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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS Y ENERGÍA Titulación: Grado en Ingeniería de los Recursos Energéticos Combustibles y Explosivos Proyecto fin de grado DISEÑO DE UNA HOJA EXCEL PARA UN TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE GASÓLEO DE AUTOMOCIÓN JAVIER MANZANERO SÁNCHEZ JULIO 2015
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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS Y ENERGÍA
Titulación: Grado en Ingeniería de los Recursos Energéticos Combustibles y Explosivos
Proyecto fin de grado
DISEÑO DE UNA HOJA EXCEL PARA UN TANQUE DE
ALMACENAMIENTO DE GASÓLEO DE AUTOMOCIÓN
JAVIER MANZANERO SÁNCHEZ JULIO 2015
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MINAS Y ENERGÍA
Titulación: Grado en Ingeniería de los Recursos Energéticos Combustibles y Explosivos
DISEÑO DE UNA HOJA EXCEL PARA UN TANQUE DE
ALMACENAMIENTO DE GASÓLEO DE AUTOMOCIÓN
Realizado por: Javier Manzanero Sánchez
Dirigido por: Luis Jesús Fernández Gutiérrez del Álamo
AGRADECIMIENTOS
Quisiera agradecer el apoyo y comprensión de mi familia, que siempre ha estado ahí
cuando la he necesitado.
Asimismo expresar mi especial agradecimiento a mi tutor de Proyecto Fin de Grado,
Luis Jesús Fernández, por su incondicional ayuda, dedicación y disponibilidad sin
escatimar en nada. Al igual que al profesor Enrique Querol que en todo momento ha
dedicado su tiempo en todo lo que he necesitado.
Por último he de mencionar a mis amigos que han estado junto a mí todo este tiempo.
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ÍNDICE
Documento 1: Memoria
1. Objetivos y alcance del proyecto ............................................. 5
2. Antecedentes .............................................................................. 6
2.1 Evolución del petróleo
2.2 Obtención del gasóleo en las refinerías
2.3 Almacenamiento y manipulación de productos de refinería
2.4 Características del petróleo
2.5 Características del gasóleo almacenado
3. Ubicación ................................................................................. 12
4. Códigos aplicables .................................................................. 13
5. Tipos de tanques ..................................................................... 14
6. Características básicas de diseño ......................................... 16
6.1 Vida útil de diseño
6.2 Sobrecargas del tanque
7. Dimensionamiento del tanque ............................................. 18
7.1 Diseño de la carcasa o envolvente
7.2 Diseño del fondo
7.3 Diseño del techo
7.4 Diseño del cubeto
8. Cálculo del peso del tanque .................................................. 33
8.1 Cálculo de peso para la envolvente
8.2 Cálculo del peso del techo
8.3 Cálculo del peso del fondo
8.4 Cálculo del peso total aproximado
2
9. Análisis de la estabilidad del tanque ................................ 35
9.1 Estabilidad del tanque debido a la acción sísmica
9.2 Estabilidad del tanque debido a la acción del viento
10. Criterios de diseño de las líneas ...................................... 39
10.1 Disposición de las tuberías
10.2 Cálculo del diámetro de las tuberías
11. Manual para la ficha Excel ................................................. 42
11.1 Datos de diseño
11.2 Datos de carcasa
11.3 Datos de fondo
11.4 Datos de techo
11.5 Conexiones y accesorios
11.6 Calidad de los materiales
11.7 Peso del tanque
Documento 2: Estudio económico
12. Presupuesto ......................................................................... 59
Documento 3: Anexos
Anexo A: Listado de materiales ............................................... 61
A.1 Materiales de construcción de tanques bajo la normativa API 650
A.2 Materiales de construcción de tanques bajo la normativa EN 14015
Anexo B: Soldaduras en el tanque de almacenamiento ...... 68
B.1 Juntas verticales del cuerpo
B.2 Juntas horizontales
B.3 Soldadura del fondo
B.4 Junta de la placa anular del fondo
3
B.5 Junta del cuerpo-fondo
B.6 Juntas para anillos anulares
B.7 Juntas de techo y perfil de coronamiento
B.8 Recomendaciones de soldadura
Anexo C: Accesorios del tanque .......................................... 75
C.1 Boquillas en las paredes del tanque
C.2 Manhole para el cuerpo o bocas de hombre
C.3 Boquillas y bridas para el cuerpo del tanque
C.4 Tipos de soldadura para bridas
C.5 Boquillas en las paredes del tanque
C.6 Elementos de conservación de energía dentro del tanque
C.7 Escaleras y plataformas
C.8 Tomas a tierra
Anexo D: Medidas de seguridad ......................................... 85
D.1 Protección contra la contaminación
D.2 Protección contra incendios
D.3 Medidas de seguridad e higiene
Anexo E: Sistemas de instrumentación y control ............ 93
E.1 Medidor de nivel mediante radar
E.2 Instrumento LTD
E.3 Medidor de nivel mediante flotador
E.4 Sensores de presión
E.5 Válvulas de control de presión
E.6 Medidores de caudal
E.7 Medidores de temperatura
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DISEÑO DE UNA HOJA EXCEL PARA UN TANQUE DE
ALMACENAMIENTO DE GASÓLEO DE AUTOMOCIÓN
DOCUMENTO 1: MEMORIA
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1. OBJETIVO Y ALCANCE DEL PROYECTO
El presente proyecto, consiste en el diseño básico de una hoja Excel para un tanque de
almacenamiento de gasóleo de automoción (gasóleo A). El presente tanque se ha
situado en el parque de almacenamiento de Loeches (Comunidad de Madrid).
Se han realizado los cálculos necesarios para el diseño de todas las partes de dicho
tanque, la envolvente, el fondo de tanque y el techo. Al igual que el cálculo de peso de
éste, y un listado de accesorios adicionales necesarios para su puesta en marcha.
Se ha desarrollado la programación en Excel, de una ficha para calcular los parámetros
principales del tanque diseñado.
Se ha llevado a cabo el diseño y fabricación de un tanque de acero, vertical, cilíndrico,
de fondo plano, no enterrado, soldados, para el almacenamiento de líquidos a
temperatura ambiente.
La capacidad del tanque es de un volumen nominal de 25.000 m3 y una altura de 20
metros, se almacenará gasóleo de automoción, con una densidad de 835 kg/m3. Este
tipo de gasóleo es el producto derivado del petróleo más consumido en España.
ABSTRACT
This project consists of the basic design of an Excel spreadsheet to a storage tank of
diesel fuel (oil A). This tank is located in the storage yard Loeches (Madrid).
It have been made the necessary calculations for the design of all parts of the tank, the
envelope, the tank bottom and roof. As the weight calculation thereof, and a list of
additional accessories required for its implementation and location.
It has been developed programming Excel, a record key parameters to calculate tank
designed.
It has been carried out the design and manufacture of a steel tank, vertical, cylindrical,
flat bottom, not buried, soldiers, for storing liquids at room temperature.
The tank capacity is of a nominal capacity of 25,000 m3 and a height of 20 meters,
diesel fuel is stored, with a density of 835 kg/m3. This type of oil is the oil product
most consumed in Spain.
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2. ANTECEDENTES
2.1 Evolución del petróleo
La palabra petróleo (Petroleum) viene del latín, petra que significa roca y de la
palabra griega óleum que significa aceite. El petróleo es un líquido oleoso bituminoso
de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas, al que también se le
conoce como crudo petrolífero o simplemente crudo.
Durante mucho tiempo se empleó para el calafateado de barcos, la impermeabilización
de tejidos o la fabricación de antorchas. En la época del Renacimiento, se empezó a
destilar el petróleo para obtener lubricantes y productos medicinales; sin embargo la
auténtica explotación del petróleo no comenzó hasta el siglo XIX con la Revolución
Industrial. En 1852, el físico y geólogo canadiense Abraham Gessner obtuvo una
patente para producir a partir de petróleo crudo, un combustible para las lámparas
relativamente limpio y barato, el queroseno. Tres años más tarde el químico
estadounidense Benjamín Silliman publicó un informe que indicaba la amplia gama de
productos útiles que se podía obtener mediante la destilación del petróleo (gasolinas,
gasóleos, querosenos y productos pesados).
El aumento del consumo energético en el siglo XX, no hubiese sido posible sin el
aprovechamiento del petróleo, y el mercado petrolífero se transformó en un mercado
global como consecuencia de la Segunda Guerra Mundial.
2.2 Obtención del gasóleo en las refinerías
La obtención del gasóleo en las refinerías se conseguirá mediante una serie de
procesos que se explicarán a continuación.
2.2.1 Propósito y principios
La destilación atmosférica del crudo es la primera etapa importante en una refinería.
El crudo es calentado a elevada temperatura y sometido a destilación fraccionada bajo
presión atmosférica, separando las diversas fracciones de acuerdo a su rango de
ebullición. La fracción más pesada obtenida por fondo de columna, la cual no ha
vaporizado, puede ser posteriormente separada por destilación al vacío.
La creciente demanda de productos ligeros y la simultánea reducción en la de fuelóleo
pesado han conducido a que las refinerías conviertan al residuo atmosférico en
fracciones de menor temperatura de ebullición, pero más valiosas, tales como nafta,
queroseno y destilados medios. La destilación al vacío consiste simplemente en
separar fracciones petrolíferas a muy baja presión para aumentar la volatilidad y
separación, evitando pirolisis.
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2.2.2 Materias primas y productos
El crudo y residuos pesados contienen cantidades variables de componentes
inorgánicos como sales hidrosolubles, arena, óxido de hierro y otros sólidos que en
conjunto son caracterizados como sedimentos, que lógicamente hay que eliminar
como paso previo al destilado. La sal en el crudo está fundamentalmente en forma
disuelta o cristales suspendidos en el agua emulsionada. Estas impurezas,
especialmente las sales, podrían conducir al ensuciamiento y corrosión de los
intercambiadores de calor y sistemas de la cabeza de la torre de destilación
atmosférica.
La alimentación de crudo es suministrada desde los tanques de almacenamiento
después de desalado. Normalmente todo el crudo que entra en una refinería pasa a
través de una unidad de destilación atmosférica. En adición a esto, es una práctica
común que los productos fuera de especificación sean reprocesados en esta unidad.
Las producciones, desde los cortes más volátiles a los más pesados son: nafta y
componentes ligeros (temperatura de ebullición menor de 180 °C; C1-C12; ligeros, nafta
y gasolina), queroseno (punto de ebullición 180-240 °C, C8-C17), gasóleo ligero (rango
de ebullición aproximado 240-300 °C; C12-C25), gasóleo pesado (rango aproximado
300-360 °C; C20-C25) y residuo atmosférico (punto de ebullición >360 °C; C22+).
2.2.3 Descripción del proceso
2.2.3.1 Destilación atmosférica
La destilación implica el calentamiento, vaporización, fraccionamiento, condensación y
enfriamiento de la carga. El crudo desalado es calentado a 300-400 °C y alimentado a
una columna de destilación a presión próxima a la atmosférica donde parte se
evaporiza. Los hidrocarburos más ligeros son dirigidos hacia la parte superior de la
columna, condensando entre 30 y 50 platos de fraccionamiento, cada uno
correspondiente a una diferente temperatura de condensación.
En la torre de destilación atmosférica, los componentes con punto de ebullición
decreciente son separados en cuatro o cinco extracciones laterales correspondientes a
sucesivos platos de la torre. Los hidrocarburos más ligeros, se obtienen en equilibrio
con componentes pesados, que deben ser eliminados. Para conseguirlo, cada
extracción lateral se envía a una pequeña torre de agotamiento que tiene de 4 a 10
platos e inyección de vapor por debajo del plato inferior. El vapor arrastra los
componentes ligeros devolviéndolos a la torre principal sobre el correspondiente
plato de extracción.
Las condiciones de operación de la torre son función de las propiedades del crudo y
rendimiento y calidad de los productos deseados. Para maximizar los destilados, se
minimiza la presión, y se aumenta al máximo la temperatura simultáneamente.
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Cada refinería tiene una unidad de destilación diseñada para un determinado crudo.
Por tanto, existen muchas configuraciones de destilación de crudos con amplia
variación en el corte de los productos e integración térmica.
Imagen 1: Diagrama de la destilación atmosférica.
