Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados - Luis E. Piña.pdf

1/10

PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN MECÁNICA

MANTENIMIENTO DE TANQUES PETROLEROS Y DERIVADOSMANTENIMIENTO DE TANQUES PETROLEROS Y DERIVADOS

Contenido:

1. Tanques

2. Tipología de Tanques

4. Extracción de Producto Inbombeable del Tanque

5. Adecuación de Área para efectuar Mantenimiento

6. Criterios de Selección de Métodos de Protección de Tanques contra la Corrosión

7 Inspección y Evaluación de Daños en Tanques7. Inspección y Evaluación de Daños en Tanques

8. Procedimiento de Soldadura para Reparación de Tanques

9. Mantenimiento de Tuberías de Tanques

Fuente: Ayaro , J. (2009). Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados. Dirección de Medios y Publicaciones. Universidad de CaraboboDigitalización: Luis E Piña L (2010)

10. Mantenimiento de Válvulas

11. Controles de Calidadhttp://www.ingenieriamecanica.com.ve

MANTENIMIENTO DE TANQUES PETROLEROS Y DERIVADOS

Tipología de Tanques2/10

Tipología de Tanques

1. Tanques de Techo FlotanteSon tanques que se utilizan para almacenar derivados livianos de hidrocarburos también llamados productos

Los productos que se almacenan en este tipo de tanques tienen la capacidad de generar vapores livianos de hidrocarburos, también llamados productos

inflamables o de bajo flash‐point*.explosivos a temperatura ambiente, por lo cual poseen altas probabilidades de riesgo de incendio durante su proceso de manipulación y almacenamiento.

Fueron diseñados para el almacenamiento de productos con alta generación de gases a temperatura ambiente. Su principio constructivo consiste en hacer flotar el techo encima del producto, evitando así la formación de una cámara confinada de gases dentro del tanque. Cuando el nivel del tanque esté bajo, este tipo de funcionamiento

it ió d ib d d d t

Junta Articulada

Los tanques de solventes (o aromáticos) son diferentes a los de gasolina, porque no obstante ser ambos de techo flotante los de gasolina poseen un techo flotante y los de solventes poseen doble techo uno flotante y uno fijo La

permite una operación de recibo y descarga de producto más segura. Tanque de Techo Flotante

*: El flash‐point o punto de inflamación es un ensayo que se realiza para conocer la temperatura a la cual un producto es capaz de generar vapores inflamables Mientras más pesado sea el producto la temperatura de generación de gases inflamables o flash point

flotante, los de gasolina poseen un techo flotante y los de solventes poseen doble techo, uno flotante y uno fijo. La razón es para evitar la salida de estos productos (solventes) al medio ambiente, pues poseen alto riesgo de incendio y su inhalación es nociva para la salud.

Fuente: Ayaro , J. (2009). Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados. Dirección de Medios y Publicaciones. Universidad de Carabobo

generar vapores inflamables. Mientras más pesado sea el producto, la temperatura de generación de gases inflamables o flash‐pointserá mayor. Mientras más liviano sea el producto, el flash‐point será menor, es decir, la temperatura de generación de gases inflamables será más baja (temperatura ambiente).

Inflamables: gasolinas, acetona, benceno, tolueno, xileno, disolin 88.No Inflamables: kerosén, fuel‐oil, bunker, gasóleo, básico de aceite, RC2.

Digitalización: Luis E Piña L (2010)

3/10


2 Tanques de Techo Cónico Fijo2. Tanques de Techo Cónico FijoSon tanques cuyo principio constructivo es convencional; su forma es cilíndrica y su techo tiene forma cónica. Se utilizan para almacenar productos menos riesgosos o de flash‐pointalto tales como: gas oil bunker kerosén fuel oil RC2

La operación de este tipo de tanques reviste menos riesgos que la operación de los tanques de techos flotantes.

alto, tales como: gas‐oil, bunker, kerosén, fuel‐oil, RC2.

