Tanque de Almacenamiento Esferico de GLP.pdf

FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Título

“Tanque Esférico para el Almacenamiento de GLP” Nombres y Apellidos Código de estudiantes

Autor/es

Pablo Soto Quispe

Fecha

20/06/2018

Carrera Asignatura

Ing. Gas y Petróleo Resistencia de Materiales de Acero

201314623

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Título: Tanque Esférico para el Almacenamiento de GLP Autor/es:

Grupo Docente Periodo Académico Subsede

“A” Ing. Carlos Basma Pérez I/2018 Santa Cruz-Bolivia .

RESUMEN:

Un tanque de almacenamiento es un recipiente metálico destinado al almacenamiento de combustibles líquidos o gaseoso ubicados ubicado dentro de una fosa de hormigón armado y construido conforme a normas y técnicas establecidas. Los tanque de almacenamiento están diseñados para el almacenamiento de y manipulación e grandes volúmenes de petróleo y gas además de sus derivados y son generalmente los más grandes considerados como permanentes. El almacenamiento constituye un elemento de suma valor en la explotación ex plotación de hidrocarburos ya que actúa como pulmón de producción y transporte para absorber las variaciones de consumo. El almacenamiento de líquidos tales como el petróleo, nafta, oíl, diésel kerosene y otros derivados petroquímicos que se pueden conservar a presión y temperatura ambiente se efectúa normalmente en tanques cilíndricos de fondo plano, techo abovedado, esférico o elipsoidal y algunas flotantes a fin de evitar gases inflamables.

Palabras clave: Tanque, inflamable, hcb

ABSTRACT:

A storage tank is a metal container for the storage of liquid or gaseous fuels located inside a reinforced concrete pit and built according to established standards and techniques. The storage tanks are designed for the storage and handling of large volumes of oil and gas in addition to their derivatives and are generally the largest considered permanent. Storage is an element of great value in the exploitation of hydrocarbons since it acts as a production and transport lung to absorb consumption variations. The storage of liquids such as petroleum, naphtha, oíl, kerosene diesel and other petrochemical derivatives that can be kept under pressure and at room temperature is normally carried out in cylindrical tanks with a flat bottom, vaulted, spherical or ellipsoidal roof and some floating in order to avoid flammable gases.




















Tabla De Contenidos

Introducción ...................................................................................................................... ............................................................... .................................................................. ...........5 Capítulo 1. Planteamiento del Problema ................................................ ...................................................................................... ...................................... 7 1.1 Formulación del Problema Prob lema ................................................ ................................................................................................ ................................................ 7 1.2 Objetivos ............................................... ....................................................................................................... ............................................................................ .................... 7 1.2.1 Objetivo General Gener al ............................................... ....................................................................................................... ..........................................................7 1.2.2 Objetivo Especifico .................................................... .................................................................................................... ................................................ 7 1.3 Justificación Jus tificación ...................................................................................................................... ...................................................................... ................................................ 7 Capítulo 2. Marco Teórico Teóric o .................................................. .......................................................................................................... ..........................................................7 2.1 Tanque de d e Almacenamiento ......................................................................... ................. ............................................................................ .................... 7 2.2 Importancia del d el Almacenamiento de los Hidrocarburos ................................................. ...................................................8 2.3 Tipos de Tanques de Almacenamiento ............................................................................. 9 2.4 Clasificación de los Tanques según la Presión Pr esión de Operación Oper ación ......................................... 10 2.5 Clasificación de los Tanques según su Forma Geométrica ............................................ ................................... .........12 2.6 Según el Producto que Almacenan ................................................................................. 15 2.7 Según su s u Uso ................................................... .......................................................................................................... ................................................................ .........15 2.8 Partes de un Tanque de Almacenamiento ..................................................... ....................................................................... .................. 16 2.9 Materiales para pa ra Recipientes a Presión ............................................................................ .............................. .............................................. 16 2.9.1 Aceros al carbón .................................................................. .......... ............................................................................................ .................................... 16 2.9.2 Aceros de d e baja aleación ....................................................... ........................................................................................... .................................... 16 2.9.3 Aceros de d e alta aleación .......................................................................... .................. .......................................................................... .................. 16 2.9.4 Materiales no ferrosos f errosos ................................................ .............................................................................................. .............................................. 17 2.10 Propiedades que deben Tener y Requisitos que deben llenar llen ar los Materiales para .......17 Satisfacer las Condiciones Co ndiciones de Servicio S ervicio ................................................................................. 17 2.10.1 Propiedades mecánicas .......................................................................................... ................................... ....................................................... 17 2.10.2 Propiedades físicas ................................................... ................................................................................................. .............................................. 17 2.10.3 Propiedades químicas............................................... químicas............................................................................................. .............................................. 17 2.10.4 Soldabilidad So ldabilidad ........................................................................................................... ............................................................. .............................................. 18 2.10.5 Selección del Material ....................................................... ............................................................................................ ..................................... 18 2.10.6 Evaluación de los Materiales Sugeridos ................................................................ 19 2.11 Almacenamiento de Gas Licuado de Petróleo ..................................................... .............................................................. .........20 2.11.1 Origen del Gas Licuado de Petróleo P etróleo (GLP) ........................................................... 20 2.11.2 Proceso de Recuperación Recup eración del Gas Licuado de Petróleo (GLP).............................. 20




















