tesis - infonavit.janium.net · la terminal de almacenamiento y distribuciÓn pajaritos de pemex...

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN

MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN

CALCULO DE RIESGO MAYOR DE INCENDIO PARA LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y

DISTRIBUCIÓN PAJARITOS DE PEMEX REFINACIÓN

T E S I S que para obtener el Grado de

Maestro en Administración de la Construcción presenta:

SERGIO ANTONIO MERCADER MUÑOZ

Estudios con reconocimiento de validez oficial poi la Secretaria de Educación Publica conforme al acuerdo No 00954061 de fecha 7 de marzo de 1995.

Acuerdo Delegación Veracruz 2014099, de fecha 13 de abril de 2001 .

Veracruz, Ver. Diciembre de 2005.

L^ 4%

C5 I I c? I I B L I D T E

INTRODUCCIÓN 3

I. GENERALES 5

1.1 MARCO REFERENCIAL DE LA EMPRESA 6

1.2 HISTORIAL DE LA TAD PAJARITOS 7

1.3 ORGANIGRAMA DE LA TAD PAJARITOS 9

II. DESEMPEÑO DEL TRABAJO 10

II. 1 PUESTO ASIGNADO 11

11.2 FUNCIONES Y OBLIGACIONES 11

11.3 ORGANIGRAMA DEL DEPARTAMENTO DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCIÓN AMBIENTAL 13

III. CALCULO DEL RIESGO MAYOR 14

III. 1 CALCULO DEL RIESGO MAYOR PARA UN TANQUE

ESFÉRICO DE 20,000 BARRILES DE CAPACIDAD 16

III. 1.1 AREA DE LA SUPERFICIE DEL TANQUE A PROTEGER 16

III. 1.2 AGUA REQUERIDA DE LA SUPERFICIE DEL EQUIPO

PARA ENFRIAMIENTO 16

III. 1.3 CALCULO DEL GASTO DE AGUA ADICIONAL 18

III. 1.4 GASTO TOTAL 19

111.2 CALCULO DEL ALMACENAMIENTO DE AGUA 20

III.2.1 BOMBAS DE AGUA CONTRAINCENDIO 21

111.3 CALCULÓ DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y CONCENTRADO

DE ESPUMA EN EL TANQUE TV-76 Y/O TV-77 22

111.3.1 DIÁMETRO DEL ANILLO DE ENFRIAMIENTO 23

111.3.2 LONGITUD DE SECTORES 24

111.3.3 CALCULO DE LA COBERTURA 25

111.3.4 CALCULO DEL TOTAL DE ESPREAS POR CADA SECTOR 26

111.3.5 CALCULO DEL GASTO DE ENFRIAMIENTO 26

111.3.6 DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN 27

111.3.7 CALCULO DE REQUERIMIENTO DE AGUA Y ESPUMA 29

111.3.8 GASTO DEL LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA 30

- 1 -

III.3.9 BALANCE GENERAL DE AGUA EN EL TV-76 31

111.4 CALCULO DE AGUA REQUERIDA Y CONCENTRADO EN LLENADERAS DE AUTOTANQUES 32

111.4.1 CALCULO DEL NUMERO DE ROCIADORES 32

111.4.2 CALCULO DEL GASTO DE AGUA 33

111.4.3 DIMENSIONAMIENTO D ELA TUBERÍA 34

111.5 CALCULO DE AGUA REQUERIDA Y CONCENTRADO DE ESPUMA MECÁNICA PARA UN TANQUE ATMOSFÉRICO VERTICAL DE CUPULA FIJA DE 20,000 BARRILES DE CAPACIDAD 35

111.5.1 CALCULO DEL GASTO DE AGUA PARA ENFRIAMIENTO 37

111.5.2 CALCULO DEL NUMERO DE APERSORES POR CADA RAMAL 38

111.5.3 DIMENSIONAMIENTO D ELA TUBERÍA 40

111.5.4 GASTO DE AGUA PARA ENFRIAMIENTO 41

111.5.5 CALCULO DEL GASTO DE AGUA PARA ENFRIAMIENTO DE LOS TANQUES ADYACENTES 41

111.5.6 CALCULO DEL GASTO DE AGUA PARA LA CÁMARA DE ESPUMA Y LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA 42

111.5.7 CALCULO DEL GASTO DE AGUA PARA LA INYECCIÓN SUBSUPERFICIAL Y LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA 43

111.5.8 CUADRO DE GASTO TOTAL DE AGUA Y LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA PARA UN TANQUE ATMOSFÉRICO DE 20,000 BARRILES DE CAPACIDAD 45

111.6 CUADRO COMPARATIVO DE GASTO DE AGUA 45

CONCLUSIÓN 46

VOCABULARIO 48

APÉNDICE I 52

BIBLIOGRAFÍA 54

- 2 -

INTRODUCCIÓN.

Este trabajo de memoria profesional, lo he preparado con el fin de sustentar el examen profesional, que me acredite como Master en Administración de la Construcción y comprende las actividades laborales que efectúo en la TAD Pajaritos, perteneciente a la subsidiaria PEMEX Refinación, como Ayudante de Maniobras y Operaciones Contraincendio, así como mi participación en la revisión de el Cálculo de Riesgo Mayor de Incendio para la Terminal de Almacenamiento y Distribución Pajaritos de PEMEX Refinación basados en la norma AI-1 "Protección de Contraincendio a las Instalaciones de Proceso".

El primer capituló presenta la información genérica de la empresa, su historia, la descripción del proceso de trabajo y su estructura organizacional.

El segundo capítulo se refiere particularmente a mi puesto base laboral y las funciones que comprende.

El tercer y último capítulo expone mi aportación a la empresa a través de la revisión del Cálculo de Riesgo Mayor de Incendio en el centro de trabajo TAD Pajaritos. La importancia de este estudio reside en la poca información y conocimiento de los cálculos que nos llevan a conocer las dimensiones requeridas de las instalaciones del área operativa y por consecuencia las dosificaciones necesarias para mitigar una emergencia, cualquiera que esta sea, siempre con un margen de seguridad. Este trabajo va dirigido principalmente al personal técnico y operativo de Contraincendio, por lo que establece criterios de seguridad aplicables a la TAD Pajaritos, relativo a la protección de las instalaciones y el personal que ahí labora.

OBJETIVOS DEL PRESENTE TRABAJO.

Fortalecer la seguridad de la TAD Pajaritos, subsidiaria de PEMEX Refinación para proteger las instalaciones y al personal que ahí labora. Mostrando el procedimiento de cálculo y criterios tomados en cuenta para su aplicación a los sistemas y dispositivos de seguridad.

- 3 -

¿Qué es el Cálculo de Riesgo Mayor?

El cálculo de Riesgo Mayor de incendio para una TAD de PEMEX , cualquiera que esta sea, es el estudio de todas las áreas de riesgo (principalmente área de tanques y llenaderas de carrostanques y autotanques) para determinar las medidas de seguridad con que se cuenta, el dimensionamiento de los dispositivos contraincendio y su precisa aplicación de serlo requerido.

- 4 -

CAPITULO I

GENERALES

'»_./

S Cí* ¡La I ImJt I I--» *«»#

1.1 Marco referencial de la empresa.

Razón social. PEMEX Refinación. Subdirección Comercial Gerencia Comercial Zona Sur TAD Pajaritos.

Giro Recibo, Almacenamiento y Distribución de Productos Refinados y Petroquímicos.

Subsidiaria Petróleos Mexicanos (PEMEX).

Superintendente Ing. Alberto López Vargas

Ubicación Carretera Coatzacoalcos - Villahermosa Km. 3.5, Coatzacoalcos, Ver. C.P. 96400.

