PROCEDIMIENTO DE INSTALACION DE TANQUES

Cimentacin de Tanques.Tanques verticales: Los tanques de almacenamiento verticales deben estar soportados al centro por cimientos construidos a base de anillos de concreto; el ancho del anillo no deber ser menor a 0.30 m en ningn caso. Los anillos deben ser rellenados con arena o grava y la superficie del relleno deber ser de concreto con una pendiente mxima del 2% del centro al extremo interior del anillo. Para el diseo y construccin de los anillos de cimentacin se depender de los estudios de mecnica de suelos, vientos dominantes, peso muerto del tanque, peso del producto a almacenar al 100% de capacidad del tanque as como de un factor de seguridad, con el fin de evitar asentamientos. Se deber prever que las cimentaciones destinadas para tanques con membrana interna flotante, conserven la verticalidad para que la operacin de sta sea la adecuada. Tanques horizontales: Los tanques horizontales se cimentarn sobre bases (silletas) de concreto armado o acero estructural recubierto de un material anticorrosivo. El soporte de acero debe ser protegido por un material resistente al fuego durante ms de dos horas, excepto para una base de acero cuando el punto ms bajo del tanque soportado no exceda 30 cm arriba del suelo. En la determinacin del clculo estructural de la cimentacin dependiendo del anlisis de mecnica de suelos, se debe considerar el peso muerto del tanque, peso del producto que se almacenar al 100% de la capacidad del tanque, vientos dominantes, as como de un factor de seguridad, con el fin de evitar asentamientos y mantener la horizontalidad de los tanques.

Diques de contencin.

Todos los tanques de almacenamiento verticales y horizontales deben estar limitados por diques de contencin, cuya construccin ser de concreto, acero o mampostera, impermeabilizados y capaces de resistir la presin hidrosttica ejercida por el lquido que llegaran a contener. Una barda de material incombustible debe ser construida perimetralmente al dique. El propsito fundamental del dique de contencin es evitar la contaminacin del subsuelo en caso de derrames o que se extienda el producto hacia otras reas de la Estacin de Servicio, y con ello tener la oportunidad de recuperarlo. Para asegurar la impermeabilizacin del dique se colocar una membrana protegida de cargas e incendios conforme a la Norma ULC-ORO-C 589-1993 o aditivos para concreto u otro material incombustible aprobado por las reglamentaciones federales.

La altura mnima del dique de contencin ser de 1.20 m y de 1.80 m como mximo sobre el nivel de piso terminado. La capacidad volumtrica de los diques de contencin ser como mnimo de 1.20 veces el volumen del tanque de almacenamiento de mayor capacidad dentro de cada dique, ms el volumen que ocupen otras construcciones, como son las cimentaciones de los propios tanques. La distancia mnima del tanque de almacenamiento horizontal a los muros del dique de contencin ser de 1.0 m o la mitad del dimetro del tanque instalado, y a 3.00 m del edificio ms cercano, ubicado dentro de la propiedad, a los lmites de propiedad o en relacin a otro tanque; y por ningn motivo se permite que los diques de contencin hagan la funcin de barda que limite la propiedad de las instalaciones. La distancia mnima de pared a pared, entre dos tanques de almacenamiento verticales, ser la mitad del dimetro del tanque de mayor dimetro, para lquidos combustibles (diesel). En el caso de lquidos inflamables (gasolinas) la distancia mnima ser igual al dimetro del tanque de mayor dimetro, de acuerdo a NFPA 30. Dentro de los diques de contencin no deber existir equipo elctrico. Asimismo, las vlvulas de entrada y salida de productos de los tanques de almacenamiento se deben localizar fuera del dique de contencin y ningn material combustible, contenedor o tanque porttil (de aire, extintores, etc.) deber encontrarse en el interior del dique de contencin. La agrupacin de los tanques superficiales de almacenamiento tanto verticales como horizontales debe realizarse de acuerdo a las caractersticas de los productos almacenados con el fin de que en un mismo dique de contencin se ubiquen los tanques para gasolinas separados del dique de contencin donde hayan sido colocados los tanques para combustible diesel, lo anterior ser en concordancia con la Norma NFPA 30-1984, prrafo G del artculo 2-2.3-3. Todo tanque de almacenamiento debe tener como mnimo un frente de ataque, es decir, debe estar localizado adecuadamente para permitir el acceso a travs de una calle de servicio para que en caso de siniestro se faciliten las operaciones de contraincendio. Todos los tanques debern contar con accesos, para lo cual se requerir la instalacin de plataformas, escaleras, barandales y pasarelas. Para el acceso de equipo porttil para mantenimiento, se deber contar con rampas o escaleras. El agua pluvial debe evacuarse del dique de contencin por medio de un crcamo o un registro situado en la parte ms baja y por fuera del dique. Debe existir una inclinacin uniforme del piso del dique, de por lo menos el 1% de pendiente.

Se debe contar con una vlvula ubicada en el crcamo o registro, la cual estar normalmente cerrada y ser accesible en cualquier circunstancia. El agua que sea evacuada de un dique de contencin debe ser canalizada a una trampa de grasas y combustibles o tratada de manera adecuada a fin de cumplir con los requerimientos de proteccin al medio ambiente, antes de ser descargada.

Colocacin del tanque.Efecte las pruebas que recomienda el fabricante antes de la instalacin del tanque y cuando haya sido colocado el dique.

Utilice los puntos de sujecin que indique el fabricante para izar los tanques y utilice cuerdas de nylon para guiarlo. No lo arrastre ni lo ruede. La compaa especializada o el fabricante del tanque debern efectuar las maniobras de acuerdo a las normas de seguridad, para evitar situaciones de riesgo. La base para colocar el dique debe ser calculada para soportar el 100% del peso total del tanque lleno. La base puede ser de concreto, asfalto, grava o cualquier otro material estable. El tanque contar con silletas de acero estructural o concreto armado. El tanque debe estar protegido y asegurado de actos vandlicos, impactos de vehculos y daos accidentales. Es responsabilidad del titular de la constancia de trmite el transporte, la instalacin del tanque, equipo, accesorios y su reparacin.

ACCESORIOS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTOTodo tanque de almacenamiento necesita distintos accesorios para su eficiente funcionamiento. Entre los cuales tenemos: Equipo de medicin: Cada tanque esta dotado de un equipo de medicin automtico que transmite el nivel de contenido de crudo al medidor automtico colocado fuera del tanque, y al panel sper visorio de la oficina de despacho de petrleo a travs de impulsos elctricos. Boca de inspeccin: Facilita el acceso al interior de los tanques cuando estos estn vacos, para reparaciones internas, inspecciones programadas y mantenimiento. Boquillas: Son conexiones de entrada y salida ubicadas en el casco y en los respiradores del techo.

Drenaje de agua: Casi siempre los crudos y los refinados llevan agua y sedimentos. A l ser almacenados en los tanques, estos sedimentos y el agua, por tener generalmente un peso especifico mayor, se acumulan en el fondo del tanque. Para eliminar el agua y los sedimentos es necesario que los tanques estn dotados de un sistema de drenaje que permita fcilmente la eliminacin de los mencionados. En los tanques de techo flotante existe una manguera flexible tipo acorden, que baja desde el drenaje del techo hasta una boquilla de extraccin que se encuentra en la parte inferior del casco del tanque. Escotillas: Estn instaladas en la boca de inspeccin del techo para permitir la medicin del lquido contenido en el tanque. Respiraderos: Ubicados en el techo, impiden la acumulacin de presiones excesivas dentro del tanque. Escaleras: Se emplean para subir al techo al efectuar mediciones, inspecciones, mantenimiento, etc. Muros de Contencin: Son muros o taludes anulares a prueba de fuego que deben estar estabilizados para impedir la accin erosiva del viento y de las lluvias, deben tener una capacidad igual o superior al volumen de los tanques rodeados, para atrapar el producto en caso de rotura o derrame. Proteccin Catdica: Los tanques cuya base reposa directamente sobre la tierra, estn sujetos a corrosin por las sales de los minerales del suelo. Para impedir sta, a travs de un rectificador se convierte la corriente alterna a corriente directa, que suministra una carga mnima de electricidad, que teniendo un signo opuesto al del suelo, neutraliza el rea de contacto. Sello de Lona: Para evitar que la tapa flotante choque con la pared del tanque, se utiliza el sello de lona. Este material impermeable sirve de aislante entre la tapa y la pared interna del tanque, evita las chispas que podran generarse si el metal de la tapa chocara con el tanque. Rociadores de Agua:

Se utiliza como medio de proteccin para las esferas en caso que estn expuestas a un incendio, y se alimentan por una lnea de agua que funciona desde el exterior del muro. Termopozos: Se utiliza para la observacin visual de la temperatura del producto por medio de termmetros fsicamente instalados o indicacin por control remoto a travs del equipo electrnico.

ACCESORIOS EN TANQUES SUPERFICIALES DE PARED SENCILLA: Para la colocacin de los diversos accesorios que se mencionan a continuacin, se deber verificar previamente la longitud y dimetro de los accesorios, as como seguir adecuadamente las instrucciones del fabricante. 1. Venteo normal. 2. Venteo de emergencia. 3. Bocatoma de llenado con vlvula de sobrellenado. 4. Control de inventarios. 5. Entrada hombre. 6. Bomba sumergible o de succin directa. EN TANQUES SUPERFICIALES DE DOBLE PARED NO CONFINADOS SE AADIRN LOS SIGUIENTES ACCESORIOS: 7. Deteccin electrnica de fugas en espacio anular. 8. Venteo de emergencia en tanque secundario. Venteo normal: Los venteos normales de los tanques de almacenamiento debern instalarse de acuerdo a los siguientes criterios: En hidrocarburos lquidos con temperatura de inflamacin mayor a 60C (combustible diesel) se utilizarn boquillas para venteos con arrestador de flama. Los hidrocarburos lquidos con temperatura de inflamacin menor a 60C (gasolinas) debern contar con vlvulas de presin/vaco. Venteo de emergencia: Todos los tanques superficiales deben contar con una capacidad adicional de venteo con el fin de relevar la presin interna producida en caso de incendio. Para tal efecto se instalarn una o varias vlvulas de alivio. El registro pasa-hombre ser del modelo que permita que su cubierta se levante cuando los tanques estn expuestos a cualquier condicin anormal de presin interna. Venteo de emergencia en tanque secundario: Cuando se coloquen tanques de doble pared sin confinamiento, se instalar un venteo adicional en la pared secundaria con el fin de relevar la presin interna producida en caso de incendio en el espacio anular de ambos tanques, de acuerdo a UL 2085.

