Memoria de Cálculo y Simulación Hidráulica Nuevo Sistema Contra Incendio

FORMATO DE PROCEDIMEINTOS

lo

SIMULACINNOMC-3-320.25-940-SEP_13.009-001rEV.1

PROYECTO:INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOSHOJA: 22 de 22

TiTULO: MEMORIA DE CLCULO Y SIMULACIN HIDRULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO

SIMULACINNOMC-3-320.25-940-SEP_13.009-001

CLIENTE:YPFB REFINACION S.A.HOJA1 de 22

PROYECTO:INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOS

TITULO:MEMORIA DE CLCULO Y SIMULACIN HIDRULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO

DOCUMENTO ORIGINAL: MC-3-320.25-940-SEP_13.009-001=1

REVISIN NDICE

Rev.DESCRIPCIN Y/O HOJAS AFECTADAS

0a1emisin originalaprobado para construccionaprobado para construccion (modificado segn asbuilt)

Rev. 0Rev. aRev. 1Rev. 2Rev. 3Rev. 4Rev. 5Rev. 6rev. 7

FECHA07/06/1331/07/1302/03/2015

EJECUCIONE.ROSALESE.ROSALEST. ARANA

VERIFICACION r.ESTREMADOIROR.ESTREMADOIROg.montao

APROBACIONJ. VARGASJ. VARGASj.heredia

LA INFORMACION DE ESTE DOCUMENTO ES PROPIEDAD DE YPFB REFINACION S.A., SIENDO PROHIBIDA SU UTILIZACION FUERA DE SU FINALIDAD.

INDICE 1.OBJETIVO3 2.CONSIDERACIONES BSICAS DEL DISEO3 3.ABREVIACIONES4 4.DOCUMENTOS RELACIONADOS4 5.REFERENCIAS APLICABLES AL SISTEMA CONTRA INCENDIO5 6.DESCRIPCIN DE LOS ESCENARIOS DE FUEGO5 7.CLCULOS DE AGUA REQUERIDA EN EL SISTEMA6 7.1. Clculo de Agua Requerida para el Sistema de Espuma...7 7.2. Clculo de Agua Requerida para el sistema de enfriamiento........................................................8 7.3. Clculo de Agua Requerida para los Monitores/Hidrantes...............................9 7.4. Resumen del clculo total de Agua requerida para el Sistema Contra Incendio........................9 8. CLCULOS DE CAUDAL DE AGUA CONTRA INCENDIO11 8.1 Resumen del caudal total de Agua requerida...12 9. DIMENSIONAMIENTO DE LAS BOQUILLAS ASPERSORAS DE AGUA.12 9.1 Tasa de Aplicacin......................................................................12 9.2. Seleccin de ngulo y separacin entre boquillas aspersores de agua....................................13 9.3. Nmero de Boquilla........................................................................................................................14 9.4. Disposicin Tpica de Boquillas Aspersoras.......15 9.5. Factor de Descarga ........................................................................................................................16 10. SIMLUACIN HIDRULICA.17 10.1 Definicin de los Parmetros de Lneas de Agua del Sistema Contra Incendio..17 10.2. Mtodologa de Clculo...............................................................................................................20 10.3. Resumen de resultados................................................................................................................21 11.CONCLUSIONES22 ANEXO 122

1. OBJETIVO

Dimensionar la Red Contra Incendios dentro de las instalaciones de la Refinera Guillermo Elder Bell (Santa Cruz) considerando el escenario ms crtico de manera tal que cumpla con los requerimientos de seguridad exigidos por las normativas NFPA y API, diseado para combatir un evento a la vez, considerando para su diseo el mximo evento.

2. CONSIDERACIONES BSICAS DEL DISEO

El alcance comprende la extensin, tipos y capacidad de los equipos necesarios para el control de la combustin en las instalaciones de la Refinera Guillermo Elder Bell, est basada en la asuncin de que solamente ocurrir un evento mayor de fuego a la vez.

As, los requerimientos de la mayor contingencia aislada determinar el diseo para el sistema fijo de Agua Contra Incendio.

Sin embargo, el dimensionamiento de los componentes del sistema de combate contra incendios no ser realizado solo para la mayor contingencia, ya que diferentes tcnicas de combate son requeridas para los distintos equipos que conforman las facilidades de la planta.

