tomo ii planta oeste, pdf
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
1/92
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
FACTIBILIDAD TCNICA DEL DISEO DE UNA PLANTA DE
ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN DE COMBUSTIBLES
PARA EL OESTE DE CARACAS
Presentado ante la Ilustre
Universidad Central de Venezuela
Por el Br. Loy L, Yeen Y.
Para optar al ttulo de Ingeniero Qumico
Caracas, 2012
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
2/92
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
FACTIBILIDAD TCNICA DEL DISEO DE UNA PLANTA DE
ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN DE COMBUSTIBLES
PARA EL OESTE DE CARACAS
TUTORA ACADMICA: Profa. Johliny Casanova
TUTOR INDUSTRIAL: Ing. Francisco Arraz
Presentado ante la Ilustre
Universidad Central de Venezuela
Por el Br. Loy L, Yeen Y.Para optar al ttulo de Ingeniero Qumico
Caracas, 2012
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
3/92
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
4/92
DEDICATORIA
A mis abuelos que s que desde el cielo me estn viendo, a mis padres que han
luchado toda su vida por salir adelante y han sido un ejemplo a seguir, a mis dos
hermanas que siempre me han apoyado y a toda mi familia en especial a mi
sobrino Ismael Andrs un regalo de Dios que me ilumin en esta ltima parte de
la Tesis y que me acompa durante varias tardes en la redaccin de ella, a mi
padrino Luis Rodrguez, mis primos Cheche, Naty y Beto. A Carlos Pestana y
Jennifer Pestana.
Que me han apoyado en todos mis momentos y me ensearon que la vida se
construye poco a poco, que de los errores se aprende y hay que sacar el lado
positivo de la experiencia vivida, manteniendo siempre la frente en alto. El secreto
es ser perseverante y tener fe en Dios de que maana ser un nuevo da. As soy y
aprend a ser gracias a ellos, que esta vida es una sola y hay que echar para
delante.
Hoy celebro con ellos esta etapa que culmina y comienza otra llena de optimismo
y con muchas ganas de seguir luchando.
De ustedes me queda el saber que con amor, paciencia, responsabilidad,
compromiso, honestidad, fortaleza y unin nada es imposible, para ustedes, este
trabajo como conclusin de otra etapa.
Dios lo logr
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
5/92
AGRADECIMIENTOS
A la casa que vence la sombra UCV, por haberme dado la educacin y
conocimiento adquiridos durante mi permanencia en la Universidad, a mi tutora
acadmica Johliny Casanova, siempre con una palabra de aliento y de regao
cuando fue necesario y supo orientarme y darme su opinin durante el desarrollo
de la tesis y durante la carrera, gracias por ser como es con sus alumnos y ahora
como su tesista.
A todos mis profesores: Alejandra Meza, Narciso Prez, Maril Alonso (gracias
por prestarme su libro y gua de mecnica de fluidos); Mara Rodrguez, Al Lara,
Andrs Rosales, Armando Vizcaya, Luis Garca, Susana Pinto, Humberto Kum,
Mina Vivas, Omaira Camacaro, a mi jurado Leonardo Oropeza y JohnnyVsquez, a mis amigos de Ingeniera no los menciono porque son demasiados y
me dara pena olvidar a alguno y a mis amigos de la Facultad de Ciencias
(asocuaimas): Jesmary, Hecmily, Lysmary, Yoliana, Susana, Magdalena, Bertha,
Margadelys, Mara Alejandra, Lucibell, Mara, Yelitza, y mis panas Alexis,
Arturo, Miguel; Facultad que me vio dar mis primeros pasos en la UCV.
A Mau por el tiempo que me acompaaste por escucharme, explicarme y siempre
darme nimo para continuar. Fuiste la motivacin de muchas cosas que logr y
sencillamente seguirs siendo alguien especial para m. Nunca olvidar unaspalabras que siempre me decas: Vamos jovencito que si se puede. Y una nota que
me dejastes en mi oficina que deca: Mucho xito Ing Loy, cuidate! T.Q.M
Aplica el criterio ingenieril. Munvis te da las Gracias.
A mis preparadores, amigos, y compaeros de estudio: Lisbeth Moreno, Marins
Martnez, Luis Anzla por siempre estar all cuando lo necesitaba y nunca
dudaron en tenderme una mano.
A los amigos de la biblioteca de Ingeniera que siempre fueron muy amables y
cordiales: Leudith Figuera, Sr Fermin y a la gordita.A Laura Ruiz compaera de estudio de Ingeniera y que tuvo la confianza en m
para recomendarme a mi tutor industrial Francisco Arraz y a la compaa donde
realic mi Tesis de Grado. Gracias.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
6/92
A mis tutores en Petrleos de Venezuela Filial PDVSA Ingeniera y
Construccin: Francisco Arraz, Sal Blanco, Guillermo Naranjo, que supieron
orientarme y aconsejarme siempre que tuve dudas en la ejecucin de este Trabajo
Especial de Grado, de verdad su opinin fue muy valiosa durante toda mi estada
en la compaa. A Mariellys Ricaurte por quitarme responsabilidades de encima
en la oficina, apoyarme, explicarme y estar siempre dispuesta a ayudarme. A mis
amigos y compaeros de trabajo: Rubimar Nez, Leida Vargas, Hanoys
Gonzlez (Gracias por revisarme y hacerme las observaciones para mejorar el
tomo II), Vanessa Garca, Kenia Contreras (Gracias por ayudarme con las
imgenes), Idabelys Mndez, Jos Chacn, Jorge Barbeito, Daniel Colmenares.
A Kaiberth Martnez, gracias por instalarme el editor de ecuaciones y los
simuladores que utilice en la tesis en la PC de la oficina, mucha suerte en estenuevo reto que te puso Dios en tu camino, el de ser madre, te lo mereces,
felicitaciones.
A Maryori Marcano por estar pendiente, gracias a ella pude obtener las
composiciones de los combustibles, que fueron tan difciles de encontrar. Gracias
A mis tutoras en la empresa de consultorias, las Ingenieras Herminia Lpez y
Patricia Gentile (Paty), con ellas no tengo palabras con que agradecerles la
paciencia y disposicin en atenderme en todas las dudas que se me presentaron
durante la tesis, gracias por brindarme la oportunidad de aprender al lado deustedes y dar mis primeros pasos en esta bella Profesin de Ingeniera. Paty
gracias por tener paciencia conmigo, por ayudarme y darme los tips con las
simulaciones, gracias a ti manejo lo bsico de Pipephase. A la seora Herminia
por ayudarme con sus sabios consejos durante toda la tesis, me siento orgulloso de
poder haberme ganado el honor de que me considere como su pupilo. Mil Gracias.
Al grupo multidisciplinario de la consultora Ditech: Sr Wladymir Bolvar, Karina,
Humberto Ilja, la seora Mercedes. Por ayudarme con la encuesta al equipo
multidisciplinario de dicha consultora en la seleccin de tecnologa.De verdad creo que he tenido la suerte de conocer, compartir, aprender, visitar a
muchas personas que siempre tuvieron la disposicin de ensear, cosa que no es
fcil encontrar.
Gracias Totales.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
7/92
Loy L., Yeen Y.
FACTIBILIDAD TCNICA DEL DISEO DE UNA PLANTADE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN DE
COMBUSTIBLES PARA EL OESTE DE CARACASTutor Acadmico: Profa. Johliny Casanova
Tutor Industrial: Ing. Francisco ArrazTesis. Caracas, U.C.V. Facultad de Ingeniera. Escuela de Ingeniera
Qumica.Ao 2012, 135 pg.
Palabras Claves: Plantas de combustibles, tanque de almacenamiento decombustible, poliducto, clculo hidrulico, simulaciones.
