Agitador a Chorro – P43 Mezclado de productos y reducción de lodos Indice Quienes somos Historia de la P43 Funciones del sistema P43 La Solución P43 Diseño Agitador P43 Instalación Agitador P43 Operación: frecuencias y resultados Mantenimiento: requerimientos Comparación con agitadores de hélice Beneficios económicos, sociales y medioambientales Referencias a nivel mundial SINTEMAR (Sistemas Industriales y Navales S.L.) SINTEMAR se estableció en 1961 como distribuidor de productos y equipos tanto en el sector naval como industrial. La oficina principal se encuentra en Bilbao (España) contando con más de 30 empleados y teniendo como principales clientes a las compañías petrolíferas de España y Portugal, es decir, REPSOLYPF, CEPSA, BP y GALP. En los últimos 25 años SINTEMAR ha sido el distribuidor en España de las máquinas P43 con 115 máquinas instaladas hasta el momento. Recientemente SINTEMAR ha sido nombrado distribuidor para Latino América y Portugal de la P43, siendo la propietaria de la tecnología y fabricante actualmente la empresa Veolia Environmental Services UK plc. Veolia Environmental Services UK plc Veolia Environmental Services es el propietario de la tecnología de la P43, fabricada en El Reino Unido (UK). Veolia es una de las 20 compañías más grandes del mundo con más de 270.000 empleados repartidos en las divisiones de residuos, agua y transporte. Cotiza en las bolsas de USA y Francia. Veolia provee a nivel mundial multitud de servicios a la industria y a los entes públicos, incluyendo la gestión de residuos tóxicos y su eliminación. Historia de la P43 La Máquina P43® la desarrolló Exxon Research and Engineering y Butterworth Systems en 1981 para reemplazar sus Agitadores de Entrada Lateral ( Side Entry Propeller Mixers - SEPM’s). Beneficios Agitador P43: • Reducción del tiempo de mezclado • Ahorro de consumo eléctrico • Reducción del coste de mantenimiento • Reducir sustancialmente los lodos que se quedaban en el fondo del tanque • Reducción de los tiempos de parada de los tanques para realizar los trabajos de limpieza, aumentando la seguridad del personal La P43 se probó con éxito en las refinerías de Bantry Bay y Whitegates en Irlanda. Las máquinas originales fabricadas en 1981 aún están en servicio… Desde esa fecha, se han instalado más de 500 máquinas en 22 paises Funciones del sistema P43 La máquina P43® tiene las siguientes funciones: 1. Función CORRECTIVA-PREVENTIVA: Produciendo la disolución y resuspensión del lodo acumulado mezclándolo con el producto almacenado, recuperando los HC atrapados y evitando su acumulación en el fondo del tanque con las arenas, sedimentos y otros materiales no solubles, facilitando las operaciones de limpieza y reduciendo el tiempo de parada de tanque (Reducción del 90% de los lodos y recuperación del 90-95% de los HC atrapados) 2. Función PRODUCTIVA: En el mezclado de productos derivados del petroleo como gasolina, gasóleo, fuel-oil, asfaltos, crudo y otros productos químicos, optimizando el proceso productivo, reduciendo los tiempos de mezclado y homogeneizando las propiedades del HC en todo el volumen del tanque Funcionamiento de la P43 ¿Cómo trabaja la P43? El agitador P43 se instala en el interior de los tanques sumergido en el HC, bien en el centro del tanque ó en el lateral. El agitador impulsa un chorro a presión a través del volumen de fluido produciendo la disolución y resuspensión de los lodos, así como la mezcla y homogeneización de los HC almacenados. Funcionamiento: impulsión fluido-dinámica, no requiriendo ningún tipo de suministro de potencia eléctrica ó de otro tipo, pero sí un caudal y presión determinadas, Este flujo a través de la máquina hace girar un impulsor que acciona una caja de engranajes reductora que hace girar el agitador 360º dirigiendo las toberas de modo que el alcance del chorro cubra todo el volumen del tanque. . Diseño Agitador P43 Entrada fluido Brida ANSI 8” Parámetros Fundamentales Altura: 548mm (21.6 in) Peso: 205 Kg. Distancia entre extremos de las Cuerpo Superior (Fijo) Impulsor Tobera Cojinete de