3.1. Tipos de tanques de almacenamiento de H.C. 3.1.1. Tanques verticales – techo flotante (ISI: http://www.isiven.com/presentaciones/cubiertas_flotantes.PDF) Constan de una membrana solidaria al espejo de producto que evita la formación del espacio vapor, minimizando pérdidas por evaporación al exterior y reduciendo el daño medio ambiental y el riesgo de formación de mezclas explosivas en las cercanías del tanque. El techo flotante puede ser interno (existe un techo fijo colocado en el tanque) o externo (se encuentra a cielo abierto). En cualquier caso, entre la membrana y la envolvente del tanque, debe existir un sello. Los nuevos techos internos se construyen en aluminio, y se coloca un domo geodésico como techo fijo del tanque. Las ventajas que presenta el domo con respecto a un techo convencional son: •Es un techo autoportante, es decir, no necesita columnas que lo sostenga. Esto evita el tener que perforar la membrana. •Se construye en aluminio, lo cual lo hace más liviano. •Se construyen en el suelo y se montan armados mediante una grúa, evitando trabajos riesgosos en altura.
Figura 1. 3.1.2. Tanques Flotantes Plegables
(SENTEC – Tanques RO-TANK) Los tanques flotantes RO-TANK han sido desarrollados para el almacenamiento de hidrocarburos recuperados por embarcaciones antipolución que no disponen de tanques propios o cuya capacidad es insuficiente. Los RO-TANK pueden ser remolcados llenos o vacíos a velocidades de hasta 7 nudos en función del estado del mar. Gracias a sus conexiones rápidas ASTM es posible unir varios tanques para su remolque o fondeo conjunto.
Figura 2. Los RO-TANK están fabricados de una gruesa plancha de caucho Neopreno reforzado con 4 capas interiores de tejido de poliéster, un material extraordinariamente resistente a la abrasión y a la perforación. Su recubrimiento de caucho Hypalon los hace especialmente resistentes a los hidrocarburos y a los agentes atmosféricos (rayos ultravioleta, ozono, salitre). Los RO-TANK vacíos se almacenan enrollados en una caja de madera de reducidas dimensiones. También es posible estibar hasta 10 tanques de 15m3 en un sólo carretel de accionamiento hidráulico. Los RO-TANK pueden ser abiertos en ambos extremos para su limpieza interior mediante agua a presión o con detergentes.
DATOS TÉCNICOS
Ro-Tank 5m3
Ro-Tank 10m3
Ro-Tank 15m3
Ro-Tank 25m3
Ro-Tank 50m3
Tabla 2. Datos técnicos Fuente: Ro-Tank 3.1.3. Esferas (VTV: http://www.vijaytanks.com/spheres.htm) Las esferas se construyen en gajos utilizando chapas de acero. Se sostienen mediante columnas que deben ser calculadas para soportar el peso de la esfera durante la prueba hidráulica (pandeo).Al igual que en los cigarros, todas las soldaduras deben ser radiografiadas para descartar fisuras internas que se pudieran haber producido durante el montaje. Cuentan con una escalera para acceder a la parte superior para el mantenimiento de las válvulas de seguridad, aparatos de telemedición, etc.
Figura 3. 3.1.4. Horizontales (ENRAF: http://www.enraf.com) Los recipientes horizontales (cigarros) se emplean hasta un determinado volumen de capacidad. Para recipientes mayores, se utilizan las esferas. Los casquetes de los cigarros son toriesféricos, semielípticos o semiesféricos. Sus espesores están en el orden de (para una misma p, T y φ): •semielíptico: es casi igual al de la envolvente. •toriesférico: es aproximadamente un 75% mayor que el semielíptico. •semiesférico: es casi la mitad del semielíptico.