Dispositivo de Llenado: Se puede efectuar de dos maneras, por gravedad y remota. Cuando sea por gravedad debido a desniveles existentes en el terreno se colocar un tubo de acero al carbn de 102 mm (4") de dimetro mnimo, cdula 40, desde el lomo del tanque de almacenamiento hasta el contenedor de 19 litros (5 galones) como mnimo, el cual contar con dren y tapa. En la parte superior del tubo se instalar una conexin con tapa para descarga hermtica. En su interior se alojar un tubo de aluminio de 76 mm (3") de dimetro mnimo, el cual llegar a 102 mm (4") de separacin del fondo del tanque y estar integrado a la vlvula de prevencin de sobrellenado, cuyo punto de cierre se determinar a un nivel mximo equivalente al 90% de la capacidad del tanque. El extremo inferior del tubo se cortar en diagonal de acuerdo a las medidas indicadas en el plano 2.2. Control de Inventarios: El uso de este sistema en tanques de almacenamiento de combustibles es de gran importancia para prevenir sobrellenados, fugas y derrames de productos. Permite medir las existencias del producto almacenado y ser del tipo electrnico y automatizado. Para instalar este dispositivo se colocar un tubo de acero al carbn de 2" de dimetro, cdula 40, desde el lomo del tanque de almacenamiento hasta el nivel de piso terminado de la cubierta de la fosa. En el extremo superior del tubo se colocar una tapa y un registro para la interconexin del sistema de medicin. Entrada Hombre: Estar localizada en el lomo del tanque y su tapa se fijar hermticamente. Cuando el tanque est confinado se instalar para su acceso un contenedor con doble tapa que termine hasta el nivel de la losa superior (en caso de que exista sta). La tapa deber ser de peso liviano para evitar lesiones al operario, y su medida mxima ser de 42". La entrada hombre ser utilizada para la inspeccin y limpieza interior de los tanques de almacenamiento y en su tapa podrn colocarse los accesorios que indican los planos 2.3 y 2.5. Bomba de despacho: Podr ser del tipo motobomba sumergible de control remoto o de succin directa. Ambos debern ser equipos a prueba de explosin y certificados por UL. El primero suministra el combustible almacenado en los tanques hacia los dispensarios. En el caso de succin directa podr tener integrado el totalizador en el cuerpo de la bomba. Para la bomba sumergible se colocar un tubo de acero al carbn de 102 mm (4") o 152 mm (6") de dimetro, cdula 40, dependiendo de la capacidad del flujo de la bomba, desde el lomo del tanque de almacenamiento hasta la

base del cabezal de la bomba sumergible, separada a 10 cm como mnimo del fondo del tanque. La de succin directa podr instalarse en el lomo del tanque, adosada a la pared del tanque o retirada del mismo, de acuerdo a lo indicado en el plano 2.10. La capacidad de la bomba ser determinada por la compaa especializada, de acuerdo a los clculos realizados. Deteccin electrnica de fugas en espacio anular: Este sistema ayuda a prever fugas ocasionadas por fallas en el sistema de doble contencin del tanque. Este sistema se instalar solamente en los tanques de doble pared. En el extremo superior del tubo habr un registro con tapa para la interconexin con el dispositivo de deteccin de fugas el cual ser interconectado a la consola de control, el dispositivo estar integrado de acuerdo al diseo del fabricante. Segn los procedimientos de fabricacin de los proveedores, en el interior del tanque se dejarn las canalizaciones adecuadas para alojar al sensor electrnico para deteccin de hidrocarburos en la parte ms baja del espacio anular. Es obligatoria la instalacin de este sistema en tanques de doble pared independientemente de los dispositivos adicionales que proporcionen los fabricantes de tanques. Conjuntamente con este sistema se interconectarn los sensores del dispensario y de la motobomba. En pozos de observacin, monitoreo y en tuberas, su instalacin ser opcional o por requerimiento de las autoridades competentes o de Pemex Refinacin. El reporte obtenido ser complementario al reporte final de la hermeticidad del sistema. Cuando se utilicen tanques superficiales de pared sencilla este sistema no se instalar.

PRUEBAS DE HERMETICIDADIndependientemente del material utilizado en su fabricacin, se aplicarn dos pruebas de hermeticidad. Estas pruebas sern aplicadas de acuerdo a los criterios siguientes: Primera prueba Ser neumtica o de vaco. El tanque primario incluyendo sus accesorios, se probar neumticamente contra fugas a una presin mxima de 0.35 kg/cm2 (5lb/pulg2) o de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. En caso de contar con tanque secundario, ste se probar a un vaco mximo de 15" de mercurio durante 60 minutos, independientemente de la condicin de vaco al que haya sido recibido en la obra, lo anterior de acuerdo a NFPA 30 (prrafo 2.8.3.1). Y cuando el tanque est enterrado, no ser cubierto si esta prueba no es aplicada y aprobada en todas sus partes.

Segunda prueba Es obligatoria, ser del tipo no destructivo y se efectuar con el producto correspondiente. La prueba la realizar la empresa que haya sido designada para tal fin y ser certificada por la Unidad de Verificacin de Pruebas de Hermeticidad. Cuando se efecte el llenado de tanques y tuberas para realizar la prueba, se dejar en reposo el tiempo que requiera la empresa para efectuarla, y en caso de ser detectada alguna fuga al aplicar las pruebas de hermeticidad, se proceder a verificar la parte afectada para su reparacin o sustitucin segn sea el caso.

CLASIFICACIN DE LOS TANQUES Por su forma: 1. Tanques de forma cilndrica: Tanque con techo cnico:

Se usa generalmente para almacenar petrleo crudo o sus derivados, cuya presin de vapor es relativamente baja, por lo tanto, la presin en el tanque no excede a la presin atmosfrica. Son cilindros verticales que tienen el fondo con una leve inclinacin hacia el centro. El techo cnico est sostenido por columnas y vigas de acero estructural, la mayor altura de la tapa est en el centro del tanque para permitir desage del agua de lluvia. Tiene respiradores que mantienen la presin atmosfrica sobre el lquido contenido, mientras vara el nivel del mismo o cambia el volumen de vapores que estn encima de l debido a las variaciones de la temperatura ambiental. Las planchas del techo tienen un espesor menor que los dems, que ofrece dos ventajas: 1. Si se produce una explosin en el tanque, las planchas del techo presentan menos resistencia al impacto, y se reviente primero en beneficio de la estructura del tanque. 2. Reduccin de costo de instalacin, por ser la construccin ms liviana, las prdidas resultantes de los tanques de techo cnico, son prdidas de vapores del espacio que se encuentra sobre la superficie del lquido. Tanque de forma cilndrica con techo flotante.

Tienen la misma construccin del tanque de techo cnico, que se diferencia en que el techo flota sobre el producto contenido. Al emplear este tipo de tanque se logra, evitar prdidas por evaporacin y eliminar la excitacin de la electricidad esttica. El techo, de potn anular consta de compartimientos de aire encerrado llamado potones que se encuentran dentro del techo, a su alrededor para producir flotabilidad y estabilidad. Las barras verticales de gua que se unen al casco del tanque impiden que estos techos giren. Las patas ajustables se usan para mantener el techo a cualquier distancia requerida desde el fondo del tanque. Tanque con techo y fondo cncavos.

Se usa generalmente para almacenar productos con una presin de vapor relativamente alta, de la cual resulta la presin en el tanque; este tipo de tanque se encuentra en las unidades y son los llamados tambores acumuladores. Tanque abierto o sin techo.

Se usa generalmente para almacenar aceites residuales o Fuel Oil procesado, tienen una capacidad de almacenamiento grande. 2. Tanques en forma esfrica. Por la clase de producto que contenga se puede sub.-dividir en: - Para almacenar crudos: se usan generalmente para almacenar productos que tienen una presin de vapor reid bastante alta y operan a presiones mayores que la atmosfrica. Para almacenar productos (lquidos o gases). Para almacenar desechos.

Por la clase de producto almacenado.

La diferencia entre un tanque de crudo y un tanque de producto est en que el tanque de crudo generalmente es de mayor capacidad que un tanque de producto. Se le hace as con el objeto de que s en un momento determinado el producto de la planta est fuera de su especificacin la cantidad de producto

que se pueda daar en el tanque, sea pequea. El tanque de desecho se usa para almacenar temporalmente un producto que este fuera de sus especificaciones.

Almacenamiento de Petrleo y Gas:La necesidad de almacenar los recursos energticos para controlar mejor su produccin, su transporte, su distribucin y su utilizacin 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 petrleo como la del gas, estn sometidas a riesgos de toda especie, cuyo origen puede ser debido a deficiencias tcnicas, como la avera de las mquinas en las refineras, a bordo de los buques o en los oleoductos; a causas naturales imprevisibles, como la incertidumbre en la prospeccin de los yacimientos, las tormentas en el mar y en la tierra o los incendios; y tambin a problemas polticos, econmicos y comerciales, como las crisis que afectan peridicamente las relaciones entre pases productores y pases consumidores. Los tanques de Produccin y Almacenamiento pueden ser clasificados segn su forma de construccin, o su uso, y finalmente por el tipo de lquido que van a contener. En los tanques de produccin se produce la primera recoleccin y el primer procesamiento de separacin. Este primer paso en la manipulacin, previo al envo a la refinera o a un sistema de procesamiento de gas, se da en una batera de tanques o batera colectora localizada cerca del cabezal del pozo, o en un lugar donde es tratada la produccin de varios pozos a la vez. Una batera tipo, cuenta con: colector para la entrada de 30 pozos, separador de gas, calentadores, tanques de produccin general (160 m3) y de control (40 m3), bombas, caudalmetros, separadores de lquidos, etc. En este primer juego de tanques y separadores, el petrleo crudo, el agua y el gas natural fluyen y son separados. Los tanques de almacenamiento estn diseados para el almacenamiento y manipulacin de grandes volmenes de petrleo y gas, y son generalmente ms grandes y considerados como ms permanentes. El almacenamiento constituye un elemento de sumo valor en la explotacin de los servicios de hidrocarburos ya que acta como un pulmn entre produccin y/o transporte para absorber las variaciones de consumo. El almacenaje de lquidos tales como petrleo, diesel, nafta, fuel oil, kerosn u otros derivados petroqumicos que se pueden conservar a presin y temperatura ambiente, se efecta normalmente en tanques cilndricos de fondo plano, techo abovedado, esfrico o elipsoidal, y algunas veces flotante, a fin de evitar acumulacin de gases inflamables dentro de los mismos, que pueden o no tener incorporado algn sistema de calefaccin. Para la construccin de los mismos se emplean lminas de acero de distintos espesores conforme su posicin relativa en la estructura del tanque. Estas piezas se sueldan entre s de acuerdo a normas de construccin que garantizan la integridad y posterior funcionamiento del almacenaje. Los tanques soldados estn diseados para soportar presiones internas del orden de 0.175 a 0.350 Kg/cm2 y se han construido hasta 240000 m3 de capacidad. A efectos de prever el dao que pudiera ocasionar la rotura o rebalse de los mismos, se construye un dique de contencin alrededor de cada

tanque instalado en el sitio. Cuando se trata de almacenamiento de gases u otros derivados que deben conservarse a presin y temperaturas distintas a la atmosfrica normal, la construccin, como as tambin los materiales a emplear, requieren para cada caso de un prolijo estudio tcnico. Por ejemplo para el almacenaje de gas natural licuado (GNL) REQUIERE UNA TEMPERATURA DE 160 C y el gas licuado de petrleo (GLPpropano/butano), una temperatura que debe mantenerse dentro de los 42 C a 12C. Para el caso en que se pueda almacenar el producto a presin atmosfrica (propano/butano) pero de baja temperatura de burbujeo (-42C) se utilizan tanques cilndricos de fondo plano, refrigerados, con una doble envolvente (pared), doble fondo (en algunos casos), aislamiento externo, y deben estar soportados por una estructura flexible que absorba las variaciones de tamao generadas por llenado, vaciado y eventuales cambios de la temperatura.

