PRODUCCION II

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PRODUCCION II

• ALMACENAJE DE FLUIDOS-TANQUES
• 
  Ing. Mario
  Sánchez

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PRODUCCION 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.

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TANQUES

• Los tanques cumplen la función primaria de
  almacenar los fluidos.
• El diseño esta en función de la función
  secundaria
• Control
• Almacenamiento
• Tratamiento
• Entrega

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BATERIA

• 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 ).

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(No Transcript)
6
(No Transcript)
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TIPOS DE TANQUE

• TANQUES DE TECHO FIJO
• TANQUES DE TECHO FLOTANTE
• TANQUES DE PRESION

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TANQUES 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.

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TANQUES 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.

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TANQUES DE TECHO FIJO

• Se pueden proveer con accesorios mezcladores,
  calentadores, plataformas, escaleras,
  caudalímetros, medidores de temperatura y una
  variedad de conexiones.

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TANQUES 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.

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TANQUES 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.

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TANQUES 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.

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TANQUES 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
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FWKO

• 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
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FWKO

• 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.

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FWKO

• 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
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TANQUE 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.

GRAFICO
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PROTECCION 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.
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PROTECCION 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.

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TIPOS 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.

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TIPOS 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.

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CALCULO 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

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• 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
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RED 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
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RED 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
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RED 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

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RED 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
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(No Transcript)
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TANQUES 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.

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TANQUES 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.

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Protección 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.