almacenamiento de crudo..... (1)

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  • 7/24/2019 Almacenamiento de Crudo..... (1)

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    ALMACENAMIENTO DE CRUDOS

    BOTAS DESGASIFICADORAS

    TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    FACILIDADES DE SUPERFICIE

    INTEGRANTES:

    DIANA QUINEZ PORTOCARRERO

    SANTIAGO CEVALLOS BEDN

    MOREJN ROJAS ALEXANDER DARIO

    TROYA VARGAS GISELLE JADIRA

    ING. DE PETRLEOS 6 D

    ING. IVN ANDRADE

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    ALMACENAMIENTO DE CRUDOS

    La industria del petrleo como la del gas, estn sometidas a riesgos de toda

    especie, cuyo origen puede ser debido a deficiencias tcnicas, como las averas

    de las mquinas en las refineras, a bordo de los buques o en los oleoductos; a

    causas naturales imprevisibles, como la incertidumbre en la prospeccin de los

    yacimientos, las tormentas en el mar y en la tierra o los incendios; y tambin a

    problemas polticos, econmicos y comerciales, como las crisis que afectan

    peridicamente las relaciones entre pases productores y pases consumidores.

    De esta forma, en algunos pases las compaas petroleras estn obligadas a

    poseer en todo momento una cantidad de producto que garantice el consumo del

    mercado interno durante un tiempo mnimo determinado.

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    El stock debe encontrarse en todos los tramos para evitar cortes y la reserva

    mnima exigida en condiciones normales.

    El almacenamiento constituye un elemento de sumo valor en la explotacin de los

    servicios de hidrocarburos, ya que acta como:

    a. Pulmn entre produccin y transporte para absorber las variaciones de

    consumo.

    b. Permite la sedimentacin de agua y barros del crudo antes de despacharlo por

    oleoducto o a destilacin.

    c. Brindan flexibilidad operativa a las refineras.

    d. Actan como punto de referencia en la medicin de despachos de producto.

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    BOTA DESGASIFICADORA

    Sirve para eliminar una cantidad adicional de gas que permanece en solucin en

    la fase liquida.

    Est formada de dos cilindros verticales concntricos, el fluido ingresa a la bota

    hacia el cilindro interno y sube hasta chocar con el deflector cnico descendiendo

    la fase liquida por el espacio anular para ingresar al tanque de lavado, el gas que

    se libera por proceso de expansin brusca es liberada por la parte inferior hacia el

    mechero. La bota Desgasificadora tambin sirve como separador de produccin

    alterno en el caso de que los separadores primarios se inunden.

    COMPONENTES DE UNA BOTA DESGASIFICADORA

    Una bota de gas est constituida por un cilindro interno por la que sube el petrleo

    y el agua, hasta chocar con un deflector, descendiendo por el espacio anular para

    ingresar al tanque de lavado.

    El diseo de una bota de gas es ms simple que el de un separador, al igual que

    sus componentes internos.

    COMPONENTES INTERNOS

    DEFLECTOR

    El deflector de una bota de gas, tiene la forma de un sombrero chino, con un

    ngulo de 45, y se encuentra a la salida de un tubo interno concntrico por donde

    asciende el crudo y el agua.

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    El deflector cambia la direccin y la cantidad de movimiento del lquido y

    desgasifica las pequeas molculas de gas que han sido arrastradas por la

    corriente de lquido del separador.

    BAFLES PERFORADOS

    La bota de gas tiene en la parte superior de deflector una serie de placas o bafles,

    generalmente tres, de manera inclinada con un ngulo de 45.

    FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE UNA BOTA

    DESGASIFICADORA

    Entre los factores que afectan el rendimiento de la bota tenemos los siguientes:

    TAMAO DE LA BOTA DE GAS

    Cuando el fluido choca en el deflector y desciende por el anular, permite la

    liberacin de gas, y estas partculas a la vez necesitan recorrer una longitud para

    que decanten las gotas de lquido que an se hallan en su interior.

    DISPOSICIN DE LOS BAFLES

    Este parmetro permite mayor o menor aporte de rea superficial para evitar que

    pequeas gotas de lquido escapen en la corriente de gas, pues al chocar con la

    superficie del agujero de 0,25 del bafle, evitan el paso del lquido descendiendo el

    fondo de la bota.

    Otros factores son la presin y la temperatura, si tomamos en cuenta que una bota

    de gas opera con una presin de vaco de 2psi que permite extraer la mayor

    cantidad de hidrocarburos ligeros y vapores presentes en el crudo.

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    DIMETRO DE LAS BOQUILLAS

    El dimetro de las boquillas dela bota de gas tanto a la entrada como a la salida

    de gas y del lquido esta regularizado por normas que permiten utilizar velocidadesmximas a fin de evitar erosin de la boquillas al ingreso de slidos.

    TIEMPO DE RESIDENCIA

    Al considerar a la bota de gas como un separador vertical, el tiempo de residencia

    se lo calcula de igual manera que el de un separador bifsico, y los tiempos de

    residencia al de un separador.

    El tiempo de residencia debe permitir la eliminacin de gas residual proveniente de

    la corriente liquida.

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    DATOS A CONSIDERAR

    Para determinar la capacidad operativa de la bota de gas se emplea los siguientes

    criterios:

    CALCULO DE LA CAPACIDAD DE GAS

    Se determina la relacin presin temperatura:

    Luego, en la figura: con S y el API de determina la constante K que es de 0,11 y

    se calcula la capacidad de manejo de gas de la bota Desgasificadora.

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    Calculando el 10% de la produccin mxima de gas nos da 0,081 MMPCDD, por

    lo tanto la bota Desgasificadora puede manejar sin ningn problema el 10% del

    flujo mximo de gas.

    CAPACIDAD DE MANEJO DE LQUIDOS

    Al considera de este equipo sirve como separador de produccin alterno temporal

    en el caso de que los separadores primarios se inunden y exista la necesidad de

    trabajar en bypass, el tiempo de residencia para un caudal de fluido de 5553

    BFPD debe estar entre 5 y 7 minutos. El caudal de fluido incluye el fluido de

    calentamiento que entra en la bota.

    Par determinar el tiempo de retencin se utiliza la siguiente ecuacin:

    De acuerdo al resultado la Bota Desgasificadora puede cumplir la funcin de un

    separador vertical ya que de implementarse la propuesta estara

    sobredimensionada.

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    PRINCIPALES FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE SEPARACIN

    DE GAS Y LQUIDO

    A continuacin se describen, en orden de importancia, los principales factores que

    afectan la eficiencia de la separacin de gas y lquido.

    TAMAO DE LAS PARTCULAS DE LQUIDO

    El tamao de las partculas suspendidas en el flujo de gas, es un factor importante

    en la determinacin de la velocidad de asentamiento en la separacin por

    gravedad y en la separacin por fuerza centrfuga. Tambin es importante en la

    determinacin de la distancia de paro, cuando la separacin es por choque.

    La velocidad promedio del gas en la seccin de separacin secundaria,

    corresponde a la velocidad de asentamiento de una gota de lquido de cierto

    dimetro, que se puede considerar como el dimetro base. Tericamente todas las

    gotas con dimetro mayor que el base deben ser eliminadas. En realidad lo que

    sucede es que se separan partculas ms pequeas que el dimetro base,

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    mientras que algunas ms grandes en dimetro no se separan. Lo anterior es

    debido a la turbulencia del flujo, y a que algunas de las partculas de lquido tienen

    una velocidad inicial mayor que la velocidad promedio del flujo de gas.

    La separacin en flujo horizontal tambin est sujeta a los mismos efectos.