deslizamiento Eje impulsor Descarga fluido toberas:738mm. Max. presión de descarga: 20.6 bar (300 psi). Rango de temperatura: -10º a 93ºC Cierre mecánico Juntas de cierre Baffle (no incluido en montaje central) (14º a 200ºF) Tamaño sólidos permitido: hasta ¾” Toberas: Diámetro 50 -112.5 mm. Impulsor: Angulo inclinación de 30º a 65º (según velocidad 1.78-5.18º/min). Cuerpo central (giratorio) Engranaje reductor Diseño Agitador P43 Entrada fluido Materiales estándar Brida ANSI 8” Cuerpo Superior (Fijo) Impulsor Cuerpo superior: Aleación de bronce-aluminio Cuerpo central: Fundición de acero-níquel Toberas: Aleación de bronce-aluminio ó Tobera Cojinete de deslizamiento Fundición de acero-níquel Impulsor: Aleación de bronce-aluminio ó Eje impulsor Descarga fluido Fundición de acero-níquel Eje impulsor: Acero inoxidable Componentes reductora: Aleación broncealuminio, aleación bronce-fósforo, acero inoxidable Cierre mecánico Juntas de cierre Baffle (no incluido en montaje central) Brida de amarre: Acero inoxidable Juntas de cierre: Vitón Cierre mecánico: Acero inoxidable Hasteloy Cuerpo central (giratorio) Los materiales estándar pueden ser modificados según requerimientos de resistencia química de los productos a homogeneizar Engranaje reductor Instalación Agitador P43 Hay dos alternativas de montaje de la P43: • Montaje en el centro: se sitúa una sola máquina de forma permanente en el centro del tanque con una rotación de 360º • Montaje en el lateral: se sitúa(n) de 1 a 3 máquinas en el lateral del tanque utilizando las bocas de hombre existentes en instalación permanente ó temporal. La máquina rota 360º, anulándose el chorro dirigido hacia la pared del tanque mediante un deflector interno Instalación Agitador P43 Montaje Central de la P43 - Montaje recomendable hasta diámetros 70 m - Adecuado para tanques nuevos - Para tanques pequeños, se puede utilizar un agitador con una sóla boquilla, reduciéndose el tamaño de la bomba necesaria - Para tanques en operación, este montaje requiere el vacíado, limpieza e inertizado del tanque para efectuar la soldadura de tuberías, bridas y soportes en el interior del tanque - Puede accionarse a través de la propia bomba de llenado ó una bomba auxiliar Ejemplo de instalación utilizando la bomba de llenado del tanque Instalación Agitador P43 Montaje Central de la P43. Ejemplo de instalación de tubería con soportes P43 con una sóla tobera La rotación de cada máquina varía de 1.78º a 5.18º /min. Es decir de 1 h a 3h 30 min. para dar una vuelta completa Instalación Agitador P43 Montaje Central de la P43. Ejemplo de instalación de tubería con soportes Instalación Agitador P43 Montaje Lateral de la P43 -Montaje adecuada tanto para tanques nuevos como para tanques en operación -Tanques de mayor diámetro en general (hasta 109 m) -Nº de unidades: 1-4 según tamaño del tanque, HC a homogeneizar, temperatura,.. -No requiere la limpieza e inertizado del tanque, por lo que puede instalarse en tanques en operación -Implica la modificación de las bocas de hombre existentes para la instalación del agitador P43 -Los agitadores pueden accionarse a través de la propia bomba de llenado ó de una bomba auxiliar Ejemplo de instalación temporal con bombas auxiliares Instalación Agitador P43 Montaje Lateral de la P43. Instalación en bocas de hombre La tobera que impulsa el chorro hacia la pared se anula con un dispositivo interno de tal forma que sólo funciona una de las dos. Instalación Agitador P43 Montaje Lateral de la P43 A modo orientativo se muestra a continuación el nº de agitadores según el diámetro del tanque: 1 Agitador D= 0 a 40 m. 2 Agitadores D= 0 a 67 m. 3 Agitadores 0 a 109 m Ejemplo de instalación permanente utilizando la bomba de llenado del tanque Instalación Agitador P43 Montaje Lateral de la P43 en tanques en operación. Secuencia de instalación: - Monitorización del nivel de lodos en los tanques - Fabricación de bocas de hombre modificadas con los agitadores P43 y válvulas instalados - Vacíado del tanque por debajo del nivel de las bocas de hombre - Sustitución de las bocas de