La filosofa de operacin contempla los siguientes escenarios:

Incendio en Tanque 3TK-2901, Tanques Refrigerados TK-2900/10002

Incendio en Tanque 3TK-2941, Tanques Refrigerados TK-2940/2902/2903

Incendio en Tanque 3T-2942, Tanques Refrigerados TK-2906/2908/2943

Incendio en rea Tanque 3TK-2907, Tanques Refrigerados TK-2943/2911/2906/

2942/2910

Incendio en Tanque 3TK-2918, Tanques Refrigerados TK-2927/2928/2919

Incendio en Tanque 3TK-2913, Tanques Refrigerados TK-2916/2912

Incendio en rea de Esfera 3TK-2932 3TK-2933, Esferas Refrigeradas TK-2933

2932/2930/2931/2934/2935

Incendio en rea de Esfera 3TK-2935, Esferas Refrigeradas TK-2934/2932/2933/

2936/2937/2946

Incendio en rea de Esfera 3TK-2937, Esferas Refrigeradas TK-2936 /2934/2935/2946

Incendio (Pool Fire) en Horno de Crudo 3H-3203

Incendio en el Acumulador de Debutanizadora 3D-3202

Incendio (Pool Fire) en el Horno de Crudo 3H-1001

Incendio en rea industrial 301 300

Incendio en rea industrial 302 303

[Ref.2]

3. ABREVIACIONES

NFPA:National Fire Protection Association AFFF:Aqueous-Film Forming Foams UL/FM: Underwriters Laboratories Inc. / Factory Mutual Research Corporation API:American Petroleum Institute

4. DOCUMENTOS RELACIONADOS

Documentos Generados por YPFBRSA:

[Ref.1]PP-1-GBS/CBS-8-BPliego de Especificaciones

Tcnicas

[Ref.2]Ingeniera BsicaSistema de Prevencin y Proteccin ContraIncendio Refinera Guillermo Elder Bell- Solano [Ref.3]Informacin Skid de Bombas ACIInformacin Tcnica Sistema de

Bombas - La Llave

Documentos Generados por Ingeniera:

[Ref. 4]MD-3-323.25-941-SEP_13.309-002Bases de Diseo

[Ref. 5]MD-3-320.25-800-SEP_13.009-001Filosofa de Operacin Nuevo

Sistema Contra Incendio

[Ref. 6]DI-3-320.25-943-SEP_13.009-003PFD Sistema Contra Incendio

[Ref. 7]DI-3-320.25-944-SEP_13.009-001P&ID TK-Agua Skid Bombas ACI

[Ref. 8]DI-3-320.25-944-SEP_13.009-002P&ID Red de Agua Contra

Incendio A-320


Incendio A-300/301/302/303


Incendio rea de Tanques y Esferas

[Ref. 11]DI-3-320.25-944-SEP_13.009-005P&IDReddeAgua Contra Incendio rea de Tanques y Esferas

[Ref. 6]LI-3-320.25-600-SEP_13.009-001Lista de Equipos Sistema Contra

Incendio

[Ref. 13]HD-3-320.25-261-SEP_13.009-001HojadeDatosMonitores- Hidrantes [Ref. 14]HD-3-320.25-265-SEP_13.009-001Hoja de Datos Aspersores de

Agua

[Ref. 15]HD-3-320.25-260-SEP_13.009-001Hoja de Datos Gabinetes para

Mangueras

5. REFERENCIAS APLICABLES AL SISTEMA CONTRA INCENDIO

[Ref. 16] NFPA 11: Standard for Low Expansion Foam and Combined Agent Systems

[Ref. 17] NFPA 13: Standard for the Installation of Sprinkler Systems

[Ref. 18] NFPA 14: Standard for the Installation of Standpipe and Hose Systems

[Ref. 19] NFPA 15: Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection

[Ref. 20] NFPA 20: Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire

Protection

[Ref. 21] NFPA 24: Standard for installation of Private Fire Service Mains and their

Appurtenances.

[Ref. 22] NFPA 25: Inspection, Testing and Maintenance of Water Based Fire

Protection Systems.