Figura 4. 3.2. Colores de tanques de almacenamiento (www.monografias.com/trabajos23/ perdidas-petroleo/perdidas-petroleo.shtml) Un tanque que almacena petróleo combustible, el color preferido para este tipo de combustible es el negro, por la absorción de calor que este color propicia, y hace más fluido el petróleo al ganar en temperatura. Tabla 2. Tipos de colores para el almacenaje de cada producto
Producto
Gas licuado de petróleo
Gasolina de aviación
Gasolina especial
Gasolina regular
Nafta industrial
Nafta especial
Solventes
Tolueno
Turbocombustible producción nacional
Turbocombustible exportación
Queroseno
Combustible diesel
Aceites lubricantes
Aceite usado
Petróleo combustible
Petróleo crudo
Asfalto
Alcohol desnaturaliza-do
Agua
Fuente: Ing. Néstor A. Moreno Domenech Los productos blancos del petróleo (diesel, queroseno, naftas y gasolinas) deben estar almacenados en tanques en que el color de la pintura haga reflexión a la luz, por lo que en estos casos se escoge el aluminio brillante para el envolvente, y el blanco brillante para el techo. Leer más: http://www.monografias.com/trabajos37/almacenamientohidrocarburos/almacenamiento-hidrocarburos2.shtml#ixzz4bKssk8rA
TIPOS DE RECIPIENTES
Existen numerosos tipos de recipientes que se utilizan en las plantas industriales o de procesos. Algunos de estos tienen la finalidad de almacenar sustancias que se dirigen o convergen de algún proceso, este tipo de recipientes son llamados en general tanques. Los diferentes tipos de recipientes que existen, se clasifican de la siguiente manera: POR SU USO: Los podemos dividir en recipientes de almacenamiento y en recipientes de procesos. Los primeros nos sirven únicamente para almacenar fluidos a presión y de acuerdo con sus servicios son conocidos como tanques de almacenamiento, tanques de día, tanques acumuladores, etc. POR SU FORMA: Los recipientes a presión pueden ser cilíndricos o esféricos. Los primeros son horizontales o verticales, y pueden tener en algunos casos, chaquetas para incrementar o decrecer la temperatura de los fluidos según sea el caso. Los esféricos se utilizan generalmente como tanques de almacenamiento, y se recomiendan para almacenar grandes volúmenes a altas presiones. Puesto que la forma esférica es la forma natural que toman los cuerpos al ser sometidos a presión interna esta sería la forma más económica para almacenar fluidos a presión sin embargo en la fabricación de estos es mucho más cara a comparación de los recipientes cilíndricos. Los tipos más comunes de recipientes pueden ser clasificados de acuerdo a su geometría como: 1.Recipientes Abiertos. 1.1 Tanques Abiertos. 2. Recipientes Cerrados. 2.1 Tanques cilíndricos verticales, fondo plano. 2.2 Recipientes cilíndricos horizontales y verticales con cabezas formadas. 2.3 Recipientes esféricos. Indicaremos algunas de las generalidades en el uso de los tipos más comunes de recipientes:
RECIPIENTES ABIERTOS: Los recipientes abiertos son comúnmente utilizados como tanque igualador o de oscilación como tinas para dosificar operaciones donde los materiales pueden ser decantados como: desecadores, reactores químicos, depósitos, etc. Obviamente este tipo de recipiente es más que el recipiente cerrado de una misma capacidad y construcción. La decisión de que un recipiente abierto o cerrado es usado dependerá del fluido a ser manejado y de la operación. Estos recipientes son fabricados de acero, cartón, concreto, etc. Sin embargo en los procesos industriales son construidos de acero por su bajo costo inicial y fácil fabricación. RECIPIENTES CERRADOS: Fluidos combustibles o tóxicos o gases finos deben ser almacenados en recipientes cerrados. Sustancias químicas peligrosas, tales como ácidos o sosa cáustica son menos peligrosas si son almacenadas en recipientes cerrados. TANQUES CILINDRICOS DE FONDO PLANO: El diseño en el tanque cilíndrico vertical operando a la presión atmosférica, es el tanque cilíndrico con un techo cónico y un fondo plano descansando directamente en una cimentación compuesta de arena, grava o piedra triturada. En los casos donde se desea usar una alimentación de gravedad, el tanque es levantado arriba del terreno y el fondo plano debe ser incorporado por columnas y vigas de acero. RECIPIENTES CILINDRICOS HORIZONTALES Y VERTICALES CON CABEZAS FORMADAS: Son usados cuando la presión de vapor del líquido manejado puede determinar un diseño más resistente. Varios códigos han sido desarrollados o por medio de los esfuerzos del API y el ASME para gobernar el diseño de tales recipientes. Una gran variedad de cabezas formadas son usadas para 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. RECIPIENTES ESFERICOS: El almacenamiento de grandes volúmenes bajo presiones materiales es normalmente en los recipientes esféricos. Las capacidades y presiones utilizadas varían grandemente. Para los recipientes mayores el rango de capacidad es de 1000 hasta 25000 Psi (70.31 - 1757.75 Kg/cm²). Y de 10 hasta 200 Psi (0.7031 - 14.06 Kg/cm²) para los recipientes menores. Cuando una masa dada de gas esta almacenada bajo la presión es obvio que el volumen de almacenamiento requerido será inversamente proporcional a la presión de almacenamiento. En general cuando para una masa dada, el recipiente esférico es más económico para grandes volúmenes y bajas presiones de operación. A presiones altas de operación de almacenamiento, el volumen de gas es reducido y por lo tanto en tipo de recipientes cilíndricos es más económico.
