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Transporté y almacenaje de hidrocarburos

tanques de almacenaje

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1.Introduccion

Un tanque de almacenamiento es un recipiente metálico destinado al almacenamiento de

combustibles líquidos o gaseosos   ubicado dentro de una fosa de hormigón armado y

construido conforme a normas técnicas establecidas.

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2. Características de los tanques de almacenamiento Los tanques de almacenamiento están diseñados para el almacenamiento y manipulación de grandes o pequeños volúmenes de petróleo y gas, además de sus derivados y son generalmente los más grandes considerados como permanentes.El almacenamiento constituye un elemento de sumo valor en la explotación de hidrocarburos ya que actúa como pulmón   producción y transporte para absorber las variaciones de consumo.El almacenaje de líquidos tales como petróleo, nafta, fuel oíl, diesel 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 veces flotante a fin de evitar la acumulación de gases inflamables   dentro de los mismos que pueden o no tener incorporados algún sistema de calefacción

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3. Construcción de tanques de almacenamientoPara la construcción de los mismos se emplean laminas de acero de distintos espesores conforme su posición relativa en la estructura del tanque, estas piezas se sueldan entre si de acuerdo a normas de construcción que garantizan la integridad y posterior funcionamiento de almacenaje.Los tanque soldados están diseñados para soportar presiones internas del orden de 0.175 – 0.350 Kg./ cm2, y se han construido tanques de hasta   240000 m3. En Bolivia, aproximadamente de 100000 bls. A efectos de prever el 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.Un análisis serio del programa de producción y demanda...

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Conterol: Cubetos metálicos para almacenaje de hidrocarburos e inflamables: se presentan con capacidad de retención de 220 litros

• Los cubetos galvanizados, de Kepler Ingeniería y Ecogestión, permiten almacenar de forma segura bidones y GRG’s. Estos cubetos metálicos, con rejilla galvanizada, son aptos para almacenar productos inflamables, aceites e hidrocarburos. Kepler presenta esta gama de cubetos, completamente soldados, con capacidad de retención de 220 litros para almacenaje de sustancias peligrosas para el medio ambiente.

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7. Almacenamiento del Petróleo y el GasLa necesidad de almacenar los recursos energéticos para controlar mejor su producción, su transporte, su distribución y su utilización es evidente en la medida en que se desea asegurar un abastecimiento abundante y regular de las industrias y de los consumidores.Ahora bien, la industria del petróleo como la del gas, están sometidas a riesgos de toda especie, cuyo origen puede ser debido a deficiencias técnicas, como las averías de las máquinas en las refinerías, a bordo de los buques o en los oleoductos; a causas naturales imprevisibles, como la incertidumbre en la prospección de los yacimientos, las tormentas en el mar y en la tierra o los incendios; y también a problemas políticos, económicos y comerciales, como las crisis que afectan periódicamente las relaciones entre países productores y países consumidores.Los Tanques de Producción y AlmacenamientoLos tanques pueden ser clasificados según su forma de construcción, o su uso –para producción o almacenamiento-, y finalmente por el tipo de líquido que van a contener.En los tanques de producción se produce la primera recolección y el primer procesamiento de separación. Este primer paso en la manipulación, previo al envío a la refinería o a un sistema de procesamiento de gas, se da en una batería de tanques o batería colectora localizada cerca del cabezal del pozo, o en un lugar donde es tratada la producción de varios pozos a la vez. Una batería tipo cuenta con: colector para la entrada de 30 pozos, separador de gas, calentadores, tanques de producción general (160 m3) y de control (40 m3), bombas, caudalímetros, separadores de líquidos, etc. En este primer juego de tanques y separadores, el petróleo crudo, el agua y el gas natural fluyen y son separados.

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Cuando se trata del almacenamiento de gases licuados u otros derivados que deben conservarse a presión y temperatura distintas a la atmosférica normal, la construcción, como así también los materiales a emplear, requieren para cada caso de un prolijo estudio técnico. Por ejemplo el almacenaje de gas natural licuado (GNL) requiere una temperatura de –160ºC y el de gas licuado de petróleo (GLP-propano/butano), una temperatura que debe mantenerse dentro de los –42ºC a –12ºC.Para el caso en que se pueda almacenar el producto a presión atmosférica (propano/butano) pero de baja temperatura de burbujeo (-42ºC) se utilizan tanques cilíndricos de fondo plano, refrigerados, con una doble envolvente (pared), doble fondo (en algunos casos), aislamiento externa, y deben estar soportados por una estructura flexible que absorba las variaciones de tamaño generadas por llenado, vaciado y eventuales cambios de la temperatura. Además del dique de contención mencionado para los tanques en general, en algunos casos también se rodea el tanque de una pared de concreto de similar altura.El almacenamiento subterráneo de gas natural es ideal para abastecer el consumo en días de carga máxima. El gas es almacenado durante los meses de verano cuando la demanda es baja, y luego extraído durante los meses de invierno.La infraestructura de los almacenamientos exige elevadas inversiones económicas.

