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PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN MECÁNICA 1/10

MANTENIMIENTO DE TANQUES PETROLEROS Y DERIVADOS

Contenido:

1. Tanques 2. Tipología de Tanques 4. Extracción de Producto Inbombeable del Tanque 5. Adecuación de Área para efectuar Mantenimiento 6. Criterios de Selección de Métodos de Protección de Tanques contra la Corrosión . 8. Procedimiento de Soldadura para Reparación de Tanques 9. Mantenimiento de Tuberías de Tanques 10. Mantenimiento de Válvulas 11. Controles de Calidad http://www.ingenieriamecanica.com.ve Digitalización: Digitalización : Luis E Piña L (2010)

Fuente: Fuente: Ayaro , J. (2009). Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados. Dirección de Medios y Publicaciones. Universidad de Carabobo

MANTENIMIENTO DE TANQUES PETROLEROS Y DERIVADOS 2/10

1. Tanques de Techo Flotante Son tanques que se utilizan para almacenar derivados , inflamables o de bajo flash‐ point *. Fueron diseñados para el almacenamiento de productos con alta generación de gases a temperatura ambiente. Su principio constructivo consiste en hacer flotar el techo encima del producto, evitando así la formación de una cámara confinada de gases dentro del tanque. Cuando el nivel del tanque esté bajo, este tipo de funcionamiento perm te una operac n e rec o y escarga e pro ucto más segura.

Los productos que se almacenan en este tipo de tanques tienen la capacidad de generar vapores explosivos a temperatura ambiente, por lo cual poseen altas probabilidades de riesgo de incendio durante su proceso de manipulación y almacenamiento. Junta Articulada

Tanque de Techo Flotante

Los tanques de solventes (o aromáticos) son diferentes a los de gasolina, porque no obstante ser ambos de techo , , . razón es para evitar la salida de estos productos (solventes) al medio ambiente, pues poseen alto riesgo de incendio y su inhalación es nociva para la salud. *: El flash‐ point o punto de inflamación es un ensayo que se realiza para conocer la temperatura a la cual un producto es capaz de generar vapores n ama es. en ras m s pesa o sea e pro uc o, a empera ura e generac n e gases n ama es o as ‐ po n será mayor. Mientras más liviano sea el producto, el flash‐ point será menor, es decir, la temperatura de generación de gases inflamables será más baja (temperatura ambiente). No Inflamables: kerosén, fuel‐oil, bunker, gasóleo, básico de aceite, RC2. Digitalización: Luis E Piña L (2010)

Inflamables: gasolinas, acetona, benceno, tolueno, xileno, disolin 88.

Fuente: Ayaro , J. (2009). Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados. Dirección de Medios y Publicaciones. Universidad de Carabobo


. Son tanques cuyo principio constructivo es convencional; su forma es cilíndrica y su techo tiene forma cónica. Se utilizan para almacenar productos menos riesgosos o de flash‐ point , ‐ , , , ‐ , .

Tanque de Techo Cónico Fijo

3. Esferas y Salchichas gases producto del proceso de descomposición del petróleo en una refinería. Las salchichas son de menor capacidad de almacenaje que las esferas y se utilizan para almacenar el gas que cumple con las especificaciones de despacho. Esferas

Salchichas

La operación de este tipo de tanques reviste menos riesgos que la operación de los tanques de techos flotantes.

Tanques de Techo Cónico Fijo

Las esferas salchichas tienen esta forma geométrica de diseño debido a que son capaces de resistir mayores presiones. La presión de operación de estos recipientes es de aproximadamente 170 psi (Propano) y 45 psi (Butano). Cuentan con válvulas reguladoras de presión calibradas para no permitir sobrepresión en el interior de las .

Estos recipientes poseen una larga vida útil y usualmente presentan poco daño interno, a menos que por una operación inadecuada envíen gases con alto contenido de azufre u otra sustancia catalizadora de corrosión. Digitalización: Luis E Piña L (2010)



El Departamento de Mantenimiento (o la empresa contratista que realice el trabajo) debe adecuar el área del dique‐tanque, con el objeto de dar practicidad y seguridad a . Es necesario considerar lo siguiente: √ La adecuación del área debe ser acorde con las recomendaciones del procedimiento SHA, efectuado para la realización √ √ √ √