    El tamao de las partculas de lquido que se forman en el flujo de lquido y gas,

    cuando no hay agitaciones violentas, es lo suficientemente grande para lograr una

    buena eficiencia con los separadores.

    Generalmente se especifica en los equipos de separacin que el arrastre no es

    mayor que 0.1 gal/MMpie3. Una partcula de 10 micras tiene tan poco volumen,

    que puede haber 720,000 partculas de lquido de este tamao por cada pie cbico

    de gas, sin que se exceda la especificacin aludida.

    La distribucin del tamao de las partculas de lquido y el volumen de lquido que

    entra al separador.

    Estos aspectos estn ntimamente ligados en la eficiencia de la separacin. Para

    ilustrarlo se pueden analizar las siguientes situaciones:

    Considrese que un separador se instala, para separar un volumen de lquido de

    2000 galones por cada milln de pie cbico de gas.

    De este volumen de lquido, 0.5 galones estn formados por partculas menores

    de 10 micras. Si el separador tiene una eficiencia de 80% para separar partculas

    menores de 10 micras, entonces su eficiencia total ser de casi 100%. Sin

    embargo, si este mismo separador se utiliza en una corriente de gas, donde el

    contenido de lquido es de 20 galones por milln de pie cbico, todo formado porpartculas menores de 10 micras, la eficiencia total de separacin ser de 80% y

    habr un arrastre de lquido en el flujo de gas de 4 galones por milln de pie

    cbico de gas. As aunque el separador funcionara bien, no sera el adecuado.

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    De lo anterior se concluye que, en la seleccin del equipo de separacin para un

    determinado problema, se deben considerar como aspectos importantes, la

    distribucin del tamao -de las partculas y el volumen de lquido que se va a

    separar.

    VELOCIDAD DEL GAS

    Generalmente los separadores se disean de tal forma que las partculas de

    lquidos mayores de 100 micras, se deben separar del flujo de gas en la seccin

    de separacin secundaria, mientras que las partculas ms pequeas en la

    seccin de extraccin de niebla.

    Cuando se aumenta la velocidad del gas a travs del separador, sobre un cierto

    valor establecido en su diseo, aunque se incremente el volumen de gas

    manejado no se separan totalmente las partculas de lquido mayores de 100

    micras en la seccin de separacin secundaria. Con esto se ocasiona que se

    inunde el extractor de niebla y, como consecuencia, que haya arrastres repentinos

    de baches de lquido en el flujo de gas que sale del separador.

    PRESIN DE SEPARACIN

    Es uno de los factores ms importantes en la separacin, desde el punto de vista

    de la recuperacin de lquidos. Siempre existe una presin ptima de separacin

    para cada situacin en -particular.

    En ocasiones al disminuir la presin de separacin, principalmente en la

    separacin de gas y condensado, la recuperacin de lquidos aumenta. Sinembargo, es necesario considerar el valor econmico del incremento de volumen

    de lquidos, contra la compresin extra que puede necesitarse para transportar el

    gas.

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    La capacidad de los separadores tambin es afectada por la presin de

    separacin. Al aumentar la presin, aumenta la capacidad de separacin de gas y

    viceversa.

    TEMPERATURA DE SEPARACIN

    En cuanto a la recuperacin de lquidos, la temperatura de separacin interviene

    de la siguiente forma: a medida que disminuye la temperatura de separacin, se

    incrementa la recuperacin de lquidos en el separador.

    Una grfica de temperatura de separacin contra recuperacin de lquidos. Seobserva que a una temperatura de separacin de 00F, la recuperacin de lquidos

    en el separador es de aproximadamente 5000 galones por milln de pie cbico de

    gas, mientras que el volumen de lquidos que se recupera en el tanque de

    almacenamiento es del orden de 2000 galones por milln de pie cbico.

    As pues, es necesario considerar que aunque se tiene la mxima recuperacin de

    lquidos en el separador a 00F, de los 5000 galones por milln de pie cbico se

    evaporan en el tanque de almacenamiento 3000. Este vapor generalmente se

    libera a la atmsfera, por lo que se ocasionan grandes prdidas.

    Otros aspectos que hay que considerar para utilizar baja temperatura de

    separacin, son los siguientes:

    La separacin a baja temperatura necesita equipo adicional de

    enfriamiento.

    Se presentan otros problemas de operacin, tal como la formacin de

    hidratos.

    En consecuencia, para obtener la temperatura ptima de separacin, desde el

    punto de vista de recuperacin de lquidos es necesario considerar todos los

    aspectos mencionados.

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    La temperatura afecta la capacidad del separador al variar los volmenes de fluido

    y sus densidades. El efecto neto de un aumento en la temperatura de separacin

    es la disminucin de capacidad en la separacin de gas.

    DENSIDADES DEL LQUIDO Y DEL GAS

    Las densidades del lquido y el gas, afectan la capacidad de manejo de gas de los

    separadores. La capacidad de manejo de gas de un separador, es directamente

    proporcional a la diferencia de densidades del lquido y del gas e inversamente

    proporcional a la densidad del gas.

    VISCOSIDAD DEL GAS

    El efecto de la viscosidad del gas en la separacin, se puede observar de las

    frmulas para determinar la velocidad del asentamiento de las partculas de

    lquido. La viscosidad del gas se utiliza en el parmetro NRE, con el cual se

    determina el valor del coeficiente de arrastre. De la ley de Stokes, utilizada paradeterminar la velocidad de asentamiento de partculas de cierto dimetro, se

    deduce que a medida que aumenta la viscosidad del gas, disminuye la velocidad

    de asentamiento y por lo tanto, la capacidad de manejo de gas del separador.

    INTRODUCCIN DE FUNCIONAMIENTO DE SEPARADORES BIFSICOS

    VERTICALES

    FUNCIN DE UN SEPARADOR

    Los separadores de mezcla gas/lquidos forman parte de un gran grupo de

    equipos que involucran los procesos fsicos de separacin de fases: Slidas,

    lquidas y gaseosas. Se disean equipos para separar las diferentes fases: gas-

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    lquido, slido-slido, slido-lquido-gas. El propsito esencial de todo separador

    es liberar la fase deseada tan completamente de la(s) otra(s), como sea posible y

    para esto hay que seleccionar el proceso fsico adecuado.

    SEPARADOR GAS-LQUIDO

    El trmino Separador Gas-Lquido, en terminologa de campo, designa a un

    recipiente presurizado utilizado para separar los fluidos provenientes de un pozo

    productor de petrleo y gas, en componentes gaseosos y lquidos a una

    determinada presin y temperatura. Cuando se trata de una mezcla de

    hidrocarburos que se deposita en el fondo del recipiente, el fluido tiene una

    presin de vapor igual a la presin de operacin, a la temperatura a la cual se

    produjo la separacin.

    PROCESO DE SEPARACIN

    En el caso de mezclas gas-lquido, la mezcla de fases entra al separador y, si

    existe, choca contra un aditamento interno ubicado en la entrada, lo cual hace que

    cambie el momento de la mezcla, provocando as una separacin de las fases.

    Seguidamente, en la seccin de decantacin (espacio libre) del separador, acta

    la fuerza de gravedad sobre el fluido permitiendo que el lquido abandone la fase

    vapor y caiga hacia el fondo del separador (seccin de acumulacin de lquido).

    Esta seccin provee del tiempo de retencin suficiente para que los equipos aguas

    abajo pueden operar satisfactoriamente y, si se ha tomado la previsin

    correspondiente, liberar el lquido de las burbujas de gas atrapadas.