Número de Empleados 282

- 6 -

1.2 Historial de la TAD Pajaritos.

La TAD Pajaritos (antes Centro Embarcador Pajaritos), inició sus operaciones el día 26 de Junio de 1986 y en el segundo semestre de 1991, debido a los cambios organizacionales de la Institución y a la creación de los organismos subsidiarios, las instalaciones de la TAD Pajaritos fueron transferidas de la subsidiaria de PEMEX Petroquímica, quedando a cargo de PEMEX Refinación (Superintendencia Local de Transporte Terrestre) únicamente la documentación de Embarques de Productos Refinados. En el mes de Noviembre de 1992, se integró la Superintendencia Local de Ventas que se encontraba en la ciudad de Minatitlan, Veracruz.

En el mes de Junio de 1995, debido a la adscripción de la Gerencia de Transporte Terrestre a la Subdirección Comercial de PEMEX Refinación y como consecuencia de la transferencia y funcionalidad de las Superintendencias Locales de Transportación Terrestre a las Gerencias Comerciales de la zona, la Superintendencia Local de Transporte Terrestre Pajaritos, pasó a depender de la Gerencia Comercial Zona Sur y ante esta situación por la similitud de funciones de las Superintendencias Locales de Venta y de Transporte Terrestre en el mes de Julio de 1995 se designó a un solo Superintendente para que se hiciera cargo de las dos áreas, sin embargo se continuó trabajando como dos centros independientes hasta el 31 de Diciembre de 1995, a partir del primero de Enero de 1996 se integraron las dos Superintendencias en una sola, elaborándose la documentación como Superintendencia Local de Ventas Pajaritos, Veracruz, quedando pendiente únicamente la unificación de la plantilla de personal.

El 28 de Enero de 1997, por acuerdo entre subsidiarias, la TAD Pajaritos fue transferida a PEMEX Refinación, quedando adscriptos a la Subdirección Comercial, de la Gerencia Comercial Zona Sur.

La TAD Pajaritos fue diseñada para coordinar las actividades de recepción y distribución, por medio de carrostanques, autotanques, buquetanques y ductos, de los productos Petroquímicos elaborados en los Complejos Petroquímicos Pajaritos, Cangrejera y Morelos, así como los productos destilados elaborados en la Refinería Gral. Lázaro Cárdenas del Río (Minatitlan), satisfaciendo los requerimientos nacionales y de exportación.

- 7 -

En adición, la TAD Pajaritos coordina actividades y embarques por autotanques y carrostanques de Gas Licuado del Petróleo (Gas L.P.), provenientes de los Complejos Petroquímicos Cactus, Nuevo PEMEX, Cangrejera y Morelos para satisfacer las demandas regionales y enviar los excedentes como exportación a Sudamérica.

La instalación c uenta c on un S istema d e A seguramiento d e C alidad b ajo 1 a norma ISO-9002 en Productos destilados tales como Gasolinas PEMEX Premium, PEMEX Magna sin, PEMEX Diesel, Turbosina y Petroquímicos como Acetaldehído, Acrilonitrilo, Benceno, Cumeno, Estireno, Monoetilenglicol (MEG), Ortoxileno y Tolueno. El 7 de Noviembre de 2005 se comenzó a recibir, almacenar y distribuir Amoniaco proveniente del Complejo Petroquímica Cosoleacaque, S.A. (PECOSA), filial de PEMEX. Se cuenta con Certificado como Empresa Limpia, auditado por la Secretaria del Medio Ambiente Recursos Naturales y Pesca (SEMARNAP), a través de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente; además de la acreditación de laboratorio primera etapa ante SINALAP, tanques con disminución de vaporización por medio de Nitrógeno, telemedición en los tanques de almacenamiento, rehabilitación de anillos de enfriamiento en los tanques de almacenamiento atmosféricos, recuperación de vapores y lubricación por niebla en las bombas centrífugas.

- 8 -

1.3 Organigrama de la TAD Pajaritos.

SUPERINTENDENTE

AYUDANTÍA ADMINISTRATIVA

JEFE DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

Y PROTECCIÓN AMBIENTAL

" ^

JEFE DE AREA DE

MANTTO.

JEFE DE AREA DE

OPERACIÓN Y CONTROL DE CALIDAD

JEFE DE AREA

COMERCIAL

- 9 -

CAPITULO II

DESEMPEÑO DEL TRABAJO

-10 -

o i i «r* B I B L I O T E C A

11.1 PUESTO ASIGNADO.

Desde el 3 de Septiembre de 2004 hasta la fecha actual trabajo para la TAD Pajaritos como Ayudante de Maniobras y Operaciones Contraincendio en el Departamento de Seguridad Industrial y Protección Ambiental.

11.2 FUNCIONES Y OBLIGACIONES.

1. De acuerdo con las ordenes de mi superior, intervenir en todos los trabajo que tienen como finalidad el prevenir los incendios, o para sofocarlos cuando éstos ocurran.

2. Desempeño de las labores en todas las instalaciones o locales en que sean necesarios los servicios, acudiendo al llamado de alarma a cualquier hora que éste se haga, de conformidad con las disposiciones locales del centro de trabajo.

3. De acuerdo con las órdenes e instrucciones de mi superior, ejecutar indistintamente las labores que a continuación se señalan:

a). Tomar parte activa en las maniobras y operaciones que se efectúen para sofocar los incendios, haciendo la labor que se asigne bajo las ordenes de mi jefe inmediato o del jefe ocasional que dirija los trabajos. b). En la prevención de incendios, ocupar el lugar o puesto que me indique mi superior y estar preparado con el equipo necesario para sofocarlo en caso de que aquel ocurra, al ejecutarse trabajos en áreas consideradas como peligrosas o en las que se lleven a cabo operaciones o maniobras que puedan originar un siniestro. Ejecutar los trabajos de limpieza que se me indiquen, en los lugares en que puedan ocurrir incendios, c). Tomar parte en los simulacros de incendio que se efectúen periódicamente, desempeñando las labores que se me asignen. d). En los trabajos de conservación y mantenimiento, acondicionamiento y reposición de los equipos, materiales y sistemas contraincendio, ejecutar labores tales como: limpieza, engrasado, rasqueteo y pintura del equipo e instalaciones; ayudar al Cabo o Sobreestante en las reparaciones menores de los mismos; descargar y cargar extintores de todas clases bajo la vigilancia de un superior marcando la fecha de carga; ayudar en la preparación de soluciones para la generación de espuma; limpiar los equipos después de haber sido usados y reacondicionarlos, dejándolos listos para su uso posterior.

4. Conocer el sistema de tuberías de agua y vapor contraincendio y de espuma para independizar el circuito de acuerdo con las ordenes que reciba.

5. Solicitar de mi superior el material, equipo, materias primas y útiles de trabajo necesarios para el desarrollo de las labores encomendadas.

6. Recibir y ejecutar las órdenes de mis superiores, las cuales podrán ser en forma verbal o por escrito.

- 1 1 -

7. Durante las horas de labor, tener bajo cuidado la herramienta, equipo, materiales u objetos que se proporcionen para el desempeño de las labores.

8. Informar a mis superiores verbalmente o por escrito sobre los trabajos que se ejecuten en la jornada de trabajo.

9. Inspeccionar d iariamente 1 as b ombas contraincendio y e star p endiente d e s u c orrecta operación y disponibilidad.

10. Medir diariamente el nivel del tanque de agua de servicio contraincendio y verificar que no baje del nivel mínimo de seguridad de servicio requerido.

11. Realizar recorridos de rutina diarios por todo el centro de trabajo estando al pendiente de la seguridad de los equipos que ingresan a cargar producto (carrotanque y autotanque) y que éstos equipos cumplan con los requisitos de seguridad física.

