Unidad III: Sistema de Almacenamiento y Transporte de Crudo

Tanques de AlmacenamientoSon recipientes destinados al almacenamiento temporal del crudo proveniente de los separadores o calentadores. Por lo general existen en la estacin ms de un tanque y estn interconectados a travs de tuberas que actan como vaso comunicante. Los tanques pueden ser de fondo cnico o plano. Estn construidos de lminas de acero.

Funciones de los Tanques.

Facilitar la sedimentacin de los slidos. Mantener la columna de lquido por encima de la altura mnima requerida para que las bombas de crudo no operen en presencia de gas. Proveer un medio de almacenamiento para evitar derrames de crudo cuando por mantenimiento o falla de energa elctrica no se dispone de la capacidad de movimiento de crudo. Brindar el tiempo de retencin necesario para evitar la ocurrencia de derrame. Almacenar crudo para alimentar la succin d las bombas de transferencia. Utilizacin de los tanques de almacenamiento para realizar medicin (prueba) de produccin total de la estacin y/o medicin individual por pozo.

Partes de un Tanque. Cuerpo / casco: Es la parte principal del tanque de forma cilndrica y tamaos variables, dependiendo de la capacidad del diseo. Las capacidades ms usadas son de 1000, 1500, 3000 y 5000 Bls.

Bocas de Inspeccin: Facilitan la entrada y salida de los tanques para permitir inspecciones programadas, mantenimiento y reparaciones internas de los tanques.

Boquillas: Son las conexiones de entrada y salida de la tubera que se conecta al caso y donde se instala los respiradores en el techo.

Escaleras: Se emplean para subir y bajar del techo, para efectuar mediciones, inspecciones, mantenimiento.

Boca de Aforo: Es la abertura sobre el techo del tanque, a travs de la cual se hacen las medidas y se toman las muestras para un aforo. Estas bocas deben permanecer cerradas cuando no se est realizando medicin, evitndose as prdidas de crudo por evaporacin.

Respiradores: Ubicados en el techo, impiden la acumulacin de una presin excesiva dentro del tanque y el modelo en forma de hongo se instala cuando el contacto directo con la atmsfera exterior no es peligroso.

Equipos de Medicin: Se utilizan diversos sistemas de. medicin de nivel desde el ms sencillo flotador y cadena, hasta equipos electrnicos de radio frecuencias.

Indicador de Nivel: Est colocado en la parte exterior del tanque: comnmente se le conoce con el nombre de "Mira" el cual est accionado por una cuerda que se desliza sobre un carrete y conectada a un flotador dentro del tanque. Al subir o bajar el nivel dentro del tanque, lo indica en la parte exterior del mismo y se desliza sobre la pared la cual tiene pintada una escala en metros y centmetros.

Lneas de entradas (descarga de los separadores): Son utilizadas para almacenar el fluido (petrleo, agua y sedimento), proveniente de los separadores, tienen una o varias lneas de entrada con sus vlvulas respectivas y adecuadas. El dimetro, es determinado por la presin que impulsa el fluido hacia los tanques. En general, las lneas de entrada estn situadas cerca del fondo del tanque por las siguientes razones:

Para evitar la excitacin de electricidad esttica. Para evitar formacin de gases.

Lnea de Salida (succin de las bombas): Tienen las mismas caractersticas de las lneas de entrada, es decir, estn colocadas cerca del fondo del tanque y sus dimetros estn determinados por la capacidad de las bombas que succionan el fluido y tambin por la viscosidad de los mismos. En algunos casos las lneas de succin de prolongan con cierta longitud dentro del tanque. Esta prolongacin generalmente hacia arriba, ha sido construida en tanques donde se almacenan fluidos que contengan agua o sedimentos.

Lnea de Contra Expansin: La lnea de entrada tiene siempre una lnea de 1" con una vlvula y entra mes o menos en el tope del tanque. Esta pequea lnea no tiene nada que hacer con los tanques pero tiene bastante importancia porque sirve para evitar que se acumule presin por efectos de expansin y rompa la lnea de entrada o dae la pared del tanque. Esta lnea siempre debe estar abierta.