TIPOS DE TAPAS DE RECIPIENTES BAJO PRESION INTERNA
Los recipientes sometidos a presión pueden estar construidos por diferentes tipos de tapas o cabezas. Cada una de estas es más recomendable a ciertas condiciones de operación y costo monetario. TAPAS PLANAS: Se utilizan para recipientes sujetos a presión atmosférica, generalmente, aunque en algunos casos se usan también en recipientes a presión. Su costo entre las tapas es el más bajo. Se utilizan también como fondos de tanques de almacenamiento de grandes dimensiones.
TAPAS TORIESFERICAS: Son las de mayor aceptación en la industria, debido a su bajo costo y a que soportan grandes presiones manométricas, su característica principal es que el radio del abombado es aproximadamente igual al diámetro. Se pueden fabricar en diámetros desde 0.3 hasta 6 m. (11.8 - 236.22 pulgs.).
TAPAS SEMIELIPTICAS: Son empleadas cuando el espesor calculado de una tapa toriesférica es relativamente alto, ya que las tapas semielípticas soportan mayores presiones que las toriesféricas. El proceso de fabricación de estas tapas es troquelado, su silueta describe una elipse relación 2:1, su costo es alto y en México se fabrican hasta un diámetro máximo de 3 m.
TAPAS SEMIESFERICAS: Utilizadas exclusivamente para soportar presiones críticas, como su nombre lo indica, su silueta describe una media circunferencia perfecta, su costo es alto y no hay límite dimensional para su fabricación.
TAPA 80:10: Ya que en México no se cuentan con prensas lo suficientemente grande, para troquelar tapas semielípticas 2:1 de dimensiones relativamente grandes, hemos optado por fabricar este tipo de tapas, cuyas características principales son: El radio de abombado es el 80% de diámetro y el radio de esquina o de nudillos es igual a el 10% del diámetro. Estas tapas las utilizamos como equivalentes a
la semielíptica 2:1.
TAPAS CONICAS: Se utilizan generalmente en fondos donde pudiese haber acumulación de sólidos y como transiciones en cambios de diámetro de recipientes cilíndricos. Su uso es muy común en torres fraccionadoras o de destilación, no hay límites en cuanto a dimensiones para su fabricación y su única limitación consiste en que el ángulo de vértice no deberá de ser calculado como tapa plana.
TAPAS TORICONICAS: A diferencia de las tapas cónicas, este tipo de tapas tienen en su diámetro, mayor radio de transición que no deberá ser menor al 6% del diámetro mayor ó 3 veces el espesor. Tiene las mismas restricciones que las cónicas a excepción de que en México no se pueden fabricar con un diámetro mayor de 6 m.
