Pérdidas y Normas de seguridad en tanques de almacenamiento de hidrocarburos

Pérdidas y Normas de seguridad en tanques de almacenamiento de hidrocarburos 1.

El a lmacena miento

de los combustibles en for ma correcta ayuda a que las  pérdidas puedan ser red ucidas, aunque no eliminadas, por  las característ icas  propias de los prod os  productos del petróleo eo.. El a lmacena miento

constituye un elemento de s umo valor  or en en la explotación de los servici os de hidrocar   buros ya que:

Actúa como un pulmón entre prod entre producción y transporte para a bsor  ber las var iaciones de consumo. Per mi mite la sedimentación de agua y  barros del cr udo antes de despachar lo por  oleoducto o a destilac ión ón.. Br indan f lexibilidad operat iva a las ref inerías. Actúan como punto de referenc ia en la medición de despachos de prod de  producto cto,, y son los únicos apro bados act ualmente por ad por aduana ana.. Una de las pérdidas que tienen mayor  peso  peso son las que se producen por  var iación de tem perat ura ra;; la  pintura de los tanques tiene una gran inf lu luencia para estas var iaciones. También se a bordan aspectos de s uma im portancia a tener en c uenta para operar  con los tanques de petró de petróleo eo,, de bido a que estos a lcanzan a lturas signif icativas, están expuestos a los rayos de las tor mentas eléctr icas y producto de s u contenido (combust ible), son f la ma bles y pueden ocasionar acc onar  accidentes dentes.. Sin embargo, hay un número def inido de nor mas de segur idad las cuales de berán ser  seguidas estr ictamente para ev itar lesiones ser ias o la muerte erte,, así como ta mbién daños a la propiedad y pérdida de producción. 2. ANTECEDENTES

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Durante

el almacenaje de hidrocar  bu generan pro blemas al momento de ser   buros se generan pro conservados en tanq ues de a lmacena miento por diferentes factores, ya sean f ugas causadas por pérd idas de dichos hidrocar  buros. A raíz de esto se presentan los pro blemas planteados de bido a la falta de infor mación de las nor mas que se de ben tener c laras en caso de pe ligro por f ugas en los tanques de almacena mientos. 2.1. Identificación

del problema

Pérdidas ca usadas por  pres  presión y almacenaje inde bido en los tanques de a lmacena miento. Medidas de segur idad que de ben tomarse en caso de encontrarse ante incidentes 2.2.

Formulación del problema

Al existir una presión muy alta en un tanque, ¿Cómo se podría evitar todo t i po  po de daños  para no tener que la mentar pérdidas humanas? 3. Conocer so bre las pérdidas y nor mas de segur idad en tanq ues de almacena miento de petró leo porque las pérdidas van ligadas con las nor mas de segur idad, ya que al existir pérdidas o f ugas en uno de los tanques de petróleo existe una gran r iesgo de cometer accidentes en dichos lugares donde se presenta la f uga. 1. Generales 4. Objetivos y y

ar so so bre Infor mar 

como ev itar pérdidas en los tanques de a lmacena miento Conocer  las nor mas de segur idad para ev itar accidentes fata les.

1. Específicos y

y

2.4.

de colores para cada tanque de almacena miento de petróleo y/o der ivados para no o btener pérdidas. Designar  las medidas de segur idad f undamentales en el manejo de tanques de  petróleo

Preguntas de investigación y

y y y

2.5.

  pos Def inir  los ti pos

¿Qué colores de ben usarse para el almacenaje del petróleo y s us der ivados para evitar perdidas? ¿Por qué de ben usarse estos colores para el almacenaje de petró leo? ¿Cuáles de ben ser las nor mas de segur idad en el manejo de tanq ues de petróleo? ¿Cuáles son las técnicas utilizadas para minimizar  los daños producidos por  rayos y corr ientes trans itor ias?

Justificación

Decidí rea lizar la

para que exista el conocimiento de que medidas se de ben tomar para evitar pérdidas de petróleo como ta mbién las nor mas de segur idad, ya que esto es muy im portante en el cam po de la Ingeniería Petrolera.

2.6.

investigación

Viabilidad

La investigación es via ble porque cuento con los datos necesar ios para llevar la a ca bo, además q ue puedo contar  contar con con el asesora miento de personas ligadas al tema.

Tabla 1. Cuadro de Acciones

Fuente: Ela boración Propia

2.

3. MARCO TEÓR ICO 3.1. Tipos de tanques de almacenamiento de H.C. 3.1.1. Tanques verticales ± techo flotante (ISI: http http://www. ://www.isiven.com/presentaciones/c ubiertas_f lotantes.PDF) Constan de una membrana solidar ia al espejo de prod de producto que evita la for mac ión del espacio vapor, minimizando pérdidas por evaporac ión al exter ior y red uciendo el daño medio a mbiental y el r iesgo de for mac ión de mezc las explosivas en las cercanías del tanque. El techo f lotante

puede ser interno (existe un techo f i jo  jo colocado en el tanque) o externo (se encuentra a cielo a bierto). En cualquier caso, entre la membrana y la envolvente del tanque, de be existir un sello. Los nuevos techos internos se constr uyen en aluminio, y se co loca un domo geodés ico como techo f i jo  jo del tanque. Las ventajas que presenta el domo con respecto a un techo convenc ional son: Es un techo a utoportante, es decir , no neces ita columnas que lo sostenga. Esto evita el tener que perforar  la membrana.