[Ref. 23] API Publ 2021: Guide Fighting Fires In and Around Flammable and

Combustible Liquid Atmospheric Petroleum Storage Tanks

[Ref. 24] API Publ 2021A: Prevention and Suppression of Fires in Large Aboveground

Atmospheric Storage Tanks

[Ref. 25] API RP 2001: Fire Protection in Refineries.

[Ref. 26] API-2030: Application of fixed Water Spray Systems for Fire Protection in the Petroleum Industry [Ref. 27] API-2510: Design and Construction of Liquefied Petroleum Gas

Installations.

[Ref. 28] API-2510A: Fire-Protection Considerations for the Design and Operation of

Liquefied Petroleum Gas (LPG) Storage Facilities.

6. DESCRIPCIN DE LOS ESCENARIOS DE FUEGO

A continuacin se presenta una Tabla de acuerdo a los escenarios definidos en la Filosofa de

Operacin del Sistema Contra Incendios [Ref. 10]:

EscenariosDescripcion EscenarioCaudal (gpm)

Camra de EspumaAspersores de Agua en EquipoAspersores en Tanques /Esferas /Acumuladores AdyacenteMonitoresTOTAL

1FUEGO EN TANQUE 3TK-2901215.081883.091883.095004481.3


3FUEGO EN EL TANQUE 3TK-294290.24631.023155.315004376.6

4FUEGO EN TANQUE 3TK-2907-1423.311786.855003710.2



7FUEGO EN ESFERA 3TK-2932 o 3TK-2933-805.382281.835003587.2

8FUEGO EN ESFERA 3TK-2935-964.793417.215004882

9FUEGO EN ESFERA 3TK-2937-964.792322.395003787.2

10FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-3203223.57--500723.6

11FUEGO EN ACUMULADOR 3D-3203-82.53150.77500733.3

12FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-1001271.82--500771.8

13FUEGO EN AREA INDUSTRIAL 301 o 300---25002500

14FUEGO EN AREA INDUSTRIAL 302 o 303---25002500

No se considera la simultaneidad de eventos o escenarios de fuego.

En primer trmino el escenario analizado que requiere el mayor caudal para el control de la combustin y enfriar las zonas aledaas al rea afectada por el fuego es la Esfera de GLP3Tk-2935, siendo sta la zona de mayor riesgo.

7. CLCULOS DE AGUA REQUERIDA EN EL SISTEMA

El clculo de agua requerida para el sistema contra incendios est diseado para cuatro horas de combate por Monitores y/o Hidrantes, aspersores de agua y la espuma de acuerdo a las tasas y los tiempos de aplicacin de espuma mnimas requeridas los estndares de la NFPA.

7.1. Clculo de Agua Requerida para el Sistema de Espuma

Tasas de aplicacin de espuma

Segn la Norma NFPA 11, los sistemas de aplicacin fijos, sern capaces de suministrar una solucin de espuma no menor a 4.1 lpm/m2 para el caso de tanques de techo fijo con hidrocarburos, a la superficie circular del tanque, por espacio de tiempo no menor a 30 minutos para lquidos con puntos de inflamacin entre 37.8C y 93.3C (100F y 200F) o de55 minutos en los casos de petrleo crudo o lquidos con punto de inflamacin menores a

37.8C (100F).

Los tanques con techo flotante, sern capaces de suministrar una solucin de espuma no menor a 12.2 lpm/m2 por un espacio de tiempo no menor a 20 minutos para los tanques con tipo de cierre de zapata mecnica, aplicando la espuma a los sellos o cierre (expresado en las tablas como superficie anular).

Para los casos de derrames, el combate por espuma ser a travs de los monitores de agua/espuma con boquillas tipo auto aspirantes (master stream) que permiten el ingreso de espuma, en caso de reas con recintos estos suministrarn una solucin de espuma no menor a 6.5 lpm/m2.

Clculos

Dnde:

Vagua= Volumen de agua requerido en gal d= Tasa de aplicacin de Espuma Ac= rea a proteger (Superficie Circular) t= Tiempo de aplicacin

La Solucin Agua Espuma est compuesta por 3% de espuma y 97% de agua.