3. Esferas y SalchichasSon recipientes diseñados y construidos para almacenar Las esferas y salchichas tienen esta forma

Tanque de TechoCónico Fijo

Tanquesde Techo

Cónico Fijo

Son recipientes diseñados y construidos para almacenar gases producto del proceso de descomposición del petróleo en una refinería. Las salchichas son de menor capacidad de almacenaje que las esferas y se utilizan para almacenar el gas que cumple con las especificaciones de despacho.

Las esferas y salchichas tienen esta forma geométrica de diseño debido a que son capaces de resistir mayores presiones.

La presión de operación de estos recipientes es de aproximadamente 170 psi (Propano) y 45 psi (Butano). Cuentan con válvulas reguladoras de presión calibradas para no permitir sobrepresión en el interior de las esferas

Esferas

l hi h

Fuente: Ayaro , J. (2009). Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados. Dirección de Medios y Publicaciones. Universidad de Carabobo

esferas.

Estos recipientes poseen una larga vida útil y usualmente presentan poco daño interno, a menos que por una operación inadecuada envíen gases con alto contenido de azufre u otra sustancia catalizadora de corrosión.

Digitalización: Luis E Piña L (2010)

Salchichas

4/10


Extracción de Producto Inbombeable del TanqueExtracción de Producto Inbombeable del TanqueLuego de removidas las bocas de visita, se procederá a extraer el producto dentro del tanque. Las bocas de visita abiertas son puntos de emanación de gases explosivos, de manera que debemos utilizar métodos de extracción que no

Consiste en una bomba centrífuga accionada por agua que mueve los álabes de la turbina, la cual hace girar el impulsor de la bomba; a través de mangueras el producto es bombeado a un recipiente ubicado fuera del diquemanera que debemos utilizar métodos de extracción que no

generen chispas ni calor de combustión. A continuación se enuncian algunos métodos antichispas recomendados para la extracción del producto imbombeable:

a un recipiente ubicado fuera del dique. Requiere el uso de un camión cisterna.

Consiste en la instalación en sitio de una bomba de diafragma accionada por presión de

Método de uso de bomba de propulsión de turbina hidráulica

Método de uso de bomba neumática de diafragma

Método de uso de bomba de propulsión de turbina neumática

aire. El producto también se bombea fuera del tanque hasta un cisterna. Estas bombas son de caudal intermitente y la capacidad de trasiego es relativamente baja. Requiere el uso de un compresor para su accionamiento.Método de uso de bomba de propulsión de turbina neumática

Método de sistema Venturi

Camión de vacío

compresor para su accionamiento.

Este tipo de bomba es muy similar a la de propulsión de turbina hidráulica, por lo que es una bomba de alta eficiencia. La diferencia es que la turbina es accionada por aire en vez deque la turbina es accionada por aire en vez de serlo por agua, por lo que requiere de un compresor para su propulsión, y de un camión cisterna. Posee una alta capacidad de bombeo.

d ñó d d ó

Consiste en el uso de un equipo que posee un sistema integrado de componentes (bomba de vacío, compresor, cisterna y mangueras), que facilitan la ejecución del trabajo de una manera más práctica, segura y económica. Por vía outsourcing es fácil de contratar el servicio. En caso de


Consiste de un cañón Venturi, donde se crea succión por vacío cuando el aire sale fuera. Es de bajo costo; de caudal limitado; y requiere el uso de un compresor.

económica. Por vía outsourcing es fácil de contratar el servicio. En caso de adquisición, el costo inicial del equipo es el mayor de todas las opciones. El camión no debe colocarse cerca del punto de emanación de vapores.

Luego de extraído el producto imbombeable, se procede a la extracción de lodos (lodos de crudo, kerosén, diesel, gasolinas, y remanentes)

5/10


Adecuación de Área para efectuar MantenimientoAdecuación de Área para efectuar MantenimientoEl Departamento de Mantenimiento (o la empresa contratista que realice el trabajo) debe adecuar el área del dique‐tanque, con el objeto de dar practicidad y seguridad a las actividades que se realizarán en el árealas actividades que se realizarán en el área.