hombre estándar por las modificadas - Llenado del tanque - Instalación permanente ó temporal de tuberías, mangueras, válvulas y sensores desde la bomba de impulsión hasta el agitador P43 instalado Instalación - Dispositivo indicador Dispositivo indicador externo de funcionamiento - Instalación opcional - Válido tanto para montaje central como lateral de los agitadores P43 - Instalación en la brida de entrada al tanque - Indicación visual del correcto funcionamiento y giro de la máquina de acuerdo a los parámetros de funcionamiento establecidos - Conexión mecánica del indicador con el agitador a través de un cable torsor protegido por una manguera flexible Instalación - Alimentación de la P43 La alimentación a la P43 puede realizarse de dos modos: 1. Con las bombas de llenado del tanque • Montaje central : derivación de 12” de la tubería de llenado aguas arriba de la válvula de cierre, y que entre en el tanque hasta la P43. 9 Soportes de amarre a la cimentación y al tanque 9 Instalación de un filtro, válvula antiretorno, válvula de compuerta, indicador de presión y venteo de la tubería. 9 Distancia desde la base del tanque hasta el nivel del chorro: 30”. • Montaje lateral : derivación de 12” que se prolongará por toda la circunferencia del tanque, realizándose derivaciones de 8” en las bocas de hombre donde se montarán los agitadores P43 9 Refuerzos en las bocas de hombre para soportar la presión 9 El filtro se instalará en la tubería de 12” 9 En las derivaciones de 8” se montarán las válvulas y manómetros 9 Distancia de seguridad entre la base del tanque y la P43: 125 mm 9 Distancia mínima entre eje vertical P43 y la pared del tanque: 500 mm Instalación - Alimentación de la P43 2. A través de una(s) bomba(s) auxiliares 9 Montaje alternativo: se recircula el crudo en el tanque. 9 Requiere 2 tomas en las bocas de hombre: aspiración de la bomba e impulsión del HC a través de la P43. 9 Equipos motobomba: motor diesel y bomba centrífuga, en skid fijo o móviles sobre ruedas. 9 Se recomienda que el equipo dé servicio a varios tanques para amortizar el costo de los equipos, dado que su funcionamiento no es continuo y se puede alternar. Puesta en marcha 9 Realizar un “flushing” de las tuberías antes de la puesta en marcha de la instalación, para evitar el atasco del impulsor con sólidos, virutas, residuos, etc. que puedan generarse durante el montaje. Instalación – Techos de Tanque La P43 puede instalarse en tanques con todo tipo de techos El tipo de techo no es determinante para la instalación de la P43, sin embargo, debe comprobarse que el chorro no impacte en las cercanías de la boquilla sobre las columnas soporte de los techos, serpentines de calentamiento, tuberías de evacuación de agua de lluvia u otros elementos. El chorro de HC no hace girar el techo flotante, de acuerdo a las pruebas realizadas Altura del techo durante el funcionamiento del agitador P43 Por otro lado, durante el funcionamiento de la P43, la altura del techo flotante vendrá definida por la mínima proporción de los diluyentes con los lodos, y siempre que el chorro no impacte directamente con las patas del techo. Para hidrocarburos pesados – relación 4:1 Para hidrocarburos ligeros - relación 3:1 Instalación - Tipos de fluidos Tipos de fluidos y especificaciones El agitador P43 funciona con todo tipo de hidrocarburos (crudos, gasolina, gasóleos, asfaltos y ciertos productos químicos no corrosivos (resinas no saturadas de poliéster, etc.) Tipos / Tamaño de los sólidos en el crudo La P43 está diseñada para permitir que sólidos de hasta ¾” circulen sin daños ni bloqueos. Los sólidos que pueden dar problema son los fibrosos tales como el poliuretano, etc. Instalación – Resumen Factores Clave Por lo tanto, las unidades P43 dependen de tres factores clave para el diseño, la instalación y operación de las mismas: 1) Tamaño del tanque, nº bocas de hombre 2) Tipo de llenado del tanque 3) Producto almacenado: gravedad específica, viscosidad, temperatura Estos factores clave determinan: a) Número de máquinas P43 (de 1 a 3 agitadores) b) Diámetro