    ETAPAS DE SEPARACIN

    Seccin Primaria

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    Seccin Secundaria

    Seccin de Extraccin de Neblina

    Segregacin Final

    SECCIN PRIMARIA

    La corriente de fluidos que entra al separador proviene a alta velocidad, lo que

    ocasiona una turbulencia entre la fase gaseosa y la fase lquida. Debido a esto, se

    debe disipar el gran impulso que posee la corriente de fluidos a la entrada del

    separador. Para reducir el impulso y disminuir la turbulencia se puede utilizar una

    placa desviadora o cualquier otra tcnica la cual induzca una fuerza centrfuga al

    flujo con la cual se separen volmenes de lquido del gas.

    SECCIN SECUNDARIA

    El principio ms importante de la separacin en esta seccin es la decantacin del

    lquido por gravedad desde la corriente de gas, una vez reducida su velocidad. La

    eficiencia en esta seccin depende de las propiedades del gas y del lquido, del

    tamao de las partculas y del grado de turbulencia del gas. El grado de

    turbulencia debe ser reducido al mnimo, ste se mide por medio del nmero de

    Reynolds, algunos diseos incluyen desviadores internos para reducir la

    turbulencia y disipar la espuma. Los desviadores pueden actuar tambin como

    colectores de gotas.

    SECCIN DE EXTRACCIN DE NEBLINA

    Aqu se separan las minsculas partculas del lquido que an contiene el gas, la

    mayora de los separadores utilizan, como mecanismo principal de extraccin de

    neblina, la fuerza centrfuga o el principio de choque. En ambos mtodos, las

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    pequeas gotas de lquido se separan de la corriente de gas en forma de grandes

    gotas (coalescencia), que luego caen a la zona de recepcin de lquido.

    SEGREGACIN FINAL

    En esta etapa se procede a descargar los diferentes fluidos, gas libre de lquido y

    lquido libre de gas, a las condiciones de operacin establecidas evitando la

    reagrupacin de las partculas de las distintas fases y la formacin de espuma.

    Para que esto ocurra es necesario un tiempo mnimo de retencin de lquido y un

    volumen mnimo de alimentacin. Puede colocarse un rompe vrtices sobre la(s)

    boquilla(s) de salida del lquido para prevenir el arrastre de gas o petrleo por el

    lquido residual.

    FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE SEPARACIN

    Existen muchos factores que pueden afectar la separacin eficaz y eficiente en un

    proceso de separacin. Es necesario conocer cules son los que se consideran

    ms importantes y relevantes al momento de realizar un diseo eficaz del

    separador. Los factores son los siguientes:

    VISCOSIDAD DEL GAS

    El efecto de la viscosidad del gas en la separacin, se puede observar de las

    frmulas para determinar la velocidad de asentamiento de las partculas delquido. La viscosidad del gas se utiliza en el parmetro NRE, con el cual se

    determina el valor del coeficiente de arrastre De la Ley de Stokes, utilizada para

    determinar la velocidad de asentamiento de partculas de cierto dimetro. Se

    deduce que a medida que aumente la viscosidad del gas, disminuye la velocidad

    de asentamiento y, por lo tanto, la capacidad de manejo de gas del separador.

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    TEMPERATURA

    Adicionar un calentamiento al flujo entrante petrleo/agua es el mtodo tradicional

    de separacin. El aumento de la temperatura reduce la viscosidad de la fase depetrleo se debe tener presente cmo afecta la variacin de la misma a la

    ecuacin velocidad de asentamiento (ecuacin 3.9). Tambin posee el efecto de

    disolver pequeos cristales de parafina y asfltenos y, por lo tanto, neutralizan su

    efecto como posible emulsificante. La temperatura normalmente se encuentra en

    el rango de 100-160 F. En el tratamiento de crudos pesados puede ser ms alta

    de los 300 F. Adicionar temperatura puede causar una prdida significante de

    hidrocarburos liviano si se alcanza el punto de ebullicin de la mezcla. Este

    resultado es conocido como encogimiento del petrleo. Las molculas que salen

    de la fase de petrleo pueden ser ventiladas o comprimidas y vendidas con el gas.

    Incluso si son vendidos con el gas, existe la probabilidad de tener una prdida

    neta en las ganancias debido al proceso de introducir el volumen de lquido dentro

    del gas. En la figura 11, se muestra la cantidad de encogimiento que se puede

    esperar.

    Al incrementar la temperatura a la cual ocurre el proceso, se presenta la

    desventaja de hacer que el petrleo crudo que se recupera en los tanques de

    almacenamiento se vuelva ms pesado, y pierda valor comercial. Los compuestos

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    livianos salieron de la mezcla debido que se alcanz el punto de ebullicin de la

    misma y el lquido remanente tiene una gravedad API ms baja (Fig. 12).

    Incrementando la temperatura puede bajar la gravedad especfica y la presin de

    operacin a la cual se est separando el crudo del agua, por lo tanto, depende de

    las propiedades del crudo, ya que podra aumentar o disminuir la gravedadespecfica. Solo si la temperatura es menos que 200 F el cambio de la gravedad

    especfica puede ser obviada. El gas liberado cuando el crudo es sometido a

    temperaturas puede ocasionar daos a los equipos de separacin si los mismos

    no estn bien diseados, ya que aumenta la presencia de gas en la seccin de

    coalescencia. Si mucho gas es liberado, puede crear suficiente turbulencia y

    puede impedir la coalescencia, es decir la separacin del gas de la mezcla.

    TAMAO DE LAS PARTCULAS DE LQUIDO

    El tamao de las partculas en el flujo de gas es un factor importante en la

    determinacin de la velocidad de asentamiento, en la separacin por gravedad y

    en la separacin por fuerza centrfuga, cuando la separacin es por choque. La

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    velocidad promedio del gas en la seccin de separacin secundaria, corresponde

    a la velocidad de asentamiento de una gota de lquido de cierto dimetro, que se

    puede considerar como el dimetro base. Tericamente todas las gotas con

    dimetro mayor que el base deben ser eliminadas. En realidad lo que sucede es

    que se separan partculas ms pequeas que el dimetro base, mientras que

    algunas ms grandes en dimetro no se separan. Lo anterior es debido a la

    turbulencia del flujo y a que algunas de las partculas de lquido tienen una

    velocidad inicial mayor que la velocidad promedio del flujo de gas. La separacin

    en flujo horizontal tambin est sujeta a los mismos efectos.

    VELOCIDAD DEL GAS

    Generalmente los separadores se disean de forma que las partculas de lquidos

    tengan un tamao determinado, las partculas con dicho tamao se deben separar

    del flujo de gas en la seccin de separacin secundaria mientras que las partculas

    ms pequeas en la seccin de extraccin de niebla. Cuando se aumenta la

    velocidad del gas a travs del separador, sobre un cierto valor establecido en su

    diseo, aunque se incrementa el volumen de gas manejado, no se separan

    totalmente las partculas de lquido mayores al tamao establecido en la seccin

    secundaria. Esto ocasiona que se inunde el extractor de niebla y como

    consecuencia, que haya arrastres repentinos de cantidades de lquido en el flujo

    de gas que sale del separador.

    PRESIN DE SEPARACIN

    Es uno de los factores ms importantes en la separacin, desde el punto de vista

    de la recuperacin de lquidos. Siempre existe una presin ptima de separacin

    para cada situacin en particular. En ocasiones, al disminuir la presin de

    separacin, principalmente en la separacin de gas y condensado, la recuperacin

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    de lquidos aumenta. Sin embargo, es necesario considerar el valor econmico de

    volumen de lquidos, contra la compresin extra que puede necesitarse para

    transportar el gas. La capacidad de los separadores tambin es afectada por la

    presin de separacin; al aumentar la presin, aumenta la capacidad de

    separacin de gas y viceversa.