12. Estar pendiente que personal e instalaciones cumplan los requisitos mínimos de seguridad para el correcto desempeño de labores cotidianas, verificar que éstas se cumplan o de lo contrario levantar reporte.

- 12 -

II.3 ORGANIGRAMA DEL DEPARTAMENTO DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCIÓN AMBIENTAL.

JEFE DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCIÓN AMBIENTAL

SECRETARIA OPERADOR Y CAPTURADOR

DE DATOS EN P.C.

ING. DE SEGURIDAD Y PROTECCIÓN AMBIENTAL

SUPERVISION EN INSTALACIÓN Y SISTEMAS CONTRAINCENDIO

DIBUJANTES Y CALIBRADORES

BODEGUERO DE MATERIAL

CONTR ATNCF.NDTO

CABO DE CONTRAINCENDIO

CABO DE VIGILANCIA

AYUDANTES DE MANIOBRAS Y

OPERACIÓN C.I. VIGILANTES

-13

CAPITULO III

CALCULO DEL RIESGO MAYOR

- 14 -

III. CALCULO DE RIESGO MAYOR.

¿Qué es un riesgo mayor? En la Industria Petrolera, es la instalación en donde se considera que en caso de un incendio, se tendrá la mayor demanda de agua contraincendio y del liquido formador de espuma, de recursos humanos y materiales.

Para el servicio, el agua contraincendio, de preferencia debe estar limpia y dulce. Si esto no es posible, es aceptable el uso de cualquier tipo de agua, siempre y cuando esté libre de hidrocarburos. La fuente de abastecimiento puede ser primaria como el mar, lagos y ríos, secundaria como pozos y servicios municipales o terciarias como sistemas de tratamiento de agua o recuperación de efluentes. La succión de las bombas contraincendio no debe conectarse directamente al abastecimiento proveniente de pozos, de servicios municipales o de ríos cuyo caudal en ciertas épocas del año suele ser irregular. En estos casos debe existir obligatoriamente uno o más tanques de almacenamiento atmosféricos destinados exclusivamente para el almacenamiento de agua contraincendio, de los cuales succionen las bombas contraincendio.

Para el requerimiento total del agua contraincendio, que es el mayor volumen de agua que se requiere en un centro de trabajo para combatir un incendio, el cual resulta de sumar cantidades necesarias de agua para:

1. La extinción del Riesgo Mayor (agua contraincendio y para la generación de espuma). 2. Enfriamiento del equipo o instalación incendiada. 3. En el caso de áreas de almacenamiento, el enfriamiento de los tanques adjuntos.

- 1 5 -

III.1 CALCULO DEL RIESGO MAYOR EN UN TANQUE ESFÉRICO DE 20,000 BARRILES DE CAPACIDAD.

1 Equipo: TE-2004 y TE-2005 (recipientes esféricos de mayor capacidad en este centro de trabajo). Producto Almacenado: Acetaldehído. Capacidad: 20,000 barriles. Diámetro: 18.44 metros. Características: Riesgo a la salud (tóxico) y Riesgo de Incendio (inflamable). Medio de Extinción: Agua en forma de niebla.

III.l.l ÁREA DE LA SUPERFICIE DEL TANQUE A PROTEGER.

A = 4 TI r2 = 7td2 = n (18.44)2 = 1068.20 m2.

Relación de la aplicación = 10 L. P. M. / m2 de superficie.

III.1.2 AGUA REQUERIDA EN LA SUPERFICIE DEL EQUIPO PARA ENFRIAMIENTO.

Q = Área x Relación de Aplicación.

Q = (1068.20) (10) = 10682 L. P. M.

Haciendo un balance de gastos por ramales se tienen los siguientes gastos.

DIAM

3 " 4>

8 " <|>

8"(|)

RAMAL

a

b

c

No. DE ESPREAS

4

•41

Cono Distribuidor

TOTAL

GASTO G.P.M.

128

1312

1437

2877

GASTO L.P.S.

476.16

4880.64

5345.64

10702.44

OBSERVACIONES

Ver Diagrama No. 1 para localización de ramales. * Se adicionan 10 boquillas para los soportes (patas) de la esfera.

- 16 -

Haciendo la comparación con el gasto requerido de agua se tiene lo siguiente.

Gasto requerido = 10682 L.P.M. Gasto proporcionado por las boquillas = 10702 L.P.M. en la esfera TE - 2004. Por lo tanto sí cubre el área requerida en la esfera.

Al requerirse agua de enfriamiento en el equipo, la válvula de control VCF-131 es accionada desde el cuarto de control. Las válvulas de compuerta A y B permanecen abiertas. Al ser accionada, la VCF entra a funcionar las boquillas espreadoras de las dos esferas y el cono distribuidor (TE - 2004 y TE - 2005). (ver diagrama No. 1).

Gasto total aplicado en las dos esferas: Gasto en la esfera TE - 2004 = 10702 L.P.M. Gasto en la esfera TE - 2005 = 10702 L.P.M.

GASTO TOTAL = 21404 LITROS

III.1.3 CALCULO DEL GASTO DE AGUA ADICIONAL.

COWÜ

ALWBVTOaQN UTS

1_ A V - L D BUPER1

41BQDUIL1AE Í U > ? Ü N | ] - L M H K A

DELAE3FE3*

WW TOMTRPlfeDg. , , „ CF FLICS f—5fVZF-«í1 JSL_Í

,-jttoJt

f*?—RW

ñNLLCí 5.FEP1CR

® ] L T E < M /

^.rwmWSPñTWDEl N ilDPfflS?

CIDNMJiS A E9FF.F*

MOO IWEBDH

Diagrama No. 1

- 17 -

urtií

w • * " *

ii.D ITI ..£_

3b* H¥-ST

vcr-í.

T E - Í I I M

!M.Uir._ ¿Li

Hrt-58 L ^

TE-20 DO

Diagrama No. 2

Del diagrama No. 2 se tienen los siguientes gastos de los hidrantes y monitores.

No. DE HIDRANTE 57 57 58 58

ACCESORIO Monitor

Hidrante (2 salidas) Monitor

Hidrante (2 salidas) TOTAL

GASTO (G.P.M.) 500 500 500 500

2000

GASTO (L.P.M.) 1893 1893 1893 1893 7572

El gasto por consumo adicional es de: 7,572 Litros.

- 1 8 -

III.1.4 GASTO TOTAL.

Gasto por enfriamiento = 21,404 Litros.

Gasto por consumo adicional = 7,572 Litros.

Gasto Total = 28,976 Litros.

Considerando que la norma DG-GPASI-SI-3610, revisión 7, en el punto 7.1 nos indica que el almacenamiento de agua contraincendio debe determinarse en función del requerimiento total de agua que demanda la protección de la instalación que representa el riesgo mayor de un centro de trabajo y el tiempo de aplicación de agua. Esta capacidad de almacenamiento debe ser suficiente para combatir ininterrumpidamente el incendio del riesgo mayor durante un mínimo de cuatro (4) horas.

GASTO EN UN MINUTO GASTO POR UNA HORA GASTO POR 4 HORAS

28,976 LTS. 1'738,560 LTS 6'954,240 LTS.

7655.48 G.P.M 459,328.80 G. EN UNA HR. 1'837,315.20G.EN4HRS.

- 19 -

c I B L I O T E C

III.2 CALCULO DEL ALMACENAMIENTO DE AGUA.

Se tiene el tanque TV-75; de 55,000 barriles (8,745 m3) de capacidad con agua dulce /cruda) para servicio.

El calculo del nivel mínimo requerido para mantener el abastecimiento es el siguiente.