2.2.3.2 Destilación al vacío
El residuo atmosférico se calienta hasta 400 °C, y vaporiza parcialmente (30-70% en
peso) en la base de la columna de destilación a presión de entre 0,04 y 0,1 bar. La
presión del fraccionador se mantiene mediante eyectores, bombas de vacío, y
condensadores barométricos o de superficie. La inyección de vapor recalentado en la
base de la columna reduce más aún la presión parcial de los hidrocarburos en la torre,
facilitando vaporización y separación. La parte no vaporizada de la alimentación forma
el producto de fondo, y su temperatura es controlada a aproximadamente 355 °C para
minimizar la formación de coque. Los gases desprendidos suben a través de la
columna en contacto con componentes previamente condensados, que separan
cualquier líquido arrastrado, coque y metales. El vapor lavado se condensa en dos o
tres secciones principales de rociado: en la inferior el gasóleo pesado (GOPV) y
opcionalmente un corte intermedio; mientras que en la superior el gasoil ligero
(GOLV). Los componentes más ligeros (incondensables) y el vapor de agua salen por
cabeza de columna y condensan y almacenan en un depósito de cabeza que separa los
gases, algo de gasóleo líquido y fase acuosa.
El aspecto más importante de la operación de una unidad de vacío es la calidad del
gasóleo pesado, en especial cuando este es alimentado a una unidad de hidrocraqueo.
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Imagen 2: Diagrama de destilación a vacío.
2.3 Almacenamiento y manipulación de productos de refinería
El petróleo crudo, materias intermedias y derivados finales entran y salen de las
refinerías a través de terminales marítimos, vía oleoductos o vehículos por carretera o
ferrocarril. Entre esos movimientos, son almacenados en tanques. Tanques de
almacenamiento o cavernas se usan en todas las etapas de refino para guardar crudo,
otras materias primas y alimentaciones intermedias a las unidades. Los productos
acabados también permanecen en tanques de almacenamiento antes del transporte al
exterior. Igualmente son necesarios depósitos para acomodar las corrientes
procedentes de operaciones de las unidades de refino, o unir procesos continuos con
otros discontinuos. Consecuentemente, el almacenamiento es una parte esencial de la
refinería. Sistemas de mezcla también se utilizan en las refinerías para preparar
corrientes de alimentación a las unidades y formular derivados acabados para la
venta.
Los recipientes para hidrocarburos pueden dividirse en:
-Depósitos presurizados: Se usan normalmente para almacenar gases a alta presión.
-Tanques de techo fijo: Pueden estar abiertos a la atmósfera o presurizados, con
diferentes categorías de diseño, desde baja presión a alta presión. Los tanques
presurizados están equipados con válvulas de seguridad de presión o de vacío para
prevenir explosiones e implosiones.
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-Tanques de techo flotante: Se construyen en tal forma que el techo flota sobre el
líquido y se mueve según su nivel.
-Los depósitos subterráneos se emplean con mucha menos frecuencia, principalmente
para almacenar “in situ” combustible para calderas o vehículos, también para recoger
líquidos en los puntos de drenaje de menor nivel.
-Cavernas: Se utilizan en algunos países europeos para guardar crudo y productos.
La formulación puede realizarse en línea o por lotes en tanques de mezclado. Un
sistema de formulación en línea consiste en un conjunto de tuberías donde las
corrientes individuales son mezcladas bajo control de caudal, y las proporciones son
normalmente controladas y optimizadas vía informática. Cuando se planifica un cierto
volumen de una cantidad dada, el ordenador, por medio de modelos de programación
lineal para optimizar la formulación, selecciona los componentes para conseguir el
volumen requerido del producto especificado a menor coste.
La formulación discontinua, por lotes, implica mezclar las corrientes en un tanque de
mezcla del cual son alimentadas las unidades de proceso. Lo mismo se aplica a las
corrientes de materias intermedias, las cuales son primero enviadas a depósitos de
almacenamiento intermedio, desde los que posteriormente son dirigidas a los tanques
de productos finales.
El sistema de tanques y depósitos, junto con las tuberías que los unen, más toda clase
de elementos accesorios (válvulas bridas, purgas, recuperadores, etc.) forman un
conjunto de gran importancia en las refinerías, siendo uno de los elementos a vigilar
con más cuidado debido a la relativamente alta probabilidad de originar fugas.
2.4 Características del petróleo
La composición del petróleo es variable en función del yacimiento del cual se extraiga.
Dependiendo de la zona donde se forma el crudo tendremos más proporción de unos
compuestos u otros. Es importante saber su composición, puesto que según su
composición podremos obtener del crudo unos productos u otros. Sin embargo, sea
cual sea la procedencia del crudo, se va a mantener constante el contenido en C y H2,
aunque tengan distintos compuestos hidrocarbonados (siempre dentro de una familia
de crudos).
Los compuestos de naturaleza inorgánica son los que contienen N, S, O2 y elementos
metálicos. Se encuentran en diferentes proporciones, las cuales van a depender de la
naturaleza del crudo. Es interesante conocer la composición en elementos orgánicos,
porque dependiendo de esta, someteremos al crudo a uno u otro tratamiento, y
obtendremos unos productos u otros.
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En la siguiente tabla se encuentran los rangos de los elementos, en la composición del
petróleo.
Elemento % m/m
C 84-87
H 11-14
S 0,04-6
O 0,1-0,5
N 0,1-1,5
Metales (V+Ni) 0,005-0,015 (50-150g/t)
Agua y sedimentos 0,1-0,6% v/v
Sales minerales 20-200 g/t
Tabla 1: Composición del petróleo.
El petróleo puede clasificarse en función a diferentes parámetros. Entre otros
parámetros tenemos el contenido de hidrocarburos, según la densidad (grados API),
por el factor Kuop (es un valor que permite identificar o caracterizar el tipo de crudo
en cuanto a su composición química, base parafinica, mixta, naftenica o aromática) y la
viscosidad.
2.5 Características del gasóleo almacenado
El gasóleo obtenido en la refinería, y que almacenaremos, tiene que tener unas
características determinadas comprendidas en la siguiente tabla, para poder cumplir
la normativa vigente.
Densidad 835 kg/m3 a 15 °C
Viscosidad 3,5 Cp a 15 °C
Tensión a vapor 0,01 kg/cm2
Contenido en azufre 0,2 % p/p
Tabla 2: Características del gasóleo del tanque.
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3. UBICACIÓN
Con objeto de realizar un análisis de diferentes parámetros del tanque, la ubicación
del mismo se sitúa en Loeches (Comunidad de Madrid).
Loeches se sitúa en la cuenca del Henares, entre Arganda del Rey y Alcalá de Henares.
Tiene una disposición geográfica clave, pues aquí se sitúa la red nacional de
oleoductos.
El parque de almacenamiento, se sitúa exactamente en la carretera M-206, que une
Loeches con Torrejón, en el kilómetro 3,2. Este parque de almacenamiento tiene una
capacidad de aproximadamente 180.000 m3, de los cuales 90.000 m3 están destinados
al almacenamiento de gasóleos.
Imagen 3: Vista aérea de la ubicación del tanque.
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4. CÓDIGOS APLICABLES
En España y en todos los países de nuestro entorno, el diseño y cálculo de tanques de
almacenamiento, se base en la publicación que realiza el Instituto Americano del
Petróleo. Esta institución designa como ESTÁNDAR API 650, la norma para tanques de
almacenamiento a presión atmosférica. El estándar API 650 sólo cubre aquellos
tanques en los cuales se almacenan fluidos líquidos y están construidos de acero con el
fondo uniformemente soportado por una cama de arena, grava, asfalto, etc. Son
diseñados para soportar una presión de operación atmosférica o presiones internas
que no excedan el peso del techo por unidad de área y una temperatura no mayor de
93 °C , y que no se usen para servicios de refrigeración. Este estándar cubre el diseño y
cálculo de los elementos que constituyen el tanque.
También se ha tenido en cuenta la norma europea UNE-EN 14015, la cual están
obligados a adoptar gran número de países europeos. Esta norma europea refleja la
práctica actual de la industria del petróleo, petroquímica y química, de la alimentación
y de almacenamiento de líquidos en masa general, tanto en Europa como en el mundo.
La práctica está basada en la teoría de las tensiones de diseño y tensiones admisibles.
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5. TIPOS DE TANQUES
El almacenamiento de hidrocarburos refinados, petroquímicos, petróleo crudo, agua
así como otros productos líquidos, se lleva a cabo mediante el empleo de diferentes
tipos de recipientes, siendo los más utilizados los tanques de almacenamiento
atmosférico, ya que representan para la industria petrolera y petroquímica activos de
vital importancia.
De acuerdo a la normativa, clasificaremos los tanques de acuerdo al tipo de techo, lo
que nos proporcionará el servicio recomendable para estos.
Los tanques de almacenamiento se usan como depósito para contener alguna reserva
suficiente de algún producto, para su uso posterior y/o comercialización.
Los tanques de almacenamiento se clasifican en:
- Cilíndricos horizontales.
- Cilíndricos verticales de fondo plano.
Los tanques cilíndricos horizontales, generalmente son de volúmenes relativamente
bajos, debido a que presentan problemas por fallas de corte y flexión.
Los tanques cilíndricos verticales de fondo plano, nos permiten almacenar grandes
cantidades volumétricas con un coste bajo. Tienen como limitación que sólo se pueden
usar a presión atmosférica o presiones relativamente pequeñas.
El tanque a emplear en cada caso, dependerá del producto que se desee almacenar en
su interior, ya que dependiendo del peso del contenido, se formarán en mayor o
menor medida compuestos orgánicos volátiles.
Los tanques cilíndricos verticales se clasifican en:
- De techo fijo
- De techo flotante.
- Sin techo.
5.1 Techo fijo
Se emplean para contener productos no volátiles o de bajo contenido de ligeros (no
inflamables) como el agua, diesel, petróleo crudo, etc, debido a que al disminuir la
columna del fluido, se va generando una cámara de aire que facilita la evaporación del
fluido, lo que es altamente peligroso.
Los de techo fijo se clasifican a su vez en:
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- Techo autosoportado.
- Techo soportado.
5.2 Techo flotante
Se emplea para almacenar productos con alto contenido de volátiles como alcohol,
gasolinas y combustibles en general.
Este tipo de techo, fue diseñado para anular o reducir la cámara de aire, o espacio libre
entre el espejo del líquido y el techo, además de proporcionar un medio aislante para
la superficie del líquido, reducir la velocidad de transferencia de calor al producto
almacenado durante aquellos periodos en los que la temperatura ambiental es alta,
evitando así la formación de gases (evaporación), y como consecuencia la
contaminación del ambiente y, al mismo tiempo se reducen los riesgos de almacenar
productos inflamables.
5.3 Tanque sin techo
Se usan para almacenar productos en los cuales no es importante que éste se
contamine o se evapore a la atmósfera, como el caso del agua cruda, residual, y agua
contra incendios. Destacar que el diseño de este tipo de tanque requerirá el diseño
especial del anillo de coronamiento.
5.4 Conclusiones
Para el almacenamiento de gasóleos se emplean normalmente tanques de techo fijo,
debido a su baja presión de vapor. La baja volatilidad de los gasóleos en las
condiciones de almacenamiento, hace innecesario el uso de techos flotantes, ni de
sistemas de recuperación de vapor.
Imagen 4: Tipos de techos en tanques.
16
6. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE DISEÑO
Para el diseño y cálculo de tanques de almacenamiento, tendremos que contar con la
información necesaria para llevar a cabo el proyecto. La información mínima
requerida será el volumen del tanque, la temperatura, el peso específico del líquido,
corrosión permisible, la velocidad del viento y los coeficientes sísmicos de la zona.
Según el reglamento de Seguridad de Refinerías y Parques de Almacenamiento, los
hidrocarburos que tienen un punto de inflamación comprendido entre los 55 °C y los
100 °C, como el gasoil o fueloil, son de tipo C. En este proyecto el combustible a
almacenar será gasóleo de automoción (gasóleo A).
El tanque objeto del presente proyecto es un tanque de acero construido en el lugar de
emplazamiento, vertical, cilíndrico, de fondo plano, no enterrado, para el
almacenamiento de gasóleo de automoción (gasóleo A) a temperatura ambiente. Es
capaz de almacenar y trasegar un volumen nominal de 25.000 m3 de gasóleo a una
temperatura ambiente de 15 °C y una altura de 20 metros.
En este caso, al tratarse de gasóleo de automoción, la solución más aceptada es el
almacenamiento a presión atmosférica mediante tanques fijos verticales, ya que así se
podrá controlar de forma más efectiva los aspectos de seguridad, preventivos y
correctivos, ligados a riesgos asociados a accidentes graves. Además, su construcción
sobre el nivel del terreno minimiza el movimiento de tierras.
En los tanques de almacenamiento, existen dos alternativas de los materiales a
emplear:
-Aceros al carbono.
-Aceros inoxidables.
El listado completo de materiales figura en el Anexo A.