Se constr uye en a luminio, lo cual lo hace más liviano. Se constr uyen en el suelo y se montan ar mados mediante una grúa, ev itando tra bajos r iesgosos en a ltura.

Figura 1. 3.1.2. Tanques Flotantes Plegables (SENTEC ± Tanques RO-TA NK ) Los tanques f lotantes  RO-TANK  han sido desarrollados para el almacena miento de hidrocar  bu  polución que no disponen de tanques  buros recu perados por embarcac iones ant i po  propios o cuya capacidad es insuf iciente. Los RO-TA NK  pueden ser re molcados llenos o vacíos a velocidades de hasta 7 n udos en f unción del estado del mar. Gracias a sus conexiones rápidas ASTM es pos ible unir  var ios tanques para su remolque o fondeo conjunto nto..

Figura 2. Los RO-TA NK  están fa br icados de una gr uesa plancha de caucho  Neopreno reforzado con 4 capas inter iores de tejido de po liéster, un mater ial extraordinar iamente res istente a la a bras ión y a la perforac ión. Su recubr imi imiento de ca ucho  Hypalon los hace especialmente res istentes a los hidrocar  buros y a los agentes at mosfér icos (rayos ultravioleta, ozono, sa litre). Los RO-TA NK  vacíos se a lmacenan enrollados en una caja de madera de reducidas dimensiones. Ta mbién es pos ible estibar hasta 10 tanq ues de 15 m3 en un sólo carretel de accionamiento hidráulico. Los ROR O-TA TA NK  pueden ser a biertos en a mbos extremos  para s u lim pieza inter ior mediante agua a presión o con detergentes.

DATOS TÉCNICOS Ro-Tank 5 m3 Ro-Tank 10 m3 Ro-Tank 15 m3 Ro-Tank 25 m3 Ro-Tank 50 m3

Dimensiones (lleno) 5,3 x 2,2 x 0,8 m 9,5 x 2,2 x 0,8 m 14 x 2,2 x 0,8 m 22 x 2,2 x 0,8 m 14 x 3,8 x 1,8 m

Dimensiones (embalado) 2,2 x 0,5 x 0,5 m 2,2 x 0,8 x 0,8 m 2,2 x 1,0 x 1,0 m 2,2 x 1,2 x 1,2 m 4 x 1 x 0,8 m

Peso en seco 125 K g. g. 195 K g. g. 265 K g. g. 575 K g. g. 650 K g. g.

Tabla 2. Datos técnicos Fuente: Ro-Tank 

3.1.3. Esferas  jaytanks.com/spheres.ht m) ( VTV: http://www.vi jaytanks.co Las esferas se constr uyen en gajos utilizando chapas de acero acero.. Se sostienen mediante columnas que de ben ser calculadas para soportar e l peso de la esfera durante la pr ue ba hidráulica (pandeo).Al igual que en los cigarros, todas las soldaduras de ben ser  radiograf iadas para descartar f isuras internas que se pudieran ha ber producido durante el montaje. Cuentan con una esca lera para acceder a la parte s u per ior para el mantenimi ento de las válvulas de segur idad dad,, aparatos de telemedición, etc.

Figura 3. 3.1.4. Horizontales (ENRAF: http://www.enraf.com) Los reci p  pientes hor izonta les (cigarros) se em plean hasta un deter mi minado volumen de capacidad. Para reci p  pientes mayores, se utilizan las esferas. Los casquetes de los cigarros son tor iesfér icos, semielípticos o semiesfér icos. Sus espesores están en el orden de (para una misma p, T y ): semielíptico: es cas i igual al de la envolvente. tor iesfér ico: es aprox imada mente un 75% mayor que el semielíptico. semiesfér ico: es cas i la mitad del semielíptico.

Figura 4. 3.2. Colores de tanques de almacenamiento (www. monograf ias as.co .com/tra bajos23/ perdidas-petroleo/perdidas-petroleo.shtml) Un tanque que almacena petró acena petróleo combustible, el color  or prefer  prefer ido para este t i po  po de combustible es el negro, por  la a bsorción de calor  or qque este color propicia, y hace más f lui ra.. luido el petróleo a l ganar en tem peratura

Tabla 2. Tipos de colores para el almacenaje de cada producto Producto Gas licuado de  petróleo Gasolina de aviación Gasolina especial Gasolina regular   Nafta industr ia l  Nafta

especial

Color primario Color secundario Envolvente Blanco Blanco  br ill illante  br ill illante  Naranja

Ber mellón (rojo) Ber mellón (rojo) Turquesa Ber mellón (rojo)