Resumen. La planta de distribucin Guatire actualmente distribuye combustible atoda la gran Caracas. Por este motivo se dise una nueva planta de distribucin y
almacenamiento de combustible para el oeste de la gran Caracas ubicado en elsector Salto Boquern, con la cual se pretende disminuir la demanda de la plantaGuatire.Debido a la poca disponibilidad de espacio fue necesario tomar en cuenta otrasalternativas de almacenamiento, es por ello, que se estudi la posibilidad deutilizar tanques enterrados, la cual fue comparada con la tecnologa tradicionalmediante una matriz de evaluacin multicriterios, de la cual result seleccionadala tecnologa convencional. Esta planta se dise con una capacidad instalada de135MB siguiendo el criterio de mini-Plantas, en la cual se maneja un rango entre80 y 240 MB. El resto del combustible 200MB estar almacenado en la plantanodriza en Catia La Mar. La demanda de combustible estimada en caso decontingencia para 2029, es de 76.370BPD y ser la utilizada para el diseo de los
tanques de almacenamiento, distribuida de la siguiente manera: gasolina de 95octanos 47.050BPD, gasolina de 91 octanos 11.200BPD. El diesel tiene unademanda de 18.120BPD, el cual tiene dos usos: automotor e industrial, no se estconsiderando para el diseo de los tanques, su uso para generacin de plantastermoelctricas.Para transportar el combustible desde la planta de almacenamiento y distribucinde Catia La Mar hasta la nueva planta oeste fue necesario disear un sistema debombeo que impulsara el fluido a travs del poliducto hasta el patio de tanques. Elcual tendr un dimetro de 10 pulgadas y 3,77 kilmetros de longitud que puedemanejar 95.463BPD fijando un factor de utilizacin del poliducto de 80%, queequivalen a dos bombas centrfugas de 47.731,5 BPD (1.392 GPM) cada una, espor ello que para poder cubrir la demanda en contingencia de 76.370 BPD ser
necesario dos bombas centrfugas colocadas en paralelo durante un periodo deoperacin de aproximadamente 20 horas.La demanda requerida en operacin normal 40.600 BPD (1184,17GPM) la cualser cubierta con dos bombas en operacin de 47.731,5 BPD (1.392 GPM)durante un perodo de aproximadamente 10 horas.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
8/92
INDICE GENERAL
NDICE DE TABLAS............................................................................................. XII
NDICE DE FIGURAS .......................................................................................... XVI
INTRODUCCIN.................................................................................................... 15
CAPTULO I ............................................................................................................. 16
FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACIN...................................................... 16
1.1. Planteamiento del Problema ................................................................................. 16
1.2. Objetivos .............................................................................................................. 17
1.2.1. Objetivo General ............................................................................................... 17
1.2.2. Objetivo Especfico ........................................................................................... 17
1.3. Descripcin de Antecedentes ............................................................................... 18CAPTULO II........................................................................................................... 21
MARCO TERICO................................................................................................. 21
2.1. TANQUES ENTERRADOS ................................................................................ 21
2.2 TANQUES CONVENCIONALES SUPERFICIALES ........................................ 25
2.2.1. Tipos de tanques de almacenamiento convencionales ...................................... 25
2.2.2. Tipos de techos .................................................................................................. 26
2.2.3. Boquillas en tanques de almacenamiento ......................................................... 27
2.2.4. Complejidad del manejo producto fuera de especificacin .............................. 272.3. SIMULACIONES EN PIPEPHASE Y PRO II ................................................... 28
2.4. BOMBAS ............................................................................................................. 28
2.4.1. Carga neta positiva de succin .......................................................................... 29
CAPTULO III .......................................................................................................... 30
MARCOMETODOLOGCO.................................................................................. 30
3.1 SELECCIN DE TECNOLOGA QUE MEJOR SE ADECUE PARA LOS
TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE DE DIESEL ............ 30
3.1.1. Bsqueda de la informacin ............................................................................. 313.1.2. Matriz de evaluacin de Tecnologa ................................................................. 32
3.2. DISEO DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE
COMBUSTIBLE Y DIESEL ...................................................................................... 38
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
9/92
3.3. SIMULACIN DEL POLIDUCTO DESDE LA NUEVA PLANTA DE
CATIA LA MAR HASTA LA PLANTA OESTE ..................................................... 38
3.4. DETERMINACIN DEL SISTEMA DE BOMBEO DEL POLIDUCTO
DESDE LA NUEVA PLANTA DE CATIA LA MAR HASTA LA PLANTA
OESTE ........................................................................................................................ 39
3.4.1. Dimensionamiento de tuberas ......................................................................... 40
3.5. GENERACIN DE LOS DOCUMENTOS DE INGENIERA QUE
SOPORTAN EL DISEO DE LA PLANTA DE ALMACENAMIENTO Y
DISTRIBUCIN DE COMBUSTIBLE PARA EL OESTE DE LA GRAN
CARACAS .................................................................................................................. 40
CAPTULO IV .......................................................................................................... 41
RESULTADOS Y DISCUSIN DE RESULTADOS. ........................................... 414.1. SELECCIN DE TECNOLOGA ....................................................................... 41
4.2. BASES Y CRITERIOS DE DISEO GENERALES PARA EL DISEO DE
LA PLANTA DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIN ................................ 51
4.2.1. Bases de diseo ................................................................................................. 51
4.2.2. Criterios de velocidad y cada de presin ......................................................... 52
4.2.3. Seguridad .......................................................................................................... 53
4.2.4. Sistemas de alivio descarga a sistemas cerrados ............................................... 54
4.2.5. Descarga a sistema abierto (atmsfera)............................................................. 544.2.6. Vlvula de control ............................................................................................. 54
4.3. DISEO DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE
COMBUSTIBLE ........................................................................................................ 54
4.3.1. Bases de Diseo ................................................................................................ 55
4.3.2. Criterios de Diseo ............................................................................................ 57
4.4. SIMULACIN DEL POLIDUCTO DESDE LA NUEVA PLANTA EN
CATIA LA MAR HASTA LA PLANTA OESTE, PARA LOS DISTINTOS
COMBUSTIBLES ..................................................................................................... 584.4.1. Bases de Diseo ................................................................................................ 60
4.4.2. Criterios de Diseo ........................................................................................... 61
4.4.3. Simulaciones en PRO II .................................................................................... 63
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
10/92
4.5. DETERMINACIN DEL SISTEMA DE BOMBEO DEL POLIDUCTO
DESDE LA NUEVA PLANTA DE CATIA LA MAR HASTA PLANTA OESTE . 64
4.5.1. Bases y criterios de diseo ................................................................................ 65
4.5.2. Determinacin del NPSHd ................................................................................ 66
4.5.3. Dimensionamiento de tuberas .......................................................................... 68
4.6. DOCUMENTOS DE INGENIERA QUE SOPORTAN EL DISEO DE
LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE Y EL
POLIDUCTO DESDE LA NUEVA PLANTA DE CATIA LA MAR HASTA
PLANTA OESTE ....................................................................................................... 69
4.6.1. Listado de equipos ............................................................................................ 69
4.6.2. Cdigos y normas aplicables ............................................................................. 69
4.6.3. Descripcin y filosofa del proceso ................................................................... 704.6.4. Diagramas de flujo del proceso y diagramas de tuberas e instrumentacin .... 77
CONCLUSIONES. .................................................................................................... 89
RECOMENDACIONES........................................................................................... 90
BIBLIOGRAFA. ...................................................................................................... 91
APNDICE A. ........................................................................................................... 93
DESCRIPCIN DE LAS VARIABLESUTILIZADAS EN LA MATRIZ DE
SELECCIN ............................................................................................................... 93
APNDICE B .......................................................................................................... 103DISTRIBUCIN DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO ...................... 103
APNDICE C .......................................................................................................... 104
DISEO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLES ....... 104
APNDICE D .......................................................................................................... 106
HOJAS DE ESPECIFICACIONES .......................................................................... 106
APNDICE E .......................................................................................................... 111
PERFIL TOPOGRFICO DEL POLIDUCTO ........................................................ 111
APNDICE F. ......................................................................................................... 117DETERMINACIN DEL DIMTERO DEL POLIDUCTO .................................. 117
APNDICE G .......................................................................................................... 126
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS ....................................................................... 126
APNDICE H .......................................................................................................... 128
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
11/92
CLCULO DE BOMBAS UTILIZANDO EL SIMULADOR PRO/II ................... 128
SIMULACIN (BOMBAS/GASOLINA) .............................................................. 128
SIMULACIN (BOMBAS/DIESEL) ..................................................................... 129
APNDICE I........................................................................................................... 131
HOJA PARA LA DETERMINACIN DE LAS BOMBAS ................................... 131
DIMENSIONAMIENTO DE TUBERAS ............................................................... 133
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
12/92
xii
NDICE DE TABLAS
Tabla N 1. Criterios Evaluados para las tecnologas de Almacanamiento ............... 32
Tabla N 2. Matriz Multicriterio de seleccin de opciones (rij: rating de cada
alternativa j en funcin del criterio i). ......................................................................... 34
Tabla N 3. Matriz Multicriterio de seleccin de opciones ........................................ 37
Tabla N 4. Datos suministrados a la hoja de clculo para el diseo de las bombas
centrfugas ................................................................................................................... 40
Tabla N 5. Capacidades de los Tanques de Almacenamiento Superficiales ............ 43
Tabla N 6. Capacidad de Tanques de Fibra de Vidrio requeridos ............................ 44
Tabla N 7. Matriz Multicriterio de deleccin de opciones (rij: rating de cada
alternativa j en funcin del criterio i) .......................................................................... 45Tabla N 8. Matriz Multicriterios de seleccin de opciones ...................................... 46
Tabla N 9. Tabla Comparativa entre Tecnologas .................................................... 50
Tabla N 10. Velocidad y Cadas de Presin para Lquidos ...................................... 53
Tabla N 11. Capacidad de diseo general Planta de Distribucin Oeste .................. 55
Tabla N 12. Usando la API 650 para tanques de almacenamiento de combustible .. 56
Tabla N 13. Capacidad instalada y dimensiones de los tanques de combustible ..... 56
Tabla N 14. Variables empleadas para la simulacin .............................................. 58
Tabla N 15. Propiedades de los fluidos a ser transportados en el Poliducto a lascondiciones de operacin (25C y 14,7psia) ............................................................... 60
Tabla N 16. Criterios de Diseo para la evaluacin del Poliducto ........................... 61
Tabla N 17. Resultados de la evaluacin hidrulica del poliducto ........................... 61
Tabla N 18. Cuadro comparativo de las propiedades de los fluidos a ser
transportados por el poliducto ..................................................................................... 63
Tabla N 19. Resultados de la simulacin de la gasolina ........................................... 64
Tabla N 20. Resultados de la simulacin del diesel.................................................. 65
Tabla N 21. Demanda en condiciones normales de la Planta de Distribucin yAlmacenamiento para el Oeste de Caracas ................................................................. 65
Tabla N 22. Resultados de la hoja de clculo del diseo de bombas centrfugas ..... 67
Tabla N 23. Especificaciones de la bomba centrfuga .............................................. 67
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
13/92
xiii
Tabla N 24. Resultado obtenido de las iteraciones para obtener el dimetro de
tubera .......................................................................................................................... 68
Tabla N 25. Listado de equipos ................................................................................ 69
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
14/92
xiv
NDICE DE FIGURAS
Figura N 1.Esquema de control de fugas en tanques de doble pared de Xerxes ...... 22
Figura N 2.Arreglo de varios tanques de Fibra de vidrio ......................................... 24
Figura N 3.Arreglo de dos tanques de Fibra de vidrio ............................................. 24
Figura N 4.Tanques de Acero Convencionales (Techo Fijo) ................................... 26
Figura N 5.Tanque de Acero Convencionales (Techo Flotante) .............................. 27
Figura N 6.Pasos para la bsqueda de informacin de la tecnologa que mejor se
adecue a los tanques de almacenamiento de combustible ........................................... 31
Figura N 7.Perfil de presin del poliducto de las evaluaciones hidrulicas
realizadas con Gasolina ............................................................................................... 62
Figura N 8.Perfil de presin del poliducto de las evaluaciones hidrulicasrealizadas con diesel .................................................................................................... 62
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
15/92
15
INTRODUCCIN
Los tanques enterrados de fibra de vidrio han sido utilizados principalmente en las
estaciones de servicio de combustibles, as como tambin en el almacenamiento
estratgico de combustibles para ser utilizados en caso de una contingencia natural
o conflictos blicos, donde se corten los suministros regulares del producto.