Almacenamiento de NO2 y CO2:Son depsitos de forma cilndrica con fondos semielpticos o semiesfricos, con disposicin horizontal o vertical y con las dimensiones que se ajusten a cada tipo de usuario. Dentro del depsito el producto se almacena a muy baja temperatura llegando hasta los -30 C, dependiendo del producto que se est almacenando, por esta razn los tanques van aislados trmicamente. Estos modelos van equipados con todo lo necesario para mantener las condiciones tanto de presin y temperatura como para facilitar las tareas de trasvase y cambio de estado del producto (bombas, gasificadores, vlvulas, etc.) Modelos Standard realizados en Acero al Carbono de Grano Fino o Acero al 3.5% Ni. Aislamiento con cmara de vaco +perlita expandida o poliuretano. Son usados para el almacenamiento de: - Dixido de carbono (CO2), usado en la industria cervecera y de refrescos, soldadura, depuradoras de agua, extintores, congelacin de alimentos, etc. - Protxido de Nitrgeno (N2O), usado en medicina para hospitales y ciruga Estos tanques pueden ser encontrados tanto para disposicin vertical como horizontal, las capacidades y presiones mximas de trabajo pueden ser 1,8 m3 y 24 bar, 2,5 /4 m3 y 24 bar., 6 m3 y 24 bar., 12/20/30 m3 y 24 bar., 60/100 m3 y 24 bar., 258 m3 y 22 bar., 300 m3 y 22 bar.

3. Almacenamiento de N2, O2 y AR:

Son depsitos de forma cilndrica con fondos semielpticos o semiesfricos, con disposicin horizontal o vertical y con las dimensiones que se ajusten a cada tipo de usuario. Dentro del depsito el producto se almacena a muy baja temperatura llegando hasta los -196 C, dependiendo del producto que se est almacenando, por esta razn los tanques van aislados trmicamente. Estos modelos van equipados con todo lo necesario para mantener las condiciones tanto de presin y temperatura como para facilitar las tareas de trasvase y cambio de estado del producto (bombas, gasificadores, vlvulas, etc) Son usados para el almacenamiento de: - Nitrgeno (N2), usado en medicina para hospitales y ciruga. - Oxigeno (O2), usado en oxicorte, corte al Lser, depuracin de aguas, medicina, etc. - Argn (Ar), gas inerte, producido principalmente por la destilacin de aire lquido, se usa en soldadura, obtencin de atmsferas inertes, etc. Modelos Standard realizados en Acero Inoxidable o Acero al 9.5% Ni. Aislamiento con cmara de vaci + perlita expandida. Pueden ser tanto de disposicin vertical como horizontal con capacidades de 4 m3 y 18 bar. de presin mxima de trabajo, 6 m3 y 40 bar, 12/20/30 m3 y 18 bar, 60/100/200 m3 y 18 bar.

4. Almacenamiento de Lquidos: Tanques atmosfricos Se emplea aqu el trmino de "tanque atmosfrico" para cualquier depsito diseado para su utilizacin dentro de ms o menos vanos centenares de pascales (unas cuantas libras por fi cuadrado) de presin atmosfrica. Pueden estar abiertos a la atmsfera o cerrados. Por lo comn, se obtiene el costo mnimo en una forma cilndrica vertical y un fondo relativamente plano al nivel del terreno.

Tanques elevados Estos pueden proporcionar un flujo grande cuando se requiere, pero las capacidades de bombeo no tienen que ser ms de flujo promedio. En esa forma, es posible ahorrar en inversiones de bombas y tuberas. Tambin proporcionan flujo despus que fallan las bombas, lo que constituye una consideracin importante en los sistemas contra incendios. Tanques abiertos. Estos se pueden utilizar para almacenar materiales que no se vean daados

por el agua, el clima o la contaminacin atmosfrica. De otro modo, se necesitar un tejado, ya sea fijo o flotante. Los tejados fijos suelen ser escalonados o de cpula. Los tanques grandes tienen tejados escalonados con soportes intermedios. Puesto que las presiones son desdeables, las principales cargas de diseo son la nieve y el viento. Con frecuencia se pueden encontrar los valores que se requieren en los cdigos locales de la construccin. Los tanques atmosfricos de tejados fijos requieren ventilas para evitar los cambios de presin que se producirn debido a los cambios de temperatura y el retiro o la adicin de lquidos.

Tejados flotantes Estos deben tener un sello entre el tejado y el cuerpo del tanque, deben tener drenes para la eliminacin del agua y el cuerpo del tanque, debe tener una viga contra el viento, con el fin de evitar las distorsiones. Una industria ha desarrollado una tcnica para ajustar los tanques existentes, con tejados flotantes. Tanques a presin. Se pueden construir tanques cilndricos verticales con tejados escalonados o de cpula, que funcionan a presiones por encima de varios cientos de pascales (de unas cuantas libras por pie cuadrado); pero que se acercan todava bastante a la presin atmosfrica, segn las especificaciones de la norma API 650 la fuerza de la presin que acta sobre el tejado se trasmite al cuerpo del tanque, que puede tener un peso suficiente para resistirla. Si no es as, la fuerza ascendente actuar sobre el fondo del tanque. Sin embargo, la resistencia del fondo es limitada y si no es suficiente, ser preciso utilizar un anillo de anclaje o una cimentacin fuerte en los tamaos mayores, las fuerzas ascendentes limitan este tipo de tanques a las presiones muy bajas.

Estanques y almacenamiento subterrneo: Los materiales lquidos de bajo costo, si no se daan debido a las lluvias o a la contaminacin atmosfrica, se pueden almacenar en estanques. Se puede formar uno de estos ltimos mediante la excavacin o la construccin de presas en una barranca. Para evitar las prdidas por filtracin, el suelo que estar sumergido puede requerir un tratamiento para hacerlo suficientemente impermeable. Esto se puede lograr tambin recubriendo el estanque con concreto, pelculas de plstico o alguna otra barrera. La prevencin de las filtraciones resulta especialmente necesaria cuando el estanque contiene materiales que puedan contaminar existencias de aguas actuales o futuras.

Almacenamiento subterrneo

La inversin tanto en instalaciones de almacenamiento como en terrenos se puede reducir con frecuencia mediante el almacenamiento subterrneo. Tambin se utilizan medios porosos entre rocas impermeables. Se pueden

formar cavidades en lechos y cpulas de sal mediante la disolucin de esta ltima y su bombeo hacia el exterior. En muchos lugares se puede encontrar formaciones geolgicas apropiadas para uno de estos mtodos. La aplicacin ms extensa ha sido el almacenamiento de productos petroleros, tanto lquidos corno gaseosos, en la parte del sudoeste de Estados Unidos. Tambin se han manejado en esta forma productos qumicos. Tambin se almacena agua en depsitos subterrneos cuando se dispone en formaciones apropiadas. Cuando existe un exceso, se puede bombear al interior del terreno para su recuperacin cuando se requiera. A veces, el bombeo innecesario y el lquido se filtran en el terreno.

5.

Almacenamiento de Gases:

Recipientes para gases. El gas se almacena a veces en recipientes dilatables ya sea de tipo de sello seco o sello lquido. Los recipientes de sello lquido son muy conocidos. Tienen

un recipiente cilndrico cerrado en la parte superior y un volumen que vara mediante su ascenso y descenso en un depsito anular, con sello lleno de agua. El tanque sellado se puede escalonar en diversas alturas (hasta cinco). Se han construido tanques sellados en tamaos de hasta 280,000m3 (10 x 106 ft3). Los recipientes de sello seco tienen una parte superior rgida a las paredes laterales mediante un diafragma de tela flexible que le permite ascender y descender. No incluye el peso ni los costos de cimentacin de los recipientes de sello lquido. Solucin de gases en lquidos. Algunos gases se disuelven con facilidad en lquidos. En algunos casos en los que las cantidades no son grandes, ste puede construir un procedimiento prctico de almacenamiento. Algunos de los ejemplos gases que se pueden manejar en esta forma son el amoniaco en agua, el acetileno en acetona y el cloruro de hidrgeno en agua. El empleo o no de este mtodo depende primordialmente de si la utilizacin final requiere en estado lquido el anhidro. La presin puede ser atmosfrica o elevada. La solucin de acetileno en acetona es tambin un rasgo de seguridad, debido a la inestabilidad del acetileno.

Almacenamiento en recipientes a presin, botellas y lneas de tuberas. La distincin entre recipientes a presin, botellas y tuberas es arbitraria. Todos ellos se pueden utilizar para el almacenamiento de gases a presin de almacenamiento suele ser casi siempre una instalacin permanente. El almacenamiento de gas a presin no slo reduce su volumen, sino que en muchos casos, lo licua a la temperatura ambiente. Algunos de los gases que se encuentran en esta categora son el dixido de carbono, varios gases del petrleo, el cloro, el amoniaco, el dixido de azufre y algunos tipos de fren. Los tanques a presin se instalan con frecuencia en forma subterrnea. El termino botella se aplica por lo comn a un recipiente a presin suficientemente pequeo para ser convenientemente porttil. Las botellas van de aproximadamente 57 litros (2ft3) a las cpsulas de C02 de aproximadamente 16.4 ml (1 in3), las cuales son convenientes para cantidades pequeas de muchos gases, incluyendo aire, hidrgeno, oxigeno, argn, acetileno, fren y gas de petrleo. Algunos son recipientes utilizables una sola vez.