√ √

√ √

de este trabajo. Se deben eliminar temporalmente los obstáculos que impidan el acceso perimetral al tanque y/o una repentina evacuación. Deben tomarse previsiones para proteger del polvo de arena, de sandblasting, a los equipos rotativos ubicados en las . Se debe ubicar en el sitio un área de almacén provisional con todos los materiales, herramientas antichispas y equipos de protección personal requeridos para la ejecución del trabajo. Se deben colocar en el área equipos de extinción de incendios debidamente cargados y que se ajusten a los requerimientos del inspector SHA. Se deben colocar duchas y baños provisionales para la higiene de los trabajadores. Para los trabajos de limpieza y extracción de lodos, por razones de higiene no se permitirá la instalación de comedores provisionales en el área, ni la ingesta de alimento alguno en el sitio; para otro tipo de trabajo sí se puede instalar. Se realizará un croquis de ubicación de equipos. La ubicación de compresores, bombas, camiones de vacío y cualquier e u i o ue enere chis a o calor no debe ser cercana a las bocas de visita del tan ue se colocarán le os deberán utilizarse mangueras largas para el suministro de aire y la succión de lodos del tanque. La ubicación de los equipos debe ser práctica y nunca bloquear la salida en caso de evacuación. Se debe realizar en sitio cualquier medida preventiva que el programa SHA indique.

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Los métodos más comunes para prevenir la corrosión de tanques de almacenamiento son: a) Seleccionar los materiales adecuados. b) Ubicar sitios de construcción con ambientes poco agresivos. c) Diseñar sistemas de recubrimientos adecuados. d) Instalación de sistemas de protección catódica.

Recubrimientos 1. Recubrimientos de uso externo. 2. Recubrimientos de uso interno.

Sistemas de Protección Catódica

a) Pinturas alquídicas

1. Circuito de corriente impresa. 2. Ánodos de sacrificio.

c) Resinas fenólicas d) Resinas isoftálicas e) Resinas fuméricas

Sistemas de preparación de superficie según NACE a) SSPC‐PC2

c) SSPC‐PC5 (Sandblasting)

Consiste en limpiar la herrumbre de las superficies metálicas de forma manual.

Clasificación NACE: Metal blanco.

b) SSPC‐PC3 Consiste en limpiar la herrumbre con el uso de erram entas acc ona as por gas, e ectr c a o a re. Sandblasting: Método que acondiciona la superficie de un

metal para facilitar el anclaje de un recubrimiento. Digitalización: Luis E Piña L (2010)

d)SSPC‐PC6 (Sandblasting) Clasificación NACE: Metal casi blanco. e

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Clasificación NACE: Metal gris comercial. Es posible combinar los métodos mediante Waterblasting y Watersandblasting.



Existen dos tipos de inspecciones: 1. Inspecciones de Tanques en Servicio: Según norma API‐650 se recomienda realizar una inspección al año y de , . frecuencia de estas inspecciones no debe ser mayor de un año en áreas de ambiente poco agresivos, variando hasta 3 meses en áreas muy agresivas. En casos particulares, la frecuencia podría ser menor. La inspección permitirá detectar: a) Fuga en pontones del techo flotante, b) Discontinuidades geométricas en la sección , , articulado, e) Determinar la existencia de fugas visibles, f) Pronósticos de fugas invisibles por métodos técnicos. 2. Inspecciones de Tanques Fuera de Servicio: Durante la inspección del piso se revisan cinco (5) elementos básicos: a) Estado del recubrimiento, b) Estado de la lámina metálica, c) Estado de la sub‐base del piso, d) Resistencia térmica, e) Inspección de paredes internas. 3. Inspección de la parte interna del Techo: 3.1. Tanques de Techo Fijo

3.2. Tanques de Techos Flotantes

Es necesario construir andamiaje interno para inspeccionar los puntos de unión entre: Estructura y Láminas, pues son los sitios de acumulación de humedad por condensación de gases de azufre. Digitalización: Luis E Piña L (2010)

Los puntos que deben ser revisados en un tanque de techo flotante son: a) La Parte Inferior del Techo, b) las Patas, c) las Camisas de las , , , los Contrapesos, g) el Sello Metálico, h) el Sello de Goma, i) la Barra Anti ‐giro, j) la Escalera Interna, y k) las Cámaras de Espuma.



Este tipo de trabajo es riesgoso y debe cumplir con estándares de calidad exigentes. Generalmente le anteceden labores de corte de metal, que pueden ser aún más riesgosos; por tal razón se debe tener especial cuidado durante la ejecución de las tareas. La soldadura en los tanques se tipifica por tener el siguiente procedimiento: ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Emisión de permiso de trabajo, previa prueba de gases y realización de medidas preventivas generales. Esmerilado para la construcción del bisel. Aplicación de pase de raíz con electrodo de penetración E‐6010. . Aplicación de dos pases de relleno con electrodo de refuerzo E‐7018 o similar.

