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Protección de Tanques de Almacenamiento de Hidrocarburos

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Protección de Tanques de Almacenamiento
Autor: Jorge Roisman
Matrícula T 717
C.O.P.I.T.E.C.
Función de los Tanques
•Almacenar los hidrocarburos hasta que estos sean
despachados
•Almacenar los productos sin pérdidas
•Almacenar los productos en forma segura
•Siempre se cumplen estas condiciones?
Tipos de tanques
◼
Techo fijo
◼
Techo flotante externo
◼
Techo fijo con flotador interno
◼
Techo fijo con unidad recuperadora de vapor
◼
Atornillados
◼
Remachados
Tipos de tanques
Tipos de techos de Tanques:
◼
Cono soportado
◼
Cono autosoportado
◼
Flotante
Cuales son los posibles riesgos?
Riesgos
Causas
Derrames:
Problemas
Operativos
Roturas:
Corrosión
Incendio:
Fuentes de
Ignición
Derrames :
Derrames :
El ejemplo anterior de derrame fue la causa de un incendio catastrófico ocurrido
en la Planta de almacenaje de Buncefield, Inglaterra en Diciembre de 2005.
Una de las causas fue el mal funcionamiento del sensor de nivel instalado en el
techo del tanque.
Un error humano generó el cierre de una válvula equivocada y que se siguiera
bombeando producto a un tanque lleno. El sensor no detectó el nivel máximo.
Se supone que un vehículo pudo haber generado la ignición de la mezcla
explosiva
Las consecuencias:
Corrosión :
Corrosión es la destrucción o deterioro
electroquímico de un metal por reacción con el medio
que lo rodea.
Se produce por la formación de una pila con presencia
de un Cátodo, un Ánodo y un electrolito
Los tanques se ven afectados por dos tipos de
corrosión:
a) Corrosión Interna
b) Corrosión externa
Corrosión Interna:
Se produce por la formación de pares cátodoánodo en la pared interna del tanque entre el agua
de formación y gases disueltos como CO2 y SH2.
La puesta a tierra exterior no tiene influencia en la
corrosión interna.
El tanque se protege contra este tipo de corrosión
instalando ánodos de Magnesio en su interior
(Norma NACE RP575)
Corrosión Externa:
El Fe en contacto con el suelo sufre corrosión
por efecto de la presencia de O2 ó por presencia
de ácidos (iones H+ )
En la superficie del hierro se genera Oxido de Fe
La penetración del Oxido depende de las
caracteristicas del suelo, principalmente su
composición, humedad y su resistividad
Corrosión externa
Corrosión externa
Corrosión
Agresividad de los suelos
Corrosión
Corrosión
Corrosión por corrientes vagabundas
Corrosión por par galvánico
Protección por ánodos de sacrificio
Protección por corriente impresa
Riesgo de incendio
Chispa, arco o calor
Fuego
Oxígeno
Fuego
Gases o
Vapores
Riesgo de incendio
• Presencia de mezcla explosiva?
• Hay venteos en los tanques?
• Se han instalado arrestallamas?
• Se ha hecho mantenimiento a los arrestallamas?
• Estado de la red contraincendios?
•Funcionamiento de las bombas?
•Cantidad suficiente de espumígeno?
•Estado de mangueras, boquillas, válvulas?
• Entrenamiento de las Cuadrillas contra incendios?
Incendios de tanques
http://www.youtube.com/watch?v=A-TK_I_Vbo4
Incendios de tanques
http://www.contraincendioonline.com/operaciones/boilover.php3
Riesgo de incendio
•Todos los tanques que tienen venteos
deben ser provistos con arrestallamas
• Los arrestallamas son dispositivos de
seguridad esenciales
Riesgo de incendio
Fuentes de Ignición:
1. Cargas estáticas:
a) Al bombear producto
b) Días de viento
c) Días nublados
d) Ropa sintética
2. Descargas Atmosféricas
3. Equipos de soldadura
Como descargar la estática?
• Mediante la conexión a tierra del tanque
• Todas las masas unidas, equipotenciales
• Descarga de Corriente Estática del
Operario, tocando la masa del tanque
antes de medir nivel con una varilla
• Esperar antes de medir, si se ha
bombeado producto ( ver API 2003)
Cargas eléctricas dentro del tanque
Cargas eléctricas dentro del tanque
Cómo proteger contra rayos?