Lnea de tuberas. Una lnea de tuberas no es por lo comn un depsito de almacenamiento, sin embargo, se ha enterrado tubera en una serie de lneas paralelas y conectadas siendo utilizadas para el almacenamiento. Esto evita la necesidad de proporcionar cimentaciones y la tierra protege a la tubera contra las temperaturas extremas. La economa de este tipo de instalaciones sera dudosa si se diseara para los mismos esfuerzos que un recipiente a presin. Tambin se logra el almacenamiento mediante el incremento de la presin en lneas de tuberas operacionales y, en esa forma, se utiliza el volumen de tuberas como tanque.

Almacenamiento Criognico y a bajas temperaturas. ste tipo se emplea para gases que se licuan a presin a la temperatura atmosfrica. En el almacenamiento criognico, el gas est a la presin atmosfrica o cerca de ella y permanece lquido debido a la baja temperatura. Tambin puede funcionar un sistema con una combinacin de presin y temperatura reducida. El termino "criognia" se refiere por lo comn a temperaturas por debajo de -101 C (-150 F). No obstante, algunos gases se licuan entre -101 C (-150 F) y la temperatura ambiente. El principio es el mismo; pero las temperaturas criognicas crean diferentes problemas con los materiales de construccin y aislamiento. El gas licuado se debe mantener en su punto de ebullicin o por debajo de l. Es posible utilizar la refrigeracin, pero la prctica habitual consiste en enfriamiento por evaporacin. La cantidad de lquido evaporado se minimiza mediante el aislamiento. El vapor se puede descargar a la atmsfera (desecho), comprimirse y volverse a licuar o utilizar. Para temperaturas muy bajas con aire lquido y sustancias similares, el tanque puede tener paredes dobles con el espacio intermedio evacuado. Como ejemplo se tiene el matraz Dewar. En la actualidad se construyen tanques grandes e incluso lneas de tuberas en esta forma, Una buena alternativa es utilizar paredes dobles sin vaco; pero con un material de aislamiento en el espacio intermedio. La perlita y las espumas de plstico son de los materiales de aislamiento que se emplea de este modo. A veces, se utilizan tanto en aislamiento como en vaco. Los materiales para recipientes de gas licuado deben ser apropiado para las temperaturas y no quebradizos, Se pueden utilizar algunos aceros al carbono hasta temperaturas de 59 C (-75 F ) y aceros de bajas aleaciones hasta -101 C (-150 F )y, a veces, -129 C (-200 F). Por debajo de esas temperaturas, los principales materiales que se emplean son los aceros inoxidables austenticos (AISI serie 300) y el aluminio. En las operaciones del lquido del gas natural se utilizan una gran variedad de tanques y la seleccin del tipo a utilizar depende de: 1. 2. 3. Volumen a almacenar. Presin, temperatura. Seguridad, costos.

Tanques De Uso Comn En Almacenamiento De Gases Tanques esfricos. Estos son generalmente usados para productos con presin por encima de 5lpc. El G.L.P. y los lquidos del gas natural tales como: propano, iso-butano, N-butano, N-pentano, entre otros son almacenados en esferas a temperatura ambiente y a presin correspondiente a la presin de vapor para dicha temperatura de almacenaje. En estas esferas el producto lquido se encuentra en equilibrio termodinmico con su vapor.

Tanque esferoidal.

Un tanque esferoidal como su nombre lo indica es esencialmente esfrico, excepto que es algo aplanado o achatado. Los tanques esferoidales tienen cubierta cilndrica en el techo y en el fondo plano. Los tanques esferoidales con protuberancias son generalmente usados en tamaos ms grandes y tienen ataduras y soportes internos para mantener bajo el esfuerzo sobre la estructura. Son generalmente usados para almacenar productos con presiones superiores a los 5 lpc.

Tanques de techo flotante. Los tanques de almacn pueden ser construidos con techos flotantes en donde el techo flota por encima del fluido almacenado. Este tipo de tanque es usado nicamente para el almacenamiento a presin cerca de la atmosfrica. Los techos flotantes son diseados para moverse verticalmente dentro del tanque y proveer un espacio mnimo constante entre la superficie del producto almacenado y el techo. Garantizan un sello constante entre la periferia del techo flotante y la estructura del tanque. Pueden ser fabricados en un tipo donde el techo es expuesto al medio ambiente y el otro tipo que se encuentre por debajo de un techo fijo. Este tipo es usa en reas de nevadas fuertes.

Tanques cilndricos horizontales. La presin de trabajo de estos tanques pueden ser de 15 lpc a 1000 lpc o mayor, regularmente estos tanques tienen los extremos cilndricos.

Tanques de techo fijo. Los techos permanecen unidos a la estructura del tanque. Tanques soldados de 500 bls de capacidad pueden disponer de un techo frgil o perecedero, diseado para alivio seguro en caso donde ocurra un exceso de presin de la presin interna, en cuyo caso, la presin de diseo no excede la presin equivalente al peso muerto del techo. En la industria tambin se utilizan otros tipos de almacenaje que son los tanques de almacenamiento de tipo especial.

SEGN SU DISEO. 1. Atmosfricos.

Diseados y equipados para almacenar productos a la presin atmosfrica. Esta categora usualmente emplea tanques de configuracin cilndrica vertical con rangos en tamaos desde pequeos recipientes fabricados en taller hasta tanques muy grandes fabricados en campo. Tanques apernados y ocasionalmente, tanques soldados rectangulares son utilizados. Son diseados para operar a presiones desde la atmosfrica hasta 0.5 psig. Los tanques atmosfricos pueden ser construidos en dos estilos bsicos: techo cnico y techo flotante. Los tanques de techo cnico y techo fijo sobre la superficie del lquido a almacenar y son completamente cerrados; usualmente contienen una concentracin de vapores del lquido almacenado. Los tanques de techo

flotante tienen un techo que flota sobre la superficie del lquido previniendo as prdidas por evaporacin.

2.

Baja presin (0 a 2.5 psig).Son normalmente usados para almacenar productos con una presin interna cercana a la atmosfrica pero no mayor de 2.5 psig. Su forma es generalmente cilndrica y un techo en forma de domo. Estos tanques son utilizados para almacenaje refrigerado de gas licuado. Normalmente operan a presiones externas entre 0.5 a 2.0 psig. Los tanques refrigerados descansan sobre un aislamiento de soporte que transmite el peso del contenido a la fundacin y al terreno debajo del tanque, a la vez acta como una barrera de vapor; normalmente no esta sometido a gran esfuerzo.

3.

Mediana presin (2.5 a 15 psig).Estos tanques son utilizados para almacenar productos de alta volatilidad y que no pueden ser almacenados en tanques de baja presin. La forma puede ser cilndrica con piso plano y techo en forma de domo.

4.

Recipientes de presin (encima de 15 psig).Diversidad de recipientes utilizados en procesos de plantas y almacenamiento presurizado, son muy variados en cuanto a su funcin en el proceso, en su forma, dimensiones, rangos de presiones y temperaturas de trabajo. Son diseados para presiones externas o internas hasta 3000 psig o ms. Como ejemplo tpico de estos recipientes tenemos los separadores, los cuales pueden ser verticales y horizontales estando presente en una gran mayora de procesos operacionales. Entre otros de esta categora encontramos los intercambiadores de calor, evaporadores, reactores, tambores de reflujo, tambores de mechurrios, balas de almacenajes, filtros, torres secadoras, fraccionadotas, esferas, etc.

SEGN SU USO.

Los recipientes tienen dos usos fundamentales: Almacenamiento y procesos.

Almacenamiento.Se utilizan para agua, qumicos lubricantes, desechos de procesos e hidrocarburos. Entre ellos encontramos todos los tipos de recipientes los cuales se utilizan para almacenar: Agua potable. Agua cruda. Agua contra incendios.

Soda castica. Agua aceitosa. Lubricantes. Gasolina. Residual. Crudo. MTBE. Metanol. Propano refrigerado. Isobutano refrigerado. Normal butano refrigerado. LPG presurizado.

Presurizados.Los recipientes a presin son los que mayoritariamente entran en los procesos de plantas, entre los cuales tenemos: Separadores: Gas combustible entrada turbinas y compresores. Reflujo torres fraccionadotas. Tambor separador de mechurrios. Entrada de turboexpansores. Acumuladores: Drenaje cerrado. Aceite caliente. LGN a planta de proceso. Propano refrigerante. Pulmn sistema aire de instrumento. Torres: Fraccionadotas. Tratamiento. Secadoras silica. Tamices moleculares. Contactores de glicol. Empacadas. Reactores: Reactor cataltico. Equipos: Filtros. Intercambiadores.

Trampas de vapor.

PRDIDAS EN LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTOExisten seis tipos posibles de prdidas durante el almacenamiento:

1.

Prdidas por llenado.Son los vapores que se escapan del tanque mientras ste se llena. Ocurren cuando la presin interna del tanque excede la presin de alivio, ste tipo de perdidas ocurren en todos los tipos de tanques con excepcin de los presurizados y los de techo flotantes. En los de techo fijo las perdidas son voluminosas, ya que la presin de alivio es baja.

2.

Prdidas por respiracin.Ocurren cuando se exceden los lmites de cambio de presin o volumen del espacio de vapor, debido a los ciclos diarios de temperaturas. En los tanques de techo fijo se producen grandes prdidas por respiracin, mientras que en los de techo flotante estn prcticamente eliminadas. 3. Prdidas por almacenamiento o reposo. Ocurren principalmente en los tanques de techo flotante por desajuste entre el techo, el sello y el cuerpo del tanque; y son independientes de los cambios de nivel del lquido almacenado. Entre los factores que afectan el volumen de este tipo de prdidas estn: El tipo de construccin del tanque (soldado o remachado). El tipo de sello utilizado. El dimetro del tanque. La presin de vapor del producto almacenado. La velocidad promedio del viento.

Tambin se consideran como prdidas estacionarias a los vapores perdidos por escotillas, cuellos, vlvulas y cualquier otro tipo de abertura o accesorio. 4. Prdidas por ebullicin.

Son los vapores perdidos por la ebullicin de un lquido. Estas se presentan principalmente en los tanques techo fijo y en los primeros modelos de techo flotante debido al contacto entre el techo y el liquido. 5. Prdidas por vaciado. Son los vapores expelidos despus del vaciado del tanque. stas perdidas ocurren en todos los tipos de tanques menos en los de techos flotantes y en los presurizados. Durante el vaciado el espacio desocupado por el lquido se llena con aire de la atmsfera. Posteriormente el lquido que queda en el tanque comienza a vaporizarse para establecer el equilibrio liquido-vapor. Esto provoca que el volumen total de gas sea mayor que el espacio vaco y obliga a expulsar el exceso de vapores. 6. Prdidas por remojo. Consiste en la vaporizacin del lquido que se escurre por las paredes que quedan expuestas a la atmsfera cuando se vaca un tanque de techo flotante. El volumen de sta perdida es pequeo.