Techo -

-

Aluminio

Blanco  br ill illante

Azul tr ianón

Aluminio

Blanco  br ill illante

-

Aluminio

Blanco  br ill illante

Blanco  br ill illante

Aluminio

Blanco  br ill illante

Blanco  br ill illante

Aluminio

Blanco  br ill illante

Solventes Aluminio Blanco  br ill illante Verde t urquesa Tolueno Azul claro Aluminio Blanco  br ill illante Tur  bocombustible  producción Gr is acero Aluminio Blanco  br ill illante nacional Tur  bocombustible Gr is acero Aluminio Blanco  br ill illante exportación Verde Queroseno Blanco  br ill Aluminio Blanco  br ill illante illante esmeralda Combustible Amar ill illo Aluminio Blanco  br ill illante diesel tostado Aceites Cocoa Aluminio Blanco  br ill illante lubr icantes Aceite usado Cocoa  Negro  br ill illante  Negro mate  Negro mate Petróleo Blanco  br ill illante  Negro mate  Negro mate combustible Petróleo cr udo  Negro  br ill Aluminio Blanco  br ill illante illante Verde manzana Ferroprotector  Ferroprotector  Ferroprotector  Asfa lto negro negro negro Alcohol Azul tr ianon Aluminio Blanco  br ill illante desnaturaliza-do Agua Gr is dublin Gr is dublin Gr is dublin Fuente: Ing.  Néstor A. Moreno Domenech Los prod Los productos  blancos del petróleo (diesel, queroseno, naftas y gaso linas) de ben estar  almacenados en tanques en que el color de la pintura haga ref lexión a la luz, por  lo que en estos casos se escoge e l aluminio  br ill illante para el envolvente, y el  blanco  br ill illante  para el techo.

3.3. Otros factores en pérdidas de combustibles Otro factor a considerar  derar en en las pérdidas de combustibles es la pres ión. Cuando se a bre el registro de medición para medir la a ltura del producto por  medio de la lienza, gran parte de la pres ión se libera a la at mósfera produci endo un escape de vapores, com puesto por a por  aire y gas puro, que representa una pérdida de acuerdo con la capacidad del tanque. Si por ejem plo una gasolina motor  otor aa una tem perat ura de 26,7 oC la pérdida en litros que ocasiona esta diferencia de pres ión, antes de a br ir el registro de medición y después de cerrar lo, puede est imarse como sigue en un tanque de 5 000 metros cú bicos, con diferentes por c iento de llenado el tanque.

Tabla 3. Pérdidas debido a la caída de presión

Lleno con un 75% Lleno con un 50% Lleno con un 25%

Caída de presión en mm de agua 110 110 110

Pérdidas en litros 25 aprox imada mente. 50 aprox imada mente. 74 aprox imada mente.

Fuente: Ela boración Propia Esta

pérdida puede disminuir a una cantidad mucho menor, s i se instala un tubo que vaya desde el registro de medición en el techo del tanque, hasta una altura ca lculada del fondo; al a br ir el registro para medir, sola mente se escapará la presión que hay en el tubo, con el consiguiente ahorro de combustible, ya que la pres ión en el tanque se mantendrá con muy poca var iac ión; el manómetro instalado en el techo del tanque indicará la pres ión o depres i ón en el inter ior, y la correcc ión que hay q ue hacer a la acces or ios medición para conocer  la alt ura del producto en el inter ior. De no tener estos accesor  en el tanque, se recomienda efect uar las mediciones en las pr im día,, en imeras horas del día que la presión dentro del tanque es menor, y por  lo tanto menor el escape de gases gases.. Cuando se a lmacena un producto volátil en un tanque, es im prescindible una sistemática revisión para detectar c ualquier escape de gases, ya sea s ea por e l registro de medición,  perforación en el techo, o por otros registros stros;; estos escapes traen co mo consecuencia que la válvula de pres ión y vacío no retenga pres ión, lo que puede producir pérdidas ascendentes a var ios miles dé litros mensuales, de acuerdo con la capacidad del tanque. Al igual que en los grandes tanques de a lmacena miento, donde las pérdidas de ben ser  analizadas diar ia mente para encontrar  las causas, los tanques soterrados a unque más  pequeños, están s u jetos a situaciones que no pueden ser detectadas v isualmente; por esta razón, igualmente de ben ser ana lizadas sus pérdidas, en evitación de perforac iones por  corrosión de bido pr inci pa  palmente a suelos con poca resistencia eléctr ica; igualmente sucede a la tubería de s ucción, la cual se vacía a l ter mi minar cada entrega prod uciéndose  por  lo tanto una pérdida.

