590 anexo 10.2 proyecto contra incendio parte b

5/26/2018 590 Anexo 10.2 Proyecto Contra Incendio Parte B

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Este documento es propiedad intelectual de Pars y Alvarez Ingenieros Asociados Ltda., no podr ser copiado, emitido o utilizado con otro propsito que no sea el estipulado

en el contrato con el cliente.

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INGENIERA BSICA PLANTA DE ALMACENAMIENTO Y

DISTRIBUCIN DE PETROLEO DIESEL MEJILLONES

INGENIERA BSICA SISTEMA CONTRA INCENDIOS

COPEC S.A.

DOCUMENTO P&A

1576-EDP-001-009

REV FECHA DESCRIPCION POR REV APR.

A ENE-07 EMITIDO PARA COMENTARIOS PDB MKB RSG

0 JUN-07 EMISIN FINAL INGENIERA BSICA FLR MKB RSG

1 JUN-07 EIMISIN POST-HAZOP FLR MKB RSG


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La presente ingeniera contempla el diseo de sistemas de proteccin contra incendios

para la Planta Copec Mejillones y las bombas necesarias para suministrar agua a este

sistema.

Cabe destacar que la primera etapa de la Planta Copec Mejillones contempla la

instalacin de estanques y equipos para el manejo de Diesel solamente, por lo que, de

acuerdo al Decreto Supremo 90 (1996) y NFPA 30, no se requiere la existencia de un

sistema de proteccin contra incendios, por tratarse de lquido combustible Clase II.

El presente diseo est concebido para proteger los estanques y dems instalaciones

de Planta Copec Mejillones cuando est en su etapa final, es decir, incluyendo los

futuros estanques de Gasolina y otros combustibles.

El dimensionamiento de las bombas de agua para el Sistema Contra Incendio considera

los consumos de agua totales, incluyendo los estanques de Diesel, Kerosene, Gasolina

y Productos Pesados (Bunkers).

A continuacin se presentan las principales consideraciones utilizadas para el diseo de

los distintos sistemas involucrados.

1. Sistema contra incendios Planta Copec

En base a lo establecido en el Decreto Supremo 90 (1996) y a recomendaciones

entregadas por las normas NFPA (National Fire Protection Association), se han

considerado los siguientes elementos para proteger las instalaciones en la planta Copec

en caso de incendio:

Refrigeracin del manto en los estanques de almacenamiento

Aplicacin de espuma en el interior del estanque de almacenamiento siniestrado

Aplicacin de espuma en mesas de carga, zona de bombas y zona de aditivos

Elementos complementarios de combate de incendios (monitores e hidrantes)

Proteccin de edificios y galpones (oficinas administrativas, laboratorio, sala de

choferes, talleres, bodegas)


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1.1 Refrigeracin del manto en los estanques de almacenamiento

De acuerdo al Decreto Supremo N 90 (1996), Reglamento de Seguridad Para el

Almacenamiento, Refinacin, Transporte y Expendio al Pblico de Combustibles

Lquidos Derivados del Petrleo, se debe refrigerar el manto de los estanques,

adyacentes al siniestrado, que contengan productos Clase I (fluidos con una presin de

vapor menor que 40 psi, como las gasolinas) o Clase II (fluidos que poseen un punto

flash sobre 38 C y menos que 60 C, como el diesel). La tasa de aplicacin de agua

para refrigeracin en tal caso es de 4.1 l/min/m2. Esta tasa debe mantenerse por 4

horas y disminuye a la mitad en las 4 horas siguientes.

Tabla 1: Tasa de Consumo de Agua para Refrigeracin

Tipo de Requerimiento Tasa de aplicacin Perodo de aplicacin

Anillo de Refrigeracin 4.1 l/min/m2 Durante las 4 primeras horas

Anillo de Refrigeracin 2.1 l/min/m2 Despus de 4 horas

La determinacin del flujo de agua de refrigeracin a travs de los rociadores se obtiene

multiplicando la tasa indicada en la Tabla 1 por el rea de la superficie del manto de losestanques expuestos a la radiacin, es decir, la cara visible de los estanques

adyacentes al incendiado.