2.12.4 Capacidad de vaporización vap orización .................................................................................... ........................................................................... .........25 2.12.5 Peso específico ................................................ ....................................................................................................... ....................................................... 26 2.12.6 Poder calorífico ............................................... ...................................................................................................... ....................................................... 26 2.12.7 Coeficiente de expansión ex pansión volumétrica ................................................................... 27 2.12.8 Peso molecular ................................................ ....................................................................................................... ....................................................... 27 2.12.9 Punto de roció ........................................................................................................ ................................................. ....................................................... 27 2.12.10 Odorización ................................................... .......................................................................................................... ....................................................... 28 2.13 Proceso de Almacenamiento de GLP ................................................ ........................................................................... ........................... 28 2.13.1 Descripción del proceso pr oceso ..................................................... ......................................................................................... .................................... 28 2.13.2 Requerimientos generales de la planta de almacenamiento a lmacenamiento ................................... 30 2.13.3 Esquema general de una planta de almacenamiento almacen amiento .............................................. 31 2.13.4 Diseño de un Tanque Esférico Esféri co para el Almacenamiento de GLP .......................... 31 2.13.5 ¿Cómo calcular estas alturas? .................................................... ............................................................................... ........................... 32 2.13.6 Calculo de los Espesores .................................................... ........................................................................................ .................................... 36 2.14 Diferentes Accesorios que se usan en los Tanques Tan ques Esféricos ....................................... 41 2.14.1 Orificios de venteo ........................................................................................ .........41 2.14.2 Control de d e nivel y protección contra sobrellenado ................................................ 41 2.14.3 Pantallas Antillamas................................................. ............................................................................................... .............................................. 41 2.14.4 Detección de fugas fu gas y gas.................................................... ........................................................................................ .................................... 42 2.14.5 Trampillas de acceso ................................................ .............................................................................................. .............................................. 42 2.14.6 Desagües Desa gües ................................................................................................................ .................................................................. .............................................. 42 2.14.7 Elementos de estanqueidad estanq ueidad ................................................ .................................................................................... .................................... 43 2.14.8 Válvulas .......................................................... .. ............................................................................................................... ....................................................... 43 2.15 Pruebas en Recipientes a Presión ...................................................... ................................................................................. ........................... 45 2.15.1 Prueba Hidrostática .................................................. ................................................................................................ .............................................. 45 2.15.2 Pruebas Neumáticas ............................................................................................... 46 2.15.3 Prueba Pr ueba de Elasticidad ............................................... ............................................................................................. .............................................. 46 2.16 Seguridad y Contraincendios Contrai ncendios ....................................................................................... ................................ ....................................................... 47 2.16.1 Diques ................................................................................ ........................ ............................................................................................ .................................... 47 2.16.2 Distancias Mínimas entre Tanques e Instalaciones ............................................... . .............................................. 49 2.16.3 Color del Tanque...................................................... .................................................................................................... .............................................. 50 2.16.4 Enfriamiento Natural Natur al del Tanque ........................................................ .......................................................................... .................. 51 2.16.5 Corrosión en Tanques de Almacenamiento ........................................................... 52 2.17 Métodos de protección ................................................................................................. ...................................................................... ........................... 52 2.17.1 Inhibidores ............................................................... ........ ..................................................................................................... .............................................. 52 2.17.2 Recubrimiento ................................................. ........................................................................................................ ....................................................... 52




