FACTORES DETERMINANTES DE LA TASA DE PRDIDASLos factores ms determinantes del volumen de las prdidas son: 1. Espacio libre promedio disponibles para el vapor (tank

outage).Este es un parmetro importante en los tanques de techo fijo, ya que a mayor espacio mayor es el volumen que debe respirar. El efecto de ste espacio es menos que directamente proporcional.

2. El dimetro del tanque.El dimetro del tanque afecta el volumen del espacio gaseoso y el tamao de la interfase liquido-gas. Sin embargo, su efecto sobre el volumen de perdida es menos que directamente proporcional. 3. Condicin del tanque. Cuando la estructura del tanque tiene dos o ms aberturas, se originan diferencias de presin que permiten la entrada de corrientes de aires en su interior y producen el escape de vapores. Como este tipo de prdida se origina por perforaciones en el techo, en los sellos, en los diafragmas o por cualquier falla similar en los accesorios de un tanque, la determinacin cuantitativa de su volumen es prcticamente imposible y solo se puede controlar por un buen programa de mantenimiento.

DISEO Y SEGURIDADNORMAS PARA EL DISEO DE RECIPIENTES:

Los recipientes han sido diseados por los siguientes cdigos: Atmosfricos: API-650; Tanques de acero soldados para almacenamiento de aceites. Baja presin: API-620; Diseo y construccin de grandes tanques de almacenamiento soldados de baja presin. Recipientes a presin: ASME seccin VIII, divisin1.

TIPOS DE RECIPIENTES CLASIFICACIN REGULACIN TANQUES ATMOSFRICOS PUEDEN SER CONSTRUIDOS DE Tanques de almacenamiento los ACUERDO A: cuales han sido diseados para operar 1. Underwriters, laboratorios, a presin desde la atmosfrica hasta INC, Estndar. 0.5psig 2. American Petroleum Institute Standar N 12A, N 650, N 12B, N 12D y N 12F. TANQUES DE BAJA PRESIN PUEDEN SER CONSTRUIDOS DE Tanques de almacenamiento que han ACUERDO A: sido diseados para operar a 1. American Petroleum Institute presiones entre 0.5psig y no ms de Standar N 620 15 psig 2. ASME, Seccin VIII (Estos tanques estn en la jurisdiccin de ASME, Seccin VIII, pero puede ser estampado el smbolo U) RECIPIENTES A PRESIN DEBEN SER CONSTRUIDOS DE Recipientes diseados para presiones ACUERDO A: de operacin superior a 15psig 1. Cdigo ASME Seccin VIII

CONSIDERACIONES A CUMPLIRLas lminas para los anillos, piso y techo pueden ser ordenadas por su espesor o basadas en su peso (libras por pie cuadrado) tomando en cuenta las siguientes consideraciones:

1.

-

El espesor de la lmina no debe ser menor que el espesor de diseo calculado o que el espesor mnimo permitido. 2. El peso de la lmina debe ser suficiente para garantizar un espesor no menor que el espesor de diseo calculado o que el espesor mnimo permitido. 3. Las lminas estn limitadas a un espesor mximo de 1.75 pulgadas, a menos que el diseo especifique un espesor de anillo mayor. Las lminas para colocar las bridas pueden ser de un espesor de 1.75 pulgadas. 4. Las bridas por utilizar en las boquillas de los tanques deben tener las propiedades fsicas especificadas en la ANSI B16.5. 5. La tubera por utilizar en las conexiones debe estar acorde con las siguientes normas: API Standard 5L, grades A and B. API Standard 5LX, grade X42. ASTM A53, grades A and B. ASTM A106, grades A and B. ASTM A671, A672. A691, carbon steel grades. ASTM A333, grades 1 and 6 ASTM A334, grades 1 and 6 ASTM A524, grades I and II ASTM A105. ASTM A181 ASTM A350, grades LF1 and LF2. Los electrodos para la soldadura de lminas deben estar conforme a las series de clasificacin E60, E70, E80: posicin de soldadura y otras condiciones, segn la condicin de AWS A5.1

CDIGOS Y REGULACIONESTodos los diseos de recipientes a presin estn basados en un cdigo. Diferencias bsicas en los requerimientos de diseo de estos cdigos pueden producir marcadas diferencias en el espesor de las paredes y costos.

Desarrollo del cdigo ASME en USA:En 1915fue publicado el primer cdigo para calderas. En 1925 el primer cdigo (Seccin VIII) por Unfired Pressure Vessel, basado en el esfuerzo permisible en factor de 5 sobre esfuerzo a tensin. En 1934 un cdigo unido API-ASME (Unfired Pressure Vessel for the Petroleum Industry). En 1950 nueva edicin de seccin VIII con factor 4 sobre 0s En 1968 completada la seccin VIII (cdigo para recipientes nucleares) con la publicacin de la seccin VIII.

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Cdigo ASME seccin VIII divisin 1:

Para recipientes sometidos a presiones externas o internas, debido a fuentes externas, aplicacin de calor de una fuente directa o indirecta o la combinacin de ambos. Se divide en tres subsecciones: Sub- seccin A: cubre los requerimientos generales aplicados a recipientes de presin. Sub- seccin B: cubre los requerimientos especficos aplicables a los diferentes mtodos usados en la fabricacin de recipientes a presin. Sub- seccin C: cubre los requerimientos especficos aplicables a los diferentes tipos de materiales utilizados en la construccin de recipientes a presin.

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El cdigo no cubre: Los que estn dentro del alcance de otras secciones. Hornos tubulares de procesos. Recipientes que son parte integral de componentes rotativos o mecanismos reciprocrantes como bombas, compresores, turbinas, generadores, motores y cilindros hidrulicos o neumticos donde la primera consideracin y esfuerzo son derivados de requerimientos funcionales de algunos de estos aparatos. Tuberas, componentes de tuberas, flanges, tornillos, empacaduras, vlvulas, juntas de expansin, accesorios, etc. Tanque de suministro de agua caliente calentada por vapor u otra fuente indirecta donde ningunas de las siguientes limitaciones excedan: El calor de entrada de 200000BTU/hr (58.6KW) Temperatura del agua de 210F(99C). Capacidad nominal de agua de 120gal(454lit) Recipientes que tienen una operacin interna externa que no excede de 15psig. Recipientes que tienen un dimetro interno, ancho, altura o seccional diagonal que no excede de 6(152mm) con ninguna limitacin de longitud de recipiente a presin Presiones hasta 3000psig.

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Normas de PDVSA:Para los recipientes se dispone y se utiliza: ENG. ESPEC. N PDVSA-D-211-PRT PRESSURE VESSELS (DIC. 86).

ENG. ESPEC. N PDVSA-D-251-PRT PRESSURE VESSELS DESING REQUERIMENTS (DIC. 86). ENG. ESPEC. N PDVSA-D-201-PRT TANKS (DIC.86) PROJECT DESING STANDARD VESSEL. SERIE 10603.2 DRAWING Y SERIE A2 (DRAWING). PRACTICAS DE DISEO PDVSA SECCIN 5A TAMBORES (MAR. 81) Guas de ingeniera para instalaciones de produccin, sistema de tubera y rea de Terminal martimo: SEPARADORES LQUIDO VAPOR.

SEGURIDAD Y MANTENIMIENTO

Consideraciones de seguridad.Los riesgos envueltos al entrar a un recipiente son: Insuficiencia de oxgeno. Atmsfera explosiva. Atmsfera txica.

Debido a los riesgos mencionados se debe: Evitar incendios al abrir el recipiente (sulfuro de hierro), por lo que se debe lavar con agua. Evitar atmsferas explosivas, por lo que se debe inertizar y ventear. Evitar atmsferas sin oxgeno para inspeccin por lo que se debe ventilar. Evitar atmsferas txicas (Ejem. HF) por lo que se debe neutralizar. Evitar contactos con el proceso por lo que se debe cerrar completamente el equipo. Conocer la proteccin personal en cada caso. Emitir la permisologa adecuada durante trabajos en recipientes.

Para dar mejor cumplimiento a lo anterior, se disponen de normas y procedimientos de prevencin de accidentes, entre los cuales citamos las ms usuales: - Procedimientos para abrir tambores o recipientes (N NPPI 028) - Procedimientos para trabajos en espacios confinados (N NPPI 024) - Procedimientos para instalacin de ciegos. (N NPPI 027).

Inspecciones de seguridad.

Los recipientes y reas de plantas son inspeccionados regularmente por compaas de seguridad para verificar las condiciones de equipos y personal ante una emergencia de planta.

Protecciones.Los recipientes a presin deben constar de: vlvulas de seguridad Vlvulas rompe vaco (tanques bajo presin) vlvulas a control remoto. protecciones del cableado y vlvulas asociadas. sistemas de diluvio de agua para enfriamiento en uso de incendio.

Mtodos de inspeccin.Partculas magnticas fluorescentes es el ms preciso mtodo de inspeccin para deteccin de grietas. Como mtodos alternativos la tcnica de atenuacin por ultrasonido, se puede utilizar en conjunto con programas de inspeccin en marcha.

Recomendaciones sobre niveles de inspeccin. Buena prctica inspeccin 100% soldadura en planta hidrosulfuradota e hidrogeno (ultrasonido). Plantas hidrgeno: Inspeccin cada 2 aos-Ultrasonido. Inspeccin baja prioridad, cada 2 aos(10% soldadura) Se deben inspeccionar tanques de GLP a soldaduras internas. Se recomienda establecer frecuencias y mtodos de inspeccin en circuitos de tuberas adyacentes a los recipientes considerados crticos. Plantas compresoras: frecuencia entre 6 meses y un ao usando ultrasonido (especialmente conexiones TE y cabezales). Se estn haciendo convenios para desarrollar la tcnica de perfilaje neutrnico y trazadores radioactivos para detectar las grietas en equipos. La presencia de H2S representa unas de las principales cusas de agrietamiento de equipos. Adems los cianuros (en plantas catalticas) en fraccionamientos livianos pueden ser unos de los principales causantes de agrietamiento inducido por hidrogeno.

Se debe analizar condiciones reales de operacin y cuantificar niveles de elementos corrosivos para definir el estado del equipo.

Para equipos ya existentes:

Se debe hacer estudios de calidad del gas manejado, presencia parcial de H2S y temperaturas esto en plantas de H2S(esto en plantas compresoras) En corrientes de gas con un mximo de 80ppm de H2S se puede bajar la tasa de corrosin con el uso de inhibidores. Despus de reparar grietas por ataque inducido por hidrgeno y aminas se debe hacer tratamiento trmico post-soldadura.