Diámetro del tanque = 100 pies = 30.4 metros.

Volumen de agua requerido = 6,954.24 m3

V = 7t r2H

V 6954.24 H = = = 9.58 « 9.6 MTS.

7tr2 7i(15.2)2

El nivel mínimo requerido que debe tener el tanque en operación es de:

9.6 MTS DE ALTURA

Nota: el suministro de agua en el tanque TV-75, proviene de la presa Cangrejera y el recibo puede ser continuo y con flujo constante.

- 2 0 -

III.2.1 BOMBAS DE AGUA CONTRAINCENDIO.

í. LAflEDGRAL CM #{£*

9DCC G.P.* (liWUL.f.M)

c m a t 3XD0.PM

a fc-12KA

(TflBOLPM»

HJ

san.ri* >

# - * j i í

ALAR10 9FUU., Í¡1

•**^J

• Í H 6 *

«-̂ 4 ,OM

i6^L

•OH -—»•*-••••»'

H X - ^ I

- « — 6 ^ tit+ TVT5

«JOT BLE

4= J= í i -ir - í

Diagrama No. 3 Capacidad de bombeo.

BOMBA

BA - 1200A

BA-1200B

BA-1200C

BA-1201

MEDIO MOTRIZ

ELÉCTRICA

ELÉCTRICA

COMB. INTERNA

ELÉCTRICA

CAPACIDAD

7560 L.P.M.

7560 L.P.M.

11340 L.P.M.

756 L.P.M.

POTENCIA MOTOR

500 H.P.

500 H.P.

750 H.P.

75 H.P.

TIPO

CENTRIF. HORIZONTAL

CENTRIF. HORIZONTAL

CENTRIF. HORIZONTAL

CENTRIF. HORIZONTAL

- 2 1 -

III.3 CALCULO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y CONCENTRADO DE ESPUMA EN EL TANQUE TV-76 Y/O TV-77, (LOS DE MAYOR DIMENSIONES DE ESTE CENTRO).

Producto almacenado =

Capacidad almacenada =

Tipo de producto =

Concentrado espumante a usar:

Diámetro del tanque =

Inyección subsupuerfícial =

Cámara de espuma =

Sistema de enfriamiento =

Monoetilenglicol (meg).

55,000 barriles.

Combustible polar.

Tipo alcohol (AFFF al 6%).

100 pies.

No requiere.

Si requiere.

Si requiere (relación de aplicación 4 l.p.m./m2).

De acuerdo a la norma GPASI-SI-3600 rev. 7 un tanque de 55,000 barriles requiere cuatro

sectores en los anillos de enfriamiento (con dos ramales cada uno).

Dibujo No. 1 Distribución de Sectores

-22-

III.3.1 DIÁMETRO DEL ANILLO DE ENFRIAMIENTO.

Diámetro del anillo de enfriamiento (ver dibujo No. 2) = 31.4 metros.

Perímetro = n D = C

C = 98.7 metros.

N = No. de sectores = 4

N = 4

No. de ramales por sector = 2

Calculo del gasto de agua requerida.

Area = A = n D H = TI (30.4)(12.16) = 1161.3 M2

Gasto Q = (1161.3)(4) = 4645.3 L.P.M.

56,000 BLS.

0 =1EM> PIES {304 mlt.)

, • I I - I S • • I ' M.írn..

Dibujo No. 2 Colocación de Ramales

III.3.2 LONGITUD DE SECTORES.

S = Longitud de cada sector.

98.7 • = 24.7 metros.

N 4

La separación entre cada sector será de 0.50 metros. La longitud real de cada sector es de : 24.7 - 0.5 = 24.2 metros.

S = 24.2 metros.

Se instalará la primera esprea a 0.20 m. (ver dibujo No. 3).

Una esprea de Vi " § de la Spraying Systems proporciona un gasto de 37.09 l.p.m. Numero de espreas requeridas = 4645.3 = 126

37.09 Número mínimo de espreas = 126

Número mínimo de espreas por sectores = L26 = 31.5 = 32 4

Número mínimo de espreas por ramal = 32 = 16 2

& - M 7 r - J | ÜÍErrfl..

- ( tan* - - isPFi-ft "Ai •¿••i

Mfll 11 - ^ 1 t

!Tfl|&U JSTfliBuCION CE 2 SíCTOFif 6 PQN 2 RAM*LE3 GAQMJNn

t

#1

#1

Dibujo No. 3

III.3.3 CÁLCULO DE LA COBERTURA.

Con un ángulo de aspersión en cobertura de 136° como mínimo y una distancia de 0.50 mts. de distancia envolvente-esprea, se tiene una amplitud de cobertura de: (ver dibujo No. 4).

X - 2 a - T

Tgoc = _a_

Distancia entre espreas

; a = b tg a

a=(0.50)(tg68°)=1.23mls.

X = (2)(l .23)-0.15 = 2.32 mts.

La distancia entre espreas será como máximo de 2.32 mts.

Para tener una cobertura optima se tomará una distancia entre espreas de 1.5 mts.

..i X RftHFD DEL TANDUk

r TRASLADE

XJBBUfc

Dibujo No. 4

- 25 -

111.3.4 CÁLCULO DEL TOTAL DE ESPREAS POR CADA SECTOR.

S = 24.2 mts. - (0.20 + 0.20) = 23.8 mts

Los 0.20 mts. es la distancia que tiene del codo, tee ó brida hasta la esprea (ver dibujo No. 3).

No. de espreas = 23.8 mts. = 16 espreas por ramal. 1.5 mts.

No. de ramal por sector = 2 ramales.

Total de espreas por sector = 32 espreas.

Total de espreas requeridas en el tanque de 55,000 barriles.

Total = (32)(4) = 128 espreas.

Total = 136 espreas.

111.3.5 CALCULO DEL GASTO DE ENFRIAMIENTO.

Una boquilla espreadora de 54" § de acuerdo al catalogo de la Spraying Systems co. para boquillas aspersoras tipo "K" y un ángulo real de 136° a 60 psi se tiene un gasto de 37.09 l.p.m. (9.8 g.p.m.).

Gastos = (16 espreas)(37.09 l.p.m.) = 593.44 l.p.m.

Gasto por los dos ramales = (593.44)(2) = 11886.88 l.p.m.

Gasto por sector = 1186.88 l.p.m.

Gasto total del agua en el tanque por enfriamiento

Q = (4)(1186.88) = 4,747.52 l.p.m.

Q total = 4,747.52 Lts.

Este gasto cumple con los requerimientos mínimos para el enfriamiento del tanque. (4,645.30 Its.).

Gasto de agua para enfriamiento:

GASTO PARA UNA HORA GASTO PARA CUATRO HORAS

248,851.20 LTS. 1'139,404.80 LTS.

- 26 -

III.3.6 DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN.

Diámetro del ramal de cada sector.

V = velocidad del flujo = no menor de 3 m/seg. (10 pies/seg).

D = diámetro del tubo en pulgadas.

Q = gasto en el ramal.

0.408 O D= '

Gasto en el ramal = 593.44 litros = 156.99 galones.

Q= 156.99 galones V= 10 pies/seg

D= (0.408)(156.99)

10 =2.53"(|>

Diámetro del ramal = 3" <|>

Diámetro de la alimentación del sector.

Gasto del ramal

Gasto en el ramal = 1186.8 Its. = 313.98 galones.

Q = 166.0 galones.

V= 10pies/seg.

D = (0.408X313.98)

10 3.57"<|>

Diámetro del sector = 4"<|)

Como se tiene tubería de 4" § en existencia se usará tubería de 4"(|) ASTM A-53 GR-B sin costura para el cabezal y los ramales, (ver diagrama No. 4).