3.4. Normas de seguridad (D. Berger, B ill.; K enneth enneth E. Anderson. Petró leo moderno. Un industr ia. S.F.)

manua l  bás ico

de la

E je m plos

de medidas de segur idad f undamentales en el inventar iado y manejo en tanques de petróleo son las s iguientes: y

y y

y

 No f um umar

o llevar mater iales humeantes. Es muy posible que haya mater iales volátiles con  bajo punto de inf la mación presentes.  No pisar o ca minar so bre los techos de los tanques. Conservar  la cara y la parte su per ior del cuerpo apartada c uando se a bran las  portezuelas del muestreador. Es muy pos ible que se produzca una emisión de gases acumulados y vapores a l a br ir la portezuela.  Nunca,  bajo ni nguna c irc unstancia de be entrar a un tanque, sa lvo que esté usando ropa de seg ur idad y un dispositivo de respiración apro bado y haya otro operador presente af uera para avisar o auxiliar en caso necesar io.

Se extreman las medidas de segur idad con el o b jetivo de dis minuir los accidentes de tra bajo y preservar el medioa mbiente. Está esta blecido a part ir del momento, que todo tanque que se vaya a poner en operac ión, ya sea reparado o constr uido, de be contar con un sistema contra incendio de tecnol ogía de punta, aunque la inversión sea alta por este concepto.. concepto Este s iste ma

consta de unas tuberías que for man anillos alrededor del tanque. El anillo infer ior es el encargado de verter ag ua y el su per ior espuma para evitar el calenta miento del tanque y contro lar el incendio. Está nor mado en los depósitos de combust ible un límite de llenado máximo por de bajo del anillo de espuma para que este actúe y c um pla su o b jetivo sin dif icultad. Todos los elementos de este s istema se pintan de rojo y son capaces de apagar  un tanque a cientos de metros del sistema pr inci pa  pal a través de  bombas y tuberías.

3.4.1 Peligro de fuego y explosiones (Pedrola, J; Subirá, F. El inventar iado en tanques. Revista Ingeniería Química ca.. Sept iembre-Octubre, 1999.) La mayoría de instr um umentos de los Sistemas de Inventar iado están instalados en tanq ues que contienen productos inf la ma bles. Por ello dichos instr um umentos de ben tener   protección antidef lagrante, y los elementos electrónicos que estarán ubicados en el inter ior de los tanques, en contacto per manente con la at mósfera de los productos, como serían los sistemas de medida de tem peratura en uno o var ios puntos, de ben tener   protección de t i po   po segur idad intrínseca. En el pasado cada país tenía s us nor mas de segur idad, pero act ualmente ya existen regla mentaciones ar monizadas entre distintos  países. La nor mativa europea C ENELEC y la a mer icana  NFPA son aceptadas en muchos  países. La Seg ur idad del equi po,  po, o lo que es lo mis mo, la ver if icación de que la constr ucción ant idef lagrante y/o seg ur idad intrínseca cum ple con las nor mativas internac ionales, de be ser cert if icada por organ is mos independ ientes a utor izados. (CENELEC: Comité Europeo de  Nor malización Electrónica ca;;  NFPA: ( National Fire Protection Association) Asociación  Nacional de Protección Contra Incendios os.) .) Los institutos más conocidos en esta mater ia son: "Factory M utual Research" (USA) y JIS (Japón (Japón). ). Un  buen Sistema de Inventar iado se caracter izará en que sus instr um umentos no sola mente cum plen con lo que marcan las nor mativas, sino que las exceden, ant ici pándose  pándose a las f uturas demandas en segur idad de las mismas. En dichos requisitos f uturos se incluyen la eliminación del a luminio dentro de los tanques de a lmacena miento (zona "0"), y la  pos limitac ión de la energía c inética, de las partes en movimi ento integradas en los equi pos de Inventar iado, hasta valores mucho más  bajos de los esti p  pulados como de r iesgo de ignición.

3.4.2. Tormentas eléctricas e inventariado en tanques

Los rayos pueden provocar s ituaciones peligrosas, por  lo que de ben tomarse medidas  para proteger el parque de tanques y el Sistema de Inventar iado contra dichos peligros. Los sistemas modernos de inventar iado incluyen muchos circuitos electrónicos. La  pos ición de los equi pos   pos eléctr icos en la parte s u per ior de los tanques hace que sean más vulnera bles a daños por tor mentas que cualquier otro eq ui po  po industr ial. Los sistemas de comunicac ión de hoy en día interacc ionan con los equi pos  pos de cam po a través de redes digitales únicas, lo cual aumentan la pro ba bilidad de pos ibles daños en  pos ya que la red de comunicación se ext iende por áreas cada vez más y más los equi pos am plias. Con los requisitos de elevada f ia bilidad y disponibilidad im puestos al Sistema de Inventar iado, existe la necesidad de métodos de protección frente a tor mentas eléctr icas,  bien diseñados y perfecta mente exper im imentados en ca m po. En un

parque de tanques, un rayo crea una diferencia de potenc ial directa entre el equi po  po de medida y el sistema receptor en la sala de control , en el esquema de conexionado eléctr ico ve mos a l equi po   po de medida conectado por  un lado a la tierra del tanque y por el otro a l sistema receptor. El resultado es una diferencia de potencial entre el ca ble y el equi po  po medidor o el ca ble y el sistema receptor. Esta diferencia entre el equi po  po y el ca ble tiende a igualarse,  buscando un camino de  baja im pedancia entre la circuitería conectada a l ca ble y tierra erra.. Tan pronto co mo la diferenc ia de potenc ial excede el voltaje de a isla miento, se produce un cortocirc uito entre la electrónica y t ierra. Además, ta mbién aparecerán corr ientes trans itor ias inducidas en com ponentes y ca bles adyacentes. Estas