Debido a las limitaciones de terreno para la implantacin de una nueva planta de
distribucin y almacenamiento de combustible para el oeste de Caracas, se pens
en la posibilidad de estudiar la factibilidad tcnica del diseo de una planta
usando dicha tecnologa. Partiendo de una matriz de evaluacin multi-variable de
tecnologa utilizando el mtodo de ponderacin lineal donde las opciones a
evaluar fueron: tanques enterrados de fibra de vidrio, tanques superficiales
convencionales, y tanques de acero enterrados; con esto se obtuvo la tecnologa
ms adecuada para el almacenamiento de combustible en la nueva planta que
surtir de combustible al oeste de Caracas a partir del ao 2016.
Algunas de las variables que tuvieron mayor ponderacin en la matriz de
evaluacin fueron: el rea que ocupar los tanques, los daos ambientales que
pueden acarrear la implementacin de dicha tecnologa, desde el punto de vista
operativo, de control y de confiabilidad de las instalaciones.
Luego de obtener los resultados de la matriz de tecnologa se realiz el
dimensionamiento de los tanques de la tecnologa seleccionada, despus de esto,
se iter utilizando el simulador Pipephase el dimetro del poliducto que servir
como medio de transporte de combustible entre la nueva planta de Catia la Mar
(planta nodriza) con la nueva planta oeste, siguiendo las normas PDVSA para
dicho clculo hidrulico, que incluy determinar el sistema de bombeo necesario
para llevar el combustible de un lugar al otro.
Finalmente se realizaron los diagrama de flujo del proceso y diagramas de
tuberas e instrumentacin para ayudar a comprender la descripcin y filosofa deoperacin de todo el proceso; adems se incluyeron un listado de equipos
necesarios y sern mencionadas las normas aplicadas.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
16/92
16
CAPTULO I
FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACIN
En este captulo se exponen las bases que fundamentan la investigacin de este
Trabajo Especial de Grado, tales como el planteamiento del problema, los
objetivos propuestos y antecedentes.
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Desde que fue desmantelada la vieja planta de distribucin de combustible
Cantina por una falla topogrfica, la cual era la encargada de distribuir
combustible a la zona oeste de Caracas, toda la distribucin de combustible del
rea metropolitana recae en la planta de distribucin Guatire, por lo que PDVSA
se vio en la necesidad de construir una nueva planta de distribucin de
combustible, con el fin de desahogar dicha planta, pero debido a las limitaciones
de terrenos que tiene Caracas para la construccin de esta nueva planta, se
propuso un proyecto para estudiar la factibilidad tcnica de una planta de
distribucin y almacenamiento de combustibles, la cual estar ubicada en la zona
oeste de la ciudad y se denominar planta oeste, para as cerrar a mediano plazo
un circuito de abastecimiento, comercializacin y distribucin confiable y segura,
de los productos derivados de los hidrocarburos (diesel, gasolina de alto y mediooctanaje).
Es por este motivo que se propuso como Trabajo Especial de Grado la bsqueda
de nuevas tecnologas de almacenamiento de gasolina y diesel, con el fin de
reducir y optimizar el rea que ocupar la nueva planta oeste debido a las
limitaciones de espacios existentes.
La ubicacin de la planta y la ruta ms adecuada entre la nueva planta de Catia la
Mar hasta la planta oeste fue definida en la etapa conceptual del proyecto macro
en el cual se encuentra enmarcado este Trabajo Especial de Grado, en donde se vaa simular y especificar el poliducto para los distintos productos a transportar.
La planta de distribucin de combustibles del oeste de Caracas beneficiar a gran
parte de esta ciudad y ser diseada para una vida til mnima de veinte aos. Se
proyecta su puesta en marcha en el ao 2016, por lo cual deber ser diseada para
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
17/92
17
manejar volumetras de gasolinas y diesel del sector oeste de la ciudad de Caracas
para satisfacer los requerimientos del cliente; as como tambin manejar los
diferentes productos de acuerdo a la distribucin estimada de los mismos para el
ao 2030.
1.2 OBJETIVOS
A continuacin se presentan el objetivo general y los objetivos especficos que se
desarrollaron en el presente Trabajo Especial de Grado.
1.2.1 Objetivo General
Estudiar la factibilidad tcnica del diseo de una planta de almacenamiento y
distribucin de combustible para el oeste de Caracas utilizando la tecnologa que
mejor se adecue a la limitacin de espacio que se encuentre en la zona
metropolitana.
1.2.2Objetivos Especficos
1. Evaluar tecnologas para la optimizacin de los espacios destinado a los
tanques de combustible en una planta de distribucin y almacenamiento de
combustible.
2. Disear los tanques de almacenamiento de gasolina y diesel de acuerdo a la
tecnologa escogida.
3. Simular el poliducto desde la nueva planta ubicada en Catia La Mar hasta
planta oeste, para los distintos productos derivados de los hidrocarburos (diesel,
gasolina de alto y medio octanaje).
4. Establecer el sistema de bombeo del poliducto desde la nueva planta ubicada en
Catia La Mar hasta planta oeste, para los distintos productos derivados de los
hidrocarburos (diesel, gasolina de alto y medio octanaje).
5. Generar los documentos de ingeniera que soporten el diseo de los tanques de
almacenamiento y el poliducto desde la nueva planta de Catia la Mar hasta la
planta oeste (listado de equipos, descripcin y filosofa de operacin del proceso,
diagrama de flujo del proceso, diagrama de tubera e instrumentacin).
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
18/92
18
1.3. DESCRIPCIN DE ANTECEDENTES
PDVSA Ingeniera y Construccin naci con la visin de ser una empresa de
referencia nacional e internacional en servicios de ingeniera y construccin,
responsable de la ejecucin y gerencia integral de proyectos estratgicos en todassus fases, reconocida por su alto compromiso y responsabilidad social.
Su misin es proveer por cuenta propia, servicios de ingeniera y construccin a
Petrleos de Venezuela, empresas mixtas y otras instituciones del estado, dentro y
fuera del pas, mediante la ejecucin de proyectos estratgicos en todas sus fases,
aplicando la experticia del talento humano, con tecnologa de vanguardia, en
armona con el medio ambiente, asegurando una gestin con sentido humanista,
para contribuir al desarrollo de una cadena socio-productiva de alta eficiencia y a
la consolidacin del nuevo modelo productivo.En la actualidad uno de los proyectos que est llevando a cabo esta filial es la
nueva planta oeste, la cual se inicia con la visualizacin hecha por la empresa:
Geohidra Consultores C.A. (2008). Esta consultora realiz la evaluacin y
propuesta del sitio ms conveniente para la construccin de una planta de
distribucin de combustible dirigida a satisfacer la demanda del sector oeste del
rea metropolitana de Caracas, realizando un importante esfuerzo por considerar
de manera temprana los aspectos ambientales y socioculturales como parte
fundamental del proceso de evaluacin y seleccin del sitio en el cual se
emplazar la infraestructura proyectada, en concordancia con los aspectos
tcnicos y de ingeniera correspondiente.
La seleccin del sitio ms recomendable para la localizacin de este proyecto fue
un proceso de anlisis deductivo. Dentro de este proceso deductivo, la primera
fase desarrollada consisti en la realizacin de una visualizacin ambiental y
sociocultural, la cual fue abordada en dos etapas sucesivas o niveles de
aproximacin, fundamentados en el estudio de mltiples aspectos temticos del
rea de estudio y el posterior procesamiento y anlisis de datos espaciales
utilizando informacin geogrfica.
Como resultado de la fase de visualizacin, un total de 40 sitios posibles fueron
identificados. De las cuales 24 fueron consideradas altamente factibles desde el
punto de vista ambiental y sociocultural.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
19/92
19
Ditech Estudios y Proyectos (2011). En esta fase pasaron a ser evaluadas los 24
sitios posibles identificados en la etapa de visualizacin, incorporando ahora
aspectos ms directamente vinculados con la ubicacin estratgica y operativa del
proyecto, y tomando en cuenta criterios relativos a la construccin, operacin y
mantenimiento, quedando slo cuatro para el estudio de la posible ubicacin,
inicialmente, los sitios propuestos para la construccin de la planta de distribucin
de combustible para el oeste de Caracas, fueron los siguientes:
Los espacios localizados al sur del poblado Salto Boquern, carretera
Caracas - La Guaira.
reas militares en las cercanas de Fuerte Tiuna.
Las Mayas.
Adyacencias de la zona de Caricuao (San Pablito), en terrenos a serindicados por PDVSA al inicio de la ingeniera conceptual.
Luego de evaluar las diferentes opciones, qued seleccionado un terreno ubicado
en el sector Salto Boquern, ubicado al sur del poblado Salto Boquern, a
1,5km, especficamente al sur-este de la entrada sur del tnel Boquern 1,
carretera Caracas-La Guaira, siendo esta la localidad utilizada en este Trabajo de
Grado.
Adicionalmente se realiz la bsqueda de informacin sobre plantas de
almacenamiento y distribucin de combustible que ya existiesen o que seencontraran en construccin que pudiesen servir como referencia del presente
Trabajo Especial de Grado y que pudieran contribuir a desarrollar las bases
tericas y criterios de diseo para el proyecto, a continuacin se muestran algunos
ejemplos y se destacan los aspectos ms relevantes:
AB Proyectos e Inspecciones (2010).Llev a cabo el proyecto nueva planta de
distribucin de combustible Catia La Mar.
Las bases y criterios establecidos permitieron el diseo para la completacin de la
ingeniera conceptual, el cual contempla las siguientes instalaciones:
Sistema de rebombeo para combustibles (gasolina 91/95 y AV-gas, ,
diesel, jet A1), desde la costa hasta el nuevo patio de tanques de
almacenamiento combustibles.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
20/92
20
Corredor de tuberas para el despacho de los productos combustibles
desde la costa hasta el nuevo patio de tanques.