7.2. Clculo de Agua Requerida para el sistema de enfriamiento

Tasas de aplicacin de aspersores de agua para Tanques atmosfricos

Segn la API 2030 para el Almacenamiento de Hidrocarburos en Tanques Atmosfricos, la tasa de aplicacin no ser menor a 4.1 lpm/m2.

Enfriamiento de Tanque Adyacente

Segn la API 2030 en caso de que exista fuego en un tanque, se deben enfriar los tanques adyacentes y para evitar el desperdicio de agua es permitido solo rociar el rea expuesta al fuego.

Tasas de aplicacin de aspersores de agua para recipientes a presin

Segn la NFPA 15 los recipientes a presin u otros dispositivos que manejan lquidos inflamables se debe enfriar a una tasa neta no inferior a 10.21 (L/min)/m2 del rea de superficie proyectada del equipo.

Tasas de aplicacin de aspersores de agua para las bombas de recepcin/despacho Segn la NFPA 15 las bombas que manejan lquidos inflamables o gases deben tener los ejes, sellos y otras partes crticas envueltas por el agua pulverizada dirigida a una tasa neta no inferior a 20.4 (L/min)/m2 del rea de superficie proyectada del equipo.

Clculos

Dnde:Vagua= Volumen de agua requerido en gal d= Tasa de aplicacinA= rea a proteger (Superficie Envolvente/Paredes de los Tanques) Vadyacente= Volumen de agua requerido en tanque / equipo adyacente en gal

7.3. Clculo de Agua Requerida para los Monitores/Hidrantes

Segn la NFPA 14 los hidrantes o monitores hidrantes debern tener un caudal mnimo total de 500 gpm.El tiempo de aplicacin de los hidrantes ser el tiempo de autonoma del sistema contra incendio, siendo ste de un total de 240 min (4 hr).

Dnde:

Vagua= Caudal de agua requerido en gal qm= Caudal de Monitort= Tiempo de aplicacin (autonoma del Sistema Contra Incendios)

7.4. Resumen del clculo total de Agua requerida para el Sistema Contra Incendio

No.:

TIPO DE DOCUMENTOIPE-XX.XXX-A-AX-XXX

Hoja:

PROYECTO :X de X

GASODUCTO / PLANTA

TITULO :AAAAAAAAAAA

SIMULACINNOMC-3-320.25-940-SEP_13.009-001rEV.1

PROYECTO:INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOSHOJA: 2 de 22

TiTULO: MEMORIA DE CLCULO Y SIMULACIN HIDRULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO

C:\Users\wmamani\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Outlook\YNZFWY1G\MEMORIA DE CLCULO Y SIMULACIN HIDRULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO (2).docx 3/5/2015

REFINERA GUALBERTO VILLARROELNo. DocumentoMC-3-320.25-940-SEP_13.009-001

INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOSHOJA: 10 de 22

MEMORIA DE CLCULO Y SIMULACIN HIDRULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO

El requerimiento mnimo de agua es de 4434 m3 del escenario 8, Fuego en rea de Esfera. A este volumen de agua se le da un factor de seguridad del10%, por lo que el volumen total de agua requerido es de 4877 m 3 de capacidad.

8. CLCULOS DE CAUDAL DE AGUA CONTRA INCENDIO PARA SELECCIN DE BOMBA ACI

El caudal requerido para las bombas del sistema contra incendios se basa en las tasas y los tiempos de aplicacin de agua y espuma mnimas requerida los estndares de la NFPA, sealas en el captulo anterior.

Dnde:

Qagua= Caudal de agua requerido en gpm

qm= Caudal de Monitor o Hidrante o manguera de= Tasa de aplicacin de Espumadr= Tasa de aplicacin de aspersores de aguadra= Tasa de aplicacin de aspersores de agua equipos adyacentes

Ac= rea a proteger (Superficie Circular o Anular) Ae= rea a proteger (Superficie Envolvente)Aa= rea a proteger del tanque adyacente (Superficie Expuesta)

8.1. Resumen del caudal total de Agua requerida

Para el evento de mayor riesgo, el escenario 8 (Fuego en rea Esfera 3Tk-2935) se obtiene un caudal requerido para las bombas 4880 gpm.