    CONSIDERACIONES INICIALES EN EL DISEO DE UN SEPARADOR GAS-

    LQUIDO

    Para el diseo adecuado de un separador gas-lquido, es necesario tomar en

    cuenta los puntos siguientes:

    La energa que posee el fluido al entrar al recipiente debe ser controlada.

    Los flujos de las fases lquida y gaseosa deben estar comprendidos dentro

    de los lmites adecuados que permitan su separacin a travs de las

    fuerzas gravitacionales que actan sobre esos fluidos y que establezcan el

    equilibrio entre las fases gas-lquido.

    La turbulencia que ocurre en la seccin ocupada principalmente por el

    vapor debe ser minimizada.

    La acumulacin de espuma y partculas contaminantes deben ser

    controladas.

    Las fases lquidas y vapor no deben ponerse en contacto una vez

    separadas.

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    Las regiones del separador donde se puedan acumular slidos deben, en lo

    posible, estar provistos de facilidades adecuadas para su remocin.

    El equipo ser provisto de la instrumentacin adecuada para su

    funcionamiento adecuado y seguro en el marco de la unidad/planta a la que

    pertenece.

    COMPOSICIN DEL FLUIDO QUE SE VA A SEPARAR

    Es cierto que la mayora de los ingenieros no analizan con antelacin lacomposicin de la alimentacin, sino que parten de un determinado volumen y tipo

    de fluido supuestamente conocido al hacer la seleccin. Pese a esto, es

    conveniente que el diseador est familiarizado con el concepto de equilibrio de

    fases y separacin instantnea, con el fin de predecir cul ser la cantidad y

    calidad del gas y de lquido que se formaran en el separador, en las condiciones

    de presin y temperatura de diseo.

    FLUJO NORMAL DE VAPOR EL FLUJO NORMAL DE VAPOR (O GAS)

    Es la cantidad mxima de vapor alimentada a un separador a condiciones tpicas

    de operacin (es decir, en ausencia de perturbaciones tales como las que

    aparecen a consecuencia de inestabilidades del proceso o a prdidas de la

    capacidad de condensacin aguas arriba del mismo). Los separadores son

    altamente efectivos para flujos de vapor del orden de 150% del flujo normal y, por

    lo tanto, no es necesario considerar un sobre diseo en el dimensionamiento de

    tales separadores. Si se predicen flujos mayores al 150%, el diseo del separador

    debe considerar dicho aumento.

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    PRESIN Y TEMPERATURA DE OPERACIN

    El estudio previo de las variaciones de presin y temperatura en el sitio donde se

    instalar la unidad afectar, de manera determinante, la seleccin del equipo. Lamayora de los operadores no se detienen a pensar cmo se afectan las

    condiciones de operacin al bajar la presin. Existe la seguridad de que al elevar

    la presin podra fallar el material; pero no se analiza el incremento de la velocidad

    dentro del sistema al bajarla; un descenso abrupto, manteniendo constante el

    caudal, eleva la velocidad interna del equipo, produce espuma, arrastre de los

    fluidos y puede volar el extractor de niebla.

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    TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    Los tanques de almacenamiento son depsitos de acero diseados para contener

    o procesar fluidos (hidrocarburos), generalmente a presin atmosfrica o presininterna relativamente baja. El combustible llega a los tanques a travs de tuberas

    de llenado y es expedido por tuberas de despacho hacia contenedores vecinos o

    camiones cisterna.

    Los dimetros de los diferentes tanques variaban entre 10 m y 20 m y sus alturas

    variaban entre unos 5 m a 20 m. Los tanques contenan en su interior techos

    flotantes con cierre hermtico y flexible suspendidos sobre el combustible para

    evitar la formacin de vapores. Adems contaban con un conjunto de sensores detemperatura y niveles de llenado para mantener el control, teniendo varios

    ventiladores de seccin triangular o circular para permitir flujo de aire en el techo.

    El permetro del techo de los tanques estaba bordeado por placas desviadoras

    para capturar y conducir el agua que cayese sobre la cubierta. Las paredes del

    tanque posean en el exterior elementos rigidizadores en forma de aros para

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    proveer estabilidad en la direccin radial y ayudar a mantener la forma cilndrica

    frente a presiones normales a la cscara.

    En la industria petrolera, petroqumica y otras industrias son utilizados diferentestipos de recipientes para almacenar una gran cantidad de productos como son:

    crudo y sus derivados, butano, propano, GLP, solventes, agua, etc. Este tipo de

    tanques sirven para almacenar el crudo total, una vez tratado y separado el

    petrleo, gas y agua que contena el crudo proveniente de los pozos. Para

    almacenar el crudo es aconsejable utilizar tanques de almacenamiento de techo

    flotante, reducen el espacio entre el techo y la superficie libre del petrleo evitando

    de esta manera la perdida de los elementos livianos por evaporacin.

    Un tanque de almacenamiento de crudo puede tener las siguientes dimensiones:

    70 dimetro por 32 de altura. Para trabajar como mximo a 16 oz de presin y 0.5

    oz de vaco, a 250 F, una capacidad de 20000 a 250000 bbl. Estar provisto de 2

    vlvulas de seguridad de presin (PSV) para proteger una sobre presin o vaco,

    adems estar provisto de un sistema automtico de control para su

    funcionamiento normal. Almacena todo el crudo proveniente de los tratadores

    electrostticos.

    Los tanques de almacenamiento forman parte de distintas operaciones en la

    industria tales como:

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    Tratamiento

    Produccin

    Transporte

    Refinacin

    Distribucin

    Inventarios/Reservas

    Servicios

    PARTES DE UN TANQUE DE ALMACENAMIENTO

    Debido a la gran variedad de tanques de almacenamiento para productos

    derivados de hidrocarburos as como para petrleo crudo, se debe limitar un

    anlisis de los tanques que cubren las necesidades bsicas de la industria

    petrolera en Ecuador como son los tanques cilndricos verticales que operan a

    presin atmosfrica, con techos cnicos o flotantes segn los requerimientos del

    caso. Los tanques de almacenamiento estn equipados con accesorios

    estandarizados para su normal funcionamiento, teniendo adems, equipos

    suplementarios para condiciones especiales de funcionamiento. A continuacin sedescribe una lista de los accesorios necesarios.

    Ventilas o vlvulas de venteo.-El tanque est provisto de ventilas, sean

    simples o automticas, estas permiten la salida del aire cuando el tanque

    comienza a llenarse cerrndose el momento en que el fluido alcanza un

    determinado nivel. Si se produce una sobrepresin interior por evaporacin

    debido a cambios de temperatura, se abren permitiendo que parte de la

    mezcla airevapor salga hasta alcanzar el equilibrio de presiones dentro y

    fuera del techo.

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    Entradas de hombre (Shell Manholes).-Permiten la entrada del hombre

    para la inspeccin o limpieza, debiendo permanecer cerradas en operacin

    normal. Estas entradas no deben generar esfuerzos residuales

    considerables que, puedan afectar en la estructura del tanque. Los Shell

    Manholes se disean en base a la norma API 650 seccin 3.7.5

    Disco Central y Columna central.- El tanque est compuesto por un disco

    central y una columna central. Sobre el disco, se apoyan las correas y este

    disco se encuentra diseado para soportar las cargas que generan las

    correas. Mientras que la funcin de la columna central, est diseada parasoportar la carga muerta de los elementos ms una carga uniforme, esta

    carga no menor a 1,2 KPa. (25 lb / ft2) en una rea proyectada. Las

    columnas, no deben ser consideradas elementos esbeltos y deben ser

    diseados en base a la norma API 650 seccin 3.10.3.4

    Boca de sondeo (Manholes de techo).- Facilita el mantenimiento, la

    medicin manual de nivel y temperatura, y la extraccin de muestras.