Es necesario considerar lo siguiente:

√ La adecuación del área debe ser acorde con las recomendaciones del procedimiento SHA, efectuado para la realización de este trabajo.

√ Se deben eliminar temporalmente los obstáculos que impidan el acceso perimetral al tanque y/o una repentina evacuación.

√ Deben tomarse previsiones para proteger del polvo de arena, de sandblasting, a los equipos rotativos ubicados en las cercaníascercanías.

√ Se debe ubicar en el sitio un área de almacén provisional con todos los materiales, herramientas antichispas y equipos de protección personal requeridos para la ejecución del trabajo.

√ Se deben colocar en el área equipos de extinción de incendios debidamente cargados y que se ajusten a los requerimientos del inspector SHA.

√√ Se deben colocar duchas y baños provisionales para la higiene de los trabajadores.√ Para los trabajos de limpieza y extracción de lodos, por razones de higiene no se permitirá la instalación de comedores provisionales en el área, ni la ingesta de alimento alguno en el sitio; para otro tipo de trabajo sí se puede instalar.

√ Se realizará un croquis de ubicación de equipos. La ubicación de compresores, bombas, camiones de vacío y cualquier equipo que genere chispa o calor, no debe ser cercana a las bocas de visita del tanque; se colocarán lejos y deberán


q p q g p , q ; j yutilizarse mangueras largas para el suministro de aire y la succión de lodos del tanque.

√ La ubicación de los equipos debe ser práctica y nunca bloquear la salida en caso de evacuación.√ Se debe realizar en sitio cualquier medida preventiva que el programa SHA indique.

6/10


Criterios de Selección de Métodos de Protección de Tanques contra la CorrosiónCriterios de Selección de Métodos de Protección de Tanques contra la CorrosiónLos métodos más comunes para prevenir la corrosión de tanques de almacenamiento son:

a) Seleccionar los materiales adecuados.b) Ubicar sitios de construcción con ambientes poco agresivos.c) Diseñar sistemas de recubrimientos adecuados.d) Instalación de sistemas de protección catódica.

Recubrimientos Sistemas de Protección Catódicaa) Pinturas alquídicasb) Pinturas epóxicas1. Recubrimientos de uso externo.

2. Recubrimientos de uso interno.1. Circuito de corriente impresa.2. Ánodos de sacrificio.

b) Pinturas epóxicasc) Resinas fenólicasd) Resinas isoftálicase) Resinas fuméricas

Sistemas de preparación de superficie según NACE

a) SSPC‐PC2

Consiste en limpiar la herrumbre de las superficies

c) SSPC‐PC5 (Sandblasting)

Clasificación NACE: Metal blanco.metálicas de forma manual.

b) SSPC‐PC3

Consiste en limpiar la herrumbre con el uso de h i t i d l t i id d i

d)SSPC‐PC6 (Sandblasting)

Clasificación NACE: Metal casi blanco.

) SSPC PC10 (S dbl ti )


herramientas accionadas por gas, electricidad o aire. e)SSPC‐PC10 (Sandblasting)

Clasificación NACE: Metal gris comercial.Sandblasting: Método que acondiciona la superficie de un metal para facilitar el anclaje de un recubrimiento.

Es posible combinar los métodos mediante Waterblasting y Watersandblasting.

7/10


Inspección y Evaluación de Daños en TanquesInspección y Evaluación de Daños en TanquesExisten dos tipos de inspecciones:

1. Inspecciones de Tanques en Servicio: Según norma API‐650 se recomienda realizar una inspección al año y deacuerdo a los resultados de ésta diseñar la frecuencia del plan de inspección y mantenimiento del tanque Laacuerdo a los resultados de ésta, diseñar la frecuencia del plan de inspección y mantenimiento del tanque. Lafrecuencia de estas inspecciones no debe ser mayor de un año en áreas de ambiente poco agresivos, variandohasta 3 meses en áreas muy agresivas. En casos particulares, la frecuencia podría ser menor. La inspecciónpermitirá detectar: a) Fuga en pontones del techo flotante, b) Discontinuidades geométricas en la seccióncilíndrica del tanque de techo flotante, c) Deformidades del techo flotantes, d) Desperfectos del sello perimetralcilíndrica del tanque de techo flotante, c) Deformidades del techo flotantes, d) Desperfectos del sello perimetralarticulado, e) Determinar la existencia de fugas visibles, f) Pronósticos de fugas invisibles por métodos técnicos.

