Title: PRODUCCION II
1PRODUCCION II
- ALMACENAJE DE FLUIDOS-TANQUES
-
Ing. Mario
Sánchez
2PRODUCCION II
- TEMA 5 Almacenaje de fluidos
- Distintos tipos de tanques. Tanques de
almacenaje, control. Tanque cortador y tanque
lavador. Diseño y cálculo. Protección térmica y
anticorrosiva. Baterías y Playas de tanques.
Protección contra contingencias ambientales.
Muros de contención. Red contra incendios.
Diseño, cálculo, construcción y mantenimiento de
acuerdo a las normativas legales.
3TANQUES
- Los tanques cumplen la función primaria de
almacenar los fluidos. - El diseño esta en función de la función
secundaria - Control
- Almacenamiento
- Tratamiento
- Entrega
4BATERIA
- Los tanques se ubican en zonas llamadas baterías
o plantas de tratamiento. - Las baterías son instalaciones adecuadas para
recibir el fluido de un grupo de pozos,
calentarlo, separar el gas y el agua separada,
medir el fluido por pozo, medir el fluido total y
bombearlo a las plantas de tratamiento. - Desde los tanques de almacenaje se impulsa el
fluido semitratado hasta playa de tanques (
planta de tratamiento ).
5(No Transcript)
6(No Transcript)
7TIPOS DE TANQUE
- TANQUES DE TECHO FIJO
- TANQUES DE TECHO FLOTANTE
- TANQUES DE PRESION
8TANQUES DE TECHO FIJO
- Totalmente soldados, aunque se utilizan
remachados o abulonados. - Costura totalmente hermética mantenimiento
adicional. - Virolas curvadas antes de soldarse.
- Norma API 12-F p/ cap. Nominal 90-500 bbl.
- Norma API 12-D p/ cap. Nominal 500-10000 bbl.
- Norma API estándar 650 p/ cap. 150000 bbl. ó
- Normas material, diseño, fabricación, armado y
pruebas requeridas p/ tanques de acero soldados.
9TANQUES DE TECHO FIJO
- Fácil transporte a la locación.
- Pueden desmantelarse y rearmarse.
- Fácil recambio de placas de ser necesario.
- Disponibles con pintura, galvanizado y
recubrimientos especiales. - Amplia variedad de tamaños.
- Adecuada seguridad y costos razonables.
- Provistos de aberturas p/medir, muestrear,
ventear, limpiar ? hermeticidad (perdida de
livianos). - Tapas con ajuste de goma, o abulonadas con junta.
- Válvula de presión y vacío.
10TANQUES DE TECHO FIJO
- Se pueden proveer con accesorios mezcladores,
calentadores, plataformas, escaleras,
caudalímetros, medidores de temperatura y una
variedad de conexiones.
11TANQUES DE TECHO FLOTANTE
- Tipos de diseño
- tipo Bandeja
- tipo Pontón
- tipo Doble Cubierta
- Se anula la cámara de gases ? menor posibilidad
de incendio y corrosión. - Usado p/ líq. Volátiles almacenados a P?Patm .
- Cubierta móvil ? espacio mínimo y cte.
- Diseñados p/ proveer sello entre techo y casco
del tanque, en los 3 casos cierre de anillo de
caucho que la da hermeticidad.
12TANQUES DE TECHO FLOTANTE
- TB cubierta simple c/ pendiente al centro ?
descubierto a la atmósfera, (calor, peso) - TP cubierta simple con pontones ? no se hunde y
da una cámara de gas. - TDC techo flotante interior y fijo exterior
ambas reducen la pérdida de vapores y minimizan
el calentamiento.
13TANQUES DE PRESION
- Herméticos ? no permiten pérdida de volátiles.
- Baja presión ? 2,5 psi - 15 psi (pequeño vacío)
- techo fijo y abovedado-fondo plano-reforzados c/
largueros - hemesferoidal techo y fondo curvos
- Alta presión ? hasta 250 psi (vacío total)
- cilíndricos esféricos
- Dispositivos de seguridad válvulas de presión,
indicadores de nivel y de temperatura.
14TANQUES CORTADORES DE AGUA (FREE WATER KNOW OUT-
F.W.K.O)
- Función Separadores bifásicos o trifásicos.