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    Bocas de limpieza.-Son diseadas a partir de la norma API 650 seccin

    3.3.7, permiten el ingreso de personal para la realizacin de tareas de

    mantenimiento en el interior de un tanque.

    Base de hormign.-Se construye un aro perimetral de hormign sobre el

    que, se debe apoyar el tanque para evitar hundimiento en el terreno y

    corrosin de la chapa.

    Servomecanismos.- Es un mecanismo o palpador mecnico que sigue el

    nivel de lquido. Precisin de 1 mm aprox.

    Radar.- sirve para la medicin de temperatura, se utilizan tubos con varios

    sensores ubicados en distintas alturas, para medirla a distintos niveles de

    lquido (estratificacin). Precisin hasta 0.05 C.

    Instalacin contra incendios.- Deben contar con sistemas que

    suministren espuma dentro del recipiente, y con un sistema que sea capaz

    de suministrar el caudal de agua mnimo que exige la ley.

    Serpentn de calefaccin.- Empleado en productos como el crudo

    (sedimentacin de parafinas) y fuel oil (mantener viscosidad adecuada), son

    tubos de acero por los que circula vapor a baja presin.

    Agitadores.-Se utilizan para mantener uniforme la masa de hidrocarburos

    dentro del tanque. Son hlices accionadas por un motor externo que giran

    dentro de la masa de producto.

    VPV (vlvulas de presin y vaco).- Son necesarias ya que el tanque

    respira debido a: vaciado / llenado, alta TVR del hidrocarburo

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    almacenado, aumento de la temperatura, exposicin al fuego, etc. En

    hidrocarburos pesados (fuel oil, asfaltos, lubricantes), se colocan cuellos de

    cigea con arresta llamas.

    Salidas de Flujo de agua.- Son redes que permiten la evacuacin de

    aguas y granizo ocasionalmente acumulados.

    Embocaduras para entrada y salida del producto (Shell Nozzles).-

    Estas aberturas permiten el ingreso o la salida del producto del tanque de

    almacenamiento son diseadas en base a la norma API 650 seccin 3.6.

    Techo.- El techo constituye una estructura de soporte que est diseada

    para soportar una carga muerta ms de una carga uniforme equivalente a

    1,2 KPa (25 lb/ ft2) en un rea proyectada. Las lminas del techo tienen un

    espesor mnimo de 5 mm (3/16 in.). El techo de un tanque est compuesto

    por un disco circular, cartelas, correas, lminas, los venteos y el Manholes

    de techo.

    Columnas Exteriores.-Estas columnas son elementos que son diseados

    a fuerza axial compresiva y el espesor de cualquier elemento estructural no

    debe ser menor a 6 mm (0,250 pulg.) incluyendo estos a vigas, columnas

    correas y refuerzos.

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    Anillos de soporte.- Son rigidizadores de la estructura del tanque;

    permiten que este conserve su forma en el transcurso del tiempo.

    Pantallas de Soporte y refuerzos para el viento (Wind Girders).- Son

    refuerzos del sistema, son cercos que se colocan para mantener la

    redondez del tanque, los refuerzos para el viento deben ser ubicados en la

    parte externa y sobre el anillo superior del cuerpo del tanque, estos sern

    construidos por secciones estructurales o por diferentes combinaciones de

    soldaduras de placas. Las pantallas de soporte se usan generalmente como

    proteccin para la baranda a un lado al final de la seccin.

    Plataformas, pasadizos y escalinatas.- Permiten el acceso a la parte

    superior o techo del tanque para funciones de limpieza, mantenimiento o

    inspeccin. Para ciertas ocasiones se utilizan escaleras verticales para el

    acceso y en el caso de las plataformas estas se utilizan ms en tanques de

    techo flotante.

    Oreja de Izaje.- Permiten el levantamiento o izaje del tanque para

    desplazamiento o para la inspeccin de mantenimiento de las platinas base.

    Cartelas.-Son los elementos de conexin entre las correas exteriores de

    estructura y el cuerpo o pared del tanque, estas son placas diseadas para

    soportar las cargas generadas por las correas.

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    DISEO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE PETRLEO

    Se localiza el sitio donde se va a poner el tanque, se debe realizar un estudio de

    suelos, es decir investigar los tipos de estratos. En este no deben existir lechos de

    arena porque es un riesgo ssmico; en lo posible el suelo debe ser uniforme de un

    solo tipo, de no cumplir los requerimientos se proceder a:

    a) Sustitucin del suelo eliminado, el suelo de baja resistencia por otro de

    mayor resistencia.

    b) Hincar pilotes mecnicos hasta obtener un asentamiento de estos en el

    suelo.

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    c) Las dos bases exigen de la construccin de un anillo de hormign que est

    en la periferia de todo el tanque, para mantener el tanque totalmente

    vertical.

    CONSTRUCCIN DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    Se construye un anillo de concreto reforzado con un espesor de 18 y de 3

    pies de profundidad, sobre la superficie sobresale 9.

    Terminado el anillo se rellena de arena, para su compactacin se utiliza una

    ducha de agua; esta cama de arena tiene una forma de cono con un

    desnivel de 8% al centro.

    Se distribuyen las planchas del fondo de acuerdo a su nomenclatura

    estampadas en cada una de ellas.

    Se suelda el fondo, las planchas son soldadas en forma traslapada.

    No se debe producir ningn desbalance en el tanque, se debe tomar puntos

    de referencia del anillo que va a soportar el tanque.

    Se rellena el tanque con agua y debe reposar 72 horas, si se mantiene el

    nivel procedemos a comprobar los niveles del anillo con los referenciales

    tomados anteriormente.

    Si no se mantiene el nivel del lquido significa que hay fuga por lo que hay

    que encontrar el sitio del problema.

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    Procedemos a vaciar lentamente el tanque porque si lo hacemos

    rpidamente el tanque puede colapsar y dejamos que se seque.

    Vaciado el tanque procederemos a limpiar las paredes con chorro de arena

    hasta dejarlo metal blanco, tambin se limpia exteriormente.

    Se pinta interiormente con pintura epxica hasta tener un espesor minino

    de 16 -20 milsimas. La funcin de este requerimiento es la de proteger el

    tanque del ataque corrosivo del agua salada y tambin de las bacterias

    sulfato reductoras que se forman en el agua de formacin y que atacan al

    acero.

    La pintura exterior del tanque es con pintura anticorrosivo en lo posible de

    aluminio hasta tener de 68 milsimas.

    Terminada la pintura se debe conectar el tanque al resto de las facilidades

    de produccin existentes.

    CLASIFICACIN DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    DISEO DEL TECHO / TIPOS

    TANQUE DE TECHO FLOTANTE

    Est equipado con un anillo vertical de acero alrededor de su periferia que forma

    un sello contra la pared interior de la coraza del tanque. El techo durante todo el

    tiempo, excepto cuando el tanque este vaco o casi vaco, flota directamente en la

    superficie del petrleo y el sello evita la evaporacin de petrleo cerca de las

    orillas, en donde este efectivamente cierra el espacio entre el techo flotante y la

    pared cilndrica del tanque.

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    Constan de una membrana solidaria al espejo de producto que evita la formacin

    del espacio vapor, minimizando prdidas por evaporacin al exterior y reduciendoel dao medio ambiental y el riesgo de formacin de mezclas explosivas en las

    cercanas del tanque.