Para recipientes nuevos: Prueba Hidrulica de aceptacin: - 1.25 a 1.5 veces presin de diseo. - Se debe tomar en cuenta la columna hidrosttica. Prueba de presin neumtica de aceptacin: - 1.25 a 1.5 veces presin de diseo. - Se utiliza donde no se usa agua (debe evitarse al mximo) - Genera de 200 a 400 veces energa que una bomba hidrulica. Prueba combinada hidrulica/neumtica: Para recipientes de almacenamiento de gran tamao. Se llena parcialmente con agua y se aplica presin neumtica a la superficie libre del mismo. La presin no debe exceder el 90% del esfuerzo a deformacin o prueba del material del recipiente. Prueba contra fugas o filtraciones: (Hemerticidad) Se realiza a presin por debajo de la presin de trabajo para detectar filtraciones en juntas. En ningn caso excede 10% presin de diseo.

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Para recipientes que han estado en servicio: Las pruebas de sobrepresin pueden realizarse como un chequeo peridico solo en aquellos recipientes que no cuentan con punto de acceso que permitan a los inspectores a realizar la inspeccin visual completa. Las pruebas de sobrepresin se realizan despus de una refraccin o modificacin del recipiente a una presin de 1.25 a 1.5 veces presin de diseo.

Las pruebas de fugas se hacen cada vez que un equipo es sacado fuera de servicio.

Procedimientos y precauciones durante la realizacin de pruebas de presin en recipientes: Deben ser seguras para el personal que la realiza y para el equipo. Cuando los recipientes estn bajo presin no debe ser sometidos a esfuerzos externos. Las personas no deben acercarse al recipiente hasta que la presin no sea reducida a nivel seguro. Si finaliza la prueba para drenar el liquido la presin debe ser aliviada gradualmente por el tope del recipiente, el drenaje puede colapsarse si este no se ventea adecuadamente. Esto ocurre especialmente en recipientes grandes de poco espesor de pared. En pases tropicales es improbable la ocurrencia de fracturas debido a la baja temperatura del lquido de prueba, es recomendable que este se utilice a valores por encima de los 7C. Se deben ventear todas las conexiones para evitar bolsas de aire. En recipientes de acero inoxidable, el contenido de cloruros en el agua debe ser controlado muy de cerca para prever fracturas por corrosin bajo tensiones cuando el recipiente este en servicio. Verificar que los soportes y fundaciones pueden resistir la carga o peso total durante la prueba. Esto es importante en tanques de gran altura, las cuales en operacin trabajan con poco inventario. tomar en cuenta tapones roscados u otras conexiones. en pruebas neumticas la energa desarrollada puede causar una explosin de gran magnitud si sucede una falla. Para este tipo de prueba se debe tomar en cuenta los siguiente: Colocar el recipiente en una fosa a prueba de explosiones. Evacuar todo el personal no involucrado. Proteger el personal esencial ubicndolos detrs de paredes u obstculos resistentes. Utilizar protectores faciales de alta resistencia al impacto durante todo el tiempo de la prueba. No acercarse al recipiente antes de reducir la presin. Antes de la prueba el recipiente debe ser inspeccionado cuidadosamente. Debern incluir radiografas u otros ensayos destructivos a los cordones de soldadura. Los recipientes construidos con materiales frgiles no deben ser sometidos a pruebas neumticas. Se debe reducir los espacios internos para bajar el nivel de energa acumulada durante la prueba.

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MTODOS PARA MEDIR UN TANQUE Mtodo directo.1. Ponerse en posicin para que al abrir la claraboya, los vapores que se encuentren en el tanque no le den en la cara. 2. Enganchar la plomada a la cinta y abrir la claraboya de medicin. 3. Sostener el carrete con una mano y bajar la cinta lentamente entre el dedo pulgar y el dedo ndice de la otra mano, hasta que la plomada toque ligeramente el fondo del tanque. 4. Recoger la cinta con el carrete hasta que aparezca la parte donde el lquido dejo la marca que indica su nivel. 5. Anotar con exactitud la medida. 6. Limpiar la cinta con estopa mientras que la retire completamente, dejando caer el lquido en la claraboya y evitar que se ensucie el techo. 7. Cerrar la claraboya para cumplir con las normas de seguridad. 8. Desconectar la plomada de la cinta, cargar el equipo de tal manera que permita bajar del tanque con una mano libre y reportar la medida en la manera establecida. Avisar al supervisor de: - Cualquier cambio repentino de nivel. - Cuando el nivel se aproxima a su medida mxima permitida. - Cuando el nivel se altere sin motivos, bien sea por descuido o por vlvulas defectuosas.

Mtodo indirecto.1. Ponerse en posicin para que al abrir la claraboya, los vapores que se encuentren en el tanque no le den en la cara. 2. de medicin. 3. Introducir la cinta hasta que halla penetrado ms o menos de 6 a 8 o 15 a 20 cm. Enganchar la plomada a la cinta y abrir la claraboya

4. claraboya.

Anotar la medida indicada por la cinta al borde de la 5. Retirar la cinta, anotar la medida en la parte mojada de la plomada y deducir esta medida de la anterior. 6. sta diferencia representa la altura de luz y al deducirla se obtiene la medida de liquido del tanque.

SEGURIDAD EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO Muro de retencin.Se construyen de tierra o material a prueba de fuego que debe estar estabilizado para impedir la accin erosiva del viento y de las lluvias. Deben tener una capacidad igual al volumen de los tanques rodeados para atrapar los productos en casos de rotura de uno o de todos los tanques.

Rociadores de agua.Se utilizan como medio de proteccin para las esferas en caso de que estn expuestas a un incendio y se alimentan por una lnea de agua que funciona desde el exterior del muro contra incendio.

Cables de tierra.Se requiere en todos los tanques para impedir la acumulacin de electricidad esttica para el movimiento del lquido y para descargar a tierra la electricidad de los relmpagos. Son generalmente barras de cobre colocadas en la tierra adyacente al tanque, y se conectan firmemente a una boca de inspeccin, o directamente al casco del tanque por medio de un cable corto.

Proteccin catdica.Los tanques cuyas base reposan sobre el suelo, estn sujetos a corrosin por las sales de los minerales del suelo. Para impedir esto, a travs de un rectificador que contiene la corriente alterna a directa, se suministra una carga mnima de electricidad de unos miliamperios, que teniendo un signo opuesto al del suelo neutraliza el rea de contacto.

CONSIDERACIONES DE DISEO Factores de diseo.Los factores de diseo por considerar son:

Temperatura de diseo, segn la temperatura del fluido por almacenar. Gravedad especfica del fluido que se va a almacenar. Corrosin permisible, segn el fluido que se va almacenar. Velocidad del viento, segn la altura y zona donde estar ubicado el tanque.

Cargas externas.El diseo debe considerar la magnitud y direccin de las cargas externas.

Medidas de proteccin.Se pueden tener medidas de proteccin especiales en cuanto al diseo de la fundacin, corrosin permisible, estructura, etc o cualquier otra medida de proteccin necesaria segn las condiciones de operacin y la ubicacin del tanque.

ALMACENAMIENTO SUBTERRANEOEl almacenamiento subterrneo de gas natural es una industria creciente que ayuda a los proveedores de gas a satisfacer la demanda fluctuante. Los ingenieros que disean, construyen y vigilan rutinariamente las instalaciones de almacenamiento de gas dependen de un rango de tecnologas que abarcan desde la explotacin de minas de sal hasta los conocidos y ultra modernos mtodos de caracterizacin de yacimientos y construccin de pozos. En los ltimos 20 aos, ha aumentado sustancialmente el uso de los sistemas subterrneos de almacenamiento. La mayor parte del espacio de almacenamiento se ha desarrollado en yacimientos salinos estratificados o en forma de domo, para aprovechar las propiedades autoregenerativas de los minerales salinos a profundidades relativamente grandes. El desarrollo de espacio de almacenamiento ms profundos y ms sofisticados ha ocasionado que sea necesario evaluar, con mayor precisin el comportamiento estructural de las aberturas, especficamente la magnitud y la velocidad del flujo de la sal de la roca natural a temperaturas relativamente constante durante periodos de tiempo prolongados. Los incentivos financieros y ambientales para operar las cavernas utilizando el mtodo seco, en el cual no se inyecta salmuera para reemplazar el producto durante la extraccin, tambin han contribuido a la necesidad de refinar los clculos de las prdidas potenciales en el volumen de almacenamiento durante la vida de la caverna. ANTECEDENTES: El primer sitio de almacenamiento subterrneo de gas documentado fue inaugurado en el Condado de Welland, Oritario, Canad, en el ao 1915.En el ao 1916, el yacimiento de Zoar, cerca Bfalo, Nueva York, se convirti en el primer proyecto de almacenamiento de gas en los Estados Unidos y aun hoy sigue funcionando. La operatoria de estos proyectos consista en inyectar el gas producido en otras partes en los yacimientos de hidrocarburos agotados durante el verano, y luego extraerlo para su utilizacin en el invierno. Tambin

en 1916, Deutsche Erdoel AG recibi una patente alemana por el mtodo de disolucin local de cavidades de sal para almacenar crudo y destilados. En las dcadas subsiguientes, se registraron pocos avances en la tecnologa de almacenamiento de gas, pero la actividad se reactiv en Estados Unidos en 1950. Ese ao, se almacenaron por primera vez lquidos del gas natural por el mtodo de disolucin local de una cavidad de sal en el yacimiento de Keystone, Texas, EUA. En 1961 se utiliz por primera vez una caverna de sal estratificada, en Marrysville, Michigan, EUA, para almacenar gas natural. Estos proyectos de almacenamiento de gas se pusieron en marcha para llevar el suministro de gas a los crecientes centros poblacionales, cuando la demanda superaba la capacidad de las lneas de conduccin de acero. Durante el ao 1970, se inaugur en Eminente, Mississipi, EUA, la primera instalacin en una caverna lixiviada en un domo salino. Este sistema fue creado para reemplazar la produccin del Golfo de Mxico, que deba interrumpirse cuando se producan huracanes. Se han diseado estructuras similares para almacenar reservas estratgicas de petrleo y gas como medidas de proteccin de la seguridad nacional. Para el ao 2002, existan mas de 550 instalaciones de almacenamiento subterrneo de gas natural en todo el mundo, de las cuales aproximadamente dos tercios se encuentran en los EUA y la mayora del resto en Europa. Gran parte del almacenamiento se realiza en sistemas de rocas porosas, yacimientos de petrleo y gas agotados, o bien acuferos, aunque tambin existen instalaciones de tipo caverna. En Europa han proliferado las instalaciones de tipo cavernas de sal, gracias a la abundancia de depsitos salinos naturales y a una historia importante en materia de explotacin de minas de sal. Las cavernas de sal tambin se utilizan con fines de almacenamiento de gas en EUA, especialmente cerca del Golfo de Mxico. Las instalaciones de almacenamiento en minas abandonadas o en cavernas de rocas son menos comunes. Una de las empresas lderes en diseo y construccin de almacenamiento de gas natural es Kavernen Bau-und Betriebs-GmbH (KBB), ahora Schlumberger, KBB ha participado en ms de 100 proyectos de ste tipo en todo el mundo. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: El gas natural se ha convertido en las ltimas dcadas en una fuente de combustible con gran demanda, ya sea a nivel de uso domstico o industrial, esto ha hecho que se incremente la produccin del mismo, pero con esto nace la inquietud de almacenar todo ese gas que ha sido extrado de los yacimientos. Existen diferentes tipos de almacenamiento de gas ya sea a nivel de superficie o a nivel subterrneo, pero los almacenamientos superficiales son tanques que requieren de una gran inversin, lo que pone cuesta arriba la implementacin o ampliacin de los recipientes de almacenamiento ya