Accesos / vialidad desde la costa hasta las nuevas instalaciones.
Patio de tanques de almacenamiento de combustibles. El cual incluye elrecibo y almacenamiento de combustibles para satisfacer la demanda del
Estado Vargas y del oeste de Caracas.
Llenadero de camiones para abastecer el combustible asociado a la
demanda del Estado Vargas. Esta instalacin incluye la estacin de
bombas hacia el llenadero de camiones.
S/E elctrica.
Servicios industriales (agua potable, aguas aceitosas, aguas servidas, aire
comprimido para servicio e instrumentacin, electricidad).Ditech Estudios y Proyectos (2007). Realiz el proyectoPDV Caribe planta de
distribucin de combustibles San Vicente, la cual est ubicada en la zona de
Lowmans Bay, al suroeste de Kingtown la capital de la Repblica de San Vicente
y Las Granadinas. En donde algunas de las bases de diseo que fueron
consideradas para el desarrollo de la ingeniera de detalle del proyecto se
presentan a continuacin:
Los productos que maneja la planta de distribucin de combustibles San
Vicente son: gasolina 91/95, jet A1, diesel y GLP.
Las condiciones de alimentacin de los productos despachados desde los
buques tienen una presin mxima de 100 psig y una tasa de 550 gpm
para la gasolina 91/95, jet A1 y diesel; mientras que el GLP ser enviado a
una tasa de 250 gpm.
Los criterios de diseos generales utilizados en el diseo y especificacin
de los equipos y lneas instalados en la planta de distribucin de
combustibles San Vicente fueron:
Mxima seguridad de las operaciones.
Mxima operabilidad y simplicidad de operacin, diseo y construccin.
Mnimo impacto ambiental y afectacin a terceros.
Mnimos costos de inversin, de operacin y de mantenimiento.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
21/92
21
CAPTULO II
MARCO TERICO
Debido a la poca disponibilidad de espacio para instalar planta oeste fue necesario
tomar en cuenta otras alternativas de almacenamiento de combustible para la
construccin de esta nueva planta diferentes a las convencionales, es por ello que
unas de las opciones que se pens utilizar es usar tanques enterrados. A
continuacin se describen aspectos generales sobre dichos tanques.
2.1. TANQUES ENTERRADOS
Hasta mediados de los aos 80s, la mayora de los tanques de almacenamiento
subterrneos eran de acero al carbono, propensos a corroerse con el tiempo y
pudiendo dar lugar a la fuga del contenido del tanque hacia el medio ambiente
circundante. Adicionalmente, una instalaciones defectuosa o inadecuados
procedimientos de operacin y mantenimiento tambin pueden causar la
liberacion del contenido de los tanques hacia el medio ambiente.
El peligro potencial de una fuga del contenido de un tanque de almacenamiento
subterrneo que contenga gasolina o diesel, es que puedan filtrarse en el suelo y
contaminar las fuentes de aguas subterrneas cercanas. Adems de riesgos de
seguridad y ambiente, incluyendo el peligro potencial de incendio y explosin.En 1984, en Estados Unidos, el congreso orden el desarroll de un exhaustivo
programa para la regulacin de los tanques enterrados de almacenamiento de
petroleo u otras sustancias peligrosas. El congreso orden a la agencia de
proteccion ambiental de los Estados Unidos, EPA (por sus siglas en ingls,
environmental protection agency), publicar regulaciones para que los propietarios
y operadores de nuevos tanques y de tanques existentes subterrneos verifiquen,
prevengan, detecten, y se responsabilicen por la limpieza y daos ocasionados por
las fugas que se pudieran tener en el sitio. Al mismo tiempo se prohibi lainstalacin de tanques enterrados y tuberas de acero sin proteccion, comenzando
en el ao de 1985. (Minnesota Pollucion Control Agency MPCA, 2008)
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
22/92
22
En 1988, la EPA public las regulaciones de tanque de almacenamiento
enterrados, incluyendo un perodo de 10 aos que requera que todos los
operadores mejoraran o actualizaran los tanques subterraneos.
Esta legislacin entr en vigencia en el ao 1989. Muchos tanques de
almacenamiento se retiraron sin ser reemplazados durante el programa de 10 aos
establecido y muchos otros tanques subterrneos viejos fueron reemplazados con
nuevos tanques construidos de materiales resistentes a la corrosin (como la fibra
de vidrio) y de doble pared que permite dar cabida a los sensores de deteccin de
fugas en el espacio intersticial formado y la contencin de cualquier fuga del
tanque interior. Las tuberas fueron reemplazadas durante el mismo perodo, la
mayora con tuberas nuevas construidas de doble pared y fibra de vidrio o
plstico. (Office of Underground Storage Tanks, 1988)En los ltimos tiempos, fueron instalados sistemas de monitoreo de tanques capaz
de detectar fugas tan pequeas como 0,1 galones por hora y fueron adoptados
otros mtodos para alertar al operador sobre fugas y posibles fugas en el tanque. A
continuacin se presenta un esquema (Figura N1) de un tanque de doble pared de
Xerxes Corporacin con el sistema de monitoreo hidrosttico, TRUCHEK ,
para la deteccin continua de fugas tanto del primer como del segundo tanque,
mediante un fluido de monitoreo colocado en el espacio intersticial formado entre
la pared de los dos paredes del tanque.
Fuga de lquido contenido en el Fuga de lquido contenido en elTanque hacia el interior. Tanque hacia el exterior.
Figura N1:Esquema de control de fugas en tanques de doble pared de Xerses.
Fuente: Xerxes, Corporation (2009).Fiberglass underground petroleum storage tank. Cnada.
Estos tanques de fibra de vidrio son compatibles con nuevos combustibles
mezclados con etanol y biodiesel, no requieren mantenimiento preventivo para
corrosin, y a diferencia de los tanques de acero, estn en continua supervisin
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
23/92
23
hidrosttica, lo que lleva a suponer que son los sustitutos en el mercado de los
tanques tradicionales de acero en estaciones de servicio. (Xerxes, Corporation,
2009).
Despus de muchos aos de su introduccin en el mercado, un gran porcentaje de
los tanques vendidos en Norteamrica son hechos de fibra de vidrio. Se estima
que en Canad ms del 90% de los tanques instalados en todo el pas para
almacenamiento de derivados del petrleo son de fibra de vidrio. Desde el 2008,
ms de 150.000 tanques de fibra de vidrio han sido instalados, y el nmero sigue
en aumento.(Xerxes, Corporation, 2009).
Los tanques de fibra de vidrio son fabricados bajo las ms estrictas normas de
calidad de proceso y de materiales a travs de las normas: ASTM D4021-92,
Underwriters Laboratorios (UL 1316), Nacional Fire Protection Association(NFPA-30, NFPA 30 Y NFPA-31). Los ms usados actualmente son los tanques
de doble pared (ecolgico) debido a que adems de su sistema de deteccin de
fugas presentan las siguientes caractersticas:(Xerxes Corporation, 2009).
Capacidad mxima que puede contener los tanques de almacenamiento
es de 100.000 L (628,98barriles).
Compatibles para todo tipo de combustibles.
Uso en qumicos corrosivos.
No se corroen externa ni internamente. Doble contencin.
Cuentan con garanta de 30 aos, por defectos de fabricacin.
Adems de sus ventajas funcionales, los tanques de fibra de vidrio son
significativamente ms ligeros y fciles de instalar que los tanques de acero
porque ellos eliminan el costo de alquilar el equipo pesado durante la instalacin.
Otra ventaja es que los tanques de fibra de vidrio pueden a menudo ser movidos
de una instalacin original para ser ubicados y certificados en una nueva posicin.
(Industrias fibratank UST, C.A. 2002).
Los tanques enterrados construidos con fibra de vidrio, horizontales tipo
salchicha, con capacidad mxima de almacenamiento de 100.000 Litros por
tanque. Estos tanques requieren condiciones especiales del terreno para su
instalacin, dependiendo de las recomendaciones de cada fabricante. La succin
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
24/92
24
del producto almacenado en estos tanques se realiza desde el tope. (Containment
solutions, 1960).
En las figuras N2 y N3 se pueden apreciar dos tipos de configuraciones para
tanques construidos a partir de fibra de vidrio con diferentes capacidades.
Figura N2.Arreglo de varios tanques de Fibra de Vidrio.
Figura N3. Arreglo de dos tanques de Fibra de Vidrio.
A continuacin, se mencionan algunas aplicaciones donde se utilizan diversos
tipos de tecnologas y estructuras para el almacenamiento subterrneo de
hidrocarburos (gas natural, combustibles):
Almacenamiento de gas natural licuado.
Almacenamiento de combustible para ser usado en el sistema de calefaccin.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
25/92
25
Almacenamiento en estaciones de servicio de combustibles.
Almacenamiento estratgico de combustibles lquidos.
2.2. TANQUES CONVENCIONALES SUPERFICIALES
Los tanques convencionales superficiales se han usado durante mucho tiempo en
las plantas de distribucin de combustibles y ha sido una tecnologa probada a
nivel mundial para el almacenamiento de combustible, a continuacin se muestran
sus caractersticas:
2.2.1. Tipos de tanques de almacenamiento convencionales
Los tanques de almacenamiento se usan como depsitos para contener una reserva
suficiente de algn producto para su uso posterior y comercializacin. Los tanques
de almacenamiento, se clasifican en:
Tanques cilndricos horizontales: generalmente son de volmenes relativamente
bajos, debido a que presentan problemas por fallas de corte y flexin. Por lo
general, se usan para almacenar volmenes pequeos. (Ditech estudios y
proyectos, 2011).
Tanques cilndricos verticales de fondo plano: permiten almacenar grandes
cantidades volumtricas con un costo bajo. Con la limitante que solo se pueden
usar a presin atmosfrica o presiones internas relativamente pequeas. (Ditech
estudios y proyectos, 2011).
Estos tipos de tanques se clasifican en: de techo fijo, de techo flotante, sin techo.