    El techo flotante puede ser interno (existe un techo fijo colocado en el tanque) o

    externo (se encuentra a cielo abierto). En cualquier caso, entre la membrana y la

    envolvente del tanque, debe existir un sello La principal caractersticas de estos

    techos es que su techo se desliza verticalmente dentro del cilindro, flotando

    directamente sobre el lquido almacenado y siguiendo las variaciones del mismo

    nivel; en estas condiciones, no existen superficies libre de evaporacin y la fase

    gaseosa mnima.

    Estos tanques se usan especialmente para almacenar productos voltiles-petrleo

    crudo y gasolinas, con lo cual se disminuyen las perdidas por evaporacin y se

    minimizan los riesgos de incendio.

    Estos tanques cuentan tambin con entrada de hombre, purgas para desalojar

    agua pluvial acumulada, vlvula de seguridad, soportes para el techo flotante,

    entradas y salidas de productos y otros accesorios.

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    Los nuevos techos internos se construyen en aluminio, y se coloca un domo

    geodsico como techo fijo del tanque. Las ventajas que presenta el domo con

    respecto a un techo convencional son: Es un techo auto soportante, es decir, no

    necesita columnas que lo sostenga. Esto evita el tener que perforar la membrana.

    Se construye en aluminio, lo cual lo hace ms liviano. Se construyen en el suelo y

    se montan armados mediante una gra, evitando trabajos riesgosos en altura.

    APLICACIN DEL TECHO FLOTANTE

    Lquidos Combustibles Clase II: Lquidos con punto de inflamacin mayor oigual 37.8 C (100 F) y menor que 60 C (140 F).

    Lquidos Inflamables Clase I: Lquidos con punto de inflamacin que 37.8

    C (100F).

    Productos con propensos a BOIL OVER que se requieran almacenar en

    tanques mayores de 45 metros de dimetro.

    Productos almacenados a temperaturas que estn a menos de 15F de su

    temperatura de inflamacin 2.

    TANQUE DE TECHO FIJO

    Se emplea para almacenamiento de productos poco voltiles hasta cierto tamaoson los ms econmicos y pueden ser techo cnico apoyado en columnas o techo

    cnico auto soportable. Los tanques de techo fijo ms comunes en la actualidad

    son los que utilizan para tanques de lavado y los tanques de surgencias. El tanque

    atmosfrico de techo fijo es aquel que puede tener techo auto soportado o por

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    columnas, la superficie del techo puede tener forma de domo o cono. El tanque

    opera con un espacio para los vapores, el cual cambia cuando vara el nivel de los

    lquidos. El tanque de techo fijo es usado para almacenar lquidos en razn a que

    no es exigido.

    Entre estos tanques podemos distinguir:

    Tanques de fondo plano, cuerpo cilndrico y techo cnico

    Tanques de fondo y techo hemisfrico y cuerpo cilndrico

    Estos tanques son construidos utilizando chapas de acero soldadas de acuerdo a

    normas y diseo establecido, los tanques cuentan con una o ms caeras de

    entrada y salida de productos en la parte inferior del tanque, y otros accesorios

    como: escaleras barandilla, pasarela, entrada de hombre, accesorios para sacar

    muestras,accesorios para medida de nivel, accesorios de calefaccin, de mezcla

    de productos y seguridad. Excesivas en la operacin normal del tanque. Estas

    vlvulas de alivio son instaladas con su respectivo arresta llamas que est

    colocado entre la fase del tanque y el medio exterior donde se puede producir

    llamas. Constan de:

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    Vlvula respiradora

    Aspersor de agua

    Sumidero de drenaje

    Canal de drenaje

    Adems de la instalacin de vlvulas de alivio, los tanques de techo fijo son

    construidos a propsito con la dbil costura entre el cilindro y el techo, que puede

    ser de alivio en caso de presentarse presiones excesivas, fuera de las condiciones

    normales de operacin, ya que la chapa se rompe en esta soldadura, evitando as

    la destruccin completa del tanque. Esta sobrepresiones excesivas puedendeberse a \fallas de las vlvulas de alivio o explosiones en el interior del tanque.

    Entre los accesorios de seguridad para los tanques de techo fijo tenemos vlvulas

    de alivio para evitar presiones o depresiones.

    APLICACIN DE TECHOS FIJOS

    Lquidos Combustible Clase III A: Lquidos con un punto de inflamacin

    mayor o igual a 60C (140 F) y menor que 93.3 C (200 F).

    Lquidos Combustibles Clase III B: Lquidos con un punto de inflamacin

    mayor o igual a 93.3 C (200 C).

    TANQUES FLOTANTES PLEGABLES

    Los tanques flotantes RO-TANK han sido desarrollados para el almacenamiento

    de hidrocarburos recuperados por embarcaciones anti polucin que no disponen

    de tanques propios o cuya capacidad es insuficiente .Los RO-TANK pueden ser

    remolcados llenos o vacos a velocidades de hasta 7nudos en funcin del estado

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    del mar. Gracias a sus conexiones rpidas ASTM es posible unir varios tanques

    para su remolque o fondeo conjunto.

    Los RO-TANK estn fabricados de una gruesa plancha de caucho Neopreno

    reforzado con 4 capas interiores de tejido de polister, un material

    extraordinariamente resistente a la abrasin y a la perforacin. Su recubrimiento

    de caucho Hypalon los hace especialmente resistentes a los hidrocarburos y a los

    agentes atmosfricos (rayos ultravioleta, ozono, salitre).

    TANQUES HORIZONTALES

    Los recipientes horizontales (cigarros) son de mediana capacidad de almacenaje.

    Para recipientes mayores, se utilizan las esferas. Los casquetes de los cigarros

    son toriesfricos, semi elpticos o semi esfricos.

    Sus espesores estn en el orden de (para una misma p, T y ):

    Semi elptico:es casi igual al de la envolvente.

    Toriesfricos:es aproximadamente un 75% mayor que el semi elptico.

    Semiesfrico:es casi la mitad del semi elptico.

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    ESFERAS Y CIGARROS PARA EL ALMACENAMIENTO DE LPG

    CIGARROS

    Si se dispusiera almacenar gas licuado de petrleo a presin atmosfrica, se

    requeriran tanques que mantuvieran una temperatura de -42C, con toda la

    complejidad que ello implica. Por esta, se utilizan recipientes a presin con forma

    esfrica o cilndrica que trabajan a una presin interior de 15kg/cm aprox. Y a

    temperatura ambiente. Estos recipientes se disean de acuerdo a normas API,

    que consideran el diseo del recipiente. Comparados con un tanque, la ventaja

    fundamental que presentan estos equipos es que cuando se los saca de serviciose los puede inspeccionar visualmente ambos lados de la chapa en su totalidad

    (piso de tanques).

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

    toma producto por la parte inferior. Por norma de seguridad, deben contar con

    vlvulas de bloqueo de accionamiento remoto para el caso de siniestros que

    pudieran ocurrir. Como todo recipiente critico a presin, deben contar con doble

    vlvula de seguridad independientes, doble sistema para la lectura de niveles

    independientes, dos medios independientes para la lectura de presin.

    Las esferas se construyen en gajos utilizando chapas de acero. Se sostienen

    mediante columnas que deben ser calculadas para soportar el peso de la esfera

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    durante la prueba hidrulica (pandeo).Al igual que en los cigarros, todas las

    soldaduras deben ser radiografiadas para descartar fisuras internas que se

    hubieran haber producido durante el montaje. Cuentan con una escalera para

    acceder a la parte superior para el mantenimiento de las vlvulas de seguridad,

    aparatos de tele medicin, etc.