Lnea de Circulacin: Generalmente, todos los tanques tienen una lnea de circulacin que sirve para mover el contenido al momento oportuno. Por ejemplo, si un tanque contiene crudo y no fue movido o agitado desde hace tiempo, las partes ms pesadas se van al fondo y las ms livianas se quedan arriba, de modo que el producto no est homogneo. En caso que se vaya a bombear a un oleoducto desde dicho tanque, primeramente saldr el crudo ms pesado y despus el ms liviano.

Lnea de Drenaje: Las lneas de drenaje estn situadas al lado y muy cerca del fondo de los tanques y sus dimetros son proporcionales al tamao de los tanques. Algunas se prolongan hacia el centro del fondo de los tanques, en caso con tanques con cierta inclinacin hacia el centro y as pueden eliminar sedimentos casi por completo. Todos los sistemas de drenaje de los tanques actan por gravedad.

Lneas de Serpertn de Vapor: Los serpentines de vapor estn instalados en los tanques donde se necesita calefaccin, para mantener la temperatura del producto a cierto grado determinado, permitiendo mayor fluidez.

Equipos Auxiliares instalados en los Tanques.

Lnea Contra Incendio: Generalmente cada tanque est dotado de dos lneas contra incendios (espuma y agua).

Lnea de Espuma: Est situada aproximadamente a 1/2 metro del tope del tanque y de tal manera que permita la entrada de la espuma en el interior del mismo. Esta lnea est instalada solamente en tanques que contienen productos cuyos puntos de inflamacin estn por debajo de 150F. La mezcla tiene una composicin volumtrica de 87,1% de aire, 12,5% de agua y 0.4% de un lquido especial. Esta mezcla se distingue con el nombre de "Espuma a Base de Aire". El lquido especial es mezclado con el agua por la bomba centrfuga del can de contra-incendios. Esta bomba enva la solucin a la lnea que va al tanque. Por medio de un dispositivo especial que est situado en la lnea que va al tanque la solucin se pone en contacto directo con el aire de la atmsfera y asimila la cantidad necesaria para formar burbujas muy pequeas, las cuales en (gramos) cantidad, dan forma de espuma a la solucin.

La espuma tiene la propiedad de extenderse sobre la superficie donde cae y por esto, al verterse en el tanque en caso de incendio, forma una capa ms o menos espesa, que elimina el desprendimiento de gases combustibles y desaloja el oxgeno, sofocando en esta forma la llama.

Lnea para Agua: Se utiliza un sistema de agua de llovizna que protegen las reas de las bombas, separadores y tanques de almacenamiento, con la finalidad de enfriar estas reas en caso de incendio. El rea de tanques de crudo est protegida adems por hidrantes de dos (2) tomas c/u operados de forma manual.

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

Modo de Operacin: El crudo proveniente de los separadores de produccin, prueba, depurador o calentadores, llega a los tanques, donde es almacenado temporalmente; para luego ser succionado por las bombas de transferencia de crudo. En los tanques tambin se reciben los fluidos provenientes de las vlvulas de seguridad, drenajes de equipos, fosas y limpiezas realizadas en la estacin de flujo.

Instrumentacin de los Sistemas de Almacenamiento:En la automatizacin de la estacin de Flujo, los tanques deben tener: LT (Transmisor de Nivel) Interruptor alto nivel/alta presin Sensor detector de sedimentos.

Tanques de Almacenamiento

Techo FijoSon permanentemente fijados a la cubierta del tanque. Pueden manejar volmenes mayores de 500 bbl, conectados a una vlvula de alivio en caso de que existe un exceso en la presin interna. Techo Flotante

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Estos se disean con un techo movible sobre el contenido almacenado Estos se usan primordialmente para el almacenar a presiones cercanas a la atmosfera. Son diseas para moverse de manera vertical con la coraza del tanque para proveer un mnimo vaco entre la superficie y el producto almacenado.

Procesos de Medicin en los tanques Por AforacionEste se realiza a travs de 2 mtodos: directo e indirectoMtodo de Medicin directo o al llenoConsiste en baja la cinta con la plomada hasta tocar ligeramente el fondo del tanque o la placa de nivel cero (0) fijado en el fondo y su determinacin es por la longitud de la cinta mojada. Solo se utiliza para medir tanques de techo flotante, para medir residuos en los tanques de los bloques antes y despus de descargarlos. Tambin sirve para medir el agua libre en el fondo en cualquier tipo de tanque y residuos de petrleo o producto del mismo, siempre y cuando los residuos sean lo bastante fluidos para permitir el paso de la plomada hasta el fondo del tanque o hasta la placa de nivel cero.