de la boquilla (50 mm a 112.4 mm de diámetro) c) Angulo del impeller (30º a 65º de inclinación) que marca la velocidad de rotación de la máquina: 1 h. – 3,5 h. /vuelta d) Caudal de la bomba y la presión en la entrada del tanque Operación – Frecuencias y resultados De la experiencia acumulada de más de 500 agitadores instalados en funcionamiento durante más de 25 años, se pueden obtener las siguientes conclusiones: - Diseño robusto y fiable: las primeras máquinas instaladas en 1981 siguen en funcionamiento - Con un funcionamiento periódico de varias horas a la semana se obtiene un perfecto mezclado - Muy alta eficiencia de mezclado: en un período de tiempo inferior a 1 hora se logra un perfecto mezclado de todo el volumen del tanque - El calentamiento del producto facilita el mezclado y la homogeneización, con un límite máximo de 60º Mantenimiento - Requerimientos Los requerimientos para el mantenimiento se basan en: - Frecuencia mantenimiento: durante los períodos de parada ó puesta fuera de servicio del tanque por limpieza ó inspección (10-15 años) - Alcance mantenimiento: Inspección visual Renovación del aceite lubricante de la reductora EP320 Sustitución de juntas de estanqueidad en caso necesario - Después de 15 años de funcionamiento: Inspección de su estado por el fabricante Veolia Enviromental Services: - Comprobaciones periódicas recomendadas: - Presión de la tubería de entrada del tanque - Pérdida de carga en el filtro para evitar su bloqueo - Revisar el indicador externo para comprobar el correcto giro de las toberas Comparación con agitadores de hélice ¾ El agitador P43 funciona con todo tipo de crudos y derivados del petróleo ¾ Menor consumo energético, en caso de poder utilizarse las bombas de llenado del tanque el consumo energético es nulo ¾ Menor coste de mantenimiento, consecuencia de su robusto diseño, frente a las habituales averías de agitadores eléctricos y altos costes de mantenimiento, sobre todo con hidrocarburos de alta viscosidad ¾ Se anula el riesgo de fugas por trabajar sumergido en el hidrocarburo, habituales en los agitadores de hélice por averías en los cierres mecánicos ¾ Mayor eficiencia en el mezclado: en pruebas realizadas y según el tipo de fluido, se ha llegado a disminuir el tiempo de mezclado a una décima parte. ¾ Mayor eficiencia en la agitación, solapes del alcance de los chorros y ausencia de zonas muertos sin agitación en el tanque (ver diapositiva siguiente) ¾ Aumento de la seguridad, al no tener un motor eléctrico y su correspondiente alimentación eléctrica junto a un tanque que puede producir atmósferas explosivas Comparación con agitadores de hélice Eficiencia de agitación P43 frente a los Agitadores de Entrada Lateral (SEPM) P43 SEPM Beneficios económicos, sociales y medioambientales Podemos resumir los siguientes beneficios de la instalación de la P43: ¾ Mayor velocidad de mezclado ¾ Producto con propiedades más homogéneas en todo el volumen del tanque ¾ Reducción de los tiempos de parada de tanque y personal involucrado en las operaciones de limpieza del tanque ¾ Mayor seguridad frente a riesgos de explosión ¾ Menor coste medioambiental (consecuencia del menor volumen de residuos a tratar, lo que minimiza las emisiones contaminantes a la atmósfera y suelo) Referencias a nivel mundial Existen 520 agitadores P43 instalados en todo el mundo: • 62 compañías petrolíferas disponen de tanques con agitadores P43 instalados para operaciones de control de lodos y homogeneización/mezcla de productos • 14 compañías petrolíferas en 6 países especifican los agitadores P43 como equipo estándar Estos son algunos de nuestros clientes: Referencias a nivel mundial Nº de agitadores P43 instalados por países: - Australia: 7 - Canadá: 25 - China: 3 - El Salvador: 2 - Alemania: 8 - Holanda: 18 - India: 15 - Indonesia: 12 - Irán: 10 - Italia: 30 - Japón: 69 - Corea: 2 - Malasia: 14 - Nicaragua: 4 - Omán: 4 - Qatar: 25 - Irlanda: 13 - Corea del Sur: 14 - España: 115 - Taiwan: 38 - Reino Unido: 29 - USA: 63 ---------------------TOTAL: 520 uds. Muchas Gracias por su atención