«ED0E

CQHTftft •ICEllDB •ICEllDB T ^.' 'gf

*"0

HEHTKBh

ST

— * ^ ^ E j E j ^ i

4 * 0 «WM/U_&U=<

1JJ=HPBFftP>

Hh

4"W RAMAL IM=.

J"»

i r« ^

t Diagrama No. 4

- 2 8 -

III.3.7 CÁLCULO DE REQUERIMIENTO DE AGUA Y ESPUMA.

Diámetro del tanque = 100 pies = 30.48 m.

Área de la superficie del liquido.

A = TI r2 = n (50)2 = 7,854 pies2. A = 7c r2 = n ( 15.24)2 = 729.60 m2.

Densidad de aplicación de solución espumante para solventes polares = 6.1 l.p.m./m2 (0.15 g.p.m./pie2)

Gasto Q = (7,854 pies2)(0.15 g.p.m./pie2) =1,178.10 g.p.m.

Gasto Q = (729.60 m2)(6.10 l.p.m./m2) = 4,450.56 l.p.m.

Q = 4,450.56 litros de solución.

Se recuerda que del gasto total, el 94% es de agua y el 6% es la solución espumante.

Gasto de agua = (4,450.56 l.p.m.)(0.94%) Gasto de agua = 4,183.52 l.p.m.


251,011.20 LTS. 1'004,044.80 LTS.

III.3.8 GASTO DEL LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA.

De acuerdo a la norma de seguridad y contraincendio para tanques de almacenamiento de productos inflamables y combustibles de PEMEX Refinación DG-GPASI-SI-3600 revisión 7, en el punto 5.5.10 donde establece que en las Terminales de Almacenamiento y Distribución, la capacidad de almacenamiento del liquido espumante debe ser suficiente para permitir la operación continua durante 2 (dos) horas como mínimo, de la bomba principal de concentrado espumante a su gasto máximo.

Gasto del liquido formador de espuma = (4,450.56 l.p.m.)(0.06%) Gasto del liquido formador de espuma = 267 l.p.m.

Para una hora = 16,020 litros. Para dos horas = 32,040 litros.

Como se requieren 81 tambores de repuesto

Requerimiento de liquido formador de espuma: 162 tambores (32,040 litros de liquido formador de espuma).

Gasto de agua para el tanque adyacente TV-77 tomando un cuadrante se tiene un gasto de:

Gasto por cada aspersor = 37.09 l.p.m. No. de aspersores por ramal =16 No. de ramales por sector = 2

Gasto = (No. de aspersor por ramal)(No. de ramales)(gasto de cada aspersor)

Gasto = (16)(2)(37.09 l.p.m.)

Gasto = 1,186.88 l.p.m.


71,212.80 LTS. 284,851.20 LTS.

-30-

III.3.9 BALANCE GENERAL DE GASTO DE AGUA Y LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA EN TV-76.

t

ENFRIAMIENTO

ENFRIAMIENTO DE TANQUE ADYACENTE CAMARADE ESPUMA

TOTAL

AGUA

UNA HORA

248,851.20 LTS

71,212.80 LTS

251,011.20 LTS

571'075.20 LTS

CUATRO HORAS

V 139,408.80 LTS

284,851.20 LTS

1'004,044.80 LTS

2'428,300 LTS

LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA

UNA HORA

NO REQUIERE

NO REQUIERE

1,6020 LTS

16,020 LTS

DOS HORAS

NO REQUIERE

NO REQUIERE

32,040 LTS.

32,040 LTS

- 3 1 -

III.4 CALCULO DE AGUA REQUERIDA Y CONCENTRADO DE LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA EN LLENADERAS DE AUTOTANQUES.

Considerando que en caso de un incendio se activa la válvula controladora desde el cuarto de control, la cual controla varias islas. Analizando la cobertura que tienen cada válvulas controladoras con un mayor numero de rociadores.

La válvula controladora VCF-108 activa los rociadores de la isla 25,26, 27 y 28.

Tomando en consideración lo indicado en la NFPA-11 capitulo 6, NFPA-1 IB- capitulo 2 y NFPA-16 se tiene lo siguiente.

La distancia máxima entre rociadores será de 10 pies (3.10 m.) los toneles de los autotanques tienen una longitud de 11.40 metros (los más grandes). Por lo que se tomará 12.40 metros de longitud para cálculo, (ver dibujo No.5).

_.^_.

i ¡B

•-sí---

Dibujo No. 5

III.4.1 CÁLCULO DEL NUMERO DE ROCIADORES.

Área a proteger = 12.40 x 6.10 = 75.64 m2.

NFPA: c ada e sprea d ebe t ener u na s eparación e ntre s í d e 3.1 mts. dec obertura dec ada esprea = 3.1 x 3.1 = 9.61 m2 (ver dibujo No.6).

Numero de espreas por isla de llenado = 75.64 = 7.87 espreas. 9.61

Total de espreas = 8 espreas.

.y.. .. 1Ü.flÜMrS.

( AL

Tí M/rouNOUE

dUl DI LUNADO

- 3 2 -

III.4.2 CALCULO DEL GASTO DE AGUA.

De acuerdo al catalogo del fabricante de rociadores agua-espuma a una presión de 2.1 Kg/cm2 (30psig) se tiene un gasto de 16.25 g.p.m. (61.42 l.p.m.) de agua-espuma.

Gasto por rociadores

No. de rociadores por isla

No. de isla

Gasto de agua-espuma por isla

Gasto de agua-espuma en las 4 islas

Gasto de agua en las 4 islas

Gasto de concentrado en las 4 islas

= 61.42 l.p.m. (16.25 g.p.m.).

= 8 rociadores.

= 4.

= (61.42)(8) = 491.40 l.p.m.

= (491.40)(4) = 1,965.60 l.p.m.

= 1,906.60 litros por isla.

= 58.90 litros.

GASTO DE AGUA PARA UNA HORA GASTO DE AGUA PARA CUATRO HORAS

114,396 LTS.

457,584 LTS.

GASTO DE CONCENTRADO PARA UNA HORA COMO SE REQUEREN 3,534 LTS. DE REPUESTO DE CONCENTRADO

3,534 LTS.

7,068 LTS.

III.4.3 DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERÍA.

Calculo del diámetro de alimentación a cada aspersor (ver dib. no. 6 y 7).

Gasto = 16.25 G.P.M. Velocidad = 10 PIES/SEG.

(0.408X16.25) I =0.814"4> 10

D = 1"<|)

Calculo del diámetro de alimentación del cabezal para los 8 aspersores.

Gasto =130 G.P.M. Velocidad =10 PIES/SEG. Diámetro = 2.5"<|> D = Se usará tubería de 3"(()

Diámetro del cabezal general que alimenta las cuatro islas.

Gasto = 520 G.P.M. Velocidad =10 PIES/SEG Diámetro = 6"(|)

D

(0.408X130) 10

= 2.30"(|>

D (0.408X520) 10

= 4.60"<j>

^ r j *

... ><l i f "

f p ^ ^ t a

Dibujo No. 6

HUG L»pn • £BfÍGA

HntííAJDÍ-y1 1P

RDSCAOD

5

i.*m - 4

JU2-L

3JUQirt

S.tt!".

Dibujo No. 7

III.5 CALCULO DE AGUA REQUERIDA Y CONCENTRADO DE ESPUMA MECÁNICA PARA UN TANQUE ATMOSFÉRICO VERTICAL DE CÚPULA FIJA DE 20,000 BARRILES DE CAPACIDAD.

Datos del tanque de almacenamiento atmosférico:

TV-57 = capacidad 20,000 barriles.

Diámetro = 60 pies (18.24 m.).