En los Estados Unidos de Norteamrica y en muchos otros pases del mundo,
incluyendo Venezuela, el diseo y clculo de tanques de almacenamiento, se basa
en la publicacin que realiza el "Instituto Americano del Petrleo", al que esta
institucin designa como "A.P.I. STANDAR 650", para tanques de
almacenamiento a presin atmosfrica. El estndar A.P.I. 650 slo cubre aquellos
tanques en los cuales se almacenan fluidos lquidos y estn construidos de acerocon el fondo uniformemente soportado por una cama de arena, grava, concreto,
asfalto, etc, diseados para soportar una presin de operacin atmosfrica o
presiones internas que no excedan el peso del techo por unidad de rea y una
temperatura de operacin no mayor de 93 C (200 F), y que no se usen para
servicios de refrigeracin. (Ditech estudios y proyectos, 2011).
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
26/92
26
2.2.2. Tipos de techos
De acuerdo al estndar A.P.I. 650, los tanques se clasifican de acuerdo al tipo de
techo, lo que proporcionar el servicio recomendable para stos.
Techo Fijo: Se emplean para contener productos no voltiles o de bajo contenidode ligeros (no inflamables) como son: agua, diesel, asfalto, petrleo crudo, etc.
Debido a que al disminuir la columna del fluido, se va generando una cmara de
aire que facilita la evaporacin del fluido, lo que es altamente peligroso. Los
techos fijos se clasifican en: autosoportados y soportados.
Techo Flotante: Se emplea para almacenar productos con alto contenido de
voltiles como son: alcohol, gasolinas y combustibles en general.
Este tipo de techo fue desarrollado para reducir o anular la cmara de aire, o
espacio libre entre el espejo del lquido y el techo, adems de proporcionar unmedio aislante para la superficie del lquido, reducir la velocidad de transferencia
de calor al producto almacenado durante los periodos en que la temperatura
ambiental es alta, evitando as la formacin de gases (su evaporacin), y
consecuentemente, la contaminacin del ambiente y, al mismo tiempo se reducen
los riesgos al almacenar productos inflamables.
Estos tanques son fabricados con planchas de acero al carbono se pueden observar
en la figuras N4 y N5.
Figura N4. Tanque de Acero Convencionales (Techo Fijo).
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
27/92
27
Figura N5. Tanque de Acero Convencionales (Techo Flotante).
2.2.3. Boquillas en tanques de almacenamiento
Todos los tanques de almacenamiento debern estar provistos de boquillas, lasque a continuacin se enlistan como las mnimas requeridas que debern ser
instaladas en los tanques de almacenamiento.(A.P.I. STANDARD 650, 2007).
a.- Entrada (s) de producto (s).
b.- Salida (s) de producto (s).
c.- Drene (con o sin sumidero).
d.- Venteo (s).
e.- Entrada (s) de hombre.
f.- Conexiones para indicador y/o control de nivel.
2.2.4. Complejidad del manejo producto fuera de especificacin
Siempre que se utilice el poliducto como vehculo de transporte de varios grados
de productos, necesariamente existir una interfase donde dos grados de
combustibles se mezclen. El caso ms crtico de la nueva planta de distribucin
para el oeste de Caracas es cuando el diesel entra en contacto con la gasolina en
cualquiera de sus dos grados. El volumen de la interfase debe enviarse a un tanque
destinado para producto fuera de especificacin y posteriormente ser dosificadoen una proporcin que no afecte la calidad de la gasolina de 91 octanos. Como la
proporcin mxima permitida es el 2% del volumen del tanque de gasolina de 91
octanos, la operacin se ve dificultada en aquella tecnologa que involucre la
mayor cantidad de tanques con el menor volumen de almacenamiento individual.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
28/92
28
2.3. SIMULACIONES EN PIPEPHASE Y PRO II
Los simuladores hoy en da se han convertido en una herramienta muy til y
gracias a ellos se han podido hacer simulaciones de procesos que permiten tener
una idea del valor de la variable que se busca y si est en el rango requerido,gracias a ellos se han podido obtener valores semillas que son muy cercanos al
valor real de la variable.(Introduction to Pipephase,1996-1997).
En este Trabajo especial de Grado se utiliz el simulador Pipephase, el cual
contribuy a realizar los clculos hidrulicos relacionados con el nuevo poliducto
que servir de medio de transporte al combustible que vendr desde la nueva
planta de distribucin de Catia La Mar hasta la nueva planta de distribucin y
almacenamiento para el oeste de la gran Caracas. Partiendo del flujo volumtrico
de diseo, de la presin de llegada en planta oeste fijada en 30 Psig y de laspropiedades fisicoqumicas de los productos a ser transportados halladas en la
bibliografa, se pudo iterar y obtener la presin de descarga de las bombas ubicada
en Catia la Mar, cumpliendo las normas (PDVSA LT-P-1.5: Clculo hidrulico de
tuberas).
De igual forma, el programa Pipephase permiti modelar rigurosamente el fluido
a lo largo de la ruta ms idnea para su construccin y ver cul dimetro se
adaptaba de mejor forma a los requerimientos del proceso.
Otro simulador utilizado fue el Pro II, este simulador permite obtener las
propiedades fisicoqumicas de los fluidos, en este trabajo, se pudo obtener las
propiedades fsico-qumicas del combustible (diesel, gasolina de alto y medio
octanaje) y verificar que tanto se aleja de los usados de la bibliografa. Adems de
permitir obtener la potencia de las bombas de suministro de combustible a travs
del poliducto.
2.4. BOMBAS
Las bombas dinmicas, como lo son las centrfugas que se usaran en este Trabajo
Especial de Grado, son aquellas en que se aplica energa al lquido que se bombea
con un impulsor o hlice que gira en eu eje. La energa de velocidad aplicada al
fluido por el impulsor se convierte en energa de presin cuando el lquido sale del
impulsor y avanza a lo largo de una voluta o carcasa de difusor estacionarias. Por
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
29/92
29
supuesto, cuando hay mayor velocidad, que se puede obtener con una velocidad
de rotacin ms alta, un impulsor de mayor dimetro o ambas cosas, se puede
lograr una carga ms elevada, que es el caso que se presenta en esta oportunidad,
debido a que se requiere desplazar una gran cantidad de combustible desde la
nueva planta de Catia la Mar hasta la planta oeste, por lo que es necesario unas
bombas que manejen un caudal considerable para satisfacer la demanda del
mercado. Por lo que es necesario seleccionar una bomba que sea la mejor o ms
adecuada para el servicio, luego de que se haga un anlisis hidrulico adecuado
del sistema en el que se va utilizar la bomba.
2.4.1. Carga neta positiva de succin
Todas las bombas requieren determinada carga neta positiva de succin NPSH,para permitir que el lquido fluya a la carcasa de la bomba. Este valor lo detrmina
el diseador de bombas y se basa en la velocidad de rotacin, la superficie de
admisin o del ojo del impulsor en una bomba centrfuga, el tipo y nmero de
labes en el impulsor, etc. Cuando una bomba centrfuga no cuenta con suficiente
NPSH disponible en el sistema en que va funcionar, se reducir su capacidad a
menos de la de diseo. Dicho en otra forma, en el punto de capacidad requerida la
bomba producir, menos carga que la calculada. Este fenmeno se llama
cavitacin y lo ocasionan las prdidas excesivas de NPSH en la entrada delimpulsor de la bomba. Con ello, se producen burbujas de vapores en el lquido,
que se aplastan con rapidez y liberan energa que ataca los labes o el alojamiento
del impulso. Aunque la cavitacin en s no significa un desperfecto en la bomba,
pues la bomba puede funcionar de vez en cuando con cavitacin, con mnimos
daos, no se la debe permitir en un buen diseo del sistema de bombeo. Al
efectuar el estudio hidrulico, se debe tener suficiente NPSH disponible para la
bomba, mediante el conocimiento de las caractersticas del lquido bombeado y la
ubicacin fsica de la bomba. (McNaughton, Kenneth, 1974).
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
30/92
30
CAPTULO III
MARCO METODOLOGCO
A continuacin se muestra la metodologa seguida para la realizacin del presente
Trabajo Especial de Grado, a fin de cumplir con los objetivos propuestos.
Para este Trabajo Especial de Grado se emple la Gua de Gerencia para
Proyectos de Inversin Capital (GGPIC), utilizada para seguir los pasos para la
buena ejecucin de un proyecto. El modelo establecido por la GGPIC est basado
en las cinco siguientes fases: Visualizacin, Conceptualizacin, Definir, Implantar
y Operar(Mayol,1999).
En este proyecto se parte de la Visualizacin realizada por la consultora Geohidra
Consultores C.A (2008), y se pretende establecer con este insumo de trabajo el
desarrollo del estudio de factibilidad tcnica del diseo de una planta de
almacenamiento y distribucin de combustible para el Oeste de Caracas, como
parte de la fase de Ingeniera Conceptual.
3.1. SELECCIN DE TECNOLOGA QUE MEJOR SE ADECUE PARA
LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE Y
DIESEL
El propsito de la Ingeniera Conceptual es la seleccin de la mejor opcin en
cuanto a la optimizacin de espacios destinados a los tanques de combustible y
adems mejorar la precisin de los estimados de costos y tiempo de implantacin.
Es por ello que entre las actividades principales est la evaluacin y seleccin de
la tecnologa que mejor se adapte a los requerimientos y limitaciones de rea para
la implantacin de la Planta Oeste, con el fin de asegurar su mxima rentabilidad,
reducir riesgos tecnolgicos (bajos rendimientos y/o recobros, alto consumo
energtico, obsolescencia prematura, improvistos, impactos negativos al medio
ambiente, entre otros).
Se estudiaron varias posibilidades para el diseo de los tanques, entre las cuales
estuvieron: usar tanques enterrados hechos de fibra de vidrio, ya que posiblemente
ocuparan menor espacio, la tecnologa de tanques de acero enterrados, que es la
ms antigua, utilizada para el almacenamiento de combustible en las estaciones de
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
31/92
31
servicio y la ltima opcin analizada en la matriz de seleccin de tecnologa de
almacenamiento de combustible fue usar tanques de acero convencionales.
La forma de evaluar dicha tecnologa fue mediante una matriz multi-criterios y los
puntos a considerar fueron principalmente: el rea que ocuparan los tanques con
cada una de las tecnologas, los costos que traera su implementacin y los
beneficios que traera para el ambiente su uso.
Para determinar la tecnologa fue necesario conformar un equipo de evaluacin de
la tecnologa, el cual incluy ingenieros de distintas disciplinas (procesos,
mecnicos, operaciones, civil, Seguridad, Higiene y Ambiente) de dos empresas
consultoras (Ditech Estudios y Proyectos y PDI Gerencia e Ingeniera) encargadas
del proyecto. Ellos fueron consultados sobre las distintas tecnologas propuestas
para el almacenamiento de combustible mediante una encuesta, que luego fueevaluada para realizar la matriz de seleccin de tecnologa considerando las
distintas opciones, y en conjunto con el grupo de especialistas, se propuso la
mejor opcin tecnolgica para el Proyecto Nueva Planta Oeste.
3.1.1. Bsqueda de la informacin
La seleccin de tecnologas del proyecto sigui el siguiente procedimiento, en
donde los aspectos principales considerados en la seleccin de tecnologa se
muestran en la figura N6 fueron:
Figura N6. Pasos para la bsqueda de informacinddeellaatteeccnnoollooggaaqquueemmeejjoorrsseeaaddeeccuuee aalloossttaannqquueessddeeaallmmaacceennaammiieennttooddeeccoommbbuussttiibbllee..
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
32/92
32
3.1.2. Matriz de evaluacin de tecnologa
Para determinar la tecnologa de almacenamiento de combustibles ms adecuada
se realiz una matriz multi-criterios y utilizando el mtodo de Ponderacin Lineal
(Scoring).
Descripcin de los criterios utilizados en la matriz
La matriz debe contener los criterios preliminares de seleccin a los cuales se le
ha asignado un puntaje y peso por categora cumple/no cumple de acuerdo a la
importancia de los mismos en el Proyecto Planta Oeste. ( PDVSA, N SCIP-MP-
G-08-P. 1983).
Se establecieron criterios preliminares de seleccin para generar una lista de
tecnologas. Estos criterios de seleccin se determinaron de acuerdo a losrequerimientos especficos y obligatorios del proyecto Planta Oeste. Los criterios
incluidos fueron: General, Instrumentacin, Ambiente, Seguridad, Costos,
Mecnicos, Filosofa de control, Constructibilidad, Operatibilidad, Equipos
asociados requeridos.
Todos deben cumplir con requerimientos obligatorios, en este caso, existe una
limitante de espacio para la construccin de los tanques de almacenamiento y
distribucin de gasolina y diesel.
Las diferentes variables a ser evaluadas para cada criterio general se muestran enla Tabla N 1:
Tabla N1: Criterios Evaluados para las Tecnologas de Almacenamiento
Item(CriteriosGenerales)
Variables
01 General Tecnologa implementada para una P/D yalmacenamiento de combustible, tecnologaprobada, tecnologa novedosa, grado decomercializacin, complejidad de la tecnologa,instalaciones en operacin, resultados de operacin,
deficiencias presentadas.02 Instrumentacin Medidores de nivel, medidores de temperatura,
medidores de agua libre.03 Ambiente Afectacin a terceros, afectacin al suelo,
afectacin al paisaje, afectacin aire, afectacin acuerpos de aguas.
04 Seguridad Vulnerabilidad a incendios y explosin, frecuenciade los accidentes.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
33/92
33
Tabla N1: Criterios Evaluados para las Tecnologas de Almacenamiento (Continuacin)
Item(CriteriosGenerales)
Variables
05 Costos Costos de implementacin, fbricas que construyan
los tanques en el pas, costos de mantenimiento,costos de inversin.06 Mecnicos Confiabilidad desde el punto de vista mecnico,
factibilidad de mantenimiento de los equiposmecnicos.
07 Filosofa decontrol
Facilidad que existe para calibracin/recalibracinde condiciones operacionales.
08 Constructibilidad rea superficial requerida, tiempo de instalacin,tiempo de construccin de los tanques.
09 Operatibilidad Mano de obra especializada, deteccin de fugas,ofrece el fabricante la instalacin de los serviciosbsicos requeridos, tecnologa para el
almacenamiento de combustible que puede operarcon mayor eficiencia.
10 Equiposasociadosrequeridos
Bombas de succin, bombas de carga, vlvulas.
Una descripcin detallada de los variables que componen los cada uno de los
criterios mostradas en la Tabla N 1 se presenta en el Apndice A.
A continuacin en la Tabla N 2 se presenta un bosquejo de la estructura de la
matriz de evaluacin de tecnologa:
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
34/92
34
Tabla N2.Matriz Multicriterio de seleccin de opciones (rij: rating de cada alternativa j en funcin del
Criterios Generales Contenido Tanques superficiales TanquesGeneral Tecnologa de implementac in para plantas de distribuc in y almacenamiento de combustible.
Tecnologa probadaTecnologa novedosaGrado de co mercializacinComplejidad de la tecnologaInstalaciones en operacinResultados de las instalaciones en operacinDeficiencias presentadas
In stru men taci n Med id ores d e n ivelMedidores de temperaturaMedidores de agua libre
Ambiente Afect acin a tercero sAfect acin SueloAfect acin paisaje
Afect acin AireAfect acin de aguas
Seg urid ad Vu ln erab ilid ad a in cen dio s y exp lo si nFrecuencias de los accidentes
Costos Costos de implementacinFbricas que costruyan los tanques en el pasCostos de mantenimientoCostos de inversin
Mec n ic os Conf ib ilidad des de el pun to de v is ta mec n ic oFacilidad de mantenimiento de equipos mecnicos
Filosofa de control Faci lidad que existe para cal ibracin/recalibracin de condiciones operacionalesConst ruct ib il idad rea super fi cia l requer ida
Tiempo de instalacinTiempo de construccin de los tanques
Op eratib ilid ad Man o de ob ra esp ec ializad aDeteccin de fugasOfrece el fabricante la instalacin d e los servicios b sicos requeridosTecnologa para almacenamiento de co mbustible que pu ede operar con mayor eficiencia
Equipos asociados requeridos Bombas de succinBombas de cargaVlvulas
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
35/92
35
Mtodo de Ponderacin Lineal (Scoring)
El mtodo de ponderacin lineal o mtodo de Scoring es una manera rpida y
sencilla utilizada ampliamente en el mundo para identificar la alternativa
preferible en el problema de decisin multicriterio. Es un mtodo que permite
afrontar situaciones de incertidumbre o con pocos niveles de informacin,
mediante la construcin de una funcin de valor para cada una de las alternativas.
Es un mtodo compensatorio y puede resultar dependiente y manipulable de la
asignacion de pesos a los criterios o de la escala de medida de las evaluaciones.
(PDVSA N SCIP-MP-G-08-P. 1983).
A continuacin se presentan las etapas del mtodo de ponderacin lineal y su
aplicacin para el caso en estudio:
Identificar la Meta General del Problema.Seleccionar la tecnologa msadecuada para la finalidad del proyecto.
Identificar las Alternativas.Tanques enterrados construidos con fibra de
vidrio, tanques superficiales convencionales construidos con acero al
carbono y tanques de acero enterrados.
Listar los criterios a emplear en la toma de decisin.La descripcin de
los criterios a emplear para la seleccin de la tecnologa se mostr en
Tabla N 1 presentada anteriormente.
Asignar una ponderacin (wi, %) para cada uno de los criterios. Serealiz una ponderacin para cada criterio por cada unas de las disciplinas
involucradas: Civil, Mecnica, Procesos, Electricidad, Instrumentacin,
Ambiente, Social, Seguridad y Tuberas, utilizando una escala de valores
de 5 puntos (0 al 4) como se indica a continuacin y posteriormente se
determin la ponderacin de cada criterio como promedio de los
anteriores.
Escala de valores: 0 - 4
00 - No Importante
01 - Importancia Leve
02- Mediana Importancia
03- Importante
04 - Muy Importante
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
36/92
36
Establecer en cuanto satisface (rating de satisfaccin, rij) cada
alternativa a nivel de cada uno de los Criterios. Se evalo el grado de
satisfaccin de cada alternativa para cada criterio mediante una encuesta
realizada al equipo multidisciplinario de especialistas, utilizando una
escala de valores de 3 puntos (1 al 3) como se indica a continuacin y
posteriormente se determin la ponderacin de cada criterio como
promedio de los anteriores.
Escala de valores: 1 - 3
01- Desfavorable
02- Medianamente Favorable
03- Favorable Calcular el Score para cada una de las Alternativas, mediante la
siguiente expresin:
=i
ijij rwS
Donde:
rij= rating de la alternativa j en funcin del Criterio i
wi= Ponderacin para cada Criterio i
Sj= Score para la Alternativa j
La Alternativa con el Score ms alto representa la alternativa a
recomendar.
En la tabla N 3 se presenta la matriz multicriterios de seleccin de opciones del
presente proyecto, donde las opciones de almacenamiento de combustiables a
evaluar son las siguientes:
Opcin N 1: Tanques superficiales convencionales de acero al carbono.
Opcin N 2: Tanques fibra de Vidrio.
Opcin N 3: Tanques de acero enterrados.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
37/92
37
Tabla N3. Matriz Multicriterio de seleccin de opciones
Criterios Generales Contenido Ponderacin (Wi) Opcin n1 (Ri-1) Wi x Ri-1 Opcin
General Tecnologa de implementacin para plantas de distribucin y almacenamiento de combustible.