2.18.3 La funda interior del tanque ........................................................ ................................................................................... ........................... 53 2.19 Protección P rotección catódica ....................................................................................................... ................................................ ....................................................... 54 2.19.1 Criterios de d e protección protec ción catódica .................................................. ............................................................................. ........................... 55 2.19.2 Principios de Seguridad Industrial ....................................................... ......................................................................... .................. 55 2.19.3 Higiene Industrial Indus trial y Seguridad ..................................................................... .............. ................................................................ .........55 2.20 Teoría del Fuego ......................................................................................... .................................. ......................................................................... .................. 56 2.20.1 Concepto de fuego ........................................................................................ ................................. ................................................................ .........56 2.20.2 Concepto de incendio incen dio ............................................... ............................................................................................. .............................................. 56 2.20.3 Triángulo del d el fuego fue go .................................................. ................................................................................................ .............................................. 56 2.20.4 Comburente Combu rente (agente oxidante) .................................................... ............................................................................... ........................... 57 2.20.5 Combustible ................................................... .......................................................................................................... ....................................................... 57 2.20.6 Energía Ener gía de activación ............................................... ............................................................................................. .............................................. 57 2.21 Métodos de Propagación del Fuego ........................................................ ................................................................................... ........................... 58 2.21.1 Transferencia Trans ferencia de d e calor ....................................................... ............................................................................................ ..................................... 58 2.21.2 Conducción Con ducción ............................................................................................................ ....................................................................... ..................................... 58 2.21.3 Radiación ........................................................ ............................................................................................................... ....................................................... 58 2.21.4 Convención Con vención ............................................................................................................ ....................................................................... ..................................... 58 2.22 Clasificación de Fuegos ..................................................................................................... ................................................................ ..................................... 59 2.22.1 Fuego clase cl ase A .................................................. ......................................................................................................... ....................................................... 59 2.22.2 Incendios clase B .......................................................................................... .................................. ................................................................. .........59 2.22.3 Incendios clase C .......................................................................................... .................................. ................................................................. .........60 2.22.4 Incendios clase D ................................................................................................... .............................................................. ..................................... 60 2.22.5 Incendios clase K ................................................................................................... .............................................................. ..................................... 61 2.23 Señalización S eñalización ........................................................................................... ............................ 62 2.23.1 Definición N.F.P.A ................................................. ............................................................................................... .............................................. 63 2.23.2 Norma NFPA 704 para la Clasificación de Sustancias según su Peligrosidad .....64 2.23.3 Azul/Salud...................................................... .............................................................................................................. ........................................................ 65 2.23.4 Rojo/Inflamabilidad ............................................................................................... ............................................................................ ................... 66 2.23.5 Amarillo/Inestabilidad/reactividad ..................................................... ........................................................................ ................... 66 2.23.6 Blanco/Especiales .................................................................................................. .................................................... .............................................. 67 2.24 Control de Incendios Incendio s .................................................. .......................................................................................................... ........................................................ 69 2.24.1 De inmersión .......................................................................................................... .............................................................................. ............................ 69 2.24.2 Con cámaras de espuma .................................................... ......................................................................................... ..................................... 70 Capítulo 3. Conclusiones ...................................................................................................... ................................................................. ..................................... 70 Capítulo 4. Recomendaciones ................................................ ............................................................................................... ............................................... 71 Referencias ................................................................................................ ............................ 72




















Los depósitos de gas esféricos se utilizan para almacenar gas bajo presión. Se trata de una esfera sencilla construida normalmente con placas de acero muy finas. El gas está comprimido a 0,34 MPa, y su salida de la esfera se produce mediante una serie de mecanismo que controlan las pérdidas, y rebajan la presión. Los depósitos de gas esféricos pueden contener hasta 33 veces más gas que su equivalente cúbico. Un tanque de almacenamiento es un recipiente metálico destinado al almacenamiento de combustibles líquidos o gaseoso ubicados ubicado dentro de una fosa de hormigón armado y construido conforme a normas y técnicas establecidas. Los tanque de almacenamiento están diseñados para el almacenamiento de y manipulación e grandes volúmenes de petróleo y gas además de sus derivados y son generalmente los más grandes considerados como permanentes. El almacenamiento constituye un elemento de suma valor en la explotación de hidrocarburos ya que actúa como pulmón de producción y transporte para absorber las variaciones de consumo. El almacenamiento de líquidos tales como el petróleo, nafta, oíl, diésel kerosene y otros derivados petroquímicos que se pueden conservar a presión y temperatura ambiente se efectúa normalmente en tanques cilíndricos de fondo plano, techo abovedado, esférico o elipsoidal y algunas flotantes a fin de evitar gases inflamables. Para la construcción de los mismos se emplea láminas de aceros de distintos espesores conforme sus posición relativa en la estructura del tanque, estas piezas se sueldan entre sí de acuerdo a normas de construcción que garantiza la integridad y posterior funcionamiento de almacenamiento a efectos de prever daño que pudiera ocasionar la rotura o rebalse de los mismos se construye un dique de contención alrededor de los mismos instalados en el sitio. Los depósitos de figura esférica, en la forma de recipientes a presión ASME, se utilizan para almacenar gases y líquidos en muchas industrias, incluyendo almacenamiento y distribución, petroquímicas, aguas servidas y aeroespaciales. Las Esferas pueden almacenar muchos productos tales como amoníaco anhidro, GLP, LGN, gasolina, nafta, butadieno, etileno, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, argón, biogás, gas de aguas residuales y aguas residuales. Una forma esférica ofrece una distribución uniforme de la tensión bajo carga interna, lo que resulta en un almacenamiento presurizado altamente eficiente. El almacenamiento en Esfera se traduce en el menor espacio de la tierra utilizado para el almacenamiento presurizado y ofrece costos más bajos para fundaciones, revestimientos, accesorios y tuberías que para otras opciones.






















Capítulo 1. Planteamiento del Problema 1.1 Formulación del Problema Ventajas de los distintos tipos de tanques en la industria petrolera y los cuidados ambientales que se tienen en su transporte.

1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo General 

Como se almacena los derivados del petróleo en un tanque esférico.

1.2.2 Objetivo Especifico •

•

•

•

La construcción de tanque esférico para diferente tipo de derivado del petróleo. Cuidado y precaución en tanques esféricos. Normas de seguridad. Conexión a distintos tipos de tanques.