Procedimiento de Medicin1) Colocarse en posicin tal que al abrir la claraboya, los vapores que se encuentren en el tanque no den directamente en la cara2) Enganchar la plomada a la cinta y abrir la claraboya de medicin3) Sostener el carrete con una mano y bajar la cinta lentamente entre el dedo pulgar y el dedo ndice de la otra mano, hasta que la plomada toque ligeramente el fondo del tanque4) Recoger la cinta con el carrete hasta que aparezca la parte donde el lquido dejo la marca que indica su nivel5) Anotar con exactitud la medida, sea en metros, centmetros, milmetros, pies o pulgadas6) Limpiar la cinta con estopa mientras se la retire completamente, dejando caer el lquido en la claraboya y evitar que se ensucie el techo7) Cerrar la claraboya para cumplir con las normas de seguridad.8) Desconectar la plomada de la cinta, cargar el equipo de tal manera que permita bajar el tanque con una mano libre y reportar o anotar la medida en la manera establecida.

Mtodo de Medicin indirectaConsiste en baja una cinta con su plomada hasta cierta profundidad del lquido contenido en el tanque. El nivel del lquido contenido en el tanque se determina restndole a la altura de referencia la lectura de la cinta (longitud total introducida en el tanque) y sumndole al resultado obtenido, la lectura de la cinta mojada. Esto equivale a restarle a la altura total del tanque la parte del mismo que ha quedado vaca,. Este mtodo se usa comnmente en la medicin de tanques de techo fijo y en oportunidades, se usa para medir los niveles de los residuos y agua en el fondo de los tanques,

ProcedimientoLa diferencia entre este metodo y el de medicion directa consiste que en lugar de medir la altura del liquido mismo, se calcula esta, midiento la altura del espacio vacio sobre el liquido y sustrayendola a la altura del tanque. Para conseguir la medida del nivel de liquido en un tanque, se procede de la siguiente manera:1) Colocarse en posicion tal para que al abrir la claraboya, los vapores que se encuentren en el tanque no den en la cara2) Enganchar la plomada a la cinta y abrir la claraboya de medicion3) Introducir la cinta hasta que haya penetrado mas o menor 6 a 8 o 15 a 20 cms, en el liquido, asomandose por la claraboya para observarlo4) Anotar la medida indicada por la cinta al borde de la claraboya5) Retirar la cinta, anotar la medida en la parte mojada de la plomada y la cinta y deducir esta medidad de la anterior6) Esta diferencia representa la altura de luz y al reducir la altura de la luz de la altura conocida del tanque, se obtiene la medida del lquido en el tanque.

EjemploDeterminar el volumen de lquido en un tanque de 1500 barriles de capacidad si se efecta una medicin indirecta y la cinta introducida fue de 10'8 y la longitud de la cinta mojada fue de 4' 51/4. La altura de referencia del tanque es de 24'4.Capacidad del tanque: 1500 blsLongitud de la cinta introducidad (LCI)= 10'8Longitud de la cinta mojada (LCM)= 4' 5 1/4Altura de referencia 24'4Volumen de liquido =?NL= HR-LCI+LCMNL= 24'4-10'8+4' 5 1/4= 18' 1 1/4Se busca en la tabla el volumen equivalente a la altura de 18 1 1/418'1= 1139 bbl.1/4= 1 bblsTotal= 1140 bls.Tabla 5-1

Medicin por Flotador

Se utiliza un medidor cuando el nivel del recipiente se desea indicar localmente sobre una escala. Est compuesto por un flotador, un cable, poleas, una escala y un indicador. El flotador est unido por medio de un cable, a travs de un sistema de poleas, a un peso con aguja indicadora, la cual sealara sobre una escala, previamente calibrada, el nivel del recipiente. La indicacin es inversa, es decir, si el recipiente est lleno, el indicador estar en la parte ms baja de la escala y si esta vaco, en la parte ms alta.