    CALIBRACIN DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    Consiste en el proceso de determinar el volumen total e incremental del tanque en

    las condiciones de uso. La calibracin de los tanques de almacenamiento se debe

    efectuar cuando su integridad mecnica se ve afectada por reparaciones o

    cambios estructurales ya sea por cambio en la inclinacin, en el dimetro, en la

    altura de referencia o en el espesor de la lmina seccin. La calibracin del fondo

    del tanque se debe hacer usando el nivel ptico para nivelar el fondo del tanque,

    corregir defectos de pendiente, deformaciones e irregularidades en el mismo,

    evaluando la pendiente real y el volumen del fondo del tanque con sus respectivos

    incrementos cnicos.

    La exactitud en la determinacin de las dimensiones de un tanque es un factor

    muy importante para la determinacin del volumen del lquido si tenemos en

    cuenta las consecuencias que tienen las mediciones incorrectas en una tabla de

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    capacidad errnea, la cual puede permanecer en uso durante un largo periodo de

    tiempo antes de que sea advertido el error. Los errores en la tabla de capacidad

    originan errores en la contabilizacin de los contenidos del tanque, y por tanto, que

    las transacciones comerciales y pagos estn sujetos a litigios y discusiones.

    Los problemas que se plantean por estos errores son muy difciles, y a veces,

    imposibles de resolver sin prdidas por una de las partes involucradas. Como

    resulta tan importante el mtodo y el grado de exactitud empleados al tomar las

    dimensiones de un tanque, deben ser presenciadas por todas las partes

    interesadas en determinar las existencias en un tanque calibrado. A pesar de que

    muchos tanques en un mismo parque puedan parecer idnticos, si aplicamosmediciones con elevada precisin notaremos que cada uno tiene dimensiones

    nicas.

    Por lo tanto no es aceptable realizar las tablas de calibracin de tanques basados

    en los planos ingenieriles utilizados en su construccin, especialmente si estas

    medidas van a ser utilizadas para crear una base de datos para el posterior

    clculo de masa y volumen. Un pequeo error en las mediciones conlleva a seriasdiscrepancias en el registro de calibracin.

    Esto introduce errores sistemticos en el clculo de las cantidades, ya sean de

    entradas o salidas del tanque en el tiempo en que est en servicio, o hasta que se

    le realice una nueva calibracin. A pesar de que muchos tanques en un mismo

    parque puedan parecer idnticos, si aplicamos mediciones con elevada precisin

    notaremos que cada uno tiene dimensiones nicas.

    Un pequeo error en las mediciones conlleva a serias discrepancias en el registro

    de calibracin. Esto introduce errores sistemticos en el clculo de las cantidades,

    ya sean de entradas o salidas del tanque en el tiempo en que est en servicio, o

    hasta que se le realice una nueva calibracin.

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    MTODOS DE CALIBRACIN

    La calibracin de un tanque puede ejecutarse por uno de los mtodos siguientes:

    Geomtrico

    Volumtrico

    Gravimtrico

    La seleccin del mtodo o del procedimiento est relacionada con la capacidad

    nominal del tanque, su forma, su ubicacin, las condiciones de uso, etc.

    MTODO GEOMTRICO

    Los mtodos geomtricos consisten en una medicin directa o indirecta de las

    dimensiones exteriores o interiores del tanque, de las obras muertas positivas y

    negativas y del techo o pantalla flotante, si son acoplados.

    MTODO VOLUMTRICOEn general se usa para cualquier tipo de tanque aunque se recomienda segn la

    norma API 2555 para capacidades entre 1000m3 a 3500m3 (como restriccin

    volumtrica).

    MTODO GRAVIMTRICO

    Consiste en determinar la masa del tanque a calibrar primeramente lleno de agua

    y despus de vaciado con bsculas de elevada precisin. La diferencia entre

    ambas mediciones permite calcular el volumen del tanque mediante la densidad

    del producto utilizado en la calibracin (agua).

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    AFORO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    El proceso que se utiliza para determinar la cantidad de lquido de petrleo en un

    tanque de almacenamiento se denomina aforo. Los aforadores determinan la

    altura del lquido en el tanque, bien sea automtica o manualmente. Estos se

    refieren luego a las tablas de aforo para mantener y obtener el lquido en la altura

    de lquido medido. El aforo se lo realiza despus de haber calibrado el tanque y

    que los resultados de la calibracin sean aprobados por la autoridad (DNH)

    tomando en cuenta los volmenes de los respectivos medidores e instrumentos

    colocados en el tanque.

    ACCESORIOS GENERALES DE LOS TANQUES

    Vlvulas de succin y venteo

    Controlan la presin de ingreso y descarga de los tanques para evitar el colapso

    del tanque durante la operacin de recepcin de los fluidos o descarga de los

    mismos. Durante el llenado o vaciado de un tanque es prcticamente imposible

    evitar que la fase gaseosa del producto manejado se ponga en comunicacin con

    la atmosfera ya que el tanque no est calculado para tales variaciones de presin.

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    MANHOLE

    Son puertas de entrada a los tanques para realizar inspecciones cuando el tanque

    este vaco y desgasificado, adems sirve para desalojar los sedimentos cuando el

    tanque est siendo reparado.

    BOCAS DE AFORO

    Son colocados en la parte ms exterior del techo del tanque junto a la escalerilla

    para subir al tanque y sirve para medir, inspeccionar, sacar muestras, etc.

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    ARRESTA LLAMAS

    Evita la propagacin de llama o de chispa, se encuentra en el techo de lostanques.

    SISTEMA DE ESPUMA

    Se instala en todos los tanques en las operaciones hidrocarburferas, es muyeconmico, consta de un tanque pequeo para almacenar una protena animal

    que al ponerse en contacto con agua dulce y un succionador de aire produce la

    espuma que 19 ser la que evitara el contacto con el oxgeno del aire produciendo

    el ahogamiento de la llama.

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    PROCESO DE ALMACENAMIENTO DE PETRLEO Y SUS DERIVADOS

    El CIIU especfico de esta actividad es el H-5010.01 denominado Actividades de

    almacenamiento y depsito para todo tipo de productos: explotacin de silos de

    granos, almacenes para mercancas diversas, cmaras frigorficas, tanques de

    almacenamiento, etctera. Incluye la congelacin por corriente de aire.

    DESCRIPCIN Y DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

    Las etapas que comprenden el proceso de almacenamiento de petrleo y sus

    derivados son las siguientes:

    a. Recepcin de petrleo y derivados.

    b. Descarga de petrleo y derivados.

    c. Almacenamiento de petrleo y sus derivados.

    d. Despacho de derivados del petrleo.

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    En el grfico 42.1 se representa el diagrama de flujo del fluido de almacenamiento

    de petrleo y sus derivados (en tierra). A continuacin se describe cada una de las

    etapas del proceso:

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    DIMENSIONES Y CAPACIDADES

    Los tamaos de los tanques estn especificados de acuerdo a las normas y/o

    cdigos establecidos por laA.P.I. A continuacin se tabulan los volmenes,

    dimetros y alturas usadas comnmente en los tanques de almacenamiento

    atmosfrico. La unidad BLSsignifica barriles estndar de petrleo, la que es

    equivalente a 42 galones(158,98 Litros).