1.3 Justificación Una forma esférica ofrece una distribución uniforme de la tensión bajo carga interna, lo que resulta en un almacenamiento presurizado altamente eficiente. El almacenamiento en Esfera se traduce en el menor espacio de la tierra utilizado para el almacenamiento presurizado y ofrece costos más bajos para fundaciones, revestimientos, accesorios y tuberías que para otras opciones. Capítulo 2. Marco Teórico

2.1 Tanque de Almacenamiento




















Tanque Esférico de Almacenamiento de GLP

2.2 Importancia del Almacenamiento de los Hidrocarburos La necesidad de almacenar recursos energéticos para controlar, transportar y distribuir es evidente en la medida en que se desea asegurar un abastecimiento abundante y seguro, para mejorar la producción y así, disminuir también la afectación al medio ambiente. El almacenamiento proporciona a la industria una mejor planificación en las diferentes operaciones que se realizan tales como: distribución, reservas, inventarios, transporte, tratamiento, refinación, etc., con mayor exigencia y bajo normas específicas en la industria petrolera, que requiere de recipientes con características particulares para almacenar una gran variedad de productos como son: crudo, gas licuado de petróleo, propano, butano, solventes, agua, gasolina, etc. El almacenamiento de líquidos combustibles tales como petróleo, fuel oil, diesel, ker




















Para preveer y contrarrestar el daño que pudiera ocasionar la rotura o rebose de un tanque, se construye un cubeto de contención alrededor de cada tanque o de un grupo de tanques, dependiendo de su volumen instalados en el sitio, aislado de las capas del suelo por una geo membrana, garantizando de esta manera la mínima contaminación por absorción.

Cronograma del Petróleo




















Los tanques de almacenamiento se los puede clasificar de acuerdo a las necesidades o restricciones tales como: presión de operación, capacidad de movilización, según los ejes de simetría, temperatura de almacenamiento y tiempo de operatividad.

Clasificacion de los Tanques de Almacenamiento 2.4 Clasificación de los Tanques según la Presión de Operación Existen numerosos tipos de recipientes que se utilizan en las plantas industriales o de d e procesos. Los diferentes tipos de tanques que existen, se clasifican de la siguiente manera: a) Tanques atmosféricos Los tanques llamados atmosféricos son usualmente operados a presiones internas ligeramente por encima de la presión atmosférica, los códigos definen que un tanque atmosférico es el aquel que opera a ½ Psig por encima de la presión atmosférica.




















b) Tanques a bajas presiones Irónicamente, baja presión en el contexto de tanques significa tanques que están a presiones superiores a la presión atmosférica. Estos tanques son operados hasta los 15 Psig de la presión atmosférica.

Tanque a Bajas Presiones c) Tanques a altas presiones (pressure vessels) Como es sabido, muchos de los productos requeridos o producidos en las industrias requieren para su almacenaje y utilización de presiones superiores a la atmosférica, atmosféric a, dando lugar así a los llamados recipientes a presión. Estos equipos deberán ser capaces de contener productos de diferente naturaleza química bajo las condiciones de operación requeridas (presiones, temperaturas, concentraciones, etc.) Los tanques a altas presión (funcionamientos sobre s obre los 15 psi) son una forma especial de conteiner y son tratados separadamente de los tanques por todos los códigos, normas, y regulaciones.






















2.5 Clasificación de los Tanques según su Forma Geométrica a) Cilíndricos con techo cónico Estos tanques son diseñados con el fin de almacenar productos con presión de vapor relativamente baja, la presión de vapor se conoce como la presión que ejerce los vapores de un producto sobre las paredes internas de un recipiente, a mayor dificultad de evaporación, menor cantidad de vapor y por lo tanto menor presión se ejerce sobre las paredes de dicho recipiente por lo tanto los productos almacenados en estos tanques no tienen la tendencia a producir vapores a temperatura ambiente. La presión manejada en este tipo de tanques es igual a la presión atmosférica, es muy importante resaltar que los fluidos almacenados en este tipo de tanques deben tener un flash point mayor a 150°F. Algunos productos que se pueden almacenar en un tanque cilíndrico con techo cónico son: combustóleos, Diésel, Queroseno, Gasolinas pesadas y Crudos.




















Cilíndricos con fondo y tapa cóncavos c) Tanques cilíndricos con techo flotante: Se asemejan en su construcción a los tanques cilíndricos con techo cónico con la diferencia que su tapa superior es una superficie que se encuentra en contacto directo con el producto almacenado y flota sobre él, esto con el fin de evitar pérdidas p érdidas por evaporación y evitar la acumulación de vapores que podrían ocasionar daños debido a las altas presiones de vapor, la presión nunca es mayor a la presión atmosférica. El techo flotante se desplaza verticalmente de acuerdo al nivel del producto que almacena. Los tanques de techo flotantes más comunes son de tipo pontón anular con una cubierta central sencilla. En el centro de la cubierta, está colocado un sumidero para drenaje de




















a) Tanques cilíndricos con membrana Con estos tanques se logra minimizar la formación de gases y las perdidas por evaporación. Son diseñados especialmente para almacenar productos livianos. La membrana de estos tanques está en contacto directo y se coloca en la parte interior del tanque, diseñada y construida de tal forma que flote sobre el producto almacenado. Así se disminuye la formación de gases disminuyendo la evaporación del producto almacenado. Existen diferentes tipos de membranas entre ellas están: - Membranas de uretano rígida. - Membranas de material flexible recubierto. - Paneles de aluminio con tubería de aluminio. - Pontones de aluminio en la periferia. b) Tanques esféricos Son utilizados para almacenar productos que poseen una presión de vapor muy alta (25 a 200 psi), tales como butanos, propanos, amoniaco, hidrogeno, oxígeno, y nitrógeno. La principal propiedad de este tipo de tanques es que son tanques construidos herméticamente lo cual elimina las perdidas cuando se llenan o desocupan. Cuando una masa dada de gas esta almacenada bajo presión es obvio que el volumen de almacenamiento requerido será inversamente proporcional a la presión e almacenamiento. En




















cerrar los extremos de los recipientes cilíndricos. Las cabezas formadas incluyen la semiesférica, elíptica, toriesférica, cabeza estándar común y toricoidal. Para propósitos especiales de placas planas son usadas para cerrar un recipiente abierto. Sin embargo, las cabezas planas son raramente usadas en recipientes grandes. e) Tanques con techo de domo geodésicos Los techos están formados por un conjunto de estructuras de aluminio que al unirlas completamente toman la forma de la superficie terrestre. Estos techos pueden reducir las pérdidas por evaporación en una cifra cercana al 15%, ya que trabajan conjuntamente con una membrana flotante que está directamente en contacto con el fluido, lo cual minimiza la generación de vapores. vapo res. Los techos geodésicos son más livianos, poseen buena estabilidad sísmica y una durabilidad más prolongada. Además, son autos soportados, es decir no requieren columna interior del tanque, ya que se apoyan en el borde superior del cuerpo del tanque. Lo cual aumenta un poco la capacidad de almacenamiento y hace más funcional la operatividad del interior del mismo. Al ser cóncavos. Permite que los líquidos rueden más fácilmente y no se empocen, como puede suceder en la superficie plana. Esto minimiza la contaminación por agua lluvia, pues son pocas las posibilidades de que se filtre el agua. Además, simplifican el proceso de montaje, pues como se mencionó al principio, se basa en el sistema de piezas que encajan perfectamente de acuerdo al diseño requerido y a las




















2.8 Partes de un Tanque de Almacenamiento Además del tanque en si (base, cuerpo, y techo) se encuentran los siguientes accesorios los cuales son muy importantes para el buen funcionamiento y manejo del mismo: 1. Escalera: para tener acceso al techo, realizar y verificar mediciones. 2. Indicadores de nivel: muestra el nivel del producto almacenado. 3. Válvulas: generalmente de compuerta, ya que permiten una apertura parcial. 4. Venteo: para evacuar vapores que se acumulan en el tanque. 5. Orificio del techo: para hacer mediciones con cinta. 6. Manhole: para acceso del operador con el fin de realizar mantenimiento o reparaciones. 7. Entradas de producto: generalmente se encuentran en la parte inferior del tanque, y están unidas a un dispersor con el fin de evitar el flujo turbulento del fluido cuando ingresa al tanque. 8. Boca de salida: para evacuar el fluido almacenado a las líneas de transporte. 2.9 Materiales para Recipientes a Presión

2.9.1 Aceros al carbón Es el más disponible y económico de los aceros recomendables para la mayoría de los recipientes






















2.9.4 Materiales no ferrosos El propósito de utilizar este tipo de materiales es con el fin de manejar sustancias con alto poder corrosivo para facilitar la limpieza en recipientes que procesan alimentos y proveen tenacidad en la entalla en servicios a baja temperatura.

2.10 Propiedades que deben Tener y Requisitos que deben llenar los Materiales para Satisfacer las Condiciones de Servicio 2.10.1 Propiedades mecánicas






















Para proteger a los equipos del medio ambiente corrosivo es necesario usar pinturas protectoras. d) Paros debidos a la corrosión de los equipos. Un recipiente a presión que ha sido atacado por la corrosión, necesariamente debe ser retirado de operación, lo cual implica pérdidas en la producción. e) Contaminación o pérdida del producto. Cuando en los componentes de los recipientes a presión se han llegado a producir perforaciones en las paredes metálicas, los productos de la corrosión contaminan el producto, lo cual en algunos casos es costosísimo.






















Estos requisitos lo cumplen los materiales que impliquen los menores gastos como son los iniciales, de operación y de mantenimiento, sin que por este concepto se tenga que sacrificar el requisito técnico, que repetimos, es el más importante.

2.10.6 Evaluación de los Materiales Sugeridos En esta etapa, se toman en cuenta los aspectos relacionados con la vida útil de la planta donde se instalarán los recipientes o equipos que se estén diseñando y se fija la atención en los siguientes puntos: a) Vida estimada de la planta. Una planta se proyecta para un determinado tiempo de vida útil, generalmente 10 años, esto sirve de base para formarnos un criterio sobre la clase de posibles materiales que podemos






















2.11 Almacenamiento de Gas Licuado de Petróleo La teoría más aceptada sobre el origen de los hidrocarburos, incluyendo inclu yendo al Gas Licuado de Petróleo (GLP), dice que ellos se formaron en el transcurso de millones de años, cuando grandes masas de materiales orgánicos quedaron atrapados bajo la tierra las mismas que mediante la acción de presiones y temperaturas apropiadas se fueron transformando en hidrocarburos hidrocarbu ros conocidos hoy bajo la denominación de petróleo crudo y gas natural. Al referirnos al hidrocarburo nos referimos a los elementos cuyos componentes son hidrogeno y carbono, en proporciones variables, los cuales se presentan tanto en estado líquido como en estado gaseoso.

2.11.1 Origen del Gas Licuado de Petróleo (GLP)






















gaseoso, este producto ingresa a la planta para un proceso de calentamiento, destilación o fraccionamiento y al final enfriamiento de donde se obtiene tres productos que son el Gas Licuado de Petróleo(GLP), la gasolina base y el gas residual. Otra forma de recuperación del Gas Licuado de Petróleo (GLP) es la mezcla de gases de petróleo producidos ya sea por pozos petrolíferos o gasíferos. Estos gases debidamente procesados en una planta de procesamiento de gas natural dan como resultado el Gas Licuado de Petróleo (GLP).
























2.12 Características, Propiedades y Especificaciones del Gas Licuado de Petróleo (GLP) 2.12.1 Definición de gas licuado de petróleo (GLP)















































BUTANO (Liquido) AGUA MEZCLA: Propano 70% - Butano 30%

0:584 1.000 0.531
























RELACION PESO DEL GLP EN FASE VAPOR CON EL AIRE
























de vapor. Esta propiedad permite disponer de recipientes relativamente pequeños para almacenar el Gas Licuado de Petróleo (GLP) y obtener grandes cantidades de gas vapor. Para hacer una comparación práctica de esta propiedad diríamos que el líquido contenido en dos (2) cilindros de


























































































































































































































































































































































































































































































































































Incendio de Tanques Esféricos

2.23 Señalización Es una acción que se refiere a un objeto, una actividad o situación determinada que proporciona: • • • •

Una indicación como por ejemplo vías de escape, refugios, entre otros. Una obligación como lo es, el uso de equipos de protección personal. Una advertencia por ejemplo presencia de explosivos, caída de rocas, entre otros. Una prohibición como por ejemplo la de no fumar, prohibido el paso.

La señalización trata básicamente de identificar los lugares y situaciones que presentan riesgo y son identificados por medio de letreros, colores, luz o sonido (semáforos, lámparas, sirenas, entre otros), comunicación verbal (orden, advertencia) o una señal gestual (movimiento de brazos y manos). La señalización debe cumplir los siguientes requisitos: • • • •

Atraer la atención del personal sobre la existencia de riesgos, prohibiciones u obligaciones. Alertar, lo más pronto posible, al personal cuando se s e produzca una situación de emergencia. Dar una interpretación clara del riesgo. Facilitar al personal la localización e identificación de instalaciones de protección, evacuación, refugios, emergencia o primeros auxilios.

Para la construcción de la esfera es necesaria la implementación de señales para indicar los puntos




















En la siguiente figura se muestra un claro ejemplo de unas de las señales utilizadas en el área de construcción para la esfera.

Tanque con Señalización Se debe hacer señalización en pasillos, gradas, área de máquinas, áreas dedicadas a reparaciones, en fin a toda zona que se considere como peligrosa. También se debe señal rutas de evacuación, extintores, salidas de emergencia, obstáculos y objetos, entre otros. Las señales en seguridad más utilizadas son ópticas que no es más que la aplicación de luz y color. El objetivo del color no es más que dar a conocer la presencia o ausencia y el tipo de peligro. También se utiliza la señalización acústica usando sonidos. Por medio de la señalización y la simbología del color podemos verificar los puntos de peligro y zonas de seguridad.

2.23.1 Definición N.F.P.A. N.F.P.A por sus siglas en inglés “ National Fire Protection Association Asso ciation” (Asociación Nacional de la Protección contra Incendios). La N.F.P.A es una organización internacional fundada en 1896, encargada de desarrollar normas para proteger personas, propiedades y el medio ambiente del fuego. La N.F.P.A es la fuente principal mundial para el desarrollo y diseminación de conocimiento sobre seguridad contra incendios y de vida. Es importante destacar que el sistema de




















incendios, incluyendo el Código Eléctrico Nacional, el Código de Seguridad Humana, el Código Uniforme contra Incendios, y el Código Nacional de Alarmas de Incendios. En la actualidad, virtualmente, cada construcción, proceso, servicio, diseño e instalación están afectados por códigos y normas desarrollados por la N.F.P.A. Por medio de los Códigos contra Incendios y sus publicaciones, la N.F.P.A establece sólidos principios para la protección y seguridad. Las publicaciones de la N.F.P.A han sido traducidas a varios idiomas y son referenciadas alrededor del mundo. Más de 79,000 miembros, representando 107 naciones, son parte de la red global de protección contra incendios.