existente, esto se debe a los bajos precios del gas en el mercado, lo cual le resta rentabilidad econmica a cualquier proyecto de este tipo. La inversin tanto en instalaciones de almacenamiento como en terrenos se puede reducir con frecuencia mediante el almacenamiento subterrneo. Tambin se utilizan medios porosos entre rocas impermeables. Se pueden formar cavidades en lechos y cpulas de sal mediante la disolucin de esta ltima y su bombeo hacia el exterior. En muchos lugares se puede encontrar formaciones geolgicas apropiadas para algunos de stos mtodos. La aplicacin ms extensa ha sido el almacenamiento de productos petroleros, tanto lquido como gaseoso en la parte del suroeste de Estados Unidos. Desde comienzo de los aos 50s la industria petrolera a nivel mundial ha confiado cada vez ms en el almacenamiento en cavernas subterrneas construidas en depsitos de sal y roca dura. Estas ofrecen muchas ventajas sobre el almacenamiento en superficie, lo cual permite el almacenaje presurizado de grandes volmenes de producto en forma segura a una fraccin del costo mediante el empleo de tanques y ocupando menor espacio en superficie. De lo anteriormente dicho surge la necesidad de estudiar el almacenamiento de gas a nivel de subsuelo, en depsitos naturales ya existentes como es el caso de de las cavernas de sal y carbn formadas producto de la explotacin de los mismos o por la naturaleza como las cavernas rocosas, tambin el uso de yacimientos que han sido depletados por produccin y que pueden ser reutilizados para almacenar gas. Todo esto con el propsito de asegurar el abastecimiento del preciado combustible y optimizar el tipo de almacenamiento, abaratando de este modo el consumo de energa, ya que a nivel de subsuelo solo se necesita hacer un buen estudio geolgico e implementar normas y especificaciones que hagan seguro el proceso de almacenaje. 4.2 TIPOS DE ALMACENAMIENTO En la actualidad los pases que carecen de grandes reservas de gas como combustible para cubrir su demanda interna se han visto en la necesidad de importar el gas de pases como el nuestro y almacenarlos para tener reservas que satisfagan sus necesidades, tal es el caso de los Estados Unidos y Mxico, pioneros de esta tecnologa. 4.2.1 Almacenamiento en Cavernas Salinas Este tipo de formaciones se presta como una de las ms importantes para almacenaje del gas por presentar excelentes caractersticas sellantes y por sus cualidades plsticas que evitan la formacin de fracturas y por ende las fugas del material de almacenaje debido a la impermeabilidad o sello formado. Una de las razones ms importantes para almacenar gas en cavernas salinas es que el gas puede extraerse fcilmente sin grandes prdidas de presin que normalmente se originan por el flujo del mismo a travs del medio poroso.

4.2.1.1 Inestabilidad Estructural de la Caverna Este fenmeno ocurre en la mayora de las cavernas salinas debido a la acumulacin de esfuerzos o sobrepresin de las costras o capas de sal formadas en las paredes cercanas a la caverna, es importante estudiar el estado de los esfuerzos, ya que estas formaciones salinas son ricas en propiedades plsticas sensibles a la deformacin durante el vaciado del gas de almacn. 4.2.1.2 Prdidas del Volumen de Almacenamiento Este problema al igual que el anterior se origina tambin por la redistribucin de los esfuerzos en aquellas partes de la caverna donde los esfuerzos son mnimos ocurriendo un ligero hundimiento de la pared dando como resultado prdidas de volumen del producto almacenado. 4.2.1.3 Filtraciones Esto ocurre cuando la presin del gas almacenado sobrepasa la presin de la formacin originando filtraciones por la abertura de fracturas, en la mayora d los casos el fluido almacenado migra hacia otras cavernas que trabajan a una presin de operacin menor. 4.2.1.4 Proceso de Lixiviacin de la Sal para formar una Caverna Para este proceso se utiliza una sarta de produccin por donde se bombea agua dulce para disolver la sal e ir cavando para crear la caverna, por un lado entra el agua dulce y por otro lado sale la salmuera. Normalmente el volumen de agua requerido para formar la caverna depende de la solubilidad de la sal, se usan generalmente ocho volmenes de agua para disolver un volumen de sal. 4.2.1.5 Anlisis de la Inversin requerida para la formacin de una caverna salina Para la implementacin de un proyecto de almacenamiento en cavernas salinas se requiere de moderados costos debido al proceso utilizado para extraer la sal (ver figura 2.8 del captulo II Marco Terico), desde esta expectativa se debe analizar la rentabilidad econmica de la misma y las necesidades a cubrir, por ejemplo para el ao 2003 almacenar 100 MMPC de gas a mxima presin tena un costo de un dlar por pies cbico a almacenar, si se desea almacenar a un mnimo de presin tena un costo de 0.7 dlares por pies cbicos, esto para tener una idea clara de cuanto cuesta almacenar gas en una caverna. 4.2.2 Almacenamiento de gas en Yacimientos Depletados

Por lo general los yacimientos candidatos (Ver figura 2.9 del captulo II) para almacenar gas, son precisamente aquellos que agotaron su energa producto de la produccin del mismo y los recomendados son los de gas por las facilidades que este dispone por ser el fluido a almacenar gas. Estos yacimientos requieren de menores costos de inversin, puesto que ya la infraestructura existe, solo se debe disear un buen plan de inyeccin y produccin del gas. Producir un pie cbico de gas almacenado en un yacimiento depletado es ms costoso que en las cavernas de sal pero ms rentable en cuanto a inversin de infraestructura se refiere y el alza en el costo de produccin se debe a la gran cantidad de energa que se necesita para producir y/o levantar el gas (Presin) ya que en yacimientos agotados las prdidas de presiones son mayores por la complejidad de este tipo de formaciones (Heterogeneidad). Estos yacimientos no presentan problemas de deformaciones como es el caso de las cavernas de sal, ya que son formaciones rocosas duras, pero si presentan problemas de arenamiento por los cambios bruscos de presin de operacin requerido para producir el gas. 4.2.3 Almacenamiento en Acuferos Convertidos Almacenar en acuferos (Ver figura 2.11 del captulo II) es un poco ms complejo y requiere de un exhaustivo estudio geolgico para determinar si la zona disponible para el almacenaje est sellada o posee un capa impermeable a modo de sello, la gran ventaja de este tipo de almacenamiento es que el acufero convertido puede aportar una gran cantidad de energa para producir el gas y mantener la presin de operacin, esto redunda en el ahorro de costo de produccin del gas almacenado, porque si el acufero es infinito y activo, la presin se mantendr durante un horizonte prolongado, dejando claro que los acuferos candidatos son de agua salada y no de agua dulce que son las apta para el consumo humano. 4.2.4 Almacenamiento en Cavernas de Roca Dura Aunque ya se ha probado esta tecnologa para el almacenamiento de gas (Ver figura 2.13 del captulo II), resulta un poco dificultosa y laboriosa de realizar, primero por el estudio de subsuelo para determinar si la formacin es lo suficientemente dura como para soportar altas presiones y segundo por lo problemtico de cavar a pesar de que se utilizan tcnicas similares a las ya existentes utilizadas para las minas, para probar si estas estn selladas y son resistentes normalmente se le hace una prueba neumtica inyectando gas a una presin promedio a la de operacin que se desea para el almacenaje. 4.3 ANLISIS COMPARATIVO DE LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO ENTRE UNA CAVERNA DE SAL Y UN ACUFERO

En lo que respecta a capacidad de almacenaje los acuferos tienen mayor volumen, pues son formaciones ya existente con esa inmensa capacidad, mientras que las cavernas deben ser construidas y esto limita el volumen, ya que cavar una caverna con mayor tamao para almacenar implicara mayor inversin, llegando al extremo de hacer que el proyecto sea antieconmico. En la tabla 4.1 se muestra los valores. Tabla 4.1 Comparacin entre una Caverna de Sal y un AcuferoVARIABLES Volumen til (MMPC) Presin Max/Min (lpc) Gas Colchn Productividad Rotacin por Ao Inversin ($) CAVERNA SALINA 1765.73 2610.68 / 870.23 40% 10 das 10 aos 42.105.263,00 ACUFERO 0.0177 a 35314.67 2175.57 / 1160.30 50% 100 das 1 ao 14.7368.421,00

4.4 ANALISIS DE VARIOS EJEMPLOS CITADO DE ALMACENAMIENTO PARA CAVERNAS SALINAS Para profundizar ms en nuestro anlisis se muestra a continuacin un ejemplo de una caverna salina construida en Mxico, Francia y Portugal, la capacidad de almacenaje, la presin de operacin y la profundidad de cada una respectivamente. Tabla 4.2 Caractersticas de una caverna Tpica de Sal en MxicoCAVERNA SALINA TIPICA Presin Operacin (lpc) 870 - 2610 Capacidad Prod 70 (MMpie3/dia/poz) Capacidad til 1412.6 (MMpie3) Capacidad Total (MMpie3) 2295.5

Profundidad (pie) Dimetro (pie) Volumen Agua/Salm (MMpie3) Altura (pie)

3280 - 3940 165 105.9 141.3 820

Tabla 4.3 Caractersticas de una caverna Tpica de Sal en FranciaCAVERNA SALINA TIPICA Presin Operacin (lpc) 2300 Capacidad (MMpie3/dia/poz) Capacidad til (MMpie3) Prod 50 1000

Profundidad (pie) Dimetro (pie) Volumen Agua/Salm (MMpie3)

2000 150 90 - 100

Tabla 4.3 Caractersticas de una caverna Tpica de Sal en Francia (Continuacin)CAVERNA SALINA TIPICA Capacidad Total 1500 (MMpie3)

Altura (pie)

1000

Tabla 4.4 Caractersticas de una caverna Tpica de Sal en PortugalCAVERNA SALINA TIPICA Presin Operacin 2450 (lpc) Capacidad Prod 60 (MMpie3/dia/poz) Capacidad til (MMpie3) Flujo Mx. (MMpie3) Inyeccin 67.8 5085

Flujo Mx. Extrado (MMpie3) Dimetro (pie) Volumen Agua/Salm (MMpie3) Altura (pie)

508.5 190 80 95

1200

Se puede notar que la variacin de caverna a caverna es mnima a pesar de que las propiedades de la formacin salina son diferentes, pero las condiciones de diseo son similares, incluyendo las dimensiones. 4.5 ANALISIS Y COMPARACIN DE LOS COSTOS DE INVERSIN PARA UNA CAVERNA SALINA, UN YACIMIENTO AGOTADO Y UN ACUFERO. Las figuras 4.1 4.4 muestran la tendencia de los costos de Inversin para la realizacin de almacenamiento de gas en cavernas salinas, yacimientos agotados y acuferos convertidos.