Tecnologa probada
Tecnologa novedosa
Grado de c omercializacin
Complejidad de la tecnologa
Instalaciones en operacin
Resultados de operacin
Deficiencias presentadas
In st ru men tac i n Med id ores d e n iv el
Medidores de temperatura
Medidores de agua libre
Ambiente Afectacin a terc eros
Afectacin Su elo
Afectacin p aisaje
Afectacin Aire
Afectacin d e aguas
Seg ur id ad Vu ln erab ili dad a in cen di os y ex pl os i nFrecuencias de los accidentes
Costos Costos de implementacin
Fbricas que costruyan los tanqu es en el pas
Costos de mantenimiento
Costos de inversin
Mecnicos Confibi li dad desde el punto de v is ta mecn ico
Facilidad de mantenimiento de equipo s mecnicos
Filosofa de control Facilidad que existe para calibracin/recalibracin de condiciones operacionales
Const ruct ib il idad rea super fi cial requerida
Tiempo de instalacin
Tiempo de construccin de los tanques
Op erat ib ili dad Man o d e o bra es pec ial iz ad a
Deteccin de fugas
Ofrece el fabricante la instalacin de los servicios bsicos requeridos
Tecnologa para almacenamiento de combustible que puede operar con mayor eficiencia
Equipos asociados requeridos Bombas de succin
Bombas de carga
VlvulasSUMA
Puntaje (Sj)
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
38/92
38
En base a la ponderacin alcanzada por cada tecnologa en la matriz, se establece
las recomendaciones sobre la conveniencia de una tecnologa sobre la otra para la
Nueva Planta de Distribucin de Combustibles del Oeste de Caracas.
3.2. DISEO DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE
COMBUSTIBLE Y DIESEL.
El dimensionamiento de los tanques de almacenamiento y distribucin de gasolina
y diesel dependi de la tecnologa arrojada a travs de la matriz de seleccin, en la
cual se tom como escenario planta Guatire sin despacho, la demanda del ao de
diseo proyectada al 2030 y un tiempo de vida til de al menos 20 aos.
Apoyados en la API STANDARD 650 fueron seleccionados directamente de
una tabla los tanques de almacenamento que se adaptaban a las exigencias del
proyecto, los cuales sern abastecidos a travs del envo constante de combustible
y diesel por medio de un poliducto desde la planta de Catia la Mar hasta la planta
oeste, lo cual permitir satisfacer a partir del ao 2016 la demanda exigida. Se us
como referencia para el diseo de tanques convencionales el criterio de mini
plantas en la cual los tanques de acero son de menor tamao, debido a la
limitacin de espacio existente.
3.3. SIMULACIN DEL POLIDUCTO DESDE LA NUEVA PLANTA DE
CATIA LA MAR HASTA LA PLANTA OESTE.
La consultora Ditech Estudios y Proyectos realiz un estudio de todas las posibles
rutas por las cuales poda pasar el poliducto y obtuvo una ruta idnea para su
implantacin que se adecua y cumple con las condiciones ms favorables para su
construccin. Partiendo de esta ruta se procedi a simular el poliducto usando el
software Pipephase versin 9.1 de SIMSCI para conocer el comportamiento
hidrulico del sistema. La metodologa empleada en este estudio, estuvo enfocada
en determinar el perfil de presin del poliducto considerando la capacidad dediseo y tomando en consideracin las caractersticas fsico-qumicas
(temperatura, presin, viscosidad, etc) de los productos que sern transportados
(gasolina de 95 y 91 octanos y diesel) por el poliducto el cual tendr una longitud
de aproximadamente 3773,08 m.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
39/92
39
Para tal fin, se construy un modelo hidrulico de transporte de combustible, el
cual consider la ubicacin de la nueva planta de Catia la Mar y el patio de
tanques de almacenamiento de combustible, as como el perfil topogrfico de la
ruta del poliducto, se despreciaron las especificaciones a nivel de accesorios a
colocar en el poliducto, ya que las prdidas producidas son despreciables en
comparacin a las prdidas por friccin y elevacin.
Una vez obtenidos los resultados de la evaluacin hidrulica, se procedi a
determinar si los valores de velocidad y cada de presin y que estos estuviesen
dentro de los lmites establecidos en los criterios de diseos.
Luego con el sofware PRO/II versin 8.1 se verificaron las propiedades
fisicoqumicas (temperatura, presin, viscosidad, peso especifico, entre otras) de
los productos a transportar (diesel, gasolina de 95 y 91 octanos) a travs de todo elpoliducto para as comparar con los valores tericos.
3.4. DETERMINACIN DEL SISTEMA DE BOMBEO DEL POLIDUCTO
DESDE LA NUEVA PLANTA DE CATIA LA MAR HASTA PLANTA
OESTE.
Para establecer el sistema de bombeo del poliducto desde la nueva planta de Catia
la Mar hasta el patio de tanques de la planta oeste, para los distintos productos
derivados de los hidrocarburos (diesel, gasolina de alto y medio octanaje) se usel simulador PRO II, el cual arroj como dato inicial la potencia que es necesaria
suministrar por las bombas desde la planta de Catia la Mar. Dicho valor se us
para estimar el nmero de bombas y la potencia necesarias por cada una de ellas,
adems de realizar los clculos necesarios para su especificacin considerando el
tipo de bomba, el NPSHd, presin de descarga y temperaturas de operacin,
caudal nominal de operacin y el caudal de diseo.
En la tabla N 4 se presentan los parmetros de entrada usados para la realizacin
de la hoja de clculo para el dimensionamiento de las bombas centrfugas.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
40/92
40
Tabla N 4.Datos suministrados a la hoja de clculo para el diseo de las bombas centrifugas.
Variable BombasCentrfugas
Caudaldediseo(BPD) 44.660Niveldeoperacindelrecipiente(ft)
41,3
Presin
del
recipiente
de
descarga
(Psig)30
%Eficiencia (adimensional) 90Longituddeltramodesuccin(m) 700Longitud deltramodedescarga(m) 3773,08
3.4.1. Dimensionamiento de tuberas.
Para el dimensionamiento de tuberas se realiza una iteracin variando el dimetro
de la tubera hasta cumplir el criterio de velocidad y cada de presin para succinde bomba con lquido no hirviente, establecido en la norma PDVSA L-TP 1.5.
3.5. GENERACIN DE LOS DOCUMENTOS DE INGENIERA QUE
SOPORTAN EL DISEO DE LA PLANTA DE ALMACENAMIENTO Y
DISTRIBUCIN DE COMBUSTIBLE PARA EL OESTE DE LA GRAN
CARACAS
Para describir el proceso y la filosofa de control de la planta de almacenamiento
y distribucin de combustible para el oeste de la gran Caracas fue necesariorealizar los diagramas de flujo de proceso (DFP) y los diagramas de tubera e
instrumentacin (DTI) con el fin de dar una idea de cmo operar la planta.
Adems se presenta un listado de los equipos necesarios en la planta oeste y las
normas que fueron necesarias utilizar en este Trabajo Especial de Grado.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
41/92
41
CAPTULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIN DE RESULTADOS
En este captulo se exponen y discuten los resultados obtenidos durante el
desarrollo de los objetivos especficos propuestos para este Trabajo Especial de
Grado, de acuerdo a la metodologa definida.
4.1. SELECCIN DE TECNOLOGA
La planta de almacenamiento y distribucin de combustible para el oeste de la
Gran Caracas tendr una capacidad total de 335MBD. La misma est diseada
para que tenga almacenado 1/3 de la capacidad total aproximadamente y el
restante 2/3 estar almacenado en la planta nodriza de Catia La Mar, se dise a
capacidad instalada de 135MB siguiendo la base de mini-plantas, en la cual se
maneja un rango entre 80 y 240 MB. Los restantes 200MB estarn almacenados
en la planta de distribucin de Catia La Mar. La demanda de combustible
estimada para el periodo 2016-2030 en caso de contingencia es de 76.370BPD y
ser la utilizada para el diseo de los tanques de almacenamiento, distribuida de la
siguiente manera: gasolina de 95 octanos 47.050BPD, gasolina de 91 octanos
11.200BPD el cual ser usado principalmente como combustible del parque
automotor. El diesel por su parte tiene una demanda de 18.120BPD, el cual tiene
dos usos: automotor e industrial. Es importante mencionar que no se est
considerando para el diseo de los tanques de diesel, utilizarlo para generacin de
plantas termoelctricas.
Despus de haber hecho una revisin bibliogrfica sobre las posibles opciones de
almacenamiento de combustible, se decidi descartar la opcin de los tanques de
acero enterrados en la matriz de seleccin de tecnologa, debido a que estn
siendo reemplazados en el mercado por los tanques de fibra de vidrio en casi todas
las estaciones de servicio, debido a que presentaron problemas de corrosinocasionando herrumbre y daos ambientales. Es por este motivo que se realiz la
comparacin entre slo dos tecnologas: tanques enterrados construidos de fibra
de vidrio y tanques de acero convencionales.
Para comparar cual de las dos tecnologas ocupaba menor rea, se realiz un
arreglo de tanques convencionales de acero al carbono que puede observarse en el
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
42/92
42
apndice B tomando en cuenta las capacidades descritas en la Tabla N 5 . El rea
total requerida para los tanques de almacenamiento convencionales de acuerdo al
arreglo propuesto es 4,2 Ha.
Donde el rea que ocupa cada tanque est distribuido de la siguiene forma: 2
tanques de gasolina de 95 octanos ocupan un rea de 530 m 2cada uno, 2 tanques
de gasolina de 91 octanos ocupan un rea de 170 m2cada uno, se supuso que el
tanque de combustible fuera de especificacin ocupa un rea de de 85 m2debido a
que almacena la mitad de lo que contiene un tanque de gasolina de 91 octanos y 2
tanques de diesel que ocupan un rea 200m2cada uno.
En el arreglo propuesto mostrado en el apndice B (figura B.1), se colocaron los 2
tanques del mismo producto en un mismo dique y se coloc el tanque de producto
fuera de especificacin en un dique particular. Para estimar el rea que ocupa losdiques se us las normas PDVSA AG-211-PRT y la 0602.1.472 de diques de
tierra para tanques de almacenamiento y se obtuvo el siguiente dimensionamiento:
para los dos tanques de gasolina de 95 octanos el dique ocupa un rea de 9000
m2, para los dos tanques de gasolina de 91 octanos ocupa un rea de 2466 m2y
para los tanques de combustible de diesel ocupa un rea de 3150 m2y el dique de
contencin del producto fuera de especificacin ocupa un rea de 1141,2 m2, a
esto todo esto hay que sumarle que por cada dique debe tener una va de acceso
para los vehculos que realizan periodicamente el mantenimiento, el personal querealiza el control diario del patio de tanques, al igual que para el paso de
ambulancias o camin de bombero en caso de algun incendio en el lugar. Tambin
se incluye en el plano de implantacin de equipos (plot plan) el rea de bombas
que llevan el fluido desde los tanques hasta el llenadero. Todo esto sumado da un
rea total aproximada de 4,2 Ha.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
43/92
43
Tabla N 5: Capacidades de los Tanques de Almacenamiento Superficiales.