La utilización del acero inoxidable, supone un ahorro de la imprimación y de la no
consideración del sobre-espesor de corrosión. Por el contrario, el acero inoxidable
requiere un mayor espesor de la pared para soportar la misma presión, y lo que es
más relevante, su precio es sensiblemente más caro al del acero al carbono.
En este proyecto el tanque diseñado se empleará acero al carbono.
En la siguiente tabla, se especifican las características básicas de diseño del presente
tanque:
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Tipo de tanque Cilíndrico
Disposición Superficial
Techo Cúpula
Volumen útil 25.000 m3
Volumen nominal 26.042 m3
Presión de diseño Atmosférica (15 kPa)
Temperatura de diseño Ambiente (15 °C)
Densidad máxima producto almacenado 835 kg/m3
Tabla 3: Características generales del tanque.
El tanque se diseña de acuerdo a la norma EN-14015.
6.1 Vida útil de diseño
La vida útil mínima de diseño del tanque es de 50 años. Pasado ese tiempo, el tanque
puede someterse a una remodelación que permita alargar la vida útil del tanque. El
equipamiento y componentes del tanque están sujetos a sus respectivos ciclos de
mantenimiento y de vida útil que deberán ejecutarse según lo establecido por el
fabricante de los equipos y/o componentes, sustituyéndolos en cada caso necesario
para alcanzar la vida útil del tanque.
En el diseño del tanque habrá que tener en cuenta que éste tendrá que soportar una
serie de cargas tanto internas debido al contenido, como externas como consecuencias
de aspectos ambientales.
6.2 Sobrecargas del tanque
6.2.1 Cargas de almacenamiento
Como carga de almacenamiento se entiende, la carga que ejerce el peso del líquido
almacenado sobre las paredes del tanque. Supondremos como densidad relativa la del
agua 1.000 kg/m3.
6.2.2 Cargas del viento y de acción sísmica
Cuando se pretende diseñar un tanque, habrá que tener en cuenta las cargas ejercidas
por la acción sísmica y la acción del viento. Más adelante, se realizan los cálculos
necesarios para tener en cuenta estas consideraciones.
6.2.3 Cargas de exteriores
Estas cargas estarán aplicadas sobre el techo, debido a la acción ejercida sobre él,
como consecuencia de la nieve o agua.
18
7. DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE
El presente tanque tiene un volumen nominal de 25.000 m3 y una altura de 20 metros.
Sin embargo el volumen real del tanque, debido a un margen de seguridad establecido,
es:
Por lo que obtenemos que R=20,36 m. D=2· π · R=40,72 m.
Volumen nominal 25.000 m3
Volumen real 26.041 m3
Altura 20 m
Radio 20,358 m
Diámetro 40,717 m
Tabla 4: Parámetros generales del tanque.
Aplicando el caso más desfavorable, para un tanque con la parte superior cerrada sin
presión, la presión de diseño debe de ser de 10 mbar, mientras que la presión negativa
interna de diseño es de 5 mbar.
Presión de diseño (mbar) ≤
Presión negativa interna de
diseño (mbar) ≤ 5
Tabla 5: Presión de diseño.
7.1 Diseño de carcasa o envolvente
El cuerpo de los tanques se fabrica a partir de virolas o rebanadas de cuerpo cilíndrico,
constituidas por chapas soldadas de 1,8 m o 2,4 m de altura, en función si el diámetro
del tanque es superior o inferior a 20 m. En el diseño del presente tanque las virolas
serán de 1,8 m de altura.
Los espesores de las chapas de cada virola del cuerpo del tanque, se calcularon con lo
establecido en la norma API 650. Este cálculo se basó en el que el tanque esté lleno de
líquido, en este caso gasóleo de densidad 835 kg/m3. Para los espesores de prueba
hidráulica, el cálculo se basa en que esté lleno de agua de densidad 1.000 kg/m3.
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Cada grupo de chapas, dependiendo de la altura a la que se encuentre, deberá tener un
espesor determinado, no solo para la sujeción y estabilidad del tanque, sino para
evitar, en medida de lo posible, la acción y consecuencias de la corrosión (para este
tanque, consideraremos que la acción de la corrosión es de 2 mm).
El espesor mínimo de la carcasa dependerá del diámetro, tal como se presenta en la
siguiente tabla:
Diámetro (m)
Espesor nominal mínimo especificado de la carcasa
(mm)
Aceros C y C-Mn Aceros inoxidables
D<4 5 2
≤D< 5 3
≤D< 5 5 4
5≤D<3 6 5
3 ≤D< 5 8 6
5≤D< 8 -
≤D< 10 -
≤D 12 -
Tabla 6: Espesor mínimo de carcasa.
En este caso, el espesor mínimo de carcasa es de 8 mm, tal como se observa en la tabla.
A continuación se calcula, el número de virolas, la disposición y número de anillos de
refuerzo en la carcasa para soportar las rachas de viento de 50m/s.
Los datos de partida conocidos serán:
Diámetro (D) 40,72 m
Límite elástico 275 N/mm2
Tensión de diseño (S) 183,33 N/mm2
Densidad gasóleo (W) 0,835 kg/dm3
Corrosión (c) 2 mm
Rachas de viento (Vw) 50 m/s
Altura (H) 20 m
Tabla 7: Datos conocidos para el diseño.
Según la normativa, la altura de cada virola tiene que ser de 1,8 metros.
, , virolas
20
Siendo:
- H la altura del tanque (m).
Para calcular la presión ejercida sobre las paredes del tanque:
35 , 3 , 3
Siendo:
- la densidad del producto (m3/kg).
- g la gravedad (m/s2).
- H la altura del tanque (m).
7.1.1 Cálculo de número y espesores de virola
Para calcular el espesor de las virolas:
( )
Siendo:
- D el diámetro del tanque (m).
- S es el límite elástico del material (N/mm2).
- W es la densidad del producto (kg/dm3).
- Hc es la distancia desde el fondo de la virola considerada, hasta la altura definida (m).
- p es la presión (mbar).
- c es el margen de corrosión considerado.
Los espesores de cada virola son:
21
e1 20,173 mm
e2 18,538 mm
e3 16,903 mm
e4 15,267 mm
e5 13,631 mm
e6 11,996 mm
e7 10,360 mm
e8 8,724 mm
e9 8 mm
e10 8 mm
e11 8 mm
Tabla 8: Espesores de las virolas.
Como consecuencia de que los espesores obtenidos desde la virola 9 hasta la 11 son
menores al espesor mínimo, se ha diseñado con el espesor mínimo especificado
anteriormente, de acuerdo con la normativa.
Cada virola estará formada por 12 tapas cada una de ellas con una longitud de:
Longitud de tapa = 10,667 m
Imagen 5: Virolas del tanque.
Las dimensiones circunferenciales mínimas de una chapa de carcasa deben de ser
exactamente de 1 m.
22
Imagen 6: Separación de virolas.
Siendo:
- a Distancia mínima entre uniones verticales en virolas adyacentes.
- b Dimensión circunferencial mínima de la chapa de carcasa.
El tanque debe diseñarse para tener todas sus virolas verticales. La distancia mínima
entre uniones verticales en virolas adyacentes debe de ser:
Espesor de carcasa Distancia (a)
e ≤ 5 mm 100 mm
e > 5 mm 300 mm
Tabla 9: Distancia mínimas entre uniones verticales en virolas adyacentes.
7.1.2 Anillos de refuerzo intermedios
Para calcular los anillos de refuerzo necesarios, para soportar unas rachas de viento de
50 m/s, se aplica:
(
)
, (
)
Siendo:
- He la altura estable equivalente de cada virola a emin (m).
- h la altura de cada virola considerada por debajo de cualquier anillo de refuerzo
primario.
23
Los resultados obtenidos están adjuntados en la siguiente tabla:
He1 0,179 m
He2 0,223 m
He3 0,281 m
He4 0,364 m
He5 0,485 m
He6 0,672 m
He7 0,976 m
He8 1,513 m
He9 1,818 m
He10 1,818 m
He11 1,818 m
HE = Σhei 10,148 m
Tabla 10: Altura equivalente de cada virola.
Siendo HE, la altura estable equivalente de la carcasa completa a emin en metros.
El factor k, necesario para el cálculo del espaciado máximo permitido entre anillos, se
calcula mediante la fórmula:
5
3,5 3 5 , 5
Siendo:
- Vw la velocidad del viento, en la condición más desfavorable (m/s).
- Pv es la presión de vacío del tanque. Al ser un tanque sin presión Pv = 5 mbar.
A continuación, se calcula Hp, que es el espaciado máximo permitido de los anillos de
refuerzo secundario sobre las carcasas de espesor mínimo en metros.
(
)
, 5 (
, )
5,
Como Hp< He<2Hp, se necesitará un anillo de refuerzo situado en la mitad del tanque.
El diseño de nuestro tanque, necesitará un anillo de refuerzo situado en la mitad del
tanque, de dimensiones según la siguiente tabla.
24
Diámetro de tanque (m) Dimensiones de los
ángulos mm x mm x mm
D≤ 100x65x8
20<D≤3 120x80x10
36≤D≤48 150x90x10
48<D 200x100x12
Tabla 11: Dimensiones del anillo de refuerzo.
El anillo secundario será de dimensiones 150 mm x 90 mm x 10 mm.
En esta imagen, se observa claramente las virolas, durante la construcción del tanque.
Imagen 7: Disposición de virolas en el tanque.
7.2 Diseño del fondo
El tanque se diseñará con un único fondo. Este fondo estará apoyado sobre una capa
de aglomerado asfáltico con base inferior de gravilla de bajo contenido en finos y
compactado. Debajo, se dispone de una lámina de polietileno, protegida con
geotextiles, para proteger el suelo en caso de que se produzcan fugas.
El diseño del fondo de los tanques de almacenamiento depende de las siguientes
consideraciones: los cimientos usados para soportar el tanque, el método que se
utiliza para desalojar el producto almacenado, el grado de sedimentación de sólidos en
suspensión, la corrosión del fondo y el tamaño del tanque, lo que conduce al uso de un
25
fondo plano, donde la resistencia permisible del suelo debe ser por lo menos de 1,465
kg/cm2 (145 MPa).
Los fondos de tanques de almacenamiento cilíndricos verticales son generalmente
fabricados de placas de acero con un espesor menor al usado en el cuerpo. Esto es
posible para el fondo, ya que se encuentra soportado por una base de cemento, arena o
asfalto, los cuales soportan el peso de la columna del producto; además, la función del
fondo es lograr la hermeticidad para que el producto no se filtre por la base.
Los fondos de tanque mayores de 12,5 m de diámetro deben tener un anillo a base de
chapas anulares. Según las dimensiones de las chapas, estas se dispondrán en el fondo
de tanque mediante un esquema mostrado en la siguiente figura.
Imagen 8: Chapas anulares del fondo.
Las chapas de fondo son rectangulares, con el mayor largo posible compatible con el
despiece de las chapas. El espesor nominal especificado para las chapas rectangulares
del fondo y las chapas marginales del fondo no debe ser menor que el especificado en
la siguiente tabla excluyendo el margen de corrosión.
Material Fondo soldadura solape Fondo soldadura a tope
Aceros al C y al C-Mn 6 mm 5 mm
Aceros inoxidables 5 mm 3 mm
Tabla 12: Espesor de las chapas de fondo.
Las placas del fondo tendrán un espesor mínimo de 6 mm, pues todas las chapas del
fondo han de soldarse con solape, y un material de acero al carbono.
26
Imagen 9: Solape de las chapas del fondo.
El solape de las chapas de fondo, se llevará a cabo según la imagen anterior.
Imagen 10: Disposición del fondo del tanque.
Siendo:
- 1 Chapa de carcasa.
- 2 Chapa anular.
- 3 Chapa de fondo.
- 4 Banda de refuerzo.
La anchura mínima la como se muestra en la figura anterior debe de ser:
ea 3
3 3
, 3
3 ,
√ ea
√ , 5 , mm
27
Siendo:
- ea es el espesor de la chapa anular (mm).
- e1 es espesor de la primera virola en mm (virola del fondo).
- H la altura del tanque (m).
La distancia Id desde la superficie exterior de la chapa de la carcasa hasta el borde
exterior de las chapas de fondo o chapas anulares no debe ser menor de 50 mm ni
superior a 100 mm.
Para el soldeo de chapas del fondo y el soldeo de fondo a chapas anulares, se deben
emplear bandas de refuerzo (permanentes o temporales). Cuando se empleen bandas
de refuerzo permanentes debe tenerse en cuenta, el efecto del movimiento térmico y si
procede, del tipo de cimentación.
Para tanques con chapas anulares, las costuras radiales que conectan los extremos de
las chapas anulares, deben soldarse a tope con penetración completa.