2.23.2 Norma NFPA 704 para la Clasificación de Sustancias según su Peligrosidad La identificación del riesgo es uno de los aspectos críticos que definen el éxito de una gestión efectiva. En el tema de productos hidrocarburiferos y químicos, la identificación gráfica es fundamental para comunicar a todas las personas involucradas, directa o indirectamente, cuáles son los peligros principales que ofrece una sustancia independientemente de la vulnerabilidad existente frente a ella. Es importante reconocer que nuestro país utiliza varios sistemas de rotulado y etiquetado para comunicar el peligro, y uno de ellos es el Sistema estándar para la identificación iden tificación de los peligros de materiales peligrosos para respuesta ante emergencias, NFPA 704. La NFPA (National Fire Protection Association), una entidad internacional voluntaria creada para promover la protección y prevención contra el fuego, es ampliamente conocida por sus estándares (National Fire Codes), a través de los cuales recomienda prácticas seguras desarrolladas por personal experto en el control de incendios. La norma NFPA 704 es el código que explica el diamante del fuego, utilizado para comunicar los peligros de los materiales peligrosos. Es importante tener en cuenta que el uso responsable de este diamante o rombo en la industria implica que todo el personal conozca tanto los criterios de clasificación como el significado de cada número sobre cada color. Así mismo, no es aconsejable clasificar los productos químicos por cuenta propia sin la completa seguridad con respecto al manejo de las variables involucradas. A continuación se presenta un breve resumen de los aspectos más importantes del diamante. La norma NFPA 704 pretende a través de un rombo seccionado en cuatro partes de diferentes colores, indicar los grados de peligrosidad de la sustancia a clasificar. El diagrama del rombo se presenta a continuación:




















Diamante de Seguridad de la Norma NFPA A continuación se realiza la explicación del significado del diamante de la norma NFPA 704: Las cuatro divisiones tienen colores asociados con un significado. El azul hace referencia a los peligros para la salud, el rojo indica la amenaza de inflamabilidad y el amarillo el peligro por reactividad: es decir, la inestabilidad del producto. A estas tres divisiones se les asigna un número de 0 (sin peligro) a 4 (peligro máximo). Por su parte, en la sección blanca puede haber indicaciones especiales para algunos materiales, indicando que son oxidantes, corrosivos, reactivos con agua o radiactivos.

2.23.3 Azul/Salud Elemento que, con una muy corta exposición, pueden causar la muerte o un daño permanente, incluso en caso de atención médica inmediata. Por ejemplo, el cianuro de hidrógeno. Materiales que bajo corta exposición pueden causar daños temporales o permanentes, aunque se preste atención médica, como el hidróxido de potasio. Materiales bajo cuya exposición intensa o continua puede sufrirse incapacidad temporal o




















Materiales que causan irritación, pero solo daños residuales menores aún en ausencia de tratamiento médico. Un ejemplo es la glicerina. Materiales bajo cuya exposición en condiciones de incendio no existe otro peligro que el del material combustible ordinario, como el cloruro de sodio.

2.23.4 Rojo/Inflamabilidad Materiales que se vaporizan rápido o completamente a la temperatura a presión atmosférica ambiental, o que se dispersan y se quemen fácilmente en el aire, como el propano. Tienen un punto de inflamabilidad por debajo de 23°C (73°F). Líquidos y sólidos que pueden encenderse en casi todas las condiciones de temperatura ambiental, como la gasolina. Tienen un punto de inflamabilidad entre 23°C (73°F) y 38°C (100°F). Materiales que deben calentarse moderadamente o exponerse ex ponerse a temperaturas altas antes de que ocurra la ignición, como el petro diésel. Su punto pu nto de inflamabilidad oscila entre 38°C (100°F) (100° F) y 93°C (200°F). Materiales que deben precalentarse antes de que ocurra la ignición, cuyo punto de inflamabilidad es superior a 93°C (200°F). Materiales que no se queman, como el agua. Expuesto a una temperatura de 815° C (1.500ºF) por más de 5 minutos.

2.23.5 Amarillo/Inestabilidad/reactividad Fácilmente capaz de detonar o descomponerse explosivamente en condiciones de temperatura y presión normales (e.g., nitroglicerina, RDX) Capaz de detonar o descomponerse explosivamente pero requiere una fuente de ignición, debe ser calentado bajo confinamiento antes de la ignición, reacciona explosivamente con agua o detonará si recibe una descarga eléctrica fuerte (e.g., flúor). Experimenta cambio químico violento en condiciones de temperatura y presión elevadas, reacciona violentamente con agua o puede formar mezclas explosivas con agua (e.g., fósforo,






















Normalmente estable, pero puede llegar a ser inestable inestab le en condiciones de temperatura y presión elevadas (e.g., acetileno (etino)). Normalmente estable, incluso bajo exposición al fuego y no es reactivo con agua (e.g., helio).