2. Inspecciones de Tanques Fuera de Servicio: Durante la inspección del piso se revisan cinco (5) elementosbásicos: a) Estado del recubrimiento, b) Estado de la lámina metálica, c) Estado de la sub‐base del piso, d)Resistencia térmica, e) Inspección de paredes internas.

3. Inspección de la parte interna del Techo:

3.1. Tanques de Techo Fijo 3.2. Tanques de Techos Flotantesq j

Es necesario construir andamiaje interno para inspeccionar los puntos de unión entre: Estructura y Láminas, pues son los sitios de mayor potencial de corrosión debido a la

q

Los puntos que deben ser revisados en un tanque de techo flotante son: a) La Parte Inferior del Techo, b) las Patas, c) las Camisas de las Patas d) el Drenaje del Techo e) los Pontones f)


mayor potencial de corrosión debido a la acumulación de humedad por condensación de gases de azufre.

Patas, d) el Drenaje del Techo, e) los Pontones, f)los Contrapesos, g) el Sello Metálico, h) el Sello de Goma, i) la Barra Anti‐giro, j) la Escalera Interna, y k) las Cámaras de Espuma.

8/10


Procedimiento de Soldadura para Reparación de TanquesProcedimiento de Soldadura para Reparación de TanquesEste tipo de trabajo es riesgoso y debe cumplir con estándares de calidad exigentes. Generalmente le antecedenlabores de corte de metal, que pueden ser aún más riesgosos; por tal razón se debe tener especial cuidadodurante la ejecución de las tareas. La soldadura en los tanques se tipifica por tener el siguiente procedimiento:

‐ Emisión de permiso de trabajo, previa prueba de gases y realización de medidas preventivas generales.‐ Esmerilado para la construcción del bisel.‐ Aplicación de pase de raíz con electrodo de penetración E‐6010.‐ Remoción de escoria.Remoción de escoria.‐ Aplicación de dos pases de relleno con electrodo de refuerzo E‐7018 o similar.

En caso de tanques criogénicos, el pase de raíz debe ser ejecutado con un electrodo de la serie 70, debido a que elelectrodo E‐6010 produce fundiciones con esfuerzos de fluencia (fy) menores a los requeridos en sistemascriogénicos.

Mantenimiento de Tuberías de Tanques

Se aprovecha que el tanque está fuera de servicio para inspeccionar el tramo de tubería existente dentro delárea del dique del tanque, incluso en algunos casos hasta la válvula próxima a la del pie del tanque. Los puntos arevisar son los siguientes: 1. Estado externo y medición de espesores del recubrimiento, 2. Estado físico de lasoportería, 3. Medición de espesores de tuberías en áreas de fricción, que son los puntos de contacto entre los

l b í h l b í é d b d d f d d d l


soportes y las tuberías, 4. Chequear que las tuberías estén debidamente identificadas, de acuerdo con elproducto que transporten, 5. Revisión del flechado de identificación del sentido del flujo, 6. Inspección del tramode tubo enterrado en el talud, ya que es vulnerable a la corrosión si no es revestido adecuadamente.