Imagen 11: Unión entre las chapas del fondo.
- 1 Chapa de carcasa.
- 2 Chapa anular.
- 3 Banda de refuerzo.
28
La unión entre el borde inferior de la virola más baja de las chapas de la carcasa y las
chapas del fondo o chapas anulares, debe hacerse por medio de cordones continuos de
soldadura en ángulo en ambas chapas de la chapa de la carcasa.
El espesor mínimo de cuello de cada cordón de soldadura en ángulo debe ser igual al
espesor de la chapa marginal o de chapa anular, excepto si el espesor de cuello
especificado no necesita superar 9,5 mm. Cuando el espesor de la chapa de la carcasa
es menor que el espesor de la chapa del fondo o de la chapa anular, el espesor de
cuello especificado no necesita superar el valor proporcionado en la siguiente tabla.
Espesor de chapa de la
carcasa (mm) Espesor de cuello del cordón de soldadura en ángulo
(mm)
< 5 100x65x8
5 120x80x10
> 5 150x90x10
Tabla 13: Espesor del cuello del cordón de soldadura.
El diámetro del fondo de tanque tiene que ser ligeramente superior al diámetro
exterior de la envolvente, por lo menos 50 mm superior.
Aunque es conveniente utilizar las placas más largas disponibles en el mercado para
construir el fondo, ya que resultan ser más económicas, se tiene que tener en cuenta
que una placa demasiado grande es mucho más complicado de manipular y es más
propensa a deformarse a causa de su propio peso, además que las deformaciones
térmicas son mayores.
La parte inferior no llevará más aberturas que las correspondientes a las bocas de
inspección, limpieza y conexiones de entrada y salida de productos, así como de purga
y drenaje.
7.3 Diseño del techo
Como se menciona anteriormente, los tanques de almacenamiento pueden clasificarse
por el tipo de cubierta en: de techo fijo, de techo flotante y sin techo. Dentro de los
techos fijos tenemos tres tipos: de domo, cónicos y de sombrilla.
El techo tipo domo es un casquete esférico. El techo cónico es una cubierta con la
forma y superficie de un cono recto, y el de tipo sombrilla es de forma piramidal.
Independientemente de la forma o el método de soporte, los techos son diseñados
para soportar una carga viva de al menos 1,2 kPa, más la carga muerta ocasionada por
el mismo.
29
Tal como se ha hecho referencia anteriormente, se dispondrá un techo fijo en forma de
domo o cúpula (techo abovedado). El techo se ha diseñado para resistir las
solicitaciones indicadas anteriormente y están soportados por estructuras portantes
que transmiten las cargas a la periferia del tanque.
El espesor especificado para todo el chapeado del techo no debe ser menor que los
valores de la siguiente tabla, excluyendo cualquier margen de corrosión.
Material Espesor de techo
Aceros al C y al C-Mn 5 mm
Aceros inoxidables 3 mm
Tabla 14: Espesor del techo del tanque.
En este caso, el espesor de las chapas de techo será de 5 mm.
El radio de curvatura de los techos abovedados debe estar comprendido entre 0,8 y
1,5 veces el diámetro del tanque.
7.3.1 Anillo de coronamiento
Todos los tanques deben contar con un perfil o anillo de coronamiento ubicado en la
parte superior del cuerpo. Éste es de suma importancia porque, además de soportar el
peso del techo, da rigidez al cuerpo, evitando una posible deformación u ovalamiento
en la parte superior, además de lograr un sello entre cuerpo y techo. Su misión es
compensar los esfuerzos horizontales que transmite la cúpula al muro.
Diámetro del tanque m Dimensiones de los ángulos
mm x mm x mm
D≤ 60 x 60 x 6
<D≤ 60 x 60 x 8
<D≤3 80 x 80 x 10
3 <D≤ 100 x 100 x 12
48<D 150 x 150 x 12
Tabla 15: Tamaño mínimo del anillo de la esquina superior.
El perfil de coronamiento para tanques que tengan un techo soportado es, de acuerdo
al mostrado en la siguiente figura, y se considera como una junta frágil, que no es
capaz de resistir la presión interna, por lo que tiene un venteo según lo especifica la
norma API 2000.
30
Imagen 12: Detalles de perfiles de coronamiento.
7.4 Diseño del cubeto
7.4.1 Dimensionamiento del cubeto
El tanque constará de un cubeto, delimitado por diques en el terreno seleccionado, y
compactado, y revestido con mortero proyectado y mallado.
Según la norma utilizada para el diseño de cubetos de retención, cuando un cubeto
tiene solo tanque, su capacidad se mide considerando que tal tanque no existe, es decir
será el volumen líquido que pueda quedar retenido dentro del cubeto incluyendo el
del tanque hasta el nivel del líquido en el cubeto. Por lo que si nuestro tanque tiene un
volumen de 25.000 m3, la capacidad del cubeto aplicando un coeficiente de seguridad
de 1,1 sería de:
5 , 27.500 m3
Según la normativa la altura mínima del cubeto ha de ser de 1 metro. Para este tanque
el cubeto tendrá una altura de diseño h de 4 metros, por lo que para conocer la
longitud L del cubeto aplicaremos la siguiente fórmula:
31
√ 5
La longitud del cubeto L , 3 m
El cubeto será de forma cuadrada con los lados iguales. La distancia mínima d
comprendida entre la pared del cubeto y la pared del tanque será:
Se obtiene que: d = 21,15 m.
En la siguiente imagen podemos ver un cubeto, que es un recipiente estanco para
retener productos almacenados en caso de rotura del continente o de un
funcionamiento incorrecto de la instalación.
Imagen 13: Cubeto de un tanque.
32
7.4.2 Disposición y características del cubeto
La altura de los muretes, referida al nivel exterior de las vías de acceso al cubeto, no
puede sobrepasar los 3 m.
Para evitar roturas en caso de incendio, las paredes del cubeto están construidas por
diques de tierra o muros de material no combustible y resistente a la presión de los
hidrocarburos eventualmente derramados. Se componen de hormigón con mallado
interior y de espesor 0,5 m.
La unión de la pared del cubeto con el suelo de éste no debe ser en ángulo recto, sino
que debe formar un pequeño arco de circunferencia y de esta manera tratar que el
impacto del combustible con la pared sea lo menos brusco posible y así evitar la
aparición de chispas debido a la creación de electricidad estática, produciéndose así
riesgo de incendio.
Las paredes laterales y su fondo son impermeables. El fondo del cubeto tiene una
pendiente del 2% cuya parte más baja se dirige hacia el sumidero de drenaje de forma
que todos los posibles derrames corran hacia éste. El sumidero dispone de una rejilla
para la recogida de sólidos.
El cubeto de nuestra instalación debe disponer de un sistema de drenaje, que consiste
en una tubería de 300 mm de diámetro que atraviesa el murete del cubeto en el punto
más bajo, consta de una válvula en la parte exterior del cubeto que normalmente suele
estar cerrada para poder retener un derrame antes de que pase para el alcantarillado,
y permite la evacuación de las aguas de lluvia y las de refrigeración de los tanques a la
red de aguas limpias.
Las bombas para el trasiego deben estar situadas al exterior de los cubetos de
retención y está prohibido el uso permanente de mangueras flexibles en el interior del
cubeto.
33
8. CÁLCULO DEL PESO DEL TANQUE
Con motivo de calcular la cantidad de acero necesaria que tendremos que demandar
para la construcción del tanque, se ha calculado el peso asociado a cada parte del
tanque (envolvente, techo y fondo).
8.1 Cálculo de peso para la envolvente
Virola Espesor (mm) Altura (m) Longitud (m) Volumen (m3) Densidad (kg/ m3) Peso (kg)
1 20,173 1,8 127,9 4,645 7.850 36.461
2 18,538 1,8 127,9 4,268 7.850 33.506
3 16,903 1,8 127,9 3,892 7.850 30.551
4 15,267 1,8 127,9 3,515 7.850 27.594
5 13,631 1,8 127,9 3,138 7.850 24.637
6 11,996 1,8 127,9 2,762 7.850 21.682
7 10,36 1,8 127,9 2,385 7.850 18.725
8 8,724 1,8 127,9 2,009 7.850 15.768
9 8 1,8 127,9 1,842 7.850 14.459
10 8 1,8 127,9 1,842 7.850 14.459
11 8 1,8 127,9 1,842 7.850 14.459
TOTAL 252.300
Tabla 16: Peso del cuerpo del tanque.
∑
8.2 Cálculo del peso del techo
La pendiente de un techo sostenido por una columna debe de ser 1:16, por lo que la
altura del techo debe de ser:
,
Para calcular el volumen del casquete esférico, supondré que el volumen del techo, es
equivalente al volumen de un cilindro de altura la mitad del casquete esférico real.
34
Espesor (mm) Altura (m) Longitud (m) Volumen (m3) Densidad (kg/ m3) Peso (kg)
5 0,636 127,913 0,407 7.850 3.193
Tabla 17: Peso del techo.
8.3 Cálculo del peso del fondo
Espesor (mm) Radio (m) Área (m2) Volumen (m3) Densidad (kg/ m3) Peso (kg)
6 20,358 1.302 7,812 7.850 61.326
Tabla 18: Peso del fondo.
8.4 Cálculo del peso total aproximado
El peso total del tanque sería la suma parcial del peso de cada parte del tanque:
Peso envolvente (kg) 252.300
Peso techo (kg) 3.193
Peso fondo (kg) 61.326
Peso total (kg) 316.819
Tabla 19: Peso total del tanque.
∑( )
35
9. ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DEL TANQUE
El efecto de la interacción fluido-estructura, las presiones hidrodinámicas entre otros
se deben considerar en el diseño de tanques de almacenamiento de líquidos, los cuales
pueden llegar a estar sometidos a acciones accidentales tales como sismo o viento.
9.1 Estabilidad del tanque debido a la acción sísmica
Los movimientos sísmicos del terreno provocan una serie de reacciones sobre el
tanque:
- Pandeo en las placas de las paredes del casco y del fondo del tanque, donde se espera
que aparezcan los máximos esfuerzos de compresión axial, como resultado de la
fuerza que general el momento de volteo. El pandeo se presenta de forma más
frecuentemente, por presencia de grandes deformaciones de las paredes del tanque,
hacia el exterior de este y en el fondo de las placas del mismo, extendiéndose parcial ó
completamente alrededor del tanque.
- Daños en el techo, situados muy cerca de las placas del último anillo del tanque y en
columnas de soporte interno del techo, debido al chapoteo del líquido en el contenido
del tanque.
- Cuando la alta frecuencia relativa amplificada provoca un movimiento lateral del
terreno sobre el que está situado el tanque, posteriormente la cantidad de líquido que
contiene el recipiente se mueve al unísono con el cuerpo del tanque.
- Cuando baja la frecuencia relativa amplificada provoca, un movimiento de la masa
del líquido contenido, ocasionando oleaje dentro del tanque.
- Daño en tuberías y otros accesorios conectados al tanque durante un movimiento de
suelo.
El movimiento lateral de las masas genera fuerzas que actúan en el centro de gravedad
del tanque, ocasionando la inestabilidad del conjunto y originando movimiento de
volcadura, produciendo una compresión longitudinal que provoca la deformación del
cuerpo. Debido a ello se diseña el tanque para poder resistir este fenómeno.
Las bases de diseño están basadas en la norma API-650 y la norma sísmica NCSE-02.
Esta norma tiene por objeto proporcionar los criterios que han de cumplirse dentro
del territorio nacional para la consideración de la acción sísmica en el proyecto,
construcción, reforma y conservación de aquellas edificaciones y obras a las que sea
aplicable.
36
En este caso, la construcción fue clasificada como de importancia especial pues es una
construcción para instalaciones básicas de las poblaciones (depósitos de agua, gas,
combustible, estaciones de bombeo, redes de distribución, centrales eléctricas).
Sin embargo, para el emplazamiento del tanque en las instalaciones de Loeches, no es
necesario el cálculo de la estabilidad del tanque debido a la acción sísmica, ya que
cuando la aceleración sísmica básica ab es inferior a 0,04 g (siendo g la gravedad), se
considera despreciable.
En la siguiente imagen, aparece la acción sísmica en España, según la norma NCSR-02.
Imagen 14: Mapa sismográfico de la Península Ibérica.
9.2 Estabilidad del tanque debido a la acción del viento
El tanque se diseña para lograr una estabilidad total. El momento de volteo producido
por la constante carga del viento, en este caso se ha determinado una velocidad de
viento de 50 m/s (180 km/h).