Figura 4.1 Anlisis de Inversin de Costos para Cavernas Salinas.

Figura 4.2 Anlisis de Inversin de Costos para Campos Agotados.

Figura 4.3 Anlisis de Inversin de Costos para Acuferos Convertidos. Los costos de inversin resultaron mayores en las cavernas salinas que en los yacimientos depletados y acuferos convertido y esto se debe a que las cavernas hay que construirlas, es decir, crear la infraestructura, mientras que los yacimientos depletados, son formaciones ya existentes que poseen las condiciones requeridas para el almacenamiento y hasta la infraestructura, al igual que los acuferos que son formaciones ya existentes en el subsuelo, la desventaja o gran diferencia radica en el costo de produccin por pie cbico de gas, porque se demostr mediante los anlisis realizados anteriormente que los yacimientos o formaciones rocosas necesitan de mayor energa para producir el gas (proceso de vaciado), mientras que los acuferos convertidos aportan energa proveniente de la activacin del mismo (presin aportada por el empuje de agua).

Figura 4.4 Anlisis Comparativo de Inversin de Costos para Acuferos, Cavernas salinas y Campos Agotados.

Como las cavernas salinas es una de las que ms requiere trabajo, pues se deben partir de cero para su construccin a continuacin se muestra un grfico (Figura 4.5) donde se distribuye los costos por mecanismos realizados desde el Proceso de lixiviacin de la sal hasta el gas colchn utilizado, con el fin de dar claridad en lo que respecta a la creacin de un proyecto de esta magnitud.

Figura 4.5 Distribucin de costos para una Caverna salina. Finalizando con el anlisis de resultados se deja ver la necesidad que tienen aquellos Pases que no poseen grandes reservas de gas, pero si una gran demanda del mismo, de almacenar el gas para garantizar el abastecimiento y suministro del mismo, de esta necesidad naci la bsqueda de almacenar el combustible a nivel de subsuelo dando paso al nacimiento de estas nuevas tecnologas.

En nuestro Pas no se ha implementado an este tipo de tecnologa, pues Venezuela es un pas con altas reservas de gas que ms bien se est abriendo paso a las exportaciones para abastecer de gas estos pases que tienen gran dficit del mismo, pero si se cuenta con una larga trayectoria en los procesos de inyeccin a nivel de subsuelo (Yacimientos Agotados) pero con el fin de mejorar o mantener la presin de estos yacimiento para que sigan su vida productiva. 4.6 ANALISIS DE LA INVESTIGACIN REALIZADA PARA DETERMINAR SI EN VENEZUELA SE DAN LAS CONDICIONES PARA ALMACENAR EN EL SUBSUELO. Despus de haber consultado a expertos de la industria petrolera y las referencias bibliogrficas, pudimos constatar que en nuestro Pas las zonas a nivel de subsuelo disponibles para el almacenamiento de gas, son yacimientos ubicados al norte de Monagas que han sufrido una extrema declinacin de presin y han alcanzado su lmite econmico, y aplicar procesos de recuperacin secundaria a este tipo de formaciones no es rentable. Si se piensa en almacenar gas pues estos yacimientos tienen una gran capacidad y constan de la infraestructura y el estudio geolgico requerido, bastara solo implementar un plan de almacenamiento y poner en marcha esta tecnologa en Venezuela. Tambin hay Yacimientos petroleros en el Norte de Anzotegui que tienen asociado inmensos domos salinos y debido a que el objetivo de la industria petrolera es producir hidrocarburos, estos domos de sal son obviados, desviados y no se ha hecho una caracterizacin del mismo para por lo menos contar con informacin base y porque no un estudio de aplicabilidad de almacenamiento en domos salinos. En parte el hecho de que en nuestro Pas no se almacene a nivel de subsuelo es debido a que poseemos grandes reservas de gas natural y en vez de almacenar nos interesa ms exportar desde el punto de vista de negocio, no contrario a esto, los Pases que almacenan gas en el subsuelo o superficie, carecen de grandes reservas de gas o su demanda de consumo es mayor de lo que ellos pueden producir o disponen, por esta razn se implement esta tecnologa, con el fin de garantizar la demanda interna y tener una fuente de abastecimiento. En nuestro Pas hay una buena cantidad de acuferos que tambin pueden ser sometido a estudio para determinar si poseen las condiciones ptimas para almacenar gas, pero para nuestra industria si se llegase a tener la necesidad de almacenar le resultara ms econmico almacenar en yacimientos depletados que ya se conocen que partir desde cero a investigar nuevas formaciones, pues resultara costoso. En resumidas partes si existe en Venezuela formaciones a nivel de subsuelo que tienen las condiciones requeridas para almacenamiento, quedara de parte de nosotros implementar, disear e innovar con estas nuevas tecnologas.

4.7 ANALISIS DE LA INVESTIGACIN REALIZADA PARA ESTUDIAR LAS INNOVACIONES TECNOLGICAS EN CUANTO AL ALMACENAMIENTO. En lo que respecta a nuevas tecnologas nos encontramos con que los pases que ya tienen experiencia en la materia utilizan tcnicas implantadas remotamente, tal es el caso de cavar cavernas rocosas, donde se utiliza la misma tcnica de excavacin para cavar minas, en el caso de cavernas salinas se utilizan tcnicas modernas de perforacin con materiales altamente resistentes a la corrosin, pues la sal es altamente corrosiva y el proceso que se lleva a cabo para cavar consiste en inyectar agua dulce para disolver la sal creando una salmuera que es extrada por tuberas a superficie. La innovacin tecnolgica ms relevante que encontramos fue las tcnicas modernas utilizadas para detectar formaciones salinas o domos de sal en el subsuelo, los antecedentes indican que inicialmente se utilizaba ssmica 2D y 3D y se corran registros elctricos, pero en la actualidad se utiliza tecnologa satelital, registros de imgenes y registros geomecnicos de la formacin para determinar los puntos de esfuerzos mnimos y mximos de la formacin que son de gran importancia a la hora de almacenar para evitar colapso de las paredes o hundimiento (fracturas) y fugas del producto de almacenaje.

Las cavernas de roca pueden ser en formaciones salinas suficientemente espesas (capas o Las cavernas de sal se lixivian explotadas con tecnologas tradicionales en la mayora de los domos), de perforadas pro(gneas, hasta profundidades de 2000 metros. Las dimensiones de las agujeros metamrficas, tipos roca sedimentarias), lo que abre un amplio abanico de cavernas llegan ubicacin. 300 m. de altura y 60 m. de dimetro, con volmenes que posibilidades de hasta los generalmente oscilan entre 100 000 - 800 000 metros cubicos - a veces mayores. Las Las cavernas de roca no alineadas y alineadas propiedades especficas deadecuadas para el resultan principalmente la sal la hacen ideal para albergar cavernas estables y a prueba de almacenamiento para productos hidrocarburos fugas, adecuadas de el almacenamiento de hidrocarburos gaseosos y lquidos, as como de lquidos, como el GPL, gasolinas, etc. aire comprimido.

Proyecto de almacenamiento estratgico de gasolina en caverna de roca dura Almacenamiento en caverna de roca no alineada en los EE.UU.

Formacin geolgica Tiza Caliza Esquisto / nafta Limo Dolomita Granito Total

N Proyectos 3 17 39 1 1 11 72

N de % Proyectos 4.1 Amoniaco 2 2.8 23.6 Butano 15 20.8 54.2 Etano 2 2.8 1.4 Gas natural 1 1.4 1.4 Propano 45 62.4 15.3 Propileno 4 5.6 Impresin artstica de la caverna de almacenamiento de gas de EWE AG en Nttermoor Varios productos 3 4.2 100 Total 72 100 N de Cavernas 111 3 30 190 (8) 3 337 + (8)

de %

Productos

Lista detallada de referencias Producto a almacenar sobre cavernas dede Proyectos N roca (en ingls) Petrleo crudo 8 Gasolinas 1 GPL 8 Gas natural 31 Gas natural (cavernas reconvertidas) (2) Aire comprimido 2 Total 50 + (2)

Lista detallada de referencias sobre cavernas de sal (en ingls)

Los espacios porosos interconectado en formaciones adecuadas de roca con una capa lo suficientemente espesa de rocas, pueden ser utilizados para el almacenamiento de gas natural y de aire comprimido. Los acuiferos, y los yacimientos agotados de petrleo y de gas, pueden utilizarse para el desarrollo de grandes almacenamientos poro-permeables.

Instalaciones de Schmidhausen

superficie

del

almacenamiento

Impresin artstica del poro-permeable porp-permeable PREUSSAG ENERGIE / BEB / MOBIL

Schmidhausen

Almacenamiento de gas natural comprimido N de Proyectos Acuferos 8 Yacamientos agotados 8 Total 16Exista una lista detallada de referencias sobre estudios de formaciones porosas (en ingls)

Las partes visibles de un almacenamiento subterrneo son la cabeza de pozo, las instalaciones de almacenamiento y lixiviacin, y las tuberas de transporte. Las instalaciones de superficie se usan para construir las cavernas (sal), para suministrar agua fresca y eliminar la salmuera, para inyectar y extraer el producto almacenado, y para controlar el almacenamiento.

Planta de manejo de Almacenamiento subterrneo EWE AG Nttermoor

gas

Seccin de la planta operadora de salmuera del almacenamiento subterrneo de gas Versorgung und Verkehr GmbH Kiel

Planta de compresin en al almacenamiento subterrneo de gas de EWE AG Nttermoor

Equipos de manipulacin del gas en almacenamiento subterrneo EWE AG Nttermoor

el