9. DIMENSIONAMIENTO DE LAS BOQUILLAS ASPERSORAS DE AGUA

Para el dimensionamiento de las boquillas se debe tomar en cuenta:

Tasa de aplicacin (de rociamiento) y rea de equipo a rociar

Seleccin del ngulo y separacin entre boquillas

Nmero de boquillas

Disposicin Tpicas de Boquillas Aspersoras

Factor de Descarga K

9.1. Tasa de Aplicacin

En base a la tasa de aplicacin de los aspersores de acuerdo a la NFPA 15 y al rea correspondiente se obtiene un caudal a ser inyectado.ASPERSORES DE AGUA ACUMULADORESFLUJO

TAGDescripcionSuperficie envolvente (m2)tasa(Lpm/m2)Lpmgpm

3TK-2945Acumulador de Isopentano17410.211776.54469.31

3D-3201Acumulador de T. Fraccionadora 3T-3201 (Gasolina Liviana, gases livianos)33.210.21338.97289.55

3D-3202Acumulador de Debutanizadora 3T-3202 (Metano, Etano,Propano, Butano)22.710.21231.76761.23

3D-3203Acumulador de Torre 3T-3203 (Gasolina Liviana, gases livianos)30.610.21312.42682.53

3D-3205Acumulador de Debutanizadora 3T-3207 (Butano, pentano e ismeros)14.910.21152.12940.19

3D-3206Acumulador de de Butano Cabeza 3T-32086.110.2162.28116.45

3D-3207Acumulador de Debutanizadora 3T-3208 (Isopentano )3310.21336.9389.01

3D-3208Acumulador de Debutanizadora 3T-3208 (Isopentano )46.510.21474.765125.42

3D-1001Acumulador de Torre 3T-1001 (Gasolina, hidrocarburos livianos)42.110.21429.841113.55

3D-1002Acumulador carga de Debutanizadora (Gasolina, hidrocarburos livianos)33.410.21341.01490.09

3D-1003Acumulador de Torre 3T-1002 (Hidrocarburos livianos)24.710.21252.18766.62

3D-1004Acumulador de Torre 3T-1003 (Gasolina Liviana)22.210.21226.66259.88

3D-1102Acumulador de Alimentacion Torre 3T-1101 (Hidrocarburos livianos, fuel gas)28.110.21286.90175.79

3D-1107Acumulador de Torre 3T-1102 (Propano)15.910.21162.33942.89

3D-1203Separador de Cabeza de Stripper 3T-12010 (Hidrocarburos livianos, fuel gas)14.810.21151.10839.92

3D-1207Acumulador de Estabilizadora 3T-1202 (Propano)8.310.2184.74322.39

3D-1303Acumulador de Torre 3T-1301 (Hidrocarburos livianos, fuel gas)14.810.21151.10839.92

3D-1307Acumulador de Torre 3T-1302 (Propano)8.310.2184.74322.39

El caudal de las bombas se obtiene considerando la superficie de los sellos mecnicos (0.5 m2) y una tasa de aplicacin de acuerdo a la NFPA 15 de 20.4 lpm/m2 , obteniendo un flujo de 2. 69 gpm en cada bomba.El espaciamiento de las boquillas (vertical u horizontal) no debe excede 10 pies (3 m).

En funcin a este caudal y los lmites mnimos y mximos de espaciamiento entre aspersores de acuerdo a la NFPA 15.

9.2. Seleccin de ngulo y separacin entre boquillas aspersores de agua

Tomando en cuenta la posicin perpendicular de las boquillas cuando se utilizan para proteger las superfcies de un recipiente y la eficacia que debe tener el agua pulverizada considerando las condiciones de viento, se posicionan a unos 0,6 m de la superficie.Este enfoque, conjuntamente con un ngulo de descarga correctamente seleccionado, tender a hacer ms eficaz el uso del agua pulverizada, ayudando a la vez a minimizar los efectos perturbadores de las condiciones del viento y rociamiento sobre la forma de descarga.Tomando este criterio y siguiendo las recomendaciones de los fabricantes de aspersores de agua de posicionar los mismos entre una distancia de 0.6m y 0.9 m, la distancia entre el equipo a proteger y el aspersor de agua ser de 0.6 m.