Se determinará en base a una velocidad de viento de 160 km/h, por lo que el caso en
que el tanque se localice en una zona geográfica distinta a la de referencia, se han de
ajustar las presiones multiplicando por la siguiente relación (v/160)2. Siendo v la
velocidad del viento.
37
Como hemos mencionado anteriormente, el tanque se ha diseñado para soportar una
presión interna de 10 mbar, que es 101,97 kg/m2.
Pv = 88 (180/160)2 = 111,38 kg/m2
El momento de volteo producido por el viento se considera una carga uniforme
repartida sobre una viga empotrada en un extremo, por lo que el momento se
calcularía según la siguiente fórmula:
( )
Donde:
- M es el momento de volteo (kg·m).
- Pv es la presión del viento (kg/m2).
- Dmáx es el diámetro exterior del tanque (m).
- Ht es la altura total del tanque (m).
El momento de volteo resultante sería:
,3 ( , , 3)
El momento de volteo por presión de viento, deberá ser menor a la siguiente
expresión:
<
3
Siendo:
- Ws el peso muerto del tanque disponible para resistir el levantamiento en kg.
Por tanto:
38
<
3 3 , 5 ,
Como:
MTANQUE = < kg · m
No ha sido necesario anclar nuestro tanque, pues resiste perfectamente la presión que
ejerce el viento sobre él.
39
10. CRITERIO DE DISEÑO DE LAS LÍNEAS
En este apartado se especifican aspectos relacionados a la hora de diseñar y
seleccionar las distintas clases de tuberías.
Las especificaciones de las tuberías estarán reguladas por las condiciones máximas de
trabajo para presión, temperatura, corrosión admisible, y la compatibilidad con el
fluido que se trate.
En general, todos los accesorios (codos, reductores, etc…), seguirán los requisitos
establecidos para las tuberías respecto a la resistencia, espesor, y tipo de extremos.
Las especificaciones de material de construcción de tuberías particulares para cada
proyecto regirán en cualquier caso sobre los criterios de selección y utilización de los
elementos a emplear en los sistemas de tuberías.
En este proyecto se estudian las tuberías relativas al llenado y vaciado de los tanques
de gasoil. Las tuberías ligadas al transporte de hidrocarburos generalmente están
diseñadas de acero en tramos de mayor longitud posible, para así evitar uniones,
siendo estas del tipo de bridas para conseguir un montaje más rápido, además de que
en caso en que se produzca un fallo en un tramo o tener que reemplazar la tuberías,
evitar tener que cortar las mismas, con el peligro de que si no se hubiera realizado una
buena desgasificación podría dar lugar a incendios u otros problemas.
10.1 Disposición de las tuberías
- Todas las tuberías se diseñan procurando conseguir los recorridos más cortos
posibles y el menor número de accesorios, respetando las limitaciones dadas por la
expansión y flexibilidad inherentes a su diseño.
- Todas las tuberías situadas dentro de las unidades discurrirán agrupadas y apoyadas
en soportes elevados. Se instalarán de forma que permita el fácil y completo acceso a
los equipos de operación y mantenimiento.
- Los trazados de tuberías se diseñan de forma que se eliminen las bolsas de
acumulación de líquido y gases. Se evitan las líneas de fluidos de dos fases y líneas de
vapores condensables.
- Las líneas verticales en recipientes se instalan preferentemente próximas a la pared
de estos.
- Cuando una tubería atraviese suelos, tejados o paredes, se colocan pasamuros con un
tamaño suficiente que permite el movimiento por dilataciones.
40
10.2 Cálculo del diámetro de las tuberías
Existen diferentes tipos de flujos que podemos encontrar a la hora de dimensionar una
tubería:
- Flujo incompresible: el fluido fluye con densidad constante. En general los líquidos se
consideran incompresibles, excepto a temperaturas próximas a la temperatura crítica.
Se pueden considerar los gases cuando la variación de su densidad con la presión es
inferior al 10%.
- Flujo compresible: caso de gases para los que la variación de la densidad es superior
al 10% con cambios de velocidad relativamente importantes.
- Flujo adiabático: un gas que fluye por una tubería de diámetro constante disminuye
su densidad al disminuir la presión por efecto de las pérdidas de fricción, con lo cual
su velocidad aumenta, y al mismo tiempo su temperatura disminuye. Cuando la caída
de presión es grande, la velocidad puede llegar al valor de la velocidad crítica en el
propio gas que fluye. Esta velocidad es la máxima que puede alcanzar un fluido en una
tubería.
Para conocer el diámetro de las tuberías a través de las cuales circulan los
hidrocarburos, tendremos que conocer en un primer lugar la velocidad a la cuál
circulan estos. Según la normativa, para fluidos viscosos como el gasóleo la velocidad
recomendada es entre 1-2 m/s. Para el diseño de este tanque se toma la velocidad
máxima recomendada.
(
)
Siendo:
- Q el caudal del fluido m3/s.
- V la velocidad del fluido m/s.
- R el radio de la tubería m.
- D el diámetro de la tubería m.
Luego obtenemos que:
41
( 3
)
,
Como se acaba de calcular, las tuberías de transporte de hidrocarburos tendrán un
diámetro de 188 mm.
42
11. MANUAL PARA LA FICHA EXCEL
Se ha desarrollado en Excel una ficha para el diseño y cálculo de los parámetros del
tanque de almacenamiento. Para ello habrá que introducir una serie de parámetros
conocidos (diámetro, densidad del producto, etc.) que variarán para cada tanque en
cuestión. El objetivo de esta ficha es que nos proporcione las condiciones de diseño
para cualquier tipo de tanque.
11.1 Datos de diseño
Procederé a la explicación de la ficha Excel, para completar los datos necesarios del
diseño del tanque a partir de los datos conocidos.
Los datos facilitados por el fabricante, por el cliente o por el emplazamiento de dicho
tanque serán:
Altura 20 m
Volumen útil 25.000 m
Densidad contenido 835 kg/m3
Corrosión 2 mm
Temperatura de diseño 15 °C
Velocidad viento 50 m/s
En la ficha de diseño, las celdas de los parámetros conocidos a priori irán rellenados
en verde, para diferenciarlos de los que no lo son.
En Excel quedaría tal que así:
43
Para calcular el resto de campos en blanco, insertaremos una serie de fórmulas:
√
( )
Quedando la tabla resultante de forma tal que:
Como comentario he de mencionar que a las celdas las he asignado un nombre
determinado, y en las fórmulas he introducido el nombre en vez de asignar su posición
dentro de la tabla; ya que en el caso de introducir una fila o columna intermedia con
algún parámetro necesario (debido a alguna modificación) si en las fórmulas hubiese
introducido la posición de celda, el resultado se modificaría automáticamente.
44
Por ejemplo el valor del radio en vez de introducirlo con el valor de “c5” que sería su
posición en la tabla lo he llamado con el nombre de radio, así si introduzco una fila por
encima de la 5, las fórmulas que tengan el nombre radio no se verían afectadas.
11.2 Datos de carcasa
Para poder abrir el programador de Excel, tendremos que abrir la pestaña del
programador VBA, que se sitúa en la parte superior izquierda de la pantalla:
45
Los datos de carcasa que conocemos a priori serán:
El límite elástico de material vendrá dado por el fabricante, en función a unas
demandas del cliente por motivos de seguridad o simplemente por una cuestión
económica.
El espesor mínimo de carcasa vendrá dado en función del diámetro por lo que en
función de las tablas adjuntadas en el punto 7.1, lo introduciremos en el programador
mediante la siguiente función:
46
Para calcular las dimensiones del anillo de refuerzo situado en la carcasa:
Para poder ejecutar las órdenes introducidas en el programador VBA, con el cursor
seleccionando alguna línea dentro de la función que queramos que se cumpla;
seguidamente seleccionaremos el icono de play tal como se observa en la siguiente
imagen.
47
Sin embargo no será necesario ejecutar las macros dándole al play, pues se ha
diseñado de manera que se ejecuten automáticamente.
La tensión de diseño será dos tercios del límite elástico del material suministrado por
el fabricante:
3 í
Como consecuencia de las dimensiones de nuestro tanque, la altura de cada virola
según la normativa será de 1,8 metros; por lo que para calcular el número de virolas
de nuestro tanque redondearemos al número entero del cociente según:
La longitud de tapa será:
48
La altura de diseño será:
altura de virola
En la celda reservada para introducir el material anotaremos el material impuesto por
el fabricante, en este caso sería S 275-JR.
El espesor de cada virola lo calculará de dos formas:
- La primera forma será mediante la introducción en la ventana general del Excel, de la
fórmula del espesor de virola:
Esa fórmula corresponde a la virola de fondo, para calcular la siguiente, únicamente
habría que cambiar “E ” por “E ”, siendo E E que indica la numeraci n
de las virolas, y así sucesivamente.
49
Resultando que:
- La segunda forma sería mediante la programación en VBA, con el espesor rectificado
al mínimo de aquellas virolas que no cumplan la normativa.
En el programador VBA primero introduciremos la fórmula con todas sus variables:
A continuación, programaré para que de manera automática calcule el espesor de cada
virola en la celda correspondiente, mediante una serie de órdenes:
50
51
Comparando el resultado de ambas maneras:
Los resultados de la derecha corresponden a los resultados obtenidos mediante el
programador en VBA, y la columna de la izquierda corresponde a los resultados
introducidos en la hoja Excel.
Podemos comprobar que está bien programado pues los resultados mediante ambos
métodos coinciden los resultados obtenidos.
Para que el número de virolas se modifique en función de la altura del tanque:
Se ha programado de manera que redondee al número entero más próximo al hacer el
cociente.
52
11.3 Datos de fondo
Lo programaré de tal forma que al seleccionar el tipo de soladura que puede ser
“Solape” o “A tope” se introduzca autom ticamente el espesor del fondo seg n:
El espesor de la chapa anular ea y la anchura la serán:
3
3
√
53
11.4 Datos de techo
El presente tanque tiene un techo en forma de cúpula o domo, soportado por una viga
radial y con una pendiente 1 a 16 tal como se refleja en la ficha Excel.
11.5 Conexiones y accesorios
Tal y como se ha hecho referencia en todo los anterior es necesario una serie de
conexiones y accesorios en el tanque, para su correcto diseño y funcionamiento.
54
11.6 Calidad de los materiales
A partir de una serie de estudios económicos y de viabilidad del proyecto diseñaremos
las diferentes partes del tanque con los siguientes materiales.
55
11.7 Peso del tanque
Para calcular el peso total de diseño se ha calculado parcialmente el peso de cada una
de las partes del tanque:
11.7.1 Peso de carcasa
11.7.2 Peso de fondo
56
11.7.3 Peso de techo
Todos los campos que son conocidos (“rellenados en verde”) los introduciremos en el
programador para que al cambiar uno de ellos en esta hoja de cálculo, para que nos
cambie automáticamente el peso de cada una de las partes del tanque que se verían
afectadas:
57
Toda la programación que se ha desarrollado para esta ficha está incluida dentro del
módulo 4 del programador.
58
DISEÑO DE UNA HOJA EXCEL PARA UN TANQUE DE
ALMACENAMIENTO DE GASÓLEO DE AUTOMOCIÓN
DOCUMENTO 2: ESTUDIO ECONÓMICO
59
12. PRESUPUESTO
A continuación se calculará de forma aproximada lo que cuesta la fabricación del
tanque. Estimaremos el precio est ndar del acero en € kg
Como se ha hecho referencia anteriormente, el peso total del tanque aproximado es de
316.819 kg, lo que resulta un precio estimado de:
€ kg x 316.819 = 33 3 €
A parte del coste de fabricación, la construcción llevará implícito una serie de costes
adicionales:
Tipo de inversión Precio (€)
Construcción del tanque 633.638
Equipos y accesorios 135.000
Montaje 225.000
Protección contra incendio 150.000
Ingeniería y supervisión 27.000
Seguridad y salud 450.000
TOTAL 1.620.638
60
DISEÑO DE UNA HOJA EXCEL PARA UN TANQUE DE
ALMACENAMIENTO DE GASÓLEO DE AUTOMOCIÓN
DOCUMENTO 3: ANEXOS
61
ANEXO A: LISTADO DE MATERIALES
62
A.1 Materiales de construcción de tanques bajo la normativa API 650
Para el mejor diseño, cálculo y manufactura de tanques de almacenamiento es
importante la selección del material adecuado dentro de la variedad de aceros que
existen en el mercado, por lo que a continuación se listan los materiales más usados
con su aplicación.
A-36 Acero estructural
S lo para espesores iguales o menores de 3 mm ( ½”), este material es aceptable y
usado en los perfiles, ya sean comerciales o ensamblados de los elementos
estructurales del tanque.