- Agua ? fondo Petróleo ? lateral superior
- interfase a 1/3 de altura util del tanque.
- Optimo rendimiento ? caudal cte., interfase
estable, tpo. de residencia, aporte de temp.,
dosificación de desemulsif. - Sin válvulas de presión y vacío ? gas a Patm.
- Difusores y válvulas c/ 50 cm.
- Principio de funcionamiento vasos comunicantes y
tubos en U
P1 ?1 . h1 y P2 ?2 . H2 P1 P2
15FWKO
- Estimación de la altura de la fase petróleo o de
la fase agua.
Rebalse fase mayor (agua-H2) Rebalse fase menor
(pet.-Hp) Hp H1 H2 Hp . ?p H2 . ?a
16FWKO
- Calidad de la fase petróleo según tipo de
emulsión. - Factores de diseño del tanque
- tiempo de residencia
- período de lavado
- aporte de temperatura
- inyección de desemulsificantes (en el pto. más
alejado del tanque ? bombas)
- Calidad de la fase agua relacionada con la
ausencia de HC en la misma ? corrección de factor
o falla de diseño.
17FWKO
- Diseño del Tanque Cortador
- Vascencional (máx) 1 m/h
- datos necesarios
- Qbruto Qb
- Qdiseño Qd
- volumen asumido V
- altura asumida h
?
d
Capacidad del tanque C m3/m 1m . ? . d2 . /
4 V ascen. Q d/C
18TANQUE LAVADOR
- Similar a los FWKO.
- Ingresa crudo deshidratado a través de un colchón
lavador de agua dulce ? desala - Ingreso de agua por el fondo con purga contínua.
- Ingreso de crudo a través de difusor.
- Colchón caliente ? serpentines de calefacción.
19PROTECCION ANTICORROSIVA DE LOS TANQUES
- Fondo con ánodos de sacrificio f(sup.) y pintura
anticorrosiva prótex o epoxi. - Purgas o salidas de agua 30 cm por encima de la
altura del ánodo. - Techo y paredes con epoxi.
- Exterior con epoxi o latex según uso del tanque.
Revestimiento interno ? corrosión -
contaminación Especificación tipos de
revestimiento disponible, tipos de superficie a
ser recubiertas, compatibilidad de revestimiento,
número de revestimientos requeridos.
20PROTECCION ANTICORROSIVA
- Factores a tener en cuenta para un revestimiento
de calidad - Compatibilidad problemas heredados de
fabricación (formulación de los materiales
usados) y medioambientales. - Espesor de la película será variable dependiendo
del revestimiento, la superf. y la severidad
ambiental. - Preparación de la superficie inadecuada o no
preparada es el factor que más influye en el
fracaso del revestimiento. Tipo de preparación
según la naturaleza de la superficie, las
condiciones de operación y el tipo de
revestimiento.
21TIPOS DE REVESTIMIENTO
- ALQUITRAN DE HULLA más antiguo y más usado
permeabilidad bajaexclusión mecánica de humedad
y aire. Es resistente al agua, ácidos minerales
débiles, álcalis, sales, soluciones ácidas y
otros agentes químicos agresivos. - RESINA EPOXI excelente adherencia, resistencia a
la abrasión, alta durabilidad, buena resistencia
a químicos y humedad. - FORROS DE CAUCHO recubrimiento interior para
sustancias altamente corrosivas (cloruros
concentrados, ácidos). - GALVANIZADO revestimiento de zc. Mediante un
proceso de inmersión caliente. Apropiado para
tanques abulonados y remachados. Recomendado para
producciones con sulfuros, y en áreas marinas.
22TIPOS DE REVESTIMIENTO
- REVESTIMIENTOS EXTERNOS proteger de la
exposición ambiental, y aspecto. - PRTECCION CATODICA para controlar la corrosión
de naturaleza electroquímica, forzando a fluir
una corriente, haciendo un cátodo ? estado NO
corrosivo. Anodos de sacrificio para fondos.