    Capacidad en BLS Dimetro en pies Altura en pies

    500 15 18

    1000 20 18

    2000 24'6" 24

    3000 30 24

    5000 31'8" 36

    10000 42'6" 40'

    15000 58 32

    20000 60 40

    30000 73'4" 40

    55000 100 40

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    80000 120 40

    100000 134 40

    150000 150 48

    200000 180 48

    500000 280 48

    CLASIFICACIN DE PRODUCTOS A ALMACENARSE

    Clase A:Productos licuados cuya presin absoluta de vapor a 15 C sea

    superior a 1 bar. Segn la temperatura a que se los almacena, puede ser

    considerada como:

    Subclase A1.- Productos de la clase A que se almacenan licuados a

    una temperatura inferior a 0 C.

    Subclase A2.-Productos de la clase A que se almacenan licuados en

    otras condiciones.

    Clase B: Productos cuyo punto de inflamacin es inferior a 55 C y no

    estn comprendidos en la clase A. Segn su punto de inflamacin pueden

    ser considerados como:

    Subclase B1.- Productos de clase B cuyo punto de inflamacin es

    inferior a 38 C.

    Subclase B2.- Productos de clase B cuyo punto de inflamacin es igual

    o superior a 38 C e inferior a 55C.

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    Clase C.-Productos cuyo punto de inflamacin est comprendido entre 55

    C y 100 C.

    Clase D.-Productos cuyo punto de inflamacin es superior a 100 C. 4

    Para la determinacin del punto de inflamacin arriba mencionado, se

    aplicarn los procedimientos prescritos en la norma UNE 51.024, para

    los productos de la clase B; en la norma UNE 51.022, para los de la

    clase C, y en la norma UNE 51.023 para los de la clase D.

    COLORES DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

    Un tanque que almacenapetrleo combustible, elcolor preferido para este tipo de

    combustible es el negro, por la absorcin decalor que este color propicia, y hace

    ms fluido elpetrleo al ganar entemperatura.

    TABLA 2. TIPOS DE COLORES PARA EL ALMACENAJE DE CADAPRODUCTO

    PRODUCTO COLOR

    PRIMARIO

    COLOR

    SECUNDARIO

    ENVOLVENTE TECHO

    Gas licuado depetrleo

    Blanco brillante - Blanco brillante -

    Gasolina de aviacin Naranja - Aluminio Blancobrillante

    Gasolina especial Bermelln (rojo) Azul triann Aluminio Blancobrillante

    Gasolina regular Bermelln (rojo) - Aluminio Blancobrillante

    Nafta industrial Turquesa Blancobrillante

    Aluminio Blancobrillante

    Nafta especial Bermelln (rojo) Blancobrillante

    Aluminio Blancobrillante

    Solventes Verde turquesa - Aluminio Blancobrillante

    Tolueno Azul claro - Aluminio Blancobrillante

    http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml
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    Turbocombustibleproducc

    in nacional

    Gris acero - Aluminio Blancobrillante

    Turbo combustibleexportacin

    Gris acero - Aluminio Blancobrillante

    Queroseno Verdeesmeralda

    Blancobrillante

    Aluminio Blancobrillante

    Combustible diesel Amarillo tostado - Aluminio Blancobrillante

    Aceites lubricantes Cocoa - Aluminio Blancobrillante

    Aceite usado Cocoa Negro brillante Negro mate Negromate

    Petrleo combustible Blanco brillante - Negro mate Negro

    matePetrleo crudo Negro brillante Verdemanzana

    Aluminio Blancobrillante

    Asfalto Ferro protectornegro

    - Ferro protectornegro

    Ferroprotector negro

    Alcoholdesnaturaliza-do

    Azul trianon - Aluminio Blancobrillante

    Agua Gris dublin - Gris dublin Grisdublin

    Losproductos blancos del petrleo (diesel, queroseno, naftas y gasolinas) deben

    estar almacenados en tanques en que el color de lapintura haga reflexin a laluz,

    por lo que en estos casos se escoge el aluminio brillante para el envolvente, y el

    blanco brillante para el techo.

    NORMAS APLICABLES

    Las normas internacionales para la construccin de tanques son:

    ASTM: American Society for Testing Materials

    API: American Petroleum Institute

    NFPA: National Fire Protection Association

    STI: Steel Tank Institute

    http://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/histarte/histarte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/histarte/histarte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtml
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    NORMAS Y CDIGOS DE DISEO

    TANQUES DE ALMACENAJE

    Para el clculo, diseo y construccin de estos equipos existen varias Normas y

    Cdigos, pero las ms difundidas y empleadas en las industrias de procesos son

    las del American Petroleum Institute (API), siendo los estndares aplicables los

    siguientes:

    API Standard 620 (1990):

    Es aplicable a grandes tanques horizontales o verticales soldados en el campo,areos que operan a presiones en el espacio vapor menores a 2.5 psig y a

    temperaturas no superiores a 93C.

    API Standard 650 (1998):

    Es la norma que fija la construccin de tanques soldados para el almacenamiento

    de petrleo. La presin interna al que puede estar sometido es de 15 psig y una

    temperatura mxima de 90C .Con estas caractersticas, son aptos paraalmacenar la mayora de productos producidos en una refinera.

    API Specification 12D:

    Es aplicable a tanques horizontales o verticales soldados en el campo para

    almacenaje de lquidos de produccin y con capacidades estandarizadas entre 75

    y 1500 m3.

    API Specification 12F:

    Es aplicable a tanques horizontales o verticales soldados en taller para

    almacenaje de lquidos de produccin y con capacidades estandarizadas entre

    13.5 y 75 m3.

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    API Standard 653 (1991):

    Es aplicable a la inspeccin, reparacin, alteracin desmontaje y reconstruccin

    de tanques horizontales o verticales, basndose en las recomendaciones del STD

    API 650. Recomienda tambin la aplicacin de las tcnicas de ensayos no

    destructivos aplicables. Estos estndares cubren el diseo, fabricacin,

    inspeccin, montaje ensayos y mantenimiento de los mismos y fueron

    desarrollados para el almacenaje de productos de la industria petrolera y

    petroqumica, pero su aceptacin ha sido aplicada al almacenaje de numerosos

    productos en otras industrias. Si bien estas normas cubren muchos aspectos, no

    todos estn contemplados, razn por la que existen otras normas

    complementarias a las mismas. Existen adems de los mencionados estndaresotras normas que tambin son aplicables a estos casos, pero cubriendo no solo

    materiales constructivos metlicos sino tambin otros materiales (plsticos, fibra

    de vidrio), etc.

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    BIBLIOGRAFA

    http://www.muchapasta.com/b/var/almacenamiento%20petroleo.php

    Ing. FAUSTO RAMOS, A. CURSO DE TRANSPORTE Y

    ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS.

    Ms. VINICIO MELO, G. SISTEMAS DE PRODUCCIN EN CAMPOS

    PETROLFEROS Tanques de Almacenamiento de Petrleo, Noviembre

    2007.

    Centro de documentacin PETROECUADOR, ASOPETROL, Construccin

    de Tanques de Almacenamiento. http://www.monografias.com

    http://lef.uprm.edu/Tank%20failure%20under%20fire/tanques.html

    http://www.iapg.com/

    http://www.repsolypf.com/esp/argentina/bienvenidoalinfinito/manualcombusble/manual.htm

    http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html

    file:///C:/Users/User/Downloads/CD-0862.pdf

    http://www.monografias.com/trabajos37/almacenamiento-

    hidrocarburos/almacenamiento-hidrocarburos2.shtml#ixzz3jt0OW0WQ Gmez Jos (1984), Manejo de la produccin en superficie, UNAM.

    CARRILLO Brito, YUNDA Marco (2008), Redimensionamiento de lafacilidades de Produccin del Campo VHR, Quito, 2008.