A-131 Acero estructural
GRADO A. Para espesor menor o igual a , mm ( ½”)
GRADO B. Para espesor menor o igual a 25,4 mm (1”)
GRADO C. Para espesores iguales o menores a 38 mm (1- ”)
GRADO EH36. Para espesores iguales o menores a 44,5 mm (1-3 ”)
A-283 Placa de acero al carbón con medio y bajo esfuerzo a la tensión
G ADO C Para espesores iguales o menores a 5 mm ( ”) Este material es el más
socorrido, porque se puede emplear tanto para perfiles estructurales como para la
pared, techo, fondo y accesorios del tanque.
A-285 Placa de acero al carbón con medio y bajo esfuerzo a la tensión
GRADO C. Para espesores iguales o menores a 5, mm ( ”) Es el material m s
recomendable para la construcción del tanque (cuerpo, techo, fondo y accesorios), el
cual no es recomendable para elementos estructurales debido a que tiene un costo
relativamente alto comparado con los anteriores.
A-516 Placa de acero al carbón para temperaturas de servicio moderado
GRADOS 55, 60, 65 y 70. Para espesores iguales o menores a 38 mm (1- ”) Este
material es de alta calidad y, consecuentemente, de un costo elevado, por lo que se
recomienda su uso en casos en que se requiera de un esfuerzo a alta tensión que lo
justifique.
A-53
GRADOS A y B. Para tubería general
63
A-106
GRADOS A y B. Para tubos de acero al carbón sin costura, para servicios de alta
temperatura.
En el mercado nacional, es fácil la adquisición de cualquiera de estos dos materiales,
por lo que puede usarse indistintamente, ya que ambos cumplen satisfactoriamente
con los requerimientos exigidos por el estándar y la diferencia no es significativa en
sus propiedades y costes.
A-105 Forja de acero al carbón para accesorio de acoplamiento de tubería.
A-181 Forja de acero al carbón para usos en general.
A-193
GRADO B7. Material para tornillos sometidos a altas temperaturas y de alta
resistencia, menores a 64 mm (2- ”) de di metro.
A-194
GRADO 2H. Material para tuercas sometidas a altas temperaturas y de alta resistencia.
A-307
GRADO B. Material de tornillo y tuercas para usos generales.
Por lo que cualquier material que utilicemos en la construcción del tanque, debe estar
sujeto a las especificaciones de este anexo, y cumplir la norma indicada API 650.
En cualquier caso, si las bases de diseño y construcción de tanques, justifica el uso de
mejores materiales, se puede utilizar cualquier material que aparece en la siguiente
tabla, quedando sujetos a las limitaciones y modificaciones indicadas en esta norma de
referencia.
64
Tabla 20: Listado de materiales para la construcción del tanque.
A.2 Materiales de construcción de tanques bajo la normativa EN 14015
La lista de materiales asociado a la norma UNE-EN 14015, aparecerán en la siguiente
tabla. En el diseño del presente tanque se ha decidido llevar a cabo con un acero al
carbono o al carbono manganeso de límite elástico de 275 N/mm2, siempre y cuando
cumpla los requisitos que impone la normativa.
65
66
Tabla 21: Listado de materiales para la construcción del tanque.
67
En las tablas anteriores:
- Opción 1: debe informarse del proceso de la fabricación del acero.
- Opción 2: CEV de análisis de colada ≤ , para chapas de espesor superior a mm
- Opción 19a: Debe realizarse un ensayo por choque Charpy en cada chapa de espesor
superior a 20 mm.
68
ANEXO B: SOLDADURAS EN EL TANQUE DE
ALMACENAMIENTO
69
El estándar API 650, se auxilia del Código ASME sección IX, para hacer referencia a los
alineamientos que han de seguirse en la unión y/o soldado de materiales.
En este código, se establece que toda junta soldada deberá realizarse mediante un
procedimiento de soldadura de acuerdo a la clasificación de la junta y que, además, el
operador deberá contar con un certificado que lo acredite como un soldador
cualificado, el cual le permitirá realizar cierto tipo de soldaduras de acuerdo con la
clasificación de ella.
Una vez se ha llevado a cabo las soldaduras, se someterán a una serie de ensayos o
pruebas para comprobar que no existe peligro de riesgo de fugas.
Antes de aplicar cualquier cordón de soldadura, es necesario presentar los
procedimientos de soldadura para su aprobación y estudio, para cada caso en
particular. Este procedimiento debe indicar la preparación de los elementos a soldar,
así como la temperatura a la que se deberá precalentar tanto el material de aporte
(electrodo, si lo hubiera), como los materiales a unir.
Todas las soldaduras serán aplicadas mediante el proceso de arco eléctrico sumergido,
arco con gas inerte o electrodos recubiertos. Estos procesos pueden ser manuales o
automáticos. En cualquiera de los dos casos, deberán tener penetración completa,
eliminando la escoria dejada al aplicar un cordón de soldadura antes de aplicar sobre
este el siguiente cordón.
La cara ancha de las juntas en “V” y en “U” podr estar en el e terior o en el interior del
cuerpo del tanque dependiendo de la facilidad que se tenga para realizar el soldado de
la misma. El tanque deberá ser diseñado de tal forma que todos los cordones de
soldadura sean verticales, horizontales y paralelos, para el cuerpo y fondo, mientras
que en el caso del techo podrán ser radiales o circunferenciales.
B.1 Juntas verticales del cuerpo
- Las juntas verticales deberán ser de penetración y fusión completa, lo cual se podrá
lograr con soldadura doble, de tal forma que se obtenga la misma calidad del metal
depositado en el interior y el exterior de las partes soldadas.
- Las juntas verticales no deberán ser colineales, pero deben ser paralelas entre sí en
una distancia mínima cinco veces el espesor de la placa (5t).
En la siguiente imagen se aprecia de forma gráfica los tipos de soldadura en juntas
verticales más comunes que existen.
70
Imagen 15: Tipos de soldadura en juntas verticales.
B.2 Juntas horizontales
- Las juntas horizontales, deberán ser de penetración y fusión completa, excepto la que
se realiza entre el ángulo de coronamiento y el cuerpo, la cual puede ser unida por
doble soldadura a solape, cumpliendo con el procedimiento de soldadura.
- A menos que otra cosa sea especificada, la junta a tope con o sin bisel, deberán tener
una línea de centros o fibra media común.
71
Imagen 16: Tipos de soldadura en juntas horizontales.
B.3 Soldadura de fondo
- Soldadura a solape. Las placas de fondo deberán ser rectangulares. El solape tendrá
un ancho de por lo menos 32 mm (1- ”) para todas las juntas: las uniones de dos o
tres placas que estén soldadas, guardarán una distancia mínima de 305 mm con
respecto a cualquier otra junta y/o pared del tanque. Cuando se use placa anular, la
distancia mínima a cualquier cordón de soldadura del interior del tanque o del fondo,
será de 610 mm.
- Soldadura a tope. Las placas del fondo deberán tener sus cantos preparados para
recibir el cord n de soldadura, ya sea escuadrando estas o con biseles en “V” En el
caso en el que se utilicen biseles en “V”, la raíz de abertura no deberá ser mayor de 6,3
mm ( ”) Las placas de fondo deber n tener punteada una placa de respaldo de 3,
mm ( ”) de espesor o mayor que la abertura entre placas, pudiéndose usar un
separador para conservar el espacio entre las placas. Cuando se realicen juntas entre
placas en el fondo del tanque, estas deberán conservar una distancia mínima de 305
mm entre sí y/o respecto la pared del tanque.
72
Imagen 17: Tipos de juntas en el fondo.
B.4 Juntas de la placa anular del fondo
La junta radial del fondo de la placa anular, se suelda con las mismas características
expuestas en el párrafo anterior y tener penetración y fusión completa. Hay que
destacar que el material de la placa anular tiene que ser de las mismas características
que el material de fondo.
B.5 Juntas del cuerpo-fondo
- Para espesores de la placa de fondo o placas anulares inferiores o iguales a 12,7 mm
sin incluir el margen de corrosión, la unión entre el fondo y el canto de las placas del
cuerpo tendrá que ser hecha con un filete continuo de soldadura que descanse a
ambos lados de la placa del cuerpo. El tamaño de cada cordón, sin tener en cuenta la
corrosión permisible, no será mayor de 12,7 mm y no será inferior que el espesor
nominal de la placa más delgada a unir.
- Para placas anulares de un espesor mayor de 12,7 mm, la junta soldada deberá ser de
una dimensión tal que la pierna del filete o la profundidad del bisel más la pierna del
filete de soldadura combinada sean del mismo espesor que la placa anular.
- El filete entre cuerpo y fondo de materiales en los grupos IV, V y VI deberá realizarse
con un mínimo de dos cordones de soldadura.
Esta imagen representa la soldadura doble de filete-ranura, para la unión cuerpo-
placas anulares del fondo, con un espesor nominal mayor a 3 mm ( ”)
73
Imagen 18: Detalle de soldadura doble de filete-ranura para unión cuerpo-placas anulares
del fondo con un espesor nominal mayor a 13 mm.
B.6 Juntas para anillos anulares
- Las soldaduras para unir las secciones anulares que conforman todo el anillo tendrán
penetración y fusión completa.
- Se usarán soldaduras continuas para todas las juntas que por su localización puedan
ser objeto de corrosión por exceso de humedad o que puedan causar oxidaciones en la
pared del tanque.
B.7 Juntas de techo y perfil de coronamiento
- Las placas del techo deberán soldarse a solape por el lado superior con un filete
continuo igual al espesor de las mismas.
- Las placas de techo serán soldadas al perfil de coronamiento del tanque con un filete
continuo por el lado superior únicamente y el tamaño del filete será igual al espesor
más delgado.
- Las secciones que conforman el perfil de coronamiento para techos autosoportados
estarán unidas por cordones de soldadura que tengan penetración y fusión completa.
- Como una opción del fabricante para techos autosoportados, del tipo domo y
sombrilla, las placas perimetrales del techo podrán tener un doblez horizontal, a fin de
que descansen las placas en el perfil de coronamiento.
74
B.8 Recomendaciones de soldadura
Uno de los factores determinantes para el proceso de soldadura son las dilataciones
térmicas, porque al soldar las placas de acero del fondo, casco y techo, se presentan
deformaciones debido al gran incremento de temperatura.
Debido a ello, habrá que considerar un procedimiento de soldadura que permita evitar
las deformaciones que se presenten. Es recomendable que la secuencia de soldado se
inicie en el centro del tanque y avance hacia la periferia del fondo, soldando las juntas
longitudinales, y seguidamente las placas del anillo anular, dejando pendientes las
soldaduras transversales del fondo, que serán terminadas cuando se haya avanzado en
las soldaduras del primer anillo del casco.
Las pequeñas deformaciones que se permitan en el primer anillo deben ser las
mínimas dentro de las tolerancias permitidas por el estándar, de lo contrario, se
reflejará de forma más acentuada en los últimos.
El procedimiento debe llevar un estricto control de las dimensiones del cuerpo. A
medida que se van montando las placas de cada anillo, habrá que tener en cuenta que
las últimas soldaduras de cierre se deberán realizar siempre a una hora tal del día que
se tenga la misma temperatura sobre la superficie del material para así poder
controlar la expansión térmica, que en grandes tanques puede llegar a ser del orden de
38 mm.
También se recomienda dejar una placa del primer anillo sin soldar para ser utilizada
como puerta, la cual sólo se removerá en caso absolutamente necesario para acceso de
material o equipo.
Con objeto de verificar si una soldadura ha sido realizada correctamente, se utilizarán
varias formas de inspección. Entre ellas destacan la prueba de líquidos penetrantes, el
radiografiado y en ocasiones el ultrasonido.
También es necesario realizar pruebas de dureza en las soldaduras horizontales y
verticales que se efectúan durante la construcción del tanque, y especialmente en las
soldaduras reparadas, así como también en las zonas cercanas a estos cordones.
75
ANEXO C: ACCESORIOS DEL TANQUE
76
El diseño hasta ahora, consiste en un cuerpo, un fondo y un techo; sin embargo, para
su correcto funcionamiento existen una serie de elementos secundarios o accesorios
que son de gran importancia ya que estos ayudarán a la funcionalidad y
mantenimiento del tanque. Entre los que destacan:
- Entrada de hombre en el cuerpo y techo del tanque, para la inspección y acceso del
personal.
- Boquillas de entrada, accesorio por el que entra el combustible a almacenar.
- Boquillas de salida, por donde sale el fluido de producción.
- Puertas de limpieza, a través de la cual se realiza la extracción de sustancias
residuales como el residuo de petróleo sólido, y cualquier otra suciedad, escoria o
basura.