descargas eléctr icas pasando a través de c ircuitos eléctr icos ca usan efectos desastrosos. Cada semiconductor que no sea s uf icientemente rápido o capaz de soportar  las corr ientes generadas, aún en per iodos de t iem po muy cortos, será ineludiblemente destr ui uido. Dos son

las

técnicas utilizadas para minimizar los daños producidos por rayos y corr ientes transitor ias: Su presión y Der ivación.

3.5. Técnicas para minimizar los daños producidos producidos por rayos y corrientes transitorias 3.5.1. Circuito supresor Incorporando c irc uitos especiales en todas las entradas y sa lidas de ca bles, es pos ible

aminorar la magnitud del trans itor io visto por el instr um umento. Un tubo de descarga de gases es la clave de esta so lución. Los t ubos de descarga de gases están disponibles para protecc iones contra vo ltajes desde 60 V hasta más de 1000 V y tienen un tiem po de reacc ión de a lgunos microsegundos, después de los cuales generan un paso de gas ionizado conductor.  No dan protecc ión hasta que no son  plena mente conductores. Un "transzor  b  b" o var istor, en combinación con una res istencia y prefer ibl iblemente una inductancia p ueden añadirse para mejorar  la protecc ión. Estos se miconductores reaccionan en un par de nanosegundos y limitan el voltaje. El mayor pro blema es que cada vez que reacciona un su presor de trans itor ios, se degrada. La f ia bilidad es por  lo

tanto más  bien po bre, lo cual hace que estas técnicas de protección no sean adec uadas  para aplicaciones tan crít icas como el Inventar iado en Tanques.

3.5.2. Circuito derivador La der ivación es una técnica más f ia ble y más adec uada para protecc ión contra tor mentas eléctr icas de los instr um umentos del Inventar iado en Tanques. Las técnicas modernas de protecc i ón ut ilizan la der ivación en combinación con apanta lla miento y aislamiento ga lvánico tota l. Se trata de una técnica en la que los grandes picos de voltaje son der ivados más que disi pados.  pados. Son utilizados transfor madores desarrollados especialmente en todas las entradas y salidas. Tienen dos panta llas de t ierra internas separadas entre pr imar io y sec undar io y el núcleo del transfor mador. El ca bleado proveniente del exter ior del equi po  po está separado fís icamente del ca bleado interno, al tiem po que se equi pan  pan todos los circ uitos con tierras propias con el f in de  blindar  la electrónica en s u conjunto. Desafort unada mente

este método no es aplica ble con señales de corr iente cont inua. En este caso se utilizan protecciones convenc ionales junto a aisla mientos de t i po  po ga lvánico.

3.5.3. Conexión a tierra y apantallado Un correcto apanta lla miento y puesta a tierra de los instr um umentos y s iste mas conectados en ca m po es de gran ayuda contra los daños por tor mentas eléctr icas. El posible camino de descarga a través de la  br ida de un instr um umento y la correspondiente  br ida de montaje, de be disponer de una res istencia cercana a l cero, para preven ir la creación de diferenc ias de potencial. Una dé bil o tota l falta de toma a tierra, puede ser la causa de chispas y la poster ior  ignición de los vapores del producto circ undante.

3.5.4. Experiencia en campo Los diversos métodos descr itos para protecc ión contra tor mentas eléctr icas, han s ido usados durante más de 15 años, con aprox imada mente 50.000 instr um umentos insta lados. Casi el 100% de estos eq ui pos   pos están instalados en el techo de los tanques de almacena miento e interconectados a través de redes de área local. Un gran nú mero de instalaciones están s ituadas en zonas de r iesgo de tor mentas eléctr icas. Hasta la fecha, sólo se han producido unos pocos incidentes, donde las tor mentas eléctr icas, hayan tenido una act uación decisiva. Los daños prod ucidos son siem pre limitados y pueden ser reparados localmente con un gasto mínimo. Antes de que estos métodos de protecc ión f ueran utilizados, se exper im imenta ban más daños por  tor mentas eléctr icas. En algunos

países las medidas de segur idad se extreman para la protección del tra bajador y los recursos mater iales. Se tiene en c uenta que un accidente en una ref inería o en una zona donde ex ista una gran cant idad de combustible, traería cons igo perdidas de vidas humanas y recursos al país.

