deben contar con fumais que suministren

espuma dentro del recipiente, y con un anillo de incendiosque sea capaz de suministrar el caudal de agua mnimo queexige la ley.

Serpentn de calefaccin: empleado en productos como elcrudo (sedimentacin de parafinas) y fuel oil (mantenerviscosidad adecuada), son tubos de acero por los que

circula vapor a baja presin. Agitadores: se utilizan para mantener uniforme la masa dehidrocarburos dentro del tanque. Son hlices accionadaspor un motor externo que giran dentro de la masa de

producto.


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Generalidades

Tanques verticales techo fijo o flotante Recinto: segn lo exige la ley 13660, debe existir alrededordel tanque un recinto capaz de contener hasta el 10% ms

de la capacidad mxima del tanque. En caso de haber msde un tanque dentro del recinto, el mismo deber ser capazde contener la capacidad mxima del tanque ms grande,

ms el 50% de la capacidad total de los tanques restantes.Dicho recinto estar delimitado por un muro o por un taludde tierra. Los tanques de 10.000 m3 de capacidad o

mayores debern ubicarse en recintos individuales. Drenajes: por seguridad, la apertura del drenaje del recintodebe poder hacerse siempre desde el exterior del muro decontencin, para recuperar el producto en caso de rotura del

tanque. Drenajes pluviales e industriales segregados.


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Generalidades

Tanques verticales VPV (vlvulas de presin y vaco): son necesarias ya queel tanque respira debido a:

vaciado / llenado

alta TVR del hidrocarburo almacenado

aumento de la temperatura

exposicin al fuego

Normativa de referencia: API 2000

Presin de apertura para presin/vaco: 22 mm H2O

En hidrocarburos pesados (fuel oil, asfaltos, lubricantes), secolocan cuellos de cigea con arrestallamas.


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Generalidades

Techo flotante

Tanques verticales

Constan de una membrana solidaria al espejo de productoque evita la formacin del espacio vapor, minimizandoprdidas por evaporacin al exterior y reduciendo el dao

medio ambiental y el riesgo de formacin de mezclasexplosivas en las cercanas del tanque.

El techo flotante puede ser interno (existe un techo fijo

colocado en el tanque) o externo (se encuentra a cieloabierto).

En cualquier caso, entre la membrana y la envolvente deltanque, debe existir un sello.


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GeneralidadesTecho flotante interno

Tanques verticales

Los nuevos techos internos se construyen en aluminio, y se

coloca un domo geodsico como techo fijo del tanque. Lasventajas que presenta el domo con respecto a un techoconvencional son:

Es un techo autoportante, es decir, no necesita columnasque lo sostenga. Esto evita el tener que perforar lamembrana.

Se construye en aluminio, lo cual lo hace ms liviano. Se construyen en el suelo y se montan armados medianteuna gra, evitando trabajos riesgosos en altura.

Cuando se coloca un techo interno flotante, no se colocanVPV, sino que se practican ventanas en la parte superior de laenvolvente contra el techo.


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Generalidades

Estructura techo flotante interno

Techo domo con techo flotante interno

G lid d


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GeneralidadesTecho flotante

Tanques verticales

Pontones: son cilindros estancos que flotan sobre el espejo

de producto y sustentan al techo. No deben ser uncomponente estructural del techo sometidos a esfuerzos, yaque esto producira su pinchadura y posterior hundimiento.

Techo internoflotante

G lid d


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GeneralidadesTecho flotante

Tanques verticales

Membranas: como alternativa a los pontones, se pueden

colocar membranas de contacto total. Estas evitan el espaciovapor que queda entre el lquido y el techo flotante conpontones. Pueden ser de aluminio o polmeros patentados.

Sellos: se encargan de minimizar las fugas de vapores en launin 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 esindispensable, puede ser del tipo pantogrfico de zapata o deespuma montada en fase lquida. El sello secundario se monta

sobre el primario y puede tener rodamientos que apoyencontra la pared del tanque.

G lid d


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GeneralidadesSellos

Tanques verticales techo flotante sello primario tipopantgrafo.

G lid d


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GeneralidadesSellos

Tanques verticales techo flotante

Sello primario de espuma Sello secundario

G lid d


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Generalidades

Techo flotanteTanques verticales

Drenaje del techo flotante exterior: debido a que es un techoque se encuentra a cielo abierto, debe poder drenar el agua delluvia que caiga sobre l. Para esto, se disea con un puntobajo y una vlvula antirretorno, y una caera (o manguerote)que pasa por el interior del tanque y en contacto con elproducto almacenado hasta que sale por un punto bajo de laenvolvente (para que no interfiera con el techo).

Algunos diseos, permiten la inyeccin de espuma por eldrenaje del techo para casos de emergencia.

G lid d


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Generalidades

Drenaje de techo

LPG


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LPGEsferas y cigarros

Conceptos bsicos:

Si se dispusiera almacenar gas licuado de petrleo a presin

atmosfrica, se requeriran tanques que mantuvieran unatemperatura de 42C, con toda la complejidad que elloimplica. Por esto, se utilizan recipientes a presin con forma

esfrica o cilndrica que trabajan a una presin interior de 15kg/cm2 aprox y a temperatura ambiente.Estos recipientes se disean de acuerdo a normas API, queconsideran el diseo del recipiente a presin como lo hace elCdigo ASME seccin VIII.Comparados con un tanque, la ventaja fundamental quepresentan estos equipos es que cuando se los saca de servicio

se los puede inspeccionar visualmente a ambos lados de lachapa en su totalidad (piso de tanques)

LPG


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Conceptos bsicos:

La linea de llenado ingresa al recipiente por la parte superior, y

la de aspiracin toma producto por la parte inferior. Por normade seguridad, deben contar con vlvulas de bloqueo deaccionamiento remoto para el caso de siniestros que pudieran

ocurrir.