- Sumidero, que es el accesorio en el fondo por donde se vacían los residuos de agua y
lodos que no pueden ser desalojados por la descarga.
- Tuberías de venteo, para evitar la formación de presión y de vacío durante las
operaciones de llenado y de vaciado de los mismos.
- Plataformas y escaleras, que permitirán subir hasta el techo al personal cualificado,
para llevar a cabo las inspecciones necesarias.
Imagen 19: Conexiones y anexos del tanque.
77
C.1 Boquillas en las paredes del tanque
- Todas las boquillas de 76 mm de diámetro o mayores, deberán contar con una placa
de refuerzo con el fin de absorber la concentración de esfuerzos debidos a la
perforación hecha al tanque y a los esfuerzos producidos por la carga que presenta la
línea de boquilla en cuestión.
Estas placas de refuerzo cubren cierta área, y rodean al agujero que se ha realizado en
la superficie del cuerpo o techo, tal como muestra la siguiente figura.
Imagen 20: Accesorios del tanque. Boquillas y placas de refuerzo.
- En caso de que sean boquillas menores de 76 mm de diámetro, que tengan un
servicio exclusivo de instrumentación o que no presenten carga debida a la línea,
podrán colocarse con un ángulo no mayor de 15º con respecto al plano vertical y no
llevarán una placa de refuerzo.
C.2 Manhole para el cuerpo o bocas de hombre
Los manholes son accesorios que permiten el acceso del personal de la instalación
para realizar las tareas de inspección y de mantenimiento. Los manholes estarán
situados tanto en el cuerpo como en el techo.
78
Imagen 21: Boca de hombre en el techo.
Las características de los accesorios de los tanques, deberán ser iguales a las del
propio tanque y deberán proyectarse e instalarse de manera que no exista riesgo
alguno de estar sometidos a tensiones no permisibles. El número de bocas de hombre
a incluir en el tanque, se determinará según la siguiente:
Diámetro m Número de bocas Diámetro int. bocas cm Posición
D>61 4 61 Separadas 90°
46<D≤61 3 61 Separadas 120°
12<D≤46 2 61 Separadas 180°
D≤12 1 61
Tabla 22: Cantidad y posición de bocas de hombre.
C.3 Boquillas y bridas para el cuerpo del tanque
Las boquillas y bridas son accesorios que permitirán la conexión del tanque con las
líneas de almacenamiento y transporte de combustible, al igual que con el sistema de
drenaje. Estas conexiones se realizan por medio de bridas que van empernadas y
tienen empaques. Todos los agujeros para pernos deben ser hechos en la línea de
centros de la brida.
Las tipos de boquilla se clasificarán en:
- Tipo regular.
- Tipo baja.
- Tipo empernada.
79
Imagen 22: Tipos de boquillas-bridas.
C.4 Tipos de soldadura para bridas
El tipo de juntas soldadas utilizadas para boquillas y bridas se muestran en la
siguiente figura, y se clasificarán en:
- Soldadura de chaflán para brida-boquilla.
- Soldadura de chaflán para brida cúbica.
- Soldadura de cuello para brida.
80
Imagen 23: Tipos de soldadura para bridas.
C.5 Elementos de conservación de energía dentro del tanque
En cuanto a las condiciones de almacenamiento, el combustible será almacenado a una
temperatura ambiente, por lo que no será necesario la instalación de un sistema de
calefacción, con el fin de evitar la congelación el interior del tanque, ya que el rango de
temperaturas que se esperan en la zona durante todas las épocas del año aseguran
mantener la temperatura del producto por encima del punto de congelación.
No se dispondrá de un sistema de aislamiento para evitar pérdidas de energía a través
de las paredes de los tanques.
En función del punto de congelación del producto almacenado, los tanques tendrán o
no los siguientes elementos de conservación de energía:
Punto congelación del producto °C Sistema de conservación
Pc >-20 Serpentín vapor y aislamiento exterior
-30< Pc ≤-20 Aislamiento exterior
Pc ≤-30 Sin aislamiento
Tabla 23: Sistemas de conservación de energía
Se llama punto de congelación/obstrucción del gasoil en frío y se produce a -15 °C
aproximadamente, a causa de las parafinas del gasóleo que empiezan a cristalizarse a
-10 °C, llegando a obstruir filtros y tuberías. En la práctica, por la calidad del gasoil, la
cristalización puede aparecer antes de los -10 °C.
81
C.6 Escaleras y plataformas
Las escaleras, plataformas y barandillas tienen como objetivo situar al personal que
así lo requiera en una zona del tanque que necesite de constante mantenimiento o
supervisión, generalmente sobre el techo donde se localizan boquillas y la entrada de
hombre, además de brindar de protección y seguridad al personal.
C.6.1 Requerimientos para plataformas y pasillos
- Todos los componentes deben ser metálicos.
- El ancho mínimo del piso es de 610 mm.
- Todo el piso debe de ser de material antiderrapante.
- La altura del barandal a partir del piso es de 1,067 m.
- La altura mínima del rodapié es de 76 mm.
- El máximo espacio entre el suelo y la parte inferior del espesor de la placa del pasillo
es de 6,35 mm.
- La altura del barandal central es aproximadamente la mitad de la distancia desde lo
alto del pasillo a la parte superior del barandal.
- La distancia máxima entre los postes del barandal ha de ser de 2,40m.
- La estructura completa, es capaz de soportar una carga viva concentrada de 4.450 N,
aplicada en cualquier dirección y cualquier punto del barandal.
- Los pasamanos están a ambos lados de la plataforma, y están interrumpidos donde
sea necesario por un acceso.
- Cualquier espacio mayor de 152 mm entre tanque y plataforma debe tener piso.
- Los corredores de los tanques que se extienden de un lado a otro del suelo o a otra
estructura deben estar soportados de tal manera que tenga un movimiento relativo
libre de las estructuras unidas por los corredores; ésta puede estar acompañada por
una firme atadura del corredor a los tanques, además del uso de una junta corrediza o
de dilatación en el puente de contacto entre el corredor y otro tanque (este método
permite que en caso de que un tanque sufra una ruptura o algún movimiento brusco, el
otro no resulte dañado).
82
C.6.2 Requerimientos para escaleras
- Todas las partes de las escaleras deben ser metálicas.
- La anchura mínima de la escalera debe de ser de 610 mm.
- El ángulo máximo entre escaleras y línea horizontal ha de ser 50 °.
- El ancho mínimo de los peldaños es de 203 mm. La elevación es uniforme a todo lo
largo de la escalera.
- Los peldaños deben estar hecho de rejilla o material antiderrapante.
- La parte superior de la reja debe estar unida al pasamano de la plataforma sin
margen y la altura, medida verticalmente desde el nivel del peldaño hasta el borde del
mismo, es de 762 a 864 mm.
- La distancia máxima entre los postes de la rejilla medidos a lo largo de la elevación ha
de ser de 2,40 m.
- La estructura completa, es capaz de soportar una carga viva concentrada de 4.450 N,
y la estructura del pasamano es capaz de soportar una carga de 890 N aplicada en
cualquier dirección y punto del barandal.
- Las escaleras circunferenciales están completamente soportadas en el cuerpo del
tanque y los finales de los largueros apoyados en el piso.
Imagen 24: Escaleras de tanque.
83
C.7 Tomas a tierra
Es una conexión que se efectúa para proteger al tanque de las descargas eléctricas
originadas por rayos, por campos electrostáticos originados por formaciones nubosas
densamente cargadas o por el fluido dentro del tanque, evitando de esta forma
potenciales eléctricos que ocasionen chispas y lógicamente incendios del producto
almacenado.
El sistema de tierra debe ser diseñado para la instalación de acuerdo a las
características y requerimientos del proyecto para evitar la acumulación de cargas
estáticas.
El fluido dentro de un tanque puede transmitir una carga eléctrica estática que es
acumulada en el tanque. Esta carga puede ser detectada como un potencial sobre la
superficie del líquido del tanque. El máximo potencial superficial alcanzado dependerá
tanto de la densidad de carga del líquido como de las dimensiones del tanque.
En tanques de techo fijo la acumulación de carga en el líquido puede inducir una
descarga de electricidad estática entre la superficie de líquido y el cuerpo, los soportes
del techo o los accesorios del tanque. El porcentaje de generación de carga es
influenciado por turbulencia en el líquido y por la presencia de partículas como gotas
de agua, sedimentos o virutas de hierro.
Durante el llenado del tanque se tendrán que tomar una serie de medidas de
seguridad:
- La velocidad de entrada del fluido debe ser eliminada durante la etapa inicial del
llenado del tanque, para disminuir la agitación y la turbulencia, hasta que el nivel del
líquido supere la tubería de ingreso unos 0,60 metros.
- Salpicaduras al momento de llenado deben ser evitadas.
- La normativa indica que para tanques de almacenamiento que contienen líquidos que
no son conductores de electricidad o cuya conductividad es desconocida, la velocidad
de ingreso del fluido no debe superar los 7 m/s. A través de la experiencia en la
industria del petróleo es aceptable incrementar esa velocidad hasta los 10 m/s.
- Objetos tales como flotadores de medición de nivel o cualquier otro objeto situado en
la superficie del producto que no se encuentran aterrizados a tierra, deberán ser
inspeccionados para evitar que provoquen una chispa.
- Si los accesorios del tanque no son conductores, el potencial para chispas no existe y
no se necesario tomar medidas específicas. Dispositivos que son montados en las
paredes del tanque (medidores de nivel o de temperatura) y trabajan a corta distancia
dentro del tanque no producen riesgo de una descarga de electricidad estática.
84
En función al diámetro del tanque, se podrá determinar el número de conexiones a
tierra que se necesitan.
Diámetro (m) Cantidad de conexiones
D≤ 2
<D≤ 5 3
5<D≤ 5 4
D>25 6
Tabla 24: Conexiones a tierra
Imagen 25: Conexión a tierra del tanque.
85
ANEXO D: MEDIDAS DE SEGURIDAD
86
D.1 Protección contra la contaminación
Como consecuencia de que el gasóleo A es un combustible contaminante, es necesario
llevar a cabo una serie de protecciones para evitar fugas hacia el aire, agua o suelo. La
contaminación se puede producir por escapes en el tanque, debido a roturas, escapes
en las válvulas de cierre, derrames a la hora de la carga de camiones y durante su
mantenimiento. Por lo que es necesario contar con la metodología apropiada para
evitar cualquiera de los errores anteriores.
La ejecución del proyecto no implica ningún impacto significativo sobre el entorno
siempre que se acometa una serie de medidas preventivas y de control, tanto durante
las obras como en la fase de explotación de las instalaciones.
En necesaria, una correcta gestión de los residuos, especialmente de la fracción de
peligrosos durante la fase operativa. La entrada en funcionamiento de nuevas
instalaciones supone también un riesgo de alteración de la calidad del aire por emisión
difusa de compuestos volátiles (COVs), lo que queda descartado a través del diseño de
los tanques y las propiedades de los productos almacenados. Sin embargo, como el
producto almacenado es gasóleo A, no es necesaria la instalación de ningún medio
adicional, pues este combustible no emitirá vapores que puedan contaminar la
atmósfera.
Para la protección del aguas se dispone de una unidad de tratamiento de aguas
hidrocarburadas. Este sistema se utiliza para el tratamiento de las aguas contaminadas
procedentes de la limpieza mediante el riego de áreas de bombas y filtros, y las aguas
pluviales accidentalmente contaminadas recogidas en la zona de bombas y en los
cubetos de tanques. Esta unidad realiza una separación por gravedad de los
hidrocarburos y los sólidos decantables en suspensión.
Para evitar cualquier posible contaminación del suelo, se colocaron una serie de
láminas de impermeabilización en todo el cubeto del tanque, y en la cimentación de
este, para retener los hidrocarburos líquidos y dirigirlos hacia el sistema de drenaje,
que a su vez conduce a las aguas contaminadas a la anteriormente mencionada unidad
de tratamiento de aguas hidrocarburadas.
D.1.1 Redes de drenaje
Las redes de drenaje se diseñarán para proporcionar una adecuada evacuación de los
fluidos residuales (productos hidrocarburados), agua de lluvia, de servicios contra
incendios y otros similares. Los materiales de las conducciones y accesorios serán
adecuados para resistir el posible ataque químico de los productos que deben
transportar.
87
Fundamentalmente, existirán dos colectores generales: uno para aguas limpias y otro
para aguas contaminadas, o susceptibles de serlo, que deben ser depuradas para que
antes de su vertido cumplan las exigencias especificadas.
Es necesario el drenaje de las aguas pluviales y pluvioaceitosas. Estas se conducirán
independientemente, en condiciones cerradas, a una arqueta con válvulas de salida
opcional: a la red de pluviales en caso de ser limpias o a la red de aceitosas en caso de
estar contaminadas con hidrocarburos.