DISTANCIA RADIAL DESDE EL EJE DE LA BOQUILLA EN METROS

9.3. Nmero de Boquillas

Tomando en cuenta las recomendaciones de la NFPA 15, el permetro a ser rociado y la separacin entre aspersores segn el ngulo fijo de la boquilla se selecciona el nmero de boquillas aspersoras deagua.

ACUMULADORES

TAGDiametro (m )Angulo Fijo de BoquillaAngulo de DescargaSe paracin entre Boquillas (Distancia Radial Total)N Mnimo de Boquillas Reque ridasCantidad de Boquillas Adoptadas en CasquetesLongitud (m )Separacin entre Boquillas (Distancia Radial Total)N Mnimo Boquillas Reque ridasCantidad de Boquillas en EnvolventesNmero Total de Boquillas

Anillo SuperiorAnillo InferiorAnillo SuperiorAnillo Inferior

3TK-29452.7901101.51.802217.91.511.9312.0012.0056

3D-32011.5901101.11.36225.51.15.005.005.0028

3D-32021.4901101.11.272241.13.644.004.0024

3D-32031.5901101.11.362251.14.555.005.0028

3D-32051.1901101.11.00223.21.12.913.003.0020

3D-32060.6901101.10.55222.71.12.453.003.0020

3D-32071.8901101.11.64224.31.13.914.004.0024

3D-32081.8901101.11.64226.71.16.097.007.0036

3D-10011.8901101.11.64225.71.34.385.005.0028

3D-10021.6901101.11.45225.11.14.645.005.0028

3D-10031.3901101.11.18224.81.14.365.005.0028

3D-10041.3901101.11.18224.41.14.005.005.0028

3D-11021.6901101.11.452241.13.644.004.0024

3D-11071901101.10.91224.11.13.734.004.0024

3D-12031901101.10.912241.13.644.004.0024

3D-12070.9901101.10.82222.31.12.093.003.0020

3D-13031901101.10.912241.13.644.004.0024

3D-13070.9901101.10.82222.31.12.093.003.0020

TAGEnvolvente Sello Mecnico (m )ngulo fijo de boquillangulo de DescargaSeparacin entre Boquillas (Distancia Radial Total)N Mnimo de Boquillas RequeridasNmero Total de Boquillas

Bombas0.590650.812

Para el rociamiento en las bombas se consideran 2 boquillas aspersoras para cubrir el rea total de los sellos mecnicos en las bombas, al tener dos boquillas el rociamiento es realizado a travs de dos ngulos para as proteger la totalidad del sello.

9.4. Disposicin Tpica de Boquillas Aspersoras

Recipientes a presin

9.5. Factor de Descarga K

Para seleccionar el K de los rociadores se adopta el criterio ms conservador asumiendo la mnima presin en la boquilla de 20 psi de acuerdo a la NFPA 15

Dnde:K = Coeficiente K de la boquilla GPM = Flujo en la boquilla [gpm] P = Presin [psi]ASPERSORES DE AGUA ACUMULADORES

TAGFlujo Requerido GPMCantidad de RociadoresFlujo Individual GPMPresin Mnima Psig.K Mnimo RequeridoK Adoptado

3TK-2945469.31568.38201.872.3

3D-320189.55283.20200.721.2

3D-320261.23242.55200.571.2

3D-320382.53282.95200.661.2

3D-320540.19202.01200.451.2

3D-320616.45200.82200.181.2

3D-320789.01243.71200.831.2

3D-3208125.42363.48200.781.2

3D-1001113.55284.06200.911.2

3D-100290.09283.22200.721.2

3D-100366.62282.38200.531.2

3D-100459.88282.14200.481.2

3D-110275.79243.16200.711.2

3D-110742.89241.79200.401.2

3D-120339.92241.66200.371.2

3D-120722.39201.12200.251.2

3D-130339.92241.66200.371.2

3D-130722.39201.12200.251.2

Flujo Requerido gpmK Mnimo Requerido

TAGCantidad RociadoresFlujo individualPresin K Adoptado

Mnima

Bombas2.6921.345200.301.2

Los factores K comerciales son 1.2, 1.8, 2.3, 3.0 y otros. El factor K adoptado ha sido de acuerdo al mnimo requerido calculado, adoptando el factor K comercial o en el inmediato superior comercial.