Altura =40 pies (12.16 m.).

Anillos de enfriamiento = si requiere (reí. de aplicación 4 l.p.m./m2).

Cámaras de espuma = si requiere (aplicar liquido espumante al 3%)

Inyección subsuperficial = si requiere (aplicar liquido espumante al 3%)

/^-iN / j TV-4» j

V y siowtu. /

TU IIT * _ . ••... T — »

-

I * -

\ / /

) ( (

j \ ^+

— — ^ ^ _ ^ ^ —

^ X sfS\ TV-OT ] I [ í « - • ] ]

JJOBBLB. / / \ y BlAnriUh / /

s— *Sy v * — y rn in

•

T i 01 "

Dibujo No. 8 Distribución de Sensores

- 36 -

III.5.1 CÁLCULO DEL GASTO DE AGUA PARA ENFRIAMIENTO.

Área lateral del tanque : A = 7iDh

Área = 7i(18.24)(12.16)

Área = 696.80 m2

Gasto = área x relación de aplicación (4 l.p.m./m2)

Gasto de agua = (696.80)(4) = 2,78? l.p.m.

Del catalogo de la Spraying Systems una boquilla de !4" <|> tipo k proporciona un gasto de 37.09 l.p.m. a 60 psi y un ángulo de cobertura de 136°.

No. de aspersores = gasto de agua / gasto de la boquilla de Vi" <|> tipo k.

No. de aspersores = (2787)/(37.09) = 75.14 = 76 aspersores.

Perímetro del anillo de enfriamiento (ver dibujo no. 9).

P = 7tD

P = 3.1416x19.24

P = 60.44 m.

Numero de sectores = 2

Numero de ramales por sectores = 2

Longitud de cada ramal = P _ distancia entre tanque y No. ramales por sector anillo.

Longitud de cada ramal = ('60.44') _ 0.50 2

Longitud de cada ramal = 29.72 m.

- 3 7 -

D5Dm

20,000 BLS.

t • 18.24-m. 7 * • . . • t i .Hm,

T : i

Dibujo No. 9 Colocación de Ramales

III.5.2 CÁLCULO DEL NUMERO DE ASPERSORES POR CADA RAMAL (VER DIB. 10).

Distancia entre aspersor (x) = 2a - T

T = Traslape = 0.15 m.

A = Media cobertura de cada aspersor

tg a = a/b;

a = b tg a = (0.50)(tg 68)

a= 1.23 m.

Distancia entre aspersor (X) = (2)(1.23) - 0.15 = 2.31 m.

Por cierto se debe tener una cobertura optima, se tomará una distancia entre aspersores de 1.5 m.

- 3 8 -

T-TíWSd*PE

T-ttiatr

< X -BH'

JUBBíl*

Dibujo No. 10

Número de aspersores por ramal (ver dibujo no. 11)

Longitud del ramal

No. de aspersores

No. de aspersores

No. de aspersores

No. de aspersores por sector

Total de aspersores para el tanque

= 29.72 m.

= Longitud del ramal Distancia óptima entre aspersor

= (29.72)/(1.50)

= 19 por cada ramal

= 19x2 = 38 aspersores

= 38 x 2 = 76 aspersores

III.5.3 DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERÍA.

Diámetro del ramal:

Gasto en el ramal = 704.70 l.p.m. = 186.43 g.p.m.

D = (0.408X186.43) = 2.75 "<j> 10

D = 3"*

Diámetro del cabezal de alimentación del sector.

Gasto en el sector = 1,409.42 = 372.86 g.p.m.

D=^ I

(0.408X372.86) = 3.90 "<|> 10

D = 4"d

2(72 m. . J

•]*•• - I :

r *^ 3143 m.

4=#

=?AMAL 3"w

I B t q J F B B n B W

SECTOR

:oesifi. „

n=m

t

#i

Dibujo No. 11 Distribución de 2 Sectores con 2 Ramales C/U

III.5.4 GASTO DE AGUA PARA ENFRIAMIENTO.

Gasto de agua por los dos sectores = 2,818.80 l.p.m.


169,130.40 LTS.

676,521.60 LTS.

III.5.5 CÁLCULO DEL GASTO DE AGUA PARA ENFRIAMIENTO DE LOS TANQUES ADYACENTES.

Se tienen los tanques adyacentes TV-56 y TV-58, y tomando como base la norma GPASI-SI-3600 revisión 7, la cual indica que cuando menos se enfriará un cuadrante de los tanques adyacentes TV-56 y TV-58, que tienen un anillo con dos ramales, el cual cubre dos cuadrantes (la mitad del tanque).

Gasto de los cuadrantes = un sector = 2 ramales = 2 (704.70) = 1,409.42 l.p.m.

Gasto de agua en el TV-56 = 1,409.42 l.p.m.

Gasto de agua en el TV-58 = 1,409.42 l.p.m.

Total de agua requerida = 2,818.84 l.p.m.


169,130.40 LTS.

676,521.60 LTS.

- 4 1 -

III.5.6 CÁLCULO DEL GASTO DE AGUA PARA LA CÁMARA DE ESPUMA Y LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA.

Diámetro del tanque = 60 pies (18.24 m). Densidad de aplicación de espuma =0.1 g.p.m./pie2 = 4.1 l.p.m./m2

Área del tanque (superficie del liquido).

A = TI r2 = 7i (30 pies)2 = 2,827.40 pies2

Gasto (Q) = área x relación de aplicación

Gasto (Q) = (2827.40 pies2)(0.1 g.p.m./pies2) = 282.74 g.p.m. = 1070.1 l.p.m.

Gasto del agua:

Se recuerda que del gasto de la cámara de espuma, el 97% es de agua y el 3% es del liquido espumante o concentrado espumante.

Gasto = (gasto de la cámara de espuma)(% de agua)

Gasto = (282.74 g.p.m.)(0.97%) = 274.25 g.p.m. = 1038 l.p.m.

Gasto = 1038 l.p.m.

GASTO DE AGUA

GASTO DE AGUA PARA UNA HORA

GASTO DE AGUA PARA CUATRO HORAS

62,280 LTS.

249,120 LTS.

-42-

Gasto del liquido formador de espuma.

Gasto de la cámara de espuma = 282.74 g.p.m. = 1070.10 l.p.m.

Gasto = (gasto de la cámara de espuma)(% de concentrado de espuma)

Gasto = (282.74 g.p.m.)(0.03%)

Gasto = 8.48 g.p.m. = 32.10 l.p.m.

Gasto del liquido formador de espuma en la cámara de espuma:

GASTO DEL LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA EN UÑA HORA GASTO DEL LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA EN DOS HORAS

1,926 LTS.

3,852 LTS.

III.5.7 CÁLCULO DEL GASTO DE AGUA PARA LA INYECCIÓN SUBSUPERFICIAL Y LÍQUIDO FORMADOR DE ESPUMA.

Diámetro del tanque = 60 pies (18.24 m); Densidad de aplicación de espuma =0.1 g.p.m./pie2 = 4.1 l.p.m./m2

Área del tanque (superficie del liquido).

A = Tir2 = (7t)(30 pies)2 = 2,827.40 pies2

Gasto (Q) = área x densidad de aplicación de espuma

Gasto (Q) = 82,827.40 pies2)(0.1 g.p.m./pies2) = 282.74 g.p.m. = 1070.1 l.p.m.

- 43 -

Gasto del agua:

Se recuerda que del gasto de la inyección subsuperficial, el 97% es de agua y el 3% es del líquido espumante o concentrado espumante.

Gasto = (gasto de la inyección subsuperficial)(% de agua) Gasto = (282.74 g.p.m.)(0.97%) = 274.25 g.p.m. = 1038 l.p.m.