TAPAS PLANAS CON CEJA: Estas tapas se utilizan generalmente para presión atmosférica, su costo es relativamente bajo, y tienen un límite dimensional de 6 m. de diámetro máximo. TAPAS ÚNICAMENTE ABOMBADAS: Son empleadas en recipientes a presión manométrica relativamente baja, su costo puede considerarse bajo, sin embargo, si se usan para soportar presiones relativamente altas, será necesario analizar la concentración de esfuerzos generada, al efectuar un cambio brusco de dirección. http://dirind.com/dim/monografia.php?cla_id=81 https://es.scribd.com/upload-document? archive_doc=54561415&escape=false&metadata=%7B%22context%22%3A
%22archive_view_restricted%22%2C%22page%22%3A%22read%22%2C %22action%22%3A%22missing_page_signup%22%2C%22logged_in %22%3Atrue%2C%22platform%22%3A%22web%22%7D https://es.scribd.com/doc/24020745/Tanques-de-Almacenamiento-deHidrocarburos ranscripción de Tipos de tanques y propiedades de los crudos Tipos de tanques y propiedades de los crudos
tipos de tanques Los tanques son recipientes generalmente metálicos capaces de almacenar fluidos eficientemente. El diseño y la construcción de estos tanques dependen de las características físico-químicas de los líquidos por almacenar. En la industria del petróleo los tanques para almacenar hidrocarburos líquidos se clasifican de la siguiente manera Las pérdidas por evaporación en estos tanques son aún menores que las que se producen en los tanques de techo flotante externo. Idea 1 Características La diversidad de productos almacenados que es contemplada en la aplicación del código de construcción API2 y códigos relacionados describe aspectos de construcción tales como: Describe the current situation Los tanques esféricos son utilizados para almacenar productos ligeros como gasolina, propano, etc. Su forma permite soportar presiones mayores Los demás tipos de tanques se utilizan para almacenar petróleo crudo Los tanques cilíndricos, soldados y de techo flotante se encuentran estandarizados en la industria del petróleo. Taques de techo flotante externo Los tanques de techo flotante externo poseen un techo móvil que flota encima del producto almacenado. El techo flotante consiste de una cubierta, accesorios y un sistema de sello de aro. La cubierta flotante generalmente son de acero soldado y de dos tipos Los tamaños de los tanques están especificados de acuerdo a las nórmas y/o códigos establecidos por la A.P.I.2 propiedades de los crudos El análisis químico revela que el petróleo está casi exclusivamente constituido por hidrocarburos, compuestos formados por dos elementos: carbono e hidrógeno. Esta simplicidad es aparente porque, como el petróleo es una mezcla, y no una sustancia pura, el número de hidrocarburos presentes y sus respectivas proporciones varían dentro de un límites muy amplios.
a) Por su construcción, en empernados, remachados y soldados b) Por su forma, en cilíndricos y esféricos c) Por su función, en techo fijo y en techo flotante Tanques de techo fijo.- El techo de este tipo de tanques está soldado al cuerpo, siendo su altura siempre constante. Tanques verticales – techo flotante.- Constan de una membrana solidaria al espejo de producto que evita la formación del espacio vapor, minimizando pérdidas por evaporación al exterior y reduciendo el daño medio ambiental y el riesgo de formación de mezclas explosivas en las cercanías del tanque. El techo flotante puede ser interno (existe un techo fijo colocado en el tanque) o externo (se encuentra a cielo abierto) En cualquier caso, entre la membrana y la envolvente del tanque, debe existir un sello. Los nuevos techos internos se construyen en aluminio, y se coloca un domo geodésico como techo fijo del tanque. Las ventajas que presenta el domo con respecto a un techo convencional son: •Es un techo autoportante, es decir, no necesita columnas que lo sostenga. Esto evita el tener que perforar la membrana. •Se construye en aluminio, lo cual lo hace más liviano. •Se construyen en el suelo y se montan armados mediante una grúa, evitando trabajos riesgosos en altura. : pontón o doble cubierta. Los techos de tanques flotantes permiten reducir en forma significativa las pérdidas de los volátiles de los líquidos que se almacenan. Con esto se logra reducir los costos de producción, la contaminación ambiental y los riesgos de incendios. El secreto de estos tipos de techo, radica en la eliminación del espacio de vapor sobre el líquido que presentan los tanques de techo fijo. La construcción de estos tipos de tanques se inició poco después de la Primera Guerra Mundial, por el año 1923. Actualmente, se ha estandarizado el uso de estos tanques Tanques de techo flotante interno.- Estos tipos de tanques presentan la particularidad, normalmente de disponer un techo fijo y otro interno flotante. Techo flotante de doble plataforma.- Estos tipos de tanques tienen dos plataformas completas que flotan sobre la superficie del líquido. Aunque estos diseños de tanques fueron los primeros en construirse, recién en a mediados de 1940 se empezaron a construir en tanques de alta capacidad. La plataforma superior presenta una inclinación hacia el centro del tanque con el fin de permitir el drenaje de las aguas de lluvias hacia el sistema primario y al de emergencia que dispone el tanque.