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3.1. Tipos de tanques de almacenamiento de H.C.3.1.1. Tanques verticales – techo flotanteConstan 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.

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3.1.2. Tanques Flotantes PlegablesLos tanques flotantes RO-TANK han sido desarrollados para el almacenamiento de hidrocarburos recuperados por embarcaciones anti polución 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.

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3.1.3. EsferasLas 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.

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3.1.4. HorizontalesLos 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.

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1. Tanques de almacenamiento EsféricosLos Tanques de almacenamiento esferas son principalmente usados para almacenamiento de productos encima de los 5 psig.2. Tanques de almacenamiento EsferoidalesUn tanque esferoidal es esencialmente esférico excepto que esto es un tanto aplanado. Tanques hemisféricos tienen un armazón cilíndrico con techos curveados. Los tanques esferoidales son generalmente usados en tamaños más grandes y tienen ataduras internas para así soportar el esfuerzo de flujo en el armazón. Esos tanques son generalmente usaos par almacenar productos también encima de los 5 psig3. Tanques de almacenamiento Cilíndricos HorizontalesLa presión de trabajo puede ser desde 15 Psig a 1000 Psig o mayor. Algunos de esos tanques tienen cabeza hemisférica4. Tanques de almacenamiento con Techo FijoEstán permanentemente armados al armazón del tanque. Los tanques soldados de 500bls de capacidad y más largos pueden ser proporcionados con un FRANGIBLE ROOF (diseñado para el cuidado de la liberación de la cubierta soldada de los juntos del armazón en caso ocurra un exceso interno de la presión), en este caso la presión de diseño no excederá la presión equivalente del peso muerto del techo5. Tanques de almacenamiento EspecialesTuberías de almacenamiento. Tubería que es usada especialmente para almacenamiento y tratamiento de componentes de petróleo líquido o líquidos con anhídrido y amoniaco para el cual deben ser diseñados y construidos con lo acordado con algún adecuado código.Rectangulares son normalmente usados a presiones atmosféricas.

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6. Almacenamiento en hoyosEs similar que el anterior pero es solo usado en alguna emergencia básica. El uso de estos tipos de sistemas de almacenamiento son limitados por la entidad reguladora de gobierno.7. Almacenamiento subterráneoEs más ventajoso cuando se requiere almacenar grandes volúmenes. Es muy ventajoso cuando se tiene una alta presión de vapor del productoLos tipos de almacenamiento subterráneo son: construcción de cavernas de sal por solución de minerales o la minería convencional, cavernas construidas en rocas no porosas por minería convencional, cavernas desarrolladas por la conversión de carbón, lutitas o minerales de sal8. Solución de cavernas minadasLas cavernas son construidas perforando un pozo o perforando en el interior de las cavernas de sal y haciendo circular agua salada por el interior del reservorio de sal para disolver el mismo. Las cavernas pueden ser operadas por desplazamiento de salmuera, extrayendo el interior de la cavidad, por desplazamiento de vapor o para el caso de gas: por expansiónMas soluciones de cavernas minadas son operadas usando la técnica de desplazar salmuera. La cadena de tubería de desplazamiento es instalada cerca de la profundidad de la caverna y el producto es inyectado en el anular entre la tubería de producción y el casing de desplazamiento forzando a la salmuera a subir. Este procedimiento es utilizado para la recuperación de productos. En este tipo de recuperación un reservorio de salmuera es usualmente proporcionado.9. Almacenamiento por refrigeración La decisión para usar el almacenamiento por refrigeración en un lugar presurizado es generalmente una función del volumen del líquido para ser almacenado, del arte de llenado, de las propiedades físicas y termodinámicas del líquido para ser almacenado y de la inversión de capital; expresa cada tipo de sistemas a emplearse

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Almacenamiento del producto

• La mayor parte de los líquidos manejados en las industrias de procesos se almacena a granel en tanques que operan en el entorno de la presión atmosférica.