En la Tabla 2 se presentan las dimensiones de todos los estanques contemplados para

la primera etapa y etapas futuras de la Planta Copec Mejillones. En la misma tabla se

presenta el flujo requerido para refrigerar todo el manto de cada estanque, de acuerdo a

la tasa de las primeras cuatro horas presentada en la Tabla 1. Cabe destacar que los

estanques 300-T-321, 300-T-322 y 300-T-323 no requieren refrigerar el manto, por

tratarse de combustibles Clase III.


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Tabla 2: Dimensiones en los estanques de almacenamiento de productos y flujorequerido de agua para refrigerar el manto completo de cada estanque

Tag Producto Clase

Volumen(m3)

Dimetro(m)

Al tura(m)

rea totalManto(m2)

Flujo de agua

refrig. manto

(m3/h)

300-T-301 Diesel 2 20000 45 13.97 1975486

300-T-302 Diesel 2 20000 45 13.97 1975486

300-T-303 Diesel 2 20000 45 13.97 1975486

300-T-304(Futuro) Diesel 2 20000 45 13.97 1975

486

300-T-311(Futuro) Gasolina 1 10000 32 13 1307

321

300-T-312(Futuro) Gasolina 1 5000 23 12.5 903

222

300-T-313(Futuro) Kerosene 1 5000 23 12.5 903

222

300-T-314(Futuro) Kerosene 1 5000 23 12.5 903

222

300-T-321(Futuro)

Prod.Residual 3 550 9.5 8 239

-

300-T-322(Futuro) IFO 3 5000 23 12.5 903

-

300-T-323(Futuro) Fuel Oil 3 10000 32 13 1307

-

Se instalar un sistema de anillos con boquillas rociadoras para cada estanque que

requiera refrigeracin. Esto permitir refrigerar separadamente cada rea de manto

segn requiera cada estanque. El diseo se los anillos de refrigeracin est de acuerdo

a lo indicado por la norma NFPA 15.

Los elementos presentes en la red soportarn la presin mxima de trabajo a la que

son sometidos. Adems, los sistemas suministrarn el flujo requerido hacia los

rociadores teniendo en consideracin las tasas especificadas por norma.


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El tipo y tamao de las boquillas se disearn tomando en consideracin las

caractersticas de descarga, las caractersticas del rea de riesgo, condiciones

ambientales, materiales y el objetivo del diseo.

En esta ingeniera se dise solamente los anillos de refrigeracin para los estanques

de Diesel a ser construidos en la primera etapa (300-T-301/302/303/304). Los anillos de

refrigeracin sern de 4 y estarn bajo el rigidizador del estanque. Los rociadores

sern de ngulo amplio para lograr una aplicacin uniforme de agua de refrigeracin,

asegurando que las descargas de los rociadores adyacentes se traslapen en el manto.

1.2 Requerimiento de espuma para estanques de almacenamiento

En caso de siniestrarse un estanque, es necesario aplicar espuma en su interior para

extinguir el fuego. Se utilizar espuma AR-AFFF al 3% en la planta Copec Mejillones ya

que esta espuma tiene la capacidad de extinguir fuegos de Diesel, Kerosene y

Gasolinas. Para los estanques de Diesel se defini utilizar inyeccin sub-superficial de

espuma.

Con respecto a la demanda de solucin agua-espuma, la Norma NFPA 11 (Standard for

Low-Expansion Foam) establece lo siguiente:

Tabla 3: Tasas de solucin agua-espuma requerida para estanques de

almacenamiento

ProteccinTasa de

Ap licac in

Tiempo de

Aplicac in Comb. CL II

Estanque techo fijo 4.1 l/min/m

2

30 minutos

En la Tabla 4 se muestra el flujo de solucin agua-espuma requerido para los

estanques de Diesel.


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Tomando que el caso ms restrictivo en cuanto a flujo de solucin de espuma son los

estanques de Diesel debido a su tamao en comparacin a los futuros estanques de

Gasolinas y Kerosene, se diseo para el flujo requerido para stos estanques.

Tabla 4: Requerimientos de solucin agua-espuma para formacin de espuma

para cada uno de los estanques

Tag Producto

Volumen(m3)

Dimetro(m)

reaseccin

transversal(m2)

Flujo desolucin

(m3

/h)

300-T-301 Diesel 20000 45 1590 391

300-T-302 Diesel 20000 45 1590 391

300-T-303 Diesel 20000 45 1590 391

300-T-304(Futuro) Diesel 20000 45 1590 391

En forma suplementaria a la espuma inyectada dentro del estanque, la NFPA 11

establece la necesidad de contar con mangueras de espuma alrededor de los pretiles.

La mnima cantidad de mangueras de 50 gpm (11.4 m3/h) requerida y el tiempo de

aplicacin mnimo se presenta en las siguientes tablas:

Tabla 5: Mnima cant idad de mangueras de 50 gpm (11.4 m3/h) requeridas como

proteccin suplementaria en la zona de estanques

Dimetrodel

estanque

Nmero demanguerasrequeridas

< 19.5 m 1

19.536 m 2

> 36 m 3


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Tabla 6: Tiempo de operacin mnimo para mangueras suplementarias en la zona

de estanques

Dimetrodel

estanque

Tiempo deoperacin

mnimo(min)

< 10.5 m 10

10.528.5 m 20

> 28.5 m 30

1.3 Apl icacin de espuma en mesas de carga, zona de bombas y zona de

aditivos

La mesa de carga y sistema de aditivos tendrn un sistema de proteccin de aplicacin

de espuma a travs de una ducha con rociadores para proteger las instalaciones ante

un posible incendio. La tasa de aplicacin de la espuma considerada para estos

sectores es de 6,5 l/min/m2.

El tiempo de aplicacin de la espuma considerado paraestos sistemas es de 10 minutos.

El nmero de rociadores se determina con las dimensiones del rea de como se

muestra en la siguiente ecuacin:

10

Ancho(ft)x

10

Largo(ft)RociadoresN =

A partir de esto se determin el flujo de aplicacin y la cantidad de rociadores en las

mesas de carga y la zona de aditivos, informacin presentada en la

Tabla 7. En la zona de bombas se instalar 1 rociador frente a cada bomba con un flujo

de 8 m3/h en cada rociador.


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Tabla 7: Flujo total de aplicacin de solucin de espuma y cantidad de roc iadores

para mesas de carga y zona de aditivos

ZonaFlujo de

aplicacin(m3/h)

Nmero derociadores

fijos ainstalar

Mesas de carga 451 18

1

Zona de aditivos 73 37

1.4 Elementos complementarios de combate de incendios (monitores e

hidrantes)

En la zona de estanques de almacenamiento de Diesel, se considera la instalacin de

10 hidrantes de 3 bocas de 2 y 10 monitores oscilantes de 500 gpm (114 m3/h) cada

uno, considerando los estanques 300-T-301/302/303/304.

La funcin de los hidrantes ser suministrar agua para equipos mviles con que cuente

la Planta o para bomberos, para apoyar la extincin del incendio.

La funcin de los monitores, en tanto, ser complementar la accin de los rociadores

fijos en el manto de los estanques, refrigerando el techo de los estanques y/o el manto

del estanque siniestrado.

Los monitores que se instalarn sern de acuerdo a la norma NFPA 14.

Las conexiones desde la red hacia los hidrantes tendrn un dimetro de 6 pulgadas. Se

consider el incorporar una vlvula en la conexin del hidrante a la red para poderrealizar mantenimientos a stos sin dejar fuera de servicio la red del Sistema Contra

Incendio.

1En cada mesa de carga.


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1.5 Proteccin de edificios y galpones

El dimensionamiento y diseo de los sistemas de proteccin de edificios se diseo

acorde a la norma NFPA 13. Las superficies y flujos en las distintas zonas a proteger se

presentan en la siguiente tabla.

Tabla 8: superficie y flu jos para proteccin contra incendios en edificios

ZonaMedio de

combate

Clasificacin

de peligro

Superficiea proteger

(m2)

Tasa deaplicacin

(l/min/m2)

Flujo deaplicacin

(m3/h)

Nmero desprinklers

a instalar

Oficinasadministrativas

Agua Light 408 6.1 149 41

Sala de choferes Agua Light 43 6.1 16 6

Bodegas AguaOrdinary

Hazard Group I180 6.1 66 6

Paol y tallermecnico

AguaOrdinary

Hazard Group I90 6.1 33 4


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2. Suminist ro de agua a red de sistema contra incendio en Planta

CopecEl Sistema Contra Incendios contar con bombas certificadas para uso en sistemas

contra incendio (NFPA 20) tomando agua directamente desde el mar y suministrando

sta directamente al Sistema. Las bombas estarn ubicadas a un costado del muelle de

Interacid, en una plataforma especialmente construida para estos equipos.