GASTO DE AGUA


62,280 LTS.

249,120 LTS.

Gasto del liquido formador de espuma.

Gasto de la inyección subsuperficial = 282.74 g.p.m. = 1070.1 l.p.m.

Gasto = (gasto.de la inyección subsuperficial)(% de concentrado de espuma)

Gasto = (282.74 g.p.m.)(0.03%)

Gasto = 8.48 g.p.m. = 32.10 l.p.m.

Gasto del liquido formador de espuma en la inyección subsuperficial:

GASTO DEL LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA EN UNA HORA GASTO DEL LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA EN DOS HORAS

1,926 LTS.

3,852 LTS.

http://gasto.de

III.5.8 CUADRO DE GASTO TOTAL DE AGUA Y LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA PARA UN TANQUE ATMOSFÉRICO DE 20,000 BARRILES DE CAPACIDAD.

ENFRIAMIENTO

ENFRIAMIENTO DE TANQ. ADYACENTE CAMARADE ESPUMA INYECCIÓN SUBSUPERFICIAL

TOTAL

AGUA EN LTS.

UNA HORA

169,130.40

169,130.40

62,280

62,280

462,820.80

CUATRO HORAS

676,521.60

676,521.60

249,120

249,120

1'851,283.20

LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA

UNA HORA

NO REQUIERE

NO REQUIERE

1,926 LITROS

1,926 LITROS

3,852 LITROS

DOS HORAS

NO REQUIERE

NO REQUIERE

3,852 LITROS

3,852 LITROS

7,704 LITROS

III.6 CUADRO COMPARATIVO DE GASTO DE AGUA Y LIQUIDO FORMADOR DE ESPUMA.

ESFERAS T E -2004 Y 2005

TV-76

LLENADERAS DE AUTOTANQUES

TV-57

AGUA EN LTS.

UNA HORA

1'738,560

248,851.20

114,396

462,820.80

CUATRO HORAS

6'954,240

1139',404.80

457,584

1'851,283.20

LIQUIDO FO ESP1

UNA HORA

NO REQUIERE

16,020 LITROS

3,534 LITROS

3,852 LITROS

RMADORDE [JMA

DOS HORAS

NO REQUIERE

32,040 LITROS

7068 LITROS

7,704 LITROS

- 4 5 -

CONCLUSIÓN.

Cálculo de riesgo mayor. De acuerdo a los resultados obtenidos en cálculos realizados, se determinó el área de los tanques esféricos TE-2004 y TE-2005 de mayor capacidad, como área de mayor consumo de agua contraincendio y al tanque TV-76 tanque de almacenamiento atmosférico de cúpula fija de mayor capacidad, como el de mayor riesgo para consumo del liquido formador de espuma.

Protección con agua de enfriamiento a tanques de almacenamiento. Por sus características físicas y su capacidad de enfriamiento, el agua es el material más comúnmente empleado para la protección contraincendio de las instalaciones. Cuando en un incendio, la envolvente de un tanque atmosférico se encuentra expuesta directamente a las flamas o al efecto de la radiación proveniente de un incendio aledaño, es factible que pueda absorber cantidades de calor lo suficientemente altas como para provocar su falla por sobrecalentamiento y/o la ignición de su contenido. En estos casos, las zonas de vapor de los tanques son las más criticas y las que mayor prioridad requieren para su enfriamiento, ya que las llamas en contacto con el tanque sobre su nivel líquido, crean temperaturas muy altas dentro del metal que lo debilitan.

El efecto del agua, en estos casos, proporciona el enfriamiento suficiente para una disipación efectiva del calor, en rangos que pueden retrasar o evitar la deformación de los elementos metálicos y el incendio del producto contenido.

Sin embargo, el sistema de aplicación de agua de enfriamiento debe estar diseñado para proporcionar la humidificación completa y homogénea de la envolvente del tanque, con una densidad de agua predeterminada, lo cual no se 1 ogra con el empleo de monitores o de mangueras contraincendio, debido a que su manejo presentan las desventajas:

• Se genera un desperdicio considerable de agua al ser aplicada en forma puntual sobre la envolvente del tanque, con lo cual, solo se aprovecha para la absorción de calor el 20% aproximado del volumen total de agua aportado.

• La aplicación del agua no es uniforme, lo que propicia que la superficie de la envolvente no alcance ser enfriada por el agua.

• Hay una mayor exposición al riesgo del personal que combate el incendio, ya que las distancias entre la pared del tanque y el muro de contención, así como las corrientes de aire, es frecuente que los chorros de agua lanzados por monitores o mangueras contraincendio no lleguen al tanque, por lo que el personal tiene que introducirse al interior del muro de contención para poder enfriar al tanque propiciando así un riesgo latente al personal.

Debido a lo anterior se recomienda el empleo de anillos de agua de enfriamiento en tanques de almacenamiento ya que ofrecen las siguientes ventajas:

- 46 -

• Se desperdicia menor cantidad de agua y se optimiza su uso, con lo cual sin importar la dirección del viento, se garantiza la cobertura total del envolvente del tanque.

• Se reduce en forma considerable la exposición al riesgo del personal que combate el incendio.

• Se reduce el personal de contraincendio, ya que solo se requiere de un personal para realizar la apertura de las válvulas de admisión a los anillos de enfriamiento, obteniéndose una mejor respuesta a la emergencia prácticamente inmediata.

También se recomiendan los sistemas de conexiones a tierra para tanques de almacenamiento de hidrocarburos ya que las cargas electrostáticas constituyen un riesgo como fuente de ignición en tanques donde se almacenan productos inflamables.

Para que una carga electrostática se convierta en una fuente de ignición, deben cumplirse los siguientes factores:

1. Donde existan factores que permitan la generación de energía electrostática. 2. Donde prevalecen medios para acumular y mantener una diferencia de potencia

adecuada. 3. La chispa de descarga debe tener suficiente energía. 4. La chispa debe ocurrir en presencia de una mezcla inflamable.

Es por esto, que todos los tanques de almacenamiento que contienen hidrocarburos, deben estar conectados a un sistema para conducir la corriente de cargas electrostáticas hacia tierra, evitando que alcancen potenciales suficientes para generar chispas.

Por otra parte, los rayos también pueden ser causa de incendio en tanques de almacenamiento que contienen hidrocarburos, sobre todo en lugares donde las tormentas eléctricas son frecuentes.

- 4 7 -

VOCABULARIO

Anillo de enfriamiento.

Agente extintor.

Auto ignición.

Aspersor.

Bióxido de carbono.

Inflamable.

Liquido inflamable.

Clase IA.

Clase IB.

Clase IC.

Líquido combustible.

Clase II.

Clase IIIA.

Clase IIIB.

Circuito cerrado de tuberías destinado a la distribución de agua, para llevar a cabo la protección contraincendio de zonas e instalaciones y para la mitigación de riesgos específicos.

Sustancia capaz de extinguir un fuego por enfriamiento, sofocación o por inhibición de la reacción química en cadena.

La combustión causada por el calor sin presencia de una chispa o llama.

Dispositivo utilizado para atomizar, dosificar y aplicar agua Contraincendio, con objeto de proporcionar enfriamiento a diversas instalaciones.

Gas incoloro, inodoro, no combustible y no tóxico (C02).

Es aquel combustible que con relativa facilidad entra en ignición y combustión sin importar la cantidad del combustible involucrado.