Las pr inci pa  pales medidas son las siguientes, independ ientemente que en cada zona de tra bajo existen medidas especiales: y

y

y y

y

y

y

Prohibido f um umar en el área de la p lanta, excepto en lugares especia les autor izados para ta l f in. En cuanto a las visitas, solo personas a utor izadas por  la Administración y no se  per mi mite la entrada a menores de edad. Se prohí be la per manencia de animales en la planta. Se prohí be entrar a la planta con fósforos, fosforeras, ar mas de f uego y linternas que no estén a pr ue ba de explosión. Solo podrán introducirse cá maras fotográf icas en la planta con a utor ización expresa de la Administración ón,, y en el caso de s u autor izo no podrán tener f  tener  f lash ash.. Los vehículos automotores no podrán entrar en la planta, aquellos que no tengan silenciosos en  buen estado; no tengan e l motor cubierto; no tengan las  baterías cubiertas; cisternas sin cadenas conductoras de electr icidad estática con no menos de 2 es la bones tocando e l pavimento, estando vacías; y tractores diseñados para tra bajar en el cam po. Conexión a tierra de tanques y equi pos.  pos.

También se toman y y y y y y y y y

medidas

específ icas en cuanto a:

Tra bajo dentro de las p as plantas antas.. Sistemas de drenaje, reco lección y dispos ición de res iduales. La unidad de be estar provista de  botiquines. Operaciones noct urnas, que introducen r iesgos adicionales de accidentes. Área de gases. Com pro baciones e inspecciones per iódicas. Diagra ma de f lu lu jo del siste ma de t uberías. Carga de gasolina y otros prod uctos volátiles. Altura de llenado de los tanques teniendo en c uenta su capacidad operac ional  para evitar re boses del producto. (Ver Anexo 1)

El persona l

encargado de las mediciones de be estar el menor t iem po posible en el techo del tanque, lo que dif iculta el tra bajo preciso de la medición im pidiéndola en ocasiones de bido a la elevada concentrac ión de gases. En el

caso de los tanques de techo f lotante son necesar ios dos operadores, uno para realizar la medición y un segundo operador s ituado en la escalera latera l del tanque,  para en caso de un accidente, socorrer a l que rea liza la medición de bido a la alta concentración de gases en e l techo del tanque. Los equi pos  pos de tele medición de nivel pueden utilizarse en tanques de a lmacena miento de alta pres ión. Ta mbién se pueden rea lizar  mediciones muy exactas en prod uctos con  baja pres ión de vapor y en tanq ues que contengan prod uctos muy viscosos como asfa ltos oxidados, productos conta minantes o líquidos t ur  bulentos. Las mediciones man ua les en estos casos se ven afectadas por  la viscos i dad del producto, dif icultando la  precisión en la medida y presentan una alta pro ba bilidad de ignición, téngase en c uenta que para rea lizar una medición en el techo de un tanque, una de las nor mas de segur idad  plantea que el calzado no puede tener c lavos en la suela que puedan provocar  una chispa.

2.

3. HIPÓTESIS 4.1.

Hipótesis de investigación

"Si se seleccionan mediante los cr iter  ter ios técnicos planteados las nor mas de segur idad son un com plemento para evitar accidentes y perd idas de H.C." 4.2. Identificación de variables 4.2.1.

y

4.2.2.

y

Variable independiente Almacena miento de HC en tanq ues adecuados

Variable dependiente  Nor mas

de Segur idad

3. Operacionalizacion de variables

Tabla 4. Operacionalización de variables VAR IA IABLES

DEF. DEF. INDICADORES CONCEPTUAL OPER ACIONAL Reglas que se de ben  Nor mas o reglas q ue la Dep.:  Nor mas de Segur idad seguir con el f in de  persona de be tomar en evitar accidentes cuenta para s u propia  Nor mas segur idad Ind.: Tanques de Depos ito ya sea de Diversas clases en Almacena miento de agua o petróleo almacena miento para la HC comodidad y segur idad m³ de las personas Fuente: Ela boración Propia 2.

5.1.

Localización y duración

La localización de los tanques de a lmacena miento se puede encontrar en cualquier ca m po petro lífero como ta mbién en ca m pos de producción. La presente invest igación se realizo durante el se mestre. 5.2.

Tipos de estudio

 po El t i po

de est udio es no exper im  ptivo ni com parativo, es solo de imental descr i pt investigación.

3. Dado que el proceso de esta asignatura se esta hac iendo dentro de l  proceso de for mación, donde se llegara a for mar ingenieros petroleros, entonces la po blación  benef iciada son los estudiantes del curso y cualquier otra persona de l área que este interesado en la investigación. 4. Población objetivo 5. Manejo del estudio

3. INGENIERÍA DEL PROYECTO La presente invest igación incurr irá en las siguientes etapas: Idea de la

y

investigación

El interés

por hacer este te ma de investigación surgió más q ue todo por conocer s i los almacena mientos de los HC se los hacen a todos por  igual que es lo que más me lla mo ón,, como ta mbién entender  las nor mas de segur idad en ca m pos de la atenci ón almacena mientos. Rastreo de la investigación

y

Esta

etapa se  basará en cons ultas a páginas we b y libros que se dispongan.

y

Estr ucturac ión

de la idea de investigación

En

esta parte se plantearan los antecedentes y el plantea miento del pro blema con s us com ponentes ya mencionados. y

Estr ucturac ión

del marco teór ico

Aquí se incluyo toda la invest igación o btenida, la revisión del te ma y la adecuación del mis mo. y

Estr ucturac ión

de la hi pótes  pótes is

Aquí están las hi pótes  pótes is para plantear las repuestas tentativas a las preguntas de es.. investigación con s u respect iva operac ionalizacion de las var ia bles y

Ingeniería del

proyecto

Aquí se ana lizo deta llada mente cada una de las etapas de las cuales incurr irá la investigación. 3.