Como todo recipiente crtico a presin, deben contar con doblevlvula de seguridad independientes, doble sistema para la

lectura de nivel independientes, dos medios independientespara la lectura de presin.

Cuentan tambin con su instalacin contra incendios,

comprendida por rociadores, monitores, instalaciones deespuma, etc.

LPG


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Conceptos bsicos:

Estos recipientes no utilizan VPV ni ningn otro sistema para el

vaciado o llenado. Esto se debe a que se trabaja con elequilibrio lquido vapor del GLP que haya en su interior. Albajar la presin (vaciado), ms producto pasa a la fase vapor.

Durante el llenado, el aumento de presin hace que elproducto vuelva a la fase lquida. La presin esaproximadamente constante.

De todas formas, las vlvulas de seguridad ventean a la lneade antorchas ante cualquier aumento de presin (ej: aumentode temperatura en verano)

LPG


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LPGEsferas

Las esferas se construyen en gajos utilizando chapas deacero. Se sostienen mediante columnas que deben ser

calculadas para soportar el peso de la esfera durante la pruebahidrulica (pandeo).

Al igual que en los cigarros, todas las soldaduras deben ser

radiografiadas para descartar fisuras internas que se pudieranhaber producido durante el montaje.

Cuentan con una escalera para acceder a la parte superior

para el mantenimiento de las vlvulas de seguridad, aparatosde telemedicin, etc.

LPG


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LPGCigarros

Los recipientes horizontales (cigarros) se emplean hasta undeterminado volumen de capacidad. Para recipientes mayores,

se utilizan las esferas.Los casquetes de los cigarros son toriesfricos, semielpticos osemiesfricos. Sus espesores estn en el orden de (para una

misma p, T y ): semielptico: es casi igual al de la envolvente.

toriesfrico: es aproximadamente un 75% mayor que elsemielptico.

semiesfrico: es casi la mitad del semielptico.

LPG


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Bibliografa

Biblioteca del IAPG:http://www.iapg.com/ El abece del petrleo y del gas:

http://www.educ.ar/educar/superior/biblioteca_digital/disciplinas/verdocbd.jsp?Documento=116436

Manual del combustible:http://www.repsolypf.com/esp/argentina/bienvenidoalinfinito/manualcombustible/manual.htm

Administracin de Energa de los EEUU:http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html

BTE:http://www.baillietank.com/products.htm

ENRAF:http://www.enraf.com

Pefow:http://www.pefow.com/default.htm

Petrogreen:http://www.petrogreen.com.ar ISI:http://www.isiven.com/presentaciones/cubiertas_flotantes.PDF

HMT:http://www.diorcaindustrial.com/hmt/aluminator.htm

Technodyne:http://www.lpg-tanks.co.uk

VTV:http://www.vijaytanks.com/spheres.htm
http://www.iapg.com/http://www.educ.ar/educar/superior/biblioteca_digital/disciplinas/verdocbd.jsp?Documento=116436http://www.educ.ar/educar/superior/biblioteca_digital/disciplinas/verdocbd.jsp?Documento=116436http://www.educ.ar/educar/superior/biblioteca_digital/disciplinas/verdocbd.jsp?Documento=116436http://www.repsolypf.com/esp/argentina/bienvenidoalinfinito/manualcombustible/manual.htmhttp://www.repsolypf.com/esp/argentina/bienvenidoalinfinito/manualcombustible/manual.htmhttp://www.repsolypf.com/esp/argentina/bienvenidoalinfinito/manualcombustible/manual.htmhttp://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.htmlhttp://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.htmlhttp://www.baillietank.com/products.htmhttp://www.enraf.com/http://www.pefow.com/default.htmhttp://www.petrogreen.com.ar/http://www.isiven.com/presentaciones/cubiertas_flotantes.PDFhttp://www.diorcaindustrial.com/hmt/aluminator.htmhttp://www.lpg-tanks.co.uk/http://www.vijaytanks.com/spheres.htmhttp://www.vijaytanks.com/spheres.htmhttp://www.lpg-tanks.co.uk/http://www.diorcaindustrial.com/hmt/aluminator.htmhttp://www.isiven.com/presentaciones/cubiertas_flotantes.PDFhttp://www.petrogreen.com.ar/http://www.pefow.com/default.htmhttp://www.enraf.com/http://www.baillietank.com/products.htmhttp://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.htmlhttp://www.repsolypf.com/esp/argentina/bienvenidoalinfinito/manualcombustible/manual.htmhttp://www.repsolypf.com/esp/argentina/bienvenidoalinfinito/manualcombustible/manual.htmhttp://www.educ.ar/educar/superior/biblioteca_digital/disciplinas/verdocbd.jsp?Documento=116436http://www.educ.ar/educar/superior/biblioteca_digital/disciplinas/verdocbd.jsp?Documento=116436http://www.iapg.com/

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