Cualquier liquido con punto de inflamación menor a 37.8 °C que posea una presión de vapor no mayor que 2.8 Kg/cm2 abs. (2.058 mm de Hg.) a 27.8 °C. (clase I, NFPA):

Incluye líquidos con punto de inflamación inferior de 22.8 °C, cuyo punto de ebullición sea menor a 37.8 °C. Incluye líquidos con punto de inflamación inferior de 22.8 °C, cuyo punto de ebullición sea mayor o igual a 37.8 °C. Incluye líquidos con punto de inflamación de 22.8 °C y más altos, pero menores de 37.8 °C.

Cualquier líquido con punto de inflamación de 37.8 °C o mayor (clases II y III de NFPA):

Son líquidos cuyo punto de inflamación sea mayor o igual a 37.8 °C, pero menor a 60 °C. Son líquidos con punto de inflamación igual o mayor que 60 °C, pero menor que 93 °C. Son líquidos con punto de inflamación de 93 °C y mayores.

- 4 8 -

Líquido espumante (concentrado espumante) AFFF

Es un líquido concentrado espumante que mezclado con agua dulce o salada en un 3% ó 6% de proporción, produce una espuma de baja expansión que al flotar sobre la superficie incendiada de líquidos inflamables y/o combustibles más ligeros que el agua, actúa corno una barrera que sofoca el fuego y enfría dicha superficie, desplegando además una película de alta consistencia que aisla la superficie del líquido del oxígeno del aire y suprime 1 a generación de vapores inflamables.

Líquido espumante (concentrado espumante) AR AFFF Tipo Alcohol.

Es un líquido concentrado espumante que mezclado con agua dulce o salada en un 6% de proporción, produce una espuma de baja expansión que extingue fuegos que se originan sobre la superficie de líquidos polares solubles en agua, evitando su reignición. Este tipo de concentrados, mezclados con agua en una proporción del 3%, extinguen con la misma efectividad incendios en tanques de almacenamiento que contiene productos inflamables o combustibles no solubles en agua.

NFPA. National FIRE Protection Association (por sus siglas en Inglés) ó Asociación Nacional para la Protección del Fuego (en Español). Es una organización internacional que promueve y mejora la protección contraincendio.

Proporcionador de línea.

Red de Agua Contraincendio.

Requerimiento total de agua Contraincendio.

Riesgo mayor.

Combustible. ..-

Aparato para incorporar el concentrado de espuma o agentes humectantes al caudal de agua en una línea.

Conjunto de dispositivos y tramos de tubería que, formando anillos o circuitos, sirven para conducir y distribuir el agua contraincendio.

Es el mayor volumen de agua que se requiere en un centro de trabajo para combatir un incendio.

Instalación en donde se considera que en caso de incendio, se tendrá la mayor demanda de agua contraincendio y de recursos humanos y materiales.

Sustancia capaz de reaccionar con oxigeno y quemar si sufre ignición.

- 49 -

>H T I C ! t L.Jt T E C

Espuma mecánica Contra-Incendio.

Espumas mecánicas.

Es un producto orgánico o sintético consistente en una masa estable de pequeñas burbujas constituidas por agua y concentrado espumante, que se mezclan con aire para inflar la burbuja. Esta última, al ser más ligera que los hidrocarburos líquidos, flota en la superficie impidiendo el acceso de oxígeno y evitando su mezcla con vapores inflamables, así como enfriando y separando la flama de la superficie incendiada y por lo tanto, causando la extinción del fuego.

Se dice así porque se forman a través de tres componentes y un medio mecánico: • Agua a presión constante un % determinado. • Concentrado espumante a un % determinado. • Aire forzado por el principio de Ventury. • Proporcionador formador o forzador.

Funcionamiento de las espumas mecánicas.

Espuma química.

Enfrían aproximadamente el 97% de su composición es agua. Separan al desplazarse sobre la superficie encendida separan los vapores de las flamas. Sofocan al cubrir los vapores, impiden su contacto con el oxígeno del aire. Previenen a 1 e vitar el c ontacto d e 1 os v apores c on e 1 aire y una fuente de ignición, evitan una reignición.

Espuma extintora generada mediante una reacción química de neutralización entre una solución alcalina (generalmente bicarbonato de sodio) y una solución acida (generalmente sulfato de aluminio) en presencia de un agente espumante, formando bióxido de carbono gaseoso que es atrapado en burbujas cuyas paredes están conformadas por solución acuosa de productos de la reacción.

Explosión.

Expansión de espuma.

Extinguir.

Liberación repentina y violenta de energía, desde un material que se descompone, quema rápidamente, se expanden o cambia de sólido a líquido, hasta generar una onda explosiva.

El volumen total de expansión de la espuma formada con relación al volumen inicial de la solución.

Acción de apagar o eliminar un incendio.

- 50 -

Extintor. Aparato portátil, manual o sobre ruedas, diseñada para extinguir fuegos pequeños o conatos de incendio, conteniendo un agente extintor que puede ser agua, bióxido de carbono, polvos químicos secos y halón.

- 5 1 -

APÉNDICE I

ELEMENTOS DEL FUEGO

Combustible.

Calor.

Oxigeno.

Todo material capaz de arder bajo las siguientes condiciones: Temperatura a punto de inflamación, temperatura a punto de ignición, límites de inflamabilidad, gravedad específica, densidad específica.

Energía capaz de provocar que un material combustible alcance su punto de inflamación y su punto de ignición. Las fuentes de calor son de origen mecánico, químico, eléctrico, nuclear y natural.

Elemento natural en la atmósfera (aire) en una porción del 21 % aproximadamente. En concentraciones suficientes sostiene la combustión de un material encendido.

Reacción química en cadena

Fuego.

Clases de fuego.

Clase "A".

Clase "B".

Proceso que se inicia cuando los componentes del fuego se combinan en la proporción y condiciones adecuadas produciendo fuego, manteniéndolo y haciéndolo crecer. Es la generación progresiva de calor mientras existan los otros componentes del fuego.

Es la oxidación rápida de los materiales combustibles, con desprendimiento de luz y calor. Su representación gráfica es a través de un cuerpo geométrico: Tetraedro ó pirámide del fuego.

Hay tres clases básicas de fuegos. Todos los extintores de fuego tienen rótulos con símbolos estándares que indican qué clase de fuego pueden extinguir. Una barra diagonal roja sobre el símbolo indica que el extintor no puede usarse para combatir ese tipo de fuego. Si hace falta un símbolo, eso sólo indica que el extintor no se ha probado para esa clase de fuego.

Combustibles ordinarios, tales como madera, tela, papel, caucho y muchos plásticos.

Líquidos inflamables tales como gasolinas, aceite, grasa, pintura a base de aceite, barniz y gas inflamable.

- 52 -

Clase "C". Equipo eléctrico energizado incluyendo cables, cajas de fusibles, interruptores automáticos, maquinaria y electrodomésticos.

- 5 3 -

§r-< -r • f *

1 1 , i T - - " ri

Í

BIBLIOGRAFÍA

Norma AI-1 "Protección Contraincendio de las Instalaciones de Proceso". Febrero 1976.

DG-GPASI-SI-3600

DG-GPASI-SI-3610

"Seguridad y Contraincendio para tanques de almacenamiento de productos inflamables y combustibles de PEMEX Refinación". Octubre 1997.

"Norma para contraincendio Refinación". Revisión 1 Julio de 1996.

el diseño y construcción de redes en centros de trabaio de PEMEX

GPEI-SI-3015 "Procedimiento para programar y efectuar la revisión y mantenimiento del equipo portátil Contraincendio en los Centros de Trabajo de la Subdirección de Transformación Industrial". Marzo 1989.

Manual de Prevención y Centro de Capacitación Blanca, Veracruz. Enero 1997.

combate de Incendios del de PEMEX, Cd. Tierra

-54-

tesis - infonavit.janium.net · la terminal de almacenamiento y distribuciÓn pajaritos de pemex...

Documents