Análisis de

información

Puesto que la gran mayoría de la infor mación conseguida en la investigación es literar ia y de cons ulta, este aná lisis se realizará de for ma investigativa. 2.

3. RESULTADOS Y DISCUSIONES

Las perdidas de H.C. se de ben a muchos factores como ya hemos ana lizado, controlando la pres ión y tomando en c uenta la tem peratura aprovechare mos al máximo el contenido en los tanques, sin dejar a un lado la pintura que se de be usar ya que este es un factor de s uma im portanc ia co mo ya he mos v isto. Tomando en c uenta las nor mas de segur idad y ejerc iéndolas ya en los ca m pos de almacena miento podemos ver que en un f uturo estas nor mas no f ueron echas solo para seguir un protocolo, sino que es preponderante conocer las y practicar las a conciencia ya que las personas que tra bajan en ese ca m po o que están encargadas en ese á mbito de ben tomar las en cuenta, ya que nadie esta libre de una desgracia. Para eso existen las nor mas internac ionales de las cuales los técnicos se encargan, y estas son: y y y y

ASTM: Amer ican Society for Test ing Mater ials API: Amer ican Petroleum Institute  NFPA:  Nat ional Fire Protect ion Associat ion STI: Steel Tank Institute

En

nuestro país, comúnmente se diseña según nor mas API que hacen referenc ia a los  jados por  las nor mas ASTM, y se s iguen las nor mas de segur idad dadas por  mater ia les f i jados FPA.  N API 650: Es la nor ma que f i ja  ja la constr ucción de tanques soldados para el almacena miento de petróleo. La pres ión interna a la que pueden llegar a estar so metidos es de 15 ps ig, y una tem peratura máxima de 90 °C. Con estas característ icas, son aptos  para a lmacenar a la mayoría de los productos producidos en una ref inería. Hay otras además de esta (AP I 620, AP I 12B, etc.). Para prod uctos que de ban estar a mayor   presión (E j. LPG) hay otras nor mas que r igen su constr ucción. En aplicaciones especiales, se utilizan tanques cr iogénicos (E j. Almacena miento de gas nat ura l licuado), que se r igen por  una nor ma específ ica. 6.1.

Tanques verticales de techo fijo o flotante

Boca de sondeo: Para la medición manual de nivel y tem peratura, y para la extracción de muestras. PAT: En f unción del diá metro del tanque, existe un mínimo f i jado  jado por  la nor ma. Pasos de hombre re:: Son  bocas de aprox. 600 mm. de diá metro para el ingreso a l inter ior  del tanque. La cant idad mínima necesar ia la f i ja  ja la nor ma en f unción del diá metro del tanque. Bocas de lim pieza: Se colocan cuando se cons idera necesar io. Son a berturas de 1.2 x 1.5 m aprox. dependiendo del diá metro del tanque y de la a ltura de la pr im imer viro la. Base de hor mi migón: Se constr uye un aro per im imetral de hor mi migón so bre e l que de be apoyar el tanque para evitar hundimiento en el terreno y corros ión de la chapa.

y

Serpentín de ca lefacción: Em pleado en productos como el cr udo (sedimentación de paraf inas) y f uel oil (mantener viscosidad adecuada), son t ubos de acero por  los que circula vapor a  baja pres ión.

Agitadores: Se utilizan para mantener unifor me la masa de hidrocar  bu  buros dentro de l tanque. Son hélices accionadas por  un motor externo q ue giran dentro de la masa de  producto. Para la medición de tem perat ura, se utilizan t ubos con var ios censores ubicados en distintas alturas, para medir la a distintos niveles de líquido (estratif icación). Prec isión hasta 0.05°C VP V (válvulas de pres ión y vacío): son necesar ias ya que el tanque "respira" de bido a: -Vaciado / llenado -Alta T VR del hidrocar  bu  buro a lmacenado - Aumento de la te m peratura - Exposición al f uego  Nor mat iva

de referenc ia: API 2000

Pres ión de apert ura para pres ión/vacío: 22 mm. H2O En

hidrocar  bu  buros pesados (f uel oil, asfa ltos, lubr icantes), se colocan cuellos de c igüeña con arresta lla mas. 6.2.