10. SIMLUACIN HIDRULICA

10.1. Definicin de los Parmetros de Lneas de Agua del Sistema Contra Incendio

Lneas de Agua

Caudal de Operacin: 5000 gpm Presin de Diseo: 285 psig Presin de Operacin: 165 psig Temperatura de Diseo: 100 F Temperatura de Operacin:70 F

La red de distribucin del Sistema de Agua Contra Incendio para YPFB Refinacin, ha sido diseada en forma de anillos interconectados entre s. El dimetro de los anillos de distribucin de la red principal de agua ser de 12 Sch 40 y los siguientes equipos:

Hidrantes con 2 tomas para mangueras: 4 (reas Administrativas/ Forestal)

Hidrantes con 4 tomas para mangueras: 6 (rea de Servicios A-320)

Hidrantes con Monitor con 4 tomas para mangueras: 8

Monitor: 4

Mangueras: 2

Dimetro de Rociadores

Orificio de Rociadores 0.203 y 0.281

La red de distribucin puede ser aislada en secciones por medio de vlvulas de bloqueo.

10.2. Metodologa de Clculo

Frmula de prdida por friccin.

Las prdidas por friccin en la tubera deben determinarse sobre la base de la frmula Hazen y

Williams:

Dnde:

= Resistencia a la friccin en psi por pie de tubera

Q = Flujo en gpm

C = Coeficiente de prdida por friccin

d = Dimetro interno real de la tubera en pulgadas

Frmula para descarga de boquillas.

La descarga de una boquilla debe calcularse por la frmula:

Dnde:

Q = flujo en gpm desde la boquilla K = coeficiente K de la boquilla P = presin total en psi para el flujo Q

10.3. Resumen de resultados

EscenarioDESCRIPCION DEL ESCENARIOSISTEMA DE MONITORES HIDRANTESSISTEMA DE ESPUMASISTEMA DE BOQUILLA ASPERSION DE AGUA

FLUJO INDIVIDUAL POR MANGUERAPRESIONFLUJOPRESIONFLUJOPRESION

GPMpsigGPMpsigGPMpsig

1FUEGO EN TANQUE 3TK-2901 (PETROLEO CRUDO)250162215.081623766162

2FUEGO EN TANQUE 3TK-2941 (NAFTA HIDROBON)250174190.681742071174

3FUEGO EN TANQUE 3TK-2942 (NAFTA PLATFORMADA Y REDESTILADA)25015687.5331562289153

4FUEGO EN TANQUE 3TK-2907 (NAFTA LIVIANA)25016903211169

5FUEGO EN TANQUE 3TK-2918 (DIESEL OIL)250151619.441493732149

6FUEGO EN TANQUE 3TK-2913 (CRUDO REDUCIDO B)250169160.371632496163

7FUEGO EN TANQUE 3TK-2932 3TK-2933 (BUTANO)25016503085162

8FUEGO EN AREA DE ESFERA 3TK-2935 (GLP)25014704380143

9FUEGO EN TANQUE 3TK-2937 (GLP)25016203287160

10FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-3203 (CRUDO)250185216.861840

11FUEGO EN ACUMULADOR 3D-3203 (GASOLINA LIVIANA, GASES LIVIANOS)2501570150.8157

12FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-1001 (CRUDO)250184216.861840

13FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (300 3001)25017800

14FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (302 3003)25017200

En el Anexo 1 son presentados, los principales resultados de la corrida hidrulica, presin en las boquillas de aspersin, monitores, tie-ins de interconexin, como as mismo la presin mayor a 100 psig en los puntos ms alejados de la red contra incendio, que verifica lo expuesto en esta memoria de clculo.

11. CONCLUSIONES

Se concluye que el tanque existente con 5000 m3 de agua es suficiente para abastecer el escenario ms exigente (escenario 8: FUEGO EN AREA DE ESFERA 3TK-2935 (GLP)) de consumo de agua de 4877 m3

La red diseada en 12 de dimetro, garantiza el funcionamiento de los equipos de combate de agua contra incendio, es decir, de los rociadores de agua, los Hidrantes y Monitores de agua/espuma, dado que en los lugares ms alejados se conserva una presin superior a los 100 psig en la linea principal.