2.23.6 Blanco/Especiales El espacio blanco puede contener los siguientes símbolos: 'W' - reacciona con agua de manera inusual o peligrosa, como el cianuro de sodio o el sodio. 'OX' o 'OXY' - oxidante, como el perclorato de potasio o agua oxigenada. 'SA' - gas asfixiante simple, limitado para los gases: nitrógeno, helio, neón, argón, Kriptón y xenón 'COR' o 'CORR' - corrosivo: ácido o base fuerte, como el ácido sulfúrico o el hidróxido de potasio. Específicamente, con las letras 'ACID' se puede indicar “ácido” y con 'ALK', “base”. 'BIO' - riesgo biológico, por ejemplo, un virus. 'RAD' - el material es radioactivo, como el plutonio. 'CRYO' o 'CYL' - criogénico, como el nitrógeno líquido. 'POI' - producto venenoso, por ejemplo, el arsénico Los símbolos: 'W', 'OX' y 'SA' se reconocen oficialmente por la norma NFPA 704, pero se usan







































4 1

4

Diamante de Seguridad Seguridad para GLP

Donde: •

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Riesgo por inflamabilidad es 4 Riesgos a la salud 1 Riesgo por radioactividad 4

2.24 Control de Incendios Existen cuatro métodos aceptados para el control de incendios en tanques de almacenamiento de




















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Precauciones: El sistema de inmersión solamente debe usarse en tanques de techo cónico y no debe utilizarse en productos que tengan una viscosidad mayor de 2.00 S.S.U. a 60ºF. Tasa de aplicación: Debe aplicarse a una rata de 0.1 galón por minuto por pie cuadrado de la superficie del tanque.

2.24.2 Con cámaras de espuma Este sistema consiste en instalar una o más cámaras sobre el casco del tanque en la parte más superior. La cámara está unida a una tubería que se extiende hasta el lado externo de los diques o muros de contención en donde es inyectada la espuma. Tasa de aplicación: La mínima solución de espuma para hidrocarburos líquidos debe ser de 0.1 G.P.M./pie cuadrado de la superficie del tanque. Numero de cámaras: El número de cámaras necesarias está supeditado al diámetro del tanque. Cuando se requieren dos o más cámaras estas deberán instalarse en forma equidistante, con relación al perímetro del tanque. Cantidad de espuma: Con una concentración del 3% se determina d etermina así la cantidad de espuma necesaria: Área del hidrocarburo o área de tanque * 0.1 G.P.M *0.031 Tiempo de operación (min) = Galones (litros) •

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Capítulo 3. Conclusiones •

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Por ser el Gas Licuado de Petróleo (GLP) un combustible de uso doméstico, los usuarios deben tomar las más óptimas medidas de seguridad en los cilindros, y las autoridades competentes impulsar programas de concientización a los sobre la manipulación adecuada en cilindros. El creciente consumo de gas en el mundo es irreversible, estamos utilizando este




















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El Código ASME para Calderas y Recipientes a Presión, Sección VIII, División 1 estandariza los requerimientos generales para el diseño y construcción de recipientes a presión. Para el diseño de recipientes presurizados lo primordial es calcular el espesor mínimo de la pared del cuerpo.

Capítulo 4. Recomendaciones

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Para diseñar un recipiente a presión se recomienda familiarizarse con procesos similares mediante visitas a plantas que brinden confiabilidad de realizar un proyecto provechoso. Se recomienda elaborar un procedimiento de trabajo seguro para realizar cualquier tipo de prueba para certificar recipientes a presión.

Siempre el principal criterio que debe prevalecer durante el diseño de recipientes a presión, es la seguridad del mismo.






















Referencias •

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BONILLO, A. “Elaboración de una hoja de cálculo para el diseño dis eño básico de recipientes sometidos a presión” Tesis de Grado, Universidad de Oriente, Barcelona, Venezuela (2008) PEREIRA A. Y ARQUÍMIDES R. “Desarrollo de una metodología para la evaluación técnica de proyectos de tuberías, mediante el uso de las normas ASME y API” Tesis de Grado, Universidad de Oriente, Barcelona, Venezuela (2008) AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS. “ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII Division 1” Edición 2004, Adenda 2005. ANNARATONE, D. “ Pressure Vessel Design, Volumen 10” Editorial Springer. Berlin, Alemania (2007).

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LEÓN, J. “Diseño y Cálculo de Recipientes a Presión” Editorial Inglesa. Edición 2001.

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GUZMÁN, L. “Diseño Mecánico de Recipientes a Presión bajo el Código ASME

Tanque de Almacenamiento Esferico de GLP.pdf

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