Este tipo de techo, es el más eficiente de los diferentes tipos de techo flotante que existen en el mercado, debido esencialmente a que entre ambas plataformas existe un espacio lleno de aire que produce un aislamiento efectivo entre la superficie total del líquido y el techo, lo que permite almacenar líquidos de alta volatilidad. Los Tanques de Almacenamiento son estructuras de diversos materiales, por lo general de forma cilíndrica, que son usadas para guardar y/o preservar líquidos o gases a presión ambiente, por lo que en ciertos medios técnicos se les da el calificativo deTanques de Almacenamiento Atmosféricos, principalmente su uso más notable es el dado en las refinerías por sus requerimientos para el proceso de almacenamiento, sea temporal o prolongado; de los productos y subproductos que se obtienen de sus actividades Normas Debido a su tamaño, usualmente son diseñados para contener el liquido a un presión ligeramente mayor que la atmosférica. Las normas empleadas por la industria petrolera son originadas en el estándar de la A.P.I., utilizándose principalmente el código API 6502para aquellos tanques nuevos y en el que se cubren aspectos tales como materiales, diseño, proceso y pasos de fabricación, y pruebas, mientras que el el código API 6533 se usa para la reconstrucción o modificación de tanques anteriormente usados • • • • • • • •
Seguridad, Prevención de evaporación de líquidos con alta evaporación, Presión de vapor de los líquidos contenidos, Retención, mantenimiento y disposición final del tanque, Operación del tanque, Dispositivos de protección y prevención de incendios, Válvulas de control de sobrepresión interna, Accesos y escapes de personal del tanque
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Accesos y escapes de y al techo del tanque para inspección, Protección anticaidas de personal de operación y mantenimiento Sistemas de protección eléctrica e iluminación, Iluminación nocturna, Protección contra rayos y tormentas, Protección catódica anticorrosion
Los productos que se almacenan van desde crudo sin procesar, Petroleo semipesado, Gasolina, Naftalina, Diésel, Aceites Pesados,Aceites Semipesados, y en algunos casos pueden usarse para almacenar otra clase de líquidos requeridos en sus procesos de funcionamiento tales como agua para el sistema de extinción de incendios, compuestos ácidos, entre otros químicamente incorrecto referirse al "petróleo", en singular; existen muchos
"petróleos", cada uno con su composición química y sus propiedades características. En efecto: 1) Petróleos asfálticos Negros, viscosos y de elevada densidad: 0,95 g/ml. En la destilación primaria producen poca nafta y abundante fuel oil, quedando asfalto como residuo. Petróleos asfálticos se extraen del flanco sur de San Jorge (Chubut y Santa Cruz). 2) Petróleos parafínicos De color claro, fluidos y de baja densidad: 0,75-0,85 g/ml. Rinden más nafta que los asfálticos. Cuando se refina sus aceites lubricantes se separa parafina. Mendoza y Salta poseen yacimientos de petróleos parafínicos. presentado por : samuel carolina Perez Natalia Valbuena Carolina Sierra Prestaciones Los tamaños mostrados y las unidades de medida son ampliamente utilizados en la industria de refinación de petróleo, donde se refieren a tanques con capacidades de BLS o barriles; y asimismo, las refinerías son catalogadas por su capacidad de producción en BLS. Los productos que se almacenan van desde crudo sin procesar, Petroleo semipesado, Gasolina, Naftalina, Diésel, Aceites Pesados,Aceites Semipesados Prestaciones Los tamaños mostrados y las unidades de medida son ampliamente utilizados en la industria de refinación de petróleo, donde se refieren a tanques con capacidades de BLS o barriles; y asimismo, las refinerías son catalogadas por su capacidad de producción en BLS. 3) Petróleos mixtos Tienen características y rendimientos comprendidos entre las otras dos variedades principales. Aunque sin ser iguales entre sí, petróleos de Comodoro Rivadavia (Chubut) y de Plaza Huincul (Neuquén) son de base mixta https://prezi.com/ziycnrvavith/tipos-de-tanques-y-propiedades-de-los-crudos/