En caso de tanques criogénicos, el pase de raíz debe ser ejecutado con un electrodo de la serie 70 , debido a que el electrodo E ‐6010 produce fundiciones con esfuerzos de fluencia (fy) menores a los requeridos en sistemas criogénicos.

Mantenimiento de Tuberías de Tanques Se aprovecha que el tanque está fuera de servicio para inspeccionar el tramo de tubería existente dentro del área del dique del tanque, incluso en algunos casos hasta la válvula próxima a la del pie del tanque. Los puntos a revisar son los siguientes: 1. Estado externo y medición de espesores del recubrimiento, 2. Estado físico de la soportería, 3. Medición de espesores de tuberías en áreas de fricción, que son los puntos de contacto entre los soportes y las tuberías, 4. Chequear que las tuberías estén debidamente identificadas, de acuerdo con el producto que transporten, 5. Revisión del flechado de identificación del sentido del flujo, 6. Inspección del tramo de tubo enterrado en el talud, ya que es vulnerable a la corrosión si no es revestido adecuadamente. Digitalización: Luis E Piña L (2010)



Mantenimiento de Válvulas Las válvulas utilizadas en las líneas de alimentación y descarga de los tanques de hidrocarburos, generalmente son de compuerta. Debido al uso constante, siempre presentan desgaste en el área de contacto entre el asiento y la medalla, por tal razón; es recomendable que al sacar el tanque fuera de servicio se desmonten las válvulas para ser llevadas a taller. La reparación consiste en eliminar las holguras existentes, rellenando con soldadura el área esgas a a y rec can o uego os or es e os as en os e a v vu a me an e e proceso e mecan za o en un torno. Finalmente, se realizará la revisión de prensaestopas, cambio de empaquetaduras, ajustes de cierre hermético y prueba hidrostática.

Mantenimiento de Diques y Taludes Durante a reparaci n e un tanque es un uen momento para rea izar este tipo e mantenimiento, ya que e tanque está vacío y los trabajos se pueden realizar con menos riesgo. Debido a que estos trabajos son de naturaleza de construcción civil y los de tanques son de tipo mecánico, a veces los trabajos son realizados a través de contratos diferentes. No obstante, resulta aconsejable la coordinación de ejecución de estas actividades de manera simultánea, cuando el tan ue está fuera de servicio, a fin de evitar ries os innecesarios. También, el tra inar constante de camiones, grúas y otros equipos pesados durante la reparación del tanque ocasiona al dique daños que requieren ser resarcidos. Especificaciones para Reparación de Taludes: 1. Excavar para remover el material dañado. 2. Rellenar con granzón limpio. 3. Compactar con pisón neumático (bailarina). 4. Colocar malla gallinera fijada con anclaje de cabilla de ¾”, con separación de cada 50 cm en ambos sentidos. 5. Aplicar una mano de RC2 con rosco a una temperatura de 85 C. . ” . 7. Repetir la ejecución de los trabajos descritos en los puntos 5 (dos veces) y 6 (una vez) alternativamente, hasta que el RC2 impregne totalmente las capas de arrocillo. °

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Especificaciones para Reparación de Patios de Tanques: 1. Remover el material perturbado (sacar bombas). 2. Colocación de material granular bien gradado. 3. Nivelación general de la rasante del patio con pendiente mínima de 2% hacia los drenajes , acumulación de aguas de lluvia. 4. Compactación del terreno.


PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN MECÁNICA 10/10

1. Coating Test (Pruebas de Recubrimientos) a) Medición de Espesores de Recubrimiento Se realiza mediante equipos y procedimientos para a m e c n e espesores e pe cu a húmeda y de película seca. b) Medición de Cobertura (Holiday) Consiste en detectar áreas no cubiertas por un recubrimiento a través de un a arato ue opera por principios magnéticos y electrónicos. Los hay para en superficies planas y cilíndricas. c) Test de Tenacidad (Prueba de Garra) adherencia de la pintura al área pintada, y debe realizarse luego que el recubrimiento haya cumplido con el tiempo de secado respectivo.

2. Control de Calidad en las Soldaduras a) b) c d) e) f)

Ensayos Destructivos Ensayos No Destructivos qu os enetrantes Partículas Magnéticas Ultrasonido Rayos X

. rue a

ros

ca

4. Prueba Hidrostática para Pontones y Pisos 5. Prueba de Flotación 6. Prueba de Hermeticidad 7. Control de Calidad de Obras Civiles en Diques y Tanques 8. Controles de Calidad del Sistema de Protección Catódica a) Medición de Resistividad del Suelo b) Medición de Potencial del Sistema Catódico

… FIN DE LA PRESENTACIÓN … Digitalización: Luis E Piña L (2010)


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