Las bombas sern capaces de suministrar el total del flujo requerido en la condicin

ms extrema de incendio. A continuacin, se exponen los casos de diseo

considerados para el dimensionamiento de las bombas.

2.1 Requerimiento de agua en Planta Copec

La condicin ms crtica corresponde a un incendio en el estanque 300-T-302, pues

ste irradiara hacia los estanques 300-T-301/303/311/312/314 (ver plano 1576-PJ01-

008). Lo anterior implica la necesidad de aplicar espuma al estanque siniestrado (300-T-

302) y agua de refrigeracin en los mantos de los estanques expuestos a la radiacin,

segn se muestra en la Figura 1.


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Figura 1: Superficies que requieren refrigeracin durante incendio en el estanque

300-T-302.

Una vez transcurrido el tiempo de aplicacin espuma (30 minutos), se comienza a

utilizar los elementos de proteccin complementarios. En particular, se considera la

utilizacin de 2 monitores y 1 grifo de 3 bocas de 2. Los flujos de aplicacin de agua

y espuma sern de acuerdo a lo expuesto en la seccin 1.

A continuacin se presentan los requerimientos de agua para refrigeracin y formacin

de espuma, para los primeros 30 minutos y durante las 4 horas siguientes:


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Tabla 9: requerimientos de agua en caso de incendio en estanque 300-T-302

durante los primeros 30 minutos

UsoFlujo(m3/h)

Refrigeracin estanque 300-T-301 243





Agua para espuma en estanque 300-T-302 391

Agua para espuma 3 mangueras suplementarias 34

Total 1134

Tabla 10: requerimientos de agua en caso de incendio en estanque 300-T-302

cuatro horas siguientes

UsoFlujo(m3/h)

Refrigeracin estanque 300-T-301 122Refrigeracin estanque 300-T-303 122




4 monitores de 500 gpm c/u 456

1 hidrante de 3 bocas de 2 (500 gpm) 114

Total 926

El momento ms limitante corresponde a los primeros 30 minutos, en que el

requerimiento de agua es de 1134 m3

/h (4993 gpm), por lo que se consider para eldiseo del Sistema Contra Incendio la utilizacin de 3 bombas de 3000 gpm cada una,

como sistema de bombeo considerando dos titulares y una spare.

Tomando en consideracin que para la primera etapa de la Planta no se requiere tener

el 100% de la capacidad del Sistema Contra Incendio operativo debido a que se

almacenarn solamente combustibles Clase II, Copec instalarn primero 2 bombas de


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la capacidad indicada, la que tendrn la capacidad suficiente para refrigerar los

estanques 300-T-301 y 300-T-303 en posible caso de que se incendie el estanque 300-

T-302.

2.2 Presin en la Red

Con respecto a este punto, la norma NFPA 14 (Estndar Para la Instalacin de

Hidrantes) define la presin residual como la presin actuando sobre un punto en el

sistema con una razn de aplicacin requerida para refrigeracin o extincin. Esta

presin, calculada basndose en el hidrante ms lejano, no debe ser inferior a 105 psig

(7.4 kg/cm2(g)), segn Decreto N 90. El clculo de la presin requerida, que deben

entregar las bombas, se presenta en el documento Balance Hidrulico (1576-EDP-

010-007).

2.3 Diseo de las Bombas de Agua Contra Incendio

Se considera un sistema de bombeo en el rea del muelle de Interacid. Los accesorios

que tendrn las bombas de acuerdo norma NFPA 20 para bombas contra fuego sern:

Filtro en la succin

Venteo automtico de aire

Manmetro en la descarga

Vlvula de alivio

Vlvula de compuerta

Durante el tiempo en que no se utiliza la red contra incendio, es posible que las lneas

pierdan presin debido a fugas. Para mantener la presin de la red, se consider la


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instalacin de una bomba jockey que tomar agua desde el mar, descargando a la red

contra incendio.

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