La entrada de aguas hidrocarburadas en las redes de drenaje, se efectuará a través de
sumideros. Estas redes de drenaje dispondrán de sifones para evitar la salida de gases
y verter las instalaciones de depuración.
Las redes de agua no contaminada deben poder aislarse de su punto de vertido normal
y conectarse a un estanque de reserva o a una instalación de depuración cuando estas
aguas puedan estar accidentalmente hidrocarburadas.
Los drenajes deben construirse de forma que no se produzca filtración alguna al suelo
y su diseño debe permitir una limpieza fácil de depósitos y sedimentos.
Existirán dos redes de tuberías enterradas para la segregación de los efluentes
líquidos producidos:
- El primer sistema enterrado consiste en los drenajes de agua potencialmente
contaminada, que se conducen por tubería enterrada desde el cubeto donde se
albergan los nuevos tanques hasta donde se encuentra instalado el tratamiento de
efluentes actual. Estas aguas pueden ser enviadas a la red general si están limpias o en
caso contrario al tratamiento de efluentes.
- En segundo lugar tenemos los drenajes de aguas aceitosas, que se enviarán
obligatoriamente al tratamiento de efluentes.
D.1.2 Depuración de aguas hidrocarburadas
Se tienen que adoptar las medidas necesarias para que las aguas hidrocarburadas sean
depuradas y limpiadas antes de su vertido al medio natural:
- Instalación de medios para la depuración química y biológica de las corrientes
líquidas que lo precisen.
- Instalación de separadores, calculados de manera que la velocidad de paso del
efluente permita una separación eficaz del agua y de los hidrocarburos.
88
D.2 Protección contra incendios
Cada tanque llevará el correspondiente sistema de defensa contra incendios con
espuma y anillo de refrigeración. Además alrededor del cubeto, se instalará el anillo
correspondiente así como los monitores adecuados para su control.
La aparición de un incendio, es el resultado de la combinación de tres elementos:
combustible, oxígeno y foco de calor.
En una instalación de almacenamiento de hidrocarburos la aparición de un foco de
calor puede deberse a:
- Ignición espontánea.
- Presencia de una llama.
- Ignición por chispa.
- Fallos eléctricos.
- Fricción entre dos cuerpos no lubricados.
La presencia de combustibles fuera de las instalaciones habilitadas para su
almacenamiento se puede deber a la presencia de fugas o bien de derrames en dichas
instalaciones.
Los agentes empleados para la extinción de cualquier incendio ocasionado son:
- Agua: puede ser empleada en chorro o pulverizada sobre la superficie afectada.
Presenta como ventaja el hecho de resultar económica y como inconveniente al hecho
de que, al aplicarse en chorro, agita la superficie del hidrocarburo provocando la
vaporización del combustible, y por tanto activando el fuego. Mientras que si lo
aplicamos vaporizada, no absorbe el calor del líquido en combustión ya que se evapora
al ponerse en contacto con los gases calientes.
- Espuma: es el resultado de una mezcla de espumante en una proporción entre 4% y
5% con agua. La acción extintora de este agente se basa en la combinación de la
capacidad refrigerante del agua vaporizada que, al provocar un exceso de vapor sobre
el oxígeno existente hace que no se pueda alcanzar la cantidad mínima necesaria de
oxígeno para continua la combustión, y de la espuma que evita una posterior
inflamación.
En este tanque incluiré la combinación de agua y espuma. El agua se empleará para la
refrigeración del tanque, evitando de esta manera que no se alcancen temperaturas
suficientemente elevadas como para que el producto almacenado pueda arder, la
espuma se empleará para la sofocación del incendio.
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D.2.1 Espuma en los tanques de almacenamiento
El sistema de protección con espuma de los tanques, tiene que estar diseñado
conforma a la normativa vigente. Las cámaras de espuma se utilizan para tanques de
líquidos inflamables, en concreto para tanques de techo fijo.
En los tanques de gasóleo es necesaria la incorporación de una serie de instalaciones
que suministren a las cámaras de espuma situadas sobre la parte más alta del cuerpo
del tanque, de una mezcla de agua y espumógeno. La espuma necesaria, será generada
en un equipo fijo generador de espuma presente en la instalación.
El suministro de agua más espumógeno se realiza desde los depósitos de espumógeno
de la instalación. A esta mezcla de espuma y agua, tendremos que introducir aire para
ello contaremos con una serie de sistemas de descarga como son las lanzas.
Las bocas de descarga de espumógeno en los cubetos se realizan mediante lanzas de
espumas de media expansión situadas en el perímetro del cubeto. Se accionan
automáticamente por un sistema detección de incendios situados en los cubetos, que
actuarán cuando se detecte un cambio brusco de temperatura.
En el tanque se instalará dos bocas de descarga para que la espuma pueda entrar en el
tanque y caer sobre el producto. Dichas bocas deberán estar separadas entre sí 180º.
Otros componentes necesarios son, el depósito de espumógeno, el mezclador y las
bombas para la impulsión del agua hasta el tanque.
La función del mezclador es introducir aire en un chorro de espumante a presión. El
mezclador estará constituido por:
- Brida de orificio: el cual introduce en el mezclador la cantidad exacta de espumante
requerido.
- Juntas.
- Cuerpo del mezclador: contiene un difusor por el cual pasa el espumante a presión.
- Filtro de aire. La cámara de espuma está diseñada para recibir la espuma expandida e
inyectarla a baja velocidad al tanque. Al reducir la velocidad de descarga deberá tener
una gran sección transversal.
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Imagen 26: Protección contra incendios del tanque.
D.2.2 Red de tuberías de suministro de agua
El diseño de cualquier tanque de almacenamiento de gasóleo, contará con una serie de
redes contra incendios que dispondrán de un suministro adecuado de agua para la
protección del tanque en caso de un posible incendio. El agua proviene de unos
depósitos artificiales que serán capaces de suministrar el caudal de agua con la
presión necesaria hasta que pueda ponerse en funcionamiento el suministro principal.
Las tuberías de la red contraincendios suelen estar diseñadas de acero teniendo en
cuenta la corrosión. Suelen estar enterradas y correctamente protegidas en aquellos
lugares en los que se prevé bajas temperaturas (inferiores a 0 ºC) para evitar la
congelación del agua y evitar así la obstrucción de la tubería. En otras ocasiones se
instalan en la superficie, lo cual facilitará la inspección y el mantenimiento.
Al lado de cada tanque, el circuito de la red contra incendios dispone de un monitor,
que consiste en una válvula especial que es capaz de hacer que el agua que circula en
profundidad salga a la superficie y sea dirigida hacia la parte superior del tanque.
La red de tuberías está provista de válvulas de bloqueo, para que en caso de que un
tramo se vea afectado por una rotura, no afecte a toda la instalación y se pueda seguir
suministrando el agua a la presión de trabajo adecuada.
Es muy importante el mantenimiento de esta válvula en invierno ya que el sello de la
válvula puede fugar y puede haber agua en el lado exterior de la esta. Antes de que
llegue el invierno, se deberá inspeccionar cada válvula para estar seguros de que no
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fuga y aspirar la posible agua que haya podido fugar a través de la válvula durante el
verano y se añadirá glicol para asegurar la congelación de dicha agua.
D.2.3 Sistemas de detección y alarmas
Como se describió anteriormente, en el interior del tanque se dispuso de una serie de
detectores y sensores térmicos basados en la velocidad de elevación de la temperatura
en un tiempo determinado (ΔT Δt). En caso en que se detecten variaciones bruscas se
accionarán las alarmas dispuestas por toda la instalación.
En el cuarto de control se agrupa todas las instalaciones necesarias para la detección,
alarma, y válvulas de diluvio en caso de incendio.
D.2.4 Accesorios adicionales
Se dispondrá por toda la instalación de extintores en aquellas zonas visibles y
accesibles por el personal.
D.3 Medidas de Seguridad e Higiene
En cuanto a la Seguridad e Higiene en el trabajo. Será obligatorio su cumplimiento por
parte de los empleados y contratistas.
Deberán tenerse en cuenta las Normas Específicas referentes a:
- Utilización de equipos de protección individual.
- Buen estado de accesos, caminos, pasarelas, barandillas, pasillos, escaleras, etc.
- Medidas contra desprendimientos en laderas, galerías, trabajos subterráneos, zanjas
y pozos.
- Regulaciones de tráfico.
- Revisión periódica en todas las máquinas.
- Condiciones de seguridad en instalaciones eléctricas de fuerza, iluminación y
sistemas auxiliares.
- Buen estado de las conexiones puestas a tierra.
- Medidas de protección contra incendios.
- Plan de actuación en caso de siniestro.
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- Medidas de seguridad para instalaciones de machaqueo, hormigonado, talleres
auxiliares, máquinas portátiles, equipos de soldadura, etc.
-Medidas de seguridad para maniobras con equipos pesados y aparatos de elevación
en general.
- Medidas de seguridad en trabajos de encofrado y desencofrado.
- Medidas de seguridad en montajes de tuberías y equipos en todas sus variantes.
- Medidas de seguridad en trabajos realizados a distintas altura, en especial los de
soldadura.
- Medidas de seguridad en la utilización de explosivos.
- Medidas para cumplir las disposiciones sobre vertidos, humos y polución general.
- Medidas para la organización los servicios de aseos, comedores, retretes, de forman
que cubran satisfactoriamente la necesidad del personal.
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ANEXO E: SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
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Para la correcta operación y control de operación del tanque, se disponen de una serie
de instrumentos de medida.
E.1 Medidor de nivel mediante radar
El nivel del gasóleo se mide mediante señales de radar transmitidas desde la antena en
la parte superior del tanque. Una vez que la señal de radar se refleja en la superficie
líquida, el eco es captado por la antena. Dado que la señal varía en frecuencia, el eco
tiene una frecuencia ligeramente diferente a la de la señal transmitida en ese
momento. La diferencia de frecuencia es proporcional a la distancia al líquido, y se
puede calcular con precisión.
Imagen 27: Medidor de nivel mediante radar.
E.2 Instrumento LTD
Es un equipo que mide el nivel del líquido, su temperatura y la densidad, este nombre
provienes del inglés Level, Temperature and Density (LTD). Los sensores de medición
se ubican en un flotador que sube y baja con el nivel del líquido. El sensor está
conectado al cuerpo principal mediante un cable.
E.3 Medidor de nivel mediante flotador
Este instrumento de medida, despliega mediante una cinta, un flotador sobre la
superficie del líquido, manteniendo en todo momento la cinta tirante gracias a un
servomotor, se detecta el nivel del líquido midiendo la longitud de cinta desplegada.
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A pesar de que es un sistema de fácil mecanismo, sirve como respaldo al medidor
mediante radar.
E.4 Sensores de presión
Los manómetros suelen ser de tipo Bourdon. Los transmisores de presión y presión
diferencial tienen elementos sensores basados en diafragmas. Se utiliza sello
separador de diafragma en instrumentos de presión cuando los servicios sean
corrosivos, viscosos o contengan sólidos. Una vez integradas estas señales, se tiene
visualización y control del llenado de los nuevos tanques desde el centro de control de
la instalación de almacenamiento.
Es necesaria la instalación de estos instrumentos en el interior del tanque, ya que
sirven para medir la presión de vapor del tanque.
E.5 Válvulas de control de presión
Para la operación segura del tanque, se deben disponer de una serie de mecanismos
que alivien la presión, en caso de que ésta aumente de tal forma que ponga en peligro
la integridad del tanque. La apertura y cierre de válvulas para el movimiento de
producto se realiza mediante actuadores motorizados.
- Válvula de venteo: cada válvula descarga directamente a la atmósfera. Son
controladas automáticamente por el sistema de gestión del tanque desde la sala de
control.
- Válvulas de vacío: el tanque también debe disponer de una serie de equipos para
evitar que la presión descienda por debajo de la presión mínima de diseño establecida.
E.6 Medidores de caudal
Para las medidas locales de caudal normalmente se utilizarán rotámetro. También
existen otros medidores de caudal como másicos, turbinas, ultrasónicos, los cuales se
usarán solamente en caso en que las condiciones no permitan los tipos anteriormente
descritos.
E.7 Medidores de temperatura
Las medidas de temperatura del contenido del tanque serán tomadas por medio de
termopares o termorresistencias Pt-100 situadas en vainas termométricas y asociadas
a transistores. En general los transistores de temperatura estarán alojados de forma
integral con las vainas termométricas. Los indicadores locales de temperatura serán
preferentemente tipo bimetálico de dial montados en vainas termométricas.
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