23CALCULO DE LA PROTECCION CATODICA PARA FONDO DE
TANQUE
a) superficie expuesta a la corrosión (St)
d diámetro interno del tanque de diámetro
externo del serpentín L longitud del
serpentín h altura del colchón de agua en el
tanque Luego St superficie expuesta a la
corrosión
- b) corriente necesaria de protección se
considera 50 mA/m2 y -0,6 V de diferencia de
potencial. - c) adopción del tipo de ánodo de sacrificio
- para Mg fijamos que cubra una superf, efectiva de
2m de radio, ? superf. Cubierta 12,56 m2 (?
. d2 / 4) - corriente total de gasto 628 mA 50 mA/m2 .
12.56 m2
24- Para un vida de V años del ánodo, el peso de cada
uno será
P peso del ánodo en lbs D drenaje real del Mg
por lbs (500 A . h/lb) V vida del ánodo en
años d drenaje del ánodo en Amp, para la
superficie a cubrir 8760 hs que tiene el año
se adoptan ánodos comerciales que tengan un peso
aproximado al calculado (por ejemplo 23 kg).
estos se colocan en el fondo del tanque a una
distancia entre si de 2 m en el sentido del radio
del tanque. La cantidad de ánodos necesaria (n)
se calcula como
25RED CONTRA INCENDIOS
- El riesgo mayor es el posible incendio del tanque
de mayor diámetro ? refrigeración de tanques
adyacentes. - Cálculo del caudal de agua total
- Agua para la generación de espuma del tanque
incendiado - Agua para refrigerar los tanques adyacentes
- Agua para hidrantes
a) agua para la generación de espuma
ley 13.660 establece que la cantidad de espuma a
enviar es de 30 lts / min / m2
26RED CONTRA INCENDIOS
Vol de agua para espuma superficie horizontal .
30
a) agua para refrigeración de los tanques se
realiza mediante rociadores, para enfriar tanques
vecinos. Superf. Techo ? . d2 4
Superf. Envolvente ? . D . H Superf.
Exterior superf. Techo superf. Envolvente ley
13.660, art. 302-b régimen de refrigeración debe
ser de 30 lts / h / m2
27RED CONTRA INCENDIOS
- Vol de agua para refrigeración Superf. Exterior
. 30 m3 / h - c) agua para hidrantes
- la ley 13.660, art. 302 a, establece que toda red
contra - incendio para una playa de tanques deberá tener
- hidrantes estratégicamente ubicados de modo de
poder - conectar 6 líneas de mangueras de 2 ½ de
diámetro a - tomas independientes capaces de aportar 30 m3 /
h, - con longitudes que no superen los 120 m.
- Volumen de agua para hidrantes 6 . 30 m3 / h
28RED CONTRA INCENDIOS
- De acuerdo a lo calculado en los apartados a),
b), y c) se obtiene volumen de agua total
requerido para la red contra incendios.
Vol total agua vol p/espuma vol p/
refrigeración vol p/ hidrantes
29(No Transcript)
30TANQUES METALICOS
- Se fabrican usualmente con aceros al C de calidad
media. Los más usados son acero estructural A-36
y A-283 de grado C. - Las virolas deben resistir como mínimo una
tensión de 52000 psi. - Para almacenar sulfuros se utilizan gralmente.
tanques de aluminio, o recubiertos con el. - Las normas API dan los procedimientos de soldado,
inspección y prueba.
31TANQUES NO METALICOS
- Construidos normalmente a partir de materiales
plásticos. - No son corrosivos, son durables, de bajo costo y
livianos. - Materiales más usados cloruro de polivinilo,
polietileno, polipropileno, fibras de poliéster
reforzado (FRP). - Limitados por temperatura.
- Deben pintarse para protección de la radiación UV
del sol. - Protección contra abusos mecánicos de ser
necesario. - No deben localizarse próximos a fuentes de calor
o inflamables. - Extrema seguridad material inflamable almacenado
en recipiente inflamable. - Deben equiparse con válvulas de alivio de presión
y vacío.
32Protección ambiental contra derrames
- Alrededor de todo recipiente que contenga fluidos
deben hacerse muros de contención para contener
posibles rupturas o derrames de los tanques,
Estos deben estar construidos de hormigón
impermeabilizado y tener un volumen capaz de
contener una vez y media la capacidad del tanque
, como mínimo. Cuando los muros contienen en su
interior mas de un tanque, el volumen debe ser
una vez y media el volumen del tanque mayor.