Tanques de techo fijo:
Tanques metálicos con techos remachados, atornillados o
soldados, que no ventean gases inflamables, pueden
considerarse autoprotegidos si se cumplen las siguientes
condiciones:
1. Todas las cañerías que entran al tanque tienen una conexión
metálica en el punto de entrada.
2. Todos los venteos estan cerrados o provistos con
arrestallamas.
3. Todas las juntas entre planchas metálicas estan remachadas,
atornilladas o soldadas
4. El espesor mínimo de la chapa es de 3/16” (NFPA 780)
5. El tanque está puesto a tierra
Cómo proteger contra rayos?
Tanques de techo fijo no metálico:
• Los tanques con techo de madera u otros materiales no metálicos
NO SERAN CONSIDERADOS AUTOPROTEGIDOS, aún cuando el
techo sea hermético y forrado con metal y todas las aberturas de
venteo provistas con arrestallamas.
• Estos tanques requieren la instalación de pararrayos
Tanques de techo flotante:
• Requieren la instalación de shunts metálicos flexibles
de acero inoxidable, separados no más de 3 metros
sobre la circunferencia del tanque (Ver Normas NFPA 780
y API 2003), que conecten el techo flotante a las paredes
del tanque
Cómo hacer la Puesta a Tierra de
Tanques?
1. Conectando con cañerías metálicas enterradas sin juntas
aisladas.
2. Tanques de más de 6 metros de díametro apoyados sobre la
Tierra o sobre Concreto. Apoyados sobre pavimento
bituminoso , si tienen más de 15 metros de diámetro.
3. Uniendo a tierra con jabalinas. Un mínimo de dos jabalinas,
con una separación máxima de 30 metros alrededor del
perímetro del tanque.
4. Uniendo con un aro de cobre , acero-cobre o acero inoxidable
enterrado alrededor del tanque
5. Uniendo con una malla de Puesta a Tierra
Puesta a Tierra de Tanques
Puesta a Tierra en forma de mallas
Protección catódica y PAT
Como coordinar las PAT ?
• Para descargar estática: 1 Mohm (API 2003)
• Para equipo electrico: 10 ohm (IRAM 2281)
• Para instrumentación: 1 o 2 ohm
• Para Protección Catódica: aislado
Puesta a Tierra de Pararrayos
• Es esencial que todas las masas tengan una
conexión equipotencial
• Si el tanque está aislado, debe conectarse a
tierra a través de Vías de Chispas
• Es mas importante la Inductancia L que la
resistencia R
Puesta a Tierra de Pararrayos
Ejemplo:
R = 1 ohm, L = 10 uHy, id = 10.000 A , t = 1 uSeg
e = idxR +L d id
dt
e = 104 x 1 +10 x 10-6 x 104
1 x 10-6
e = 10.000 V + 100.000 V = 110.000 V
Puesta a Tierra de Pararrayos
Por tal motivo, donde sea posible es preferible
construir mallas de PAT, porque se disminuye la
inductancia L
L = 1 + 1 + ..........+ 1
L1 L2
Ln
Protección de tanques
El Problema, está resuelto ?
Efecto de “Agujero de Faraday”
Conexión de instrumentos
Control
Sensor
4 – 20 mA
Malla del cable
Lazo de Tierra
INCORRECTO
Protectores de Sobre Tensión
Control
Sensor
SPD
4 – 20 mA
SPD
Protectores de Sobretensión
Clasificación de Areas
Según N.E.C. De U.S.A. :
CLASES:
Clase I: gases y vapor
Clase II: polvo combustible
Clase III: fibras
DIVISION:
División 1: presente o probablemente presente en
operación normal
División 2: No presente en operación normal
Clasificación de Areas
Según I.E.C. 79
ZONAS:
Zona 0: concentraciones explosivas continuamente
presente o durante períodos largos
Zona 1: Concentraciones explosivas por periodos
cortos
Zona 2: normalmente no existen concentraciones
explosivas
Clasificación de Areas
Interior de un Tanque de Almacenamiento de Petroleo:
Clase I División I : por NEC – IAP
Clase I Zona 0: por IEC – 79
Techo de un tanque de Bateria con venteo:
Clase I División I : por NEC – IAP
Clase I Zona 1 : por IEC - 79
Area clasificada?
Area clasificada?
Mantenimiento?
Mantenimiento?
Arrestallamas?
Sin palabras
NUEVAS TECNOLOGIAS
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Consultas?
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