ProductoCapacidadTanque(Barriles)
Cantidadde
Tanques
CapacidadTotal
(Barriles)
Gasolina
95Octanos
40.000 2 80.000
Gasolina91Octanos
10.000 2 20.000
Diesel 15.000 2 30.000ProductoFueradeEspecificacin
5.000 1 5.000
Total 135.000
Con el fin de comparar el rea requerida por los tanques convencionales y sus
respectivos diques de contencin con respecto al rea requerida por los tanques
enterrados de fibra de vidrio, se realiz un plot plan(ver apndice B) preliminar
de tanques enterrados de fibra de vidrio, tomando en consideracin las siguientes
premisas:
Capacidad de almacenamiento tanque individual: 100.000 l
Longitud del tanque: 14,35 m
Dimetro del tanque: 10 pies = 3,05 m
Separacin entre tanques: 3 m
Separacin entre hileras de tanques: 15 mLa capacidad de almacenamiento, la longitud y el dimetro fueron extraidos de un
catlogo suministrado por el fabricante de tanques de fibra de vidrio Xerxes,
mientras que la separaciones de los tanques (entre tanque y tanque y entre hileras)
fueron fijadas considerando que hubiese suficiente espacio para el caso que se
nececite reparar o sustituir algunos de los tanques de presentarse alguna fuga o
inconveniente.
En la tabla N 6 se indica la cantidad de tanques de fibra de vidrio equivalentes
necesarios para almacenar los combustibles a manejar.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
44/92
44
Tabla N 6:Cantidad de Tanques de Fibra de Vidrio requeridos.
ProductoCapacidadTotal
(Barriles)
CapacidadTotal(Litros)
CantidaddeTanquesrequeridos
CantidadTotaldeTanques
requeridosGasolina95
Octanos80.000 12.720.000 127,20 128
Gasolina91Octanos
20.000 3.180.000 31,80 32
Diesel 30.000 4.770.000 47,70 48ProductoFuerade
Especificacin5.000 795.000 7,95 8
Total 216
En la tabla N 6, se puede observar que la cantidad de tanques enterrados de fibra
de vidrio que se requeriran para almacenar los combustibles de la planta seran
216.
En el apndice B (figura B.2), se muestra una propuesta de un plano de
implantacin de equipos (plot plan)para tanques de almacenamiento enterrados
del tipo fibra de vidrio. El rea requerida para el almacenamiento de combustibles
con la tecnologa de tanques enterrados es aproximadamente 3,5 Ha.
Hay que destacar que se puede reducir an ms la separacin entre tanques y la
separacin entre hileras de tanques, ya que no existe norma que restrinja estadistancia de separacin.
En la tabla N 7 se presentan los resultados de la matriz de evaluacin de
tecnologa, en donde las opciones a evaluar son:
Opcin N 1: Tanques superficiales convencionales de acero al carbono.
Opcin N 2: Tanques fibra de vidrio.
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
45/92
45
Tabla N 7. Matriz Multicriterio de seleccin de opciones (rij: rating de cada alternativa j en funcin de
Criterios Generales Contenido Tanques sGeneral Tecnologa de implementacin para plantas de distribucin y almacenamiento de combustible
Tecnologa probadaTecnologa novedosaGrado de comercializacinComplejidad de la tecnologaInstalaciones en operacinResultados de las instalaciones en operacinDeficiencias presentadas
Instrumentacin Medidores de nivelMedidores de temperaturaMedidores de agua libre
Ambiente Afectacin a tercerosAfectacin SueloAfectacin p aisaje
Afectacin AireAfectacin d e aguasSeguridad Vulnerabilidad a incendios y explosin
Frecuencias de los accidentesCostos Costos de implementacin
Fbricas que costruyan los tanques en el pasCostos de mantenimientoCostos de inversin
Mecnicos Confibilidad desde el punto de vista mecnicoFacilidad de mantenimiento de equipos mecnicos
Filosofa de control Facilidad que existe para calibracin/recalibracin de condiciones operacionalesConstructibilidad rea superficial requerida
Tiempo de instalacinTiempo de construccin de los tanques
Operatibilidad Mano de obra especializadaDeteccin de fugas
Ofrece el fabricante la instalacin de los servicios bsicos requeridosTecnologa para almacenamiento de combustible que puede operar con mayor eficiencia
Equipos asociados requeridos Bombas de succinBombas de cargaVlvulas
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
46/92
46
Tabla N 8. Matriz Multicriterio de seleccin de opciones.
Criterios Generales Contenido Ponderacin (Wi) Opcin nGeneral Tecnologa de implementacin para plantas de distribucin y almacenamiento de combustible. 3 3
Tecnologa probada 2 3Tecnologa novedosa 2 1Grado de comercializacin 3 3Complejidad de la tecnologa 3 3Instalaciones en operacin 3 3Resultados de operacin 3 3Deficiencias presentadas 3 2
Instrumentacin Medidores de nivel 2 3Medidores de temperatura 2 3Medidores de agua libre 2 3
Amb iente Afec tac in a terc ero s 4 3Afec tac in Sue lo 4 3Afec tac in pai saje 2 2Afec tac in Aire 2 2
Afec tac in de ag uas 4 2Seguridad Vulnerabilidad a incendios y explosin 2 2Frecuencias de los accidentes 2 2
Costos Costos de implementacin 4 3Fbricas que costruyan los tanques en el pas 2 3Costos de mantenimiento 3 2Costos de inversin 3 3
Mecnicos Confibilidad desde el punto de vista mecnico 3 3Facilidad de mantenimiento de equipos mecnicos 3 3
Filosofa de control Facilidad que existe para calibracin/recalibracin de condiciones operacionales 2 3Constructibilidad rea superficial requerida 4 2
Tiempo de instalacin 3 3Tiempo de construccin de los tanques 3 3
Operatibilidad Mano de obra especializada 3 2Deteccin de fugas 3 3Ofrece el fabricante la instalacin de los servicios bsicos requeridos 3 3Tecnologa para almacenamiento de combustible que puede operar con mayor eficiencia 4 3
Equipos asociados requeridos Bombas de succin 3 3Bombas de carga 3 3Vlvulas 3 2
SUMA 100Puntaje (Sj)
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
47/92
47
En la tabla N 7 se pueden observar el rating que tiene cada criterio en la matriz
y en la tabla N 8 el resultado arrojado por la matriz utilizada para evaluar las
dos tecnologas: tanques convencionales superficiales construidos con acero al
carbono (opcin 1) y tanques enterrados elaborados a base de fibra de vidrio
(opcin 2). De acuerdo a la causa principal de esta matriz de evaluacin de
tecnologa, mediante una encuesta se consult la opinin de un grupo
multidisciplinario de PDVSA y de la consultora, donde se asignaron los
porcentajes de los criterios quedando establecida de la siguiente manera de
acuerdo a su orden de importancia:
Generales 22%
Aspectos ambientales 16%
Operabilidad 13% Costos 12%
Constructibilidad 10%
Equipos asociados requeridos 9%
Instrumentacin 6%
Aspectos mecnicos 6%
Seguridad 4%
Filosofa de control 2%
En la tabla N 8, se puede observar que la opcin que result favorecida luego de
la encuesta multidiplicinaria realizada al personal que labora en el proyecto, de las
variables que componen los criterios de la matriz de evaluacin de tecnologa es la
de tanques superficiales convencionales (opcin 1), con un puntaje total de 268
vs. un puntaje de 172para la opcin de los tanques enterrados de fibra de vidrio
(opcin 2).
Un aspecto importante a tomar en cuenta, que result de la consulta
interdisciplinaria de las dos opciones de almacenamiento, es que la de tanques
enterrados (fibra de vidrio) requieren una considerable cantidad de equipos
asociados. En vista que su uso principal es para almacenar combustible en
estaciones de servicio y no para ser utilizados en plantas de distribucin, la
capacidad de bombeo de las bombas verticales que utiliza es muy limitada y se
hace insuficiente para satisfacer el llenado de un camin cisterna de 38.000 litros
-
7/25/2019 Tomo II PLanta Oeste, PDF
48/92
48
a la velocidad que se requiere para poder cumplir con la demanda diaria de
combustible para el oeste de Caracas. Este estudio permitir abrir las puertas para
buscar soluciones si se quisiera en un futuro implementar esta tecnologa, para
futuras plantas de distribucin de combustibles que tengan una menor demanda.
En caso de que la matriz de seleccin de tecnologa hubiese favorecido a los
tanques enterrados, sera necesario instalar tanques convencionales adicionales de
aproximadamente 1.000 barriles de capacidad para ser utilizados como tanques
buffer o de compensacin, para poder cubrir la demanda exigida en caso de
contingencia de la planta oeste. Estos tanques a su vez deberan tener asociadas
varias bombas centrfugas de alta capacidad que permitan la carga de combustible
en los camiones cisternas para el tiempo mnimo que sea establecido para su
llenado.Adicionalmente, en vista del limitado caudal que las bombas de los tanques
enterrados son capaces de manejar, sera necesario contar con una bomba por cada
tanque enterrado, lo cual hara ms complicada y costosa la operacin del sistema.
Otro aspecto fundamental es el drenaje del agua libre asociada al hidrocarburo. En
vista de que en los tanques enterrados no es posible realizarlo, porque no
disponen de esas facilidades, se hara necesario efectuar el vaciado regular para
remover sedimentos y agua libre depositada en el fondo. En contraste, los tanques
superficiales poseen una gran flexibilidad para dren