• La capacidad total de almacenaje como la individual de cada tanque dependerá según el caso analizado de:

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• el balance entre el flujo producido y demandado por el consumidor

• la reserva fijada como crítica, expresada en días de marcha o volumen mínimo

• los medios, capacidad y costos de transporte (logística)

• las distancias al proveedor / cliente y los tiempos de entrega

• costo y grado de importancia del producto en el proceso productivo o servicio

• espacio disponible en planta• requisitos de las Normas de

Cuidado Ambiental (EPA) y otras aplicables en el país

• exigencias de las Normas de Seguridad (NFPA y OSHA) y otras vigentes en el país

• requisitos de las compañías aseguradoras (ART)

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• Intensificación: • esta técnica implica minimizar el

stock de productos peligrosos a un nivel tal que su peligro sea reducido en el caso de algún accidente

• Sustitución: • esta técnica implica analizar las

posibles sustituciones de materiales peligrosos por otros más seguros o bien por operaciones más confiables

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• Atenuación• consiste en evaluar el manejo de

productos peligrosos pero bajo condiciones más seguras. Ejemplo, el GLP puede ser almacenado como líquido refrigerado a presión atmosférica en vez de a presión a temperatura ambiente

• Simplificación - Efecto dominó (Knock-oneffects -PokaYoke ETC.

• Tanques cuadrados o rectangulares :

• Se emplean para almacenar productos no agresivos (agua, mieles, jarabes, etc.) y son de baja capacidad ( V< 20 m3). Son construidos generalmente de acero al carbono y operan a presión atmosférica

Tanques cilíndricos horizontales

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• Se emplean para almacenar productos de diferente naturaleza química (ácidos, álcalis, combustibles, lubricantes, etc). Son de mediana capacidad de almacenaje (V < 150 m3). Estos tanques a su vez pueden ser: aéreos (abovegroundstorage) o subterráneos (undergroundstorage) y pueden tener sus extremos planos o abovedados.

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Tanque ASME horizontal para almacenaje de ácidos

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• Tanques cilíndricos verticales• Se emplean para almacenar

productos de diferente naturaleza química (ácidos, álcalis, hidrocarburos, efluentes industriales, etc) y son de gran capacidad de almacenaje (V = 10 a 20.000 m3). Estos a su vez pueden ser clasificados según los distintos aspectos:

• Recipientes a presión (pressurevessels)

• Dependiendo de los volúmenes manejados y de las condiciones de operación, estos recipientes son construidos de las siguientes formas

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• Recipientes cilíndricos horizontales con fondos abovedados

• Recipientes verticales con fondos abovedados

• Recipientes verticales encamisados (jacketedvessels, cryogenic gases)• Recipientes esféricos o esféricos

modificados

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De esta forma, en algunos países las compañías petroleras están obligadas a poseer en todo momento una cantidad de producto que

garantice el consumo del mercado interno durante un tiempo mínimo determinado. El stock debe encontrarse en todos los tramos

para evitar cortes y la reserva mínima exigida en condiciones normales normalmente debe superar los 90 días

Podemos considerar el crudo y su almacenamiento en varias etapas:

Almacenamiento del crudo

Una refinería no se abastece normalmente directamente a partir del yacimiento de petróleo, dado que en entre uno y otro punto suele producirse un transporte intermedio por buque cisterna (petroleros) o por oleoducto. Por ello, el crudo (petróleo bruto) se almacena tanto en el punto de embarque como en el del desembarque

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• Almacenamiento en la refinería

Las refinerías disponen de numerosos depósitos al comienzo y al final de cada unidad de proceso para absorber las paradas de mantenimiento y los tratamientos alternativos y sucesivos de materias primas diferentes. Asimismo, para almacenar las bases componentes de otros productos terminados que se obtienen a continuación por mezcla, y para disponer de una reserva de trabajo suficiente con el fin de hacer frente a los pedidos y cargamentos de materia prima que les llegan

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• Almacenamiento de distribución • Solamente una pequeña parte de los

consumidores puede ser abastecida directamente, es decir por un medio de transporte que una de forma directa al usuario con la refinería. Por este motivo, es más eficaz y económico construir un depósito-pulmón, Terminal de distribución, surtido masivamente por el medio de transporte que viene de la refinería, ya sean oleoductos de productos terminados, buques (para depósitos costeros), barcazas fluviales, vagones cisterna o camiones cisterna. Estos depósitos suelen estar ubicados cerca de los grandes centros de consumo (ciudades, polígonos industriales, etc.). Desde estos depósitos, salen camiones de distribución que llevan el producto al consumidor final

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Una vez entendido y analizados todo estos criterios básicos estudiados para las perdidas y normas de seguridad en de tanques de almacenamientos se recomienda seguir las normas que rigen en el campo ya sea petrolero o industrial para así no cometer errores y conflictos. También es importante actualizarse sobre todos estos aspectos ya que en la durante la vida diaria se va a estar sujeto este tipo de cosas, y no tomarlo tan solo como una recomendación, sino como un deber para autosuperarse uno mismo

CONCLUSIONES: