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 NUEVAS TECNOLOGIAS Consultas?