Esferas y Cigarros

Si se dispusiera a lmacenar gas licuado de petróleo a pres ión at mosfér ica, se requer irían tanques que mantuvieran una tem peratura de ±42°C, con toda la com plejidad que ello  pientes a pres ión con for ma esfér ica o cilíndr ica que im plica. Por esto, se utilizan reci p tra bajan a una presión inter ior de 15 kg/c m2 aprox. y a te m peratura ambiente .Estos reci p  pientes se diseñan de ac uerdo a nor mas API,. Com parados con un tanque, la ventaja f undamental que presentan estos equi pos  pos es que cuando se los saca de servicio se los puede inspeccionar visualmente a a mbos lados de la chapa en s u totalidad (piso de tanques) La línea de llenado ingresa al reci p  piente por  la parte s u per ior, y la de aspirac ión toma  producto por  la parte infer ior. Por nor ma de segur idad, de ben contar con vá lvulas de  bloqueo de acc iona miento re moto para el caso de s iniestros que pudieran oc urr ir. Como todo reci p  piente crítico a pres ión, de ben contar con do ble válvula de segur idad independientes, do ble siste ma para la lectura de ni veles independ ientes, dos medios independ ientes para la lectura de pres ión. Cuentan ta mbién con s u instalación contra incendios, com prendida por roc iadores, tores,, insta laciones de espuma, etc. monitores

Estos

reci p  pientes no utilizan VPV ni ningún otro s istema para el vaciado o llenado. Esto se de be a que se tra baja con el equilibr io líquido vapor del GLP que haya en s u inter ior. Al  bajar la pres ión (vaciado), más producto pasa a la fase vapor. va por. Durante el llenado, el aumento de pres ión hace que el producto vuelva a la fase líquida. La pres ión es aproximada mente constante. De todas for mas,

las

válvulas de segur idad ventean a la línea de antorchas ante cualquier aumento de pres ión. 2. Las pérdidas tienen una estrecha vinculación con las mediciones en los tanques de petróleo, es decir, si moderniza mos el sector, se garant izan pérdidas menores,  por  lo que las conclusiones del tra bajo t ienen ese enfoque.  pos Invertir en equi pos

modernos

de te le medición en los tanques destinados a almacenar gas licuado con el o b jetivo de s ustituir los equi pos  pos Rotoga uge, los cuales carecen de cert c ertif icación y por  lo tanto de una ver if icación per iódica que avale los resultados de las mediciones, pudiendo lo anter ior estar introduciendo sensibles pérdidas en los volúmenes o bten idos. En

equi pos  pos de alar mas de nivel de producto con invers ión en equi pos  pos modernos se anularían los equi pos  pos f lotador que se utilizan como referenc ia para que el o bservador rea lice la medición y para un control de nivel en el trasiego. En

equi pos  pos de alar mas de nivel de interfases (agua producto) en los tanques que contengan productos pesados, con la inserción de equi pos  pos modernos se eliminaría la medición manual, la cual resulta com pleja de bido a la viscosidad del producto. Analizar la conveniencia de utilizar los equi pos  pos Servo, Radar y H IMS en el trasiego de combust ible. Existe una recomendación de la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML R 85 edición de 1998) q ue cert if ica dichos equi pos  pos para estos f ines.

3. CONCLUSIONES Una vez entendido y ana lizados todo estos cr iter ios  básicos estudiados para las  perdidas y nor mas de segur idad en de tanq ues de a lmacena mientos se recomienda seguir las nor mas q ue r igen en el cam po ya sea petrolero o industr ial  para así no co meter errores y conf li ctos.. lictos También es im portante act ualizarse so bre todos estos aspectos ya q ue en la durante la vida diar ia se va a estar s u jeto este ti po  po de cosas, y no to mar lo tan solo como una recomendación, sino como un de ber para autos u perarse uno mis mo. 4.

RECOMEND ACIONES Pedrola, J; Subirá, F. El inventar iado en tanq ues. Revista Ingeniería Química. Septiembre-Octubre, 1999.

D. Berger, Bill. Kenneth E. Anderson. Petróleo moderno. Un manual  básico de la industr ia.  pos. www.enraf.com (28/03/05). ENR AF. Equi pos.

CENELEC: Comité Europeo de  Nor malización Electrónica API:

Amer ican Petroleum Institute

NFPA: ( National Fire Protect ion Association) Asociación  Nacional de Protección Contra Incendios. PAGINAS WEB El abece del petróleo y del gas: www.educ.ar/educar/su per ior/ biblioteca_digital as.co .com/tra bajos23/ Colores de tanques de almacenamiento: www.monograf ias  perdidas-petroleo/perdidas-petroleo.sht ml

Tanques de almacenamiento de hidrocarburos: SENTEC ± Tanques RO-TA NK : www.ro-tank.com  jaytanks.com/spheres.ht m VTV: www.vi jaytanks.co

ENR AF: www.enraf.com ISI:

www.isiven.com/presentaciones/cubiertas_f lotantes.PDF

BIBLIOGR AFÍA 6. ANEXOS 5.

A NEXO 1: Capacidades

Autor:

Cristhian Palacios López crsthnplcs[arro ba]gmail.com Estudiante

de la ESCUELA MILITAR  DE I NGENIERÍA ± SA NTACRUZ BOLIVIA

Carrera: Ing. Petrolera Junio - 2006