9/10

MANTENIMIENTO DE TANQUES PETROLEROS Y DERIVADOSMantenimiento de VálvulasLas válvulas utilizadas en las líneas de alimentación y descarga de los tanques de hidrocarburos, generalmente sonde compuerta. Debido al uso constante, siempre presentan desgaste en el área de contacto entre el asiento y lamedalla, por tal razón; es recomendable que al sacar el tanque fuera de servicio se desmonten las válvulas para serllevadas a taller. La reparación consiste en eliminar las holguras existentes, rellenando con soldadura el áread t d tifi d l l b d d l i t d l ál l di t l d i ddesgastada y rectificando luego los bordes de los asientos de la válvula mediante el proceso de mecanizado en untorno. Finalmente, se realizará la revisión de prensaestopas, cambio de empaquetaduras, ajustes de cierrehermético y prueba hidrostática.

Mantenimiento de Diques y TaludesD l ió d b li i d i i lDurante la reparación de un tanque es un buen momento para realizar este tipo de mantenimiento, ya que el tanqueestá vacío y los trabajos se pueden realizar con menos riesgo. Debido a que estos trabajos son de naturaleza deconstrucción civil y los de tanques son de tipo mecánico, a veces los trabajos son realizados a través de contratosdiferentes. No obstante, resulta aconsejable la coordinación de ejecución de estas actividades de manera simultánea,cuando el tanque está fuera de servicio, a fin de evitar riesgos innecesarios. También, el trajinar constante de camiones,q , g , j ,grúas y otros equipos pesados durante la reparación del tanque ocasiona al dique daños que requieren ser resarcidos.

Especificaciones para Reparación de Taludes:1. Excavar para remover el material dañado.2. Rellenar con granzón limpio.

Especificaciones para Reparación de Patios de Tanques:1. Remover el material perturbado (sacar bombas).

3. Compactar con pisón neumático (bailarina).4. Colocar malla gallinera fijada con anclaje de cabilla de ¾”, conseparación de cada 50 cm en ambos sentidos.

5. Aplicar una mano de RC2 con rosco a una temperatura de 85 °C.6. Aplicar capa de arrocillo de 2” de espesor.

2. Colocación de material granular bien gradado.

3. Nivelación general de la rasante del patio con pendiente mínima de 2% hacia los drenajes perimetrales del tanque, a fin de evitar


6. Aplicar capa de arrocillo de 2 de espesor.7. Repetir la ejecución de los trabajos descritos en los puntos 5(dos veces) y 6 (una vez) alternativamente, hasta que el RC2impregne totalmente las capas de arrocillo.

perimetrales del tanque, a fin de evitar acumulación de aguas de lluvia.

4. Compactación del terreno.

10/10

PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN MECÁNICA

Controles de CalidadControles de Calidad

1. Coating Test (Pruebas de Recubrimientos)a) Medición de Espesores de Recubrimiento

Se realiza mediante equipos y procedimientos l di ió d d lí l

2. Control de Calidad en las Soldadurasa) Ensayos Destructivosb) Ensayos No Destructivos) Lí id Ppara la medición de espesores de película

húmeda y de película seca.b) Medición de Cobertura (Holiday)

Consiste en detectar áreas no cubiertas por un recubrimiento, a través de un aparato que

c) Líquidos Penetrantesd) Partículas Magnéticase) Ultrasonidof) Rayos X

3 P b Hid táti, p q

opera por principios magnéticos y electrónicos. Los hay para en superficies planas y cilíndricas.

c) Test de Tenacidad (Prueba de Garra)Es un método que sirve para medir la

3. Prueba Hidrostática

4. Prueba Hidrostática para Pontones y Pisos

5. Prueba de FlotaciónEs un método que sirve para medir la adherencia de la pintura al área pintada, y debe realizarse luego que el recubrimiento haya cumplido con el tiempo de secado respectivo.

6. Prueba de Hermeticidad

7. Control de Calidad de Obras Civiles en Diques y Tanques

8. Controles de Calidad del Sistema de Protección Catódica


a) Medición de Resistividad del Suelob) Medición de Potencial del Sistema Catódico



… FIN DE LA PRESENTACIÓN …

Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados - Luis E. Piña.pdf

Documents

Transcript of Mantenimiento de Tanques Petroleros y Derivados - Luis E. Piña.pdf