El caudal mximo requerido es por el escenario 8: FUEGO EN AREA DE ESFERA 3TK-2935 (GLP) con un caudal de 4880 gpm. y la bomba 3P-2509 tiene como caudal nominal de 5000 GPM con lo que se garantiza el abastecimiento de agua.

ANEXO 1A continuacin se anexarn las corridas hidrulicas de acuerdo a los escenarios de expuestos anteriormente como Asbuilt.

caudalNro escenariodescripcionAGUA REQUERIDA DE HIDRANTESAGUA REQUERIDA PARA EL SISTEMA DE ESPUMAAGUA REQUERIDA PARA EL SISTEMA DE ROCIAMIENTO (NFPA 15) (API 2030)AGUA TOTAL DEL SISTEMAFLUJO TIEMPOTOTALTASA APLICACINTIEMPOCON. ESP.AREATOTALENFRIAMIENTO DE TANQUES (TK EN FUEGO Y ADYACENTES)TAZA DE APLICACINTIEMPOAREATOTALTOTALGPM(min)Gallts/min*m2(min)AFFF 3%(m2)Ltm3galEQUIPOCONTENIDOAREA DE ROCIAMIENTOLts/min/m2minm2Lt.Galgal/minm3/min1FUEGO EN TANQUE 3TK-2901 (PETROLEO CRUDO)500150012.213%68.8814.20.81215.13TK-2901CRUDO100%4.111738.67128.261883.113TK-2900CRUDO50%4.11869.33564.13941.53TK-10002CRUDO50%4.11869.33564.13941.51Total Refrigeracion3766.24481.316.96339930312FUEGO EN TANQUE 3TK-2941 (NAFTA HIDROBON)50015004.113%181.5721.80.72190.73TK-2941Nafta de hydrobon100%4.11764.73135.27828.33TK-2940Nafta de hydrobon50%4.11382.351567.635414.13TK-2903Nafta de hydrobon50%4.11382.351567.635414.13TK-2902Nafta de hydrobon50%4.11382.351567.635414.11Total Refrigeracion2070.62761.310.45270130233FUEGO EN TANQUE 3TK-2942 (NAFTA PLATFORMADA Y REDESTILADA)500150012.213%28.0331.40.3387.53TK-2942Nafta platformada y redestilada100%4.11582.62388.66631.03TK-2906Nafta liviana50%10.211263.852693.9085711.73TK-2908Nafta platformada50%4.11291.31194.33315.53TK-2908Nafta platformada50%4.11291.31194.33315.53TK-2943Nafta platformada y redestilada50%4.11291.31194.33315.51Total Refrigeracion2289.22876.710.88961425854FUEGO EN TANQUE 3TK-2907 (NAFTA LIVIANA)50015003TK-2907Nafta liviana100%10.211527.75387.8171423.33TK-2943Nafta platformada y redestilada50%4.11291.31194.33315.53TK-2911Nafta media50%4.11205.5842.55222.63TK-2906Nafta liviana50%10.211263.852693.9085711.73TK-2942Nafta platformada y redestilada50%4.11291.31194.33315.53TK-2910Nafta media50%4.11205.5842.55222.61Total Refrigeracion3211.13798.714.37954125855FUEGO EN TANQUE 3TK-2918 (DIESEL OIL)50015004.113%589.62344.82.34619.43TK-2918Diesel oil100%4.111848.67579.262002.23TK-2927Jet fuel50%4.11336.51379.65364.53TK-2928Jet fuel50%4.11336.51379.65364.53TK-2919Diesel oil50%4.11924.33789.631001.11Total Refrigeracion3732.34851.718.36571771484351.76FUEGO EN TANQUE 3TK-2913 (CRUDO REDUCIDO B)500150012.213%51.3607.10.61160.43TK-2913Crudo Reducido B100%4.111256.85152.881361.23TK-2916Gasolina50%4.11419.71720.77454.63TK-2912Crudo Reducido B50%4.11628.42576.44680.61Total Refrigeracion2496.43156.811.9498758712656.87FUEGO EN TANQUE 3TK-2932 3TK-2933 (BUTANO)50015003TK-2932 o 3TK-2933Butano100%10.211298.63048.706805.43TK-2933 o 3TK-2932Butano100%10.211298.63048.706805.43TK-2930Propano50%10.21194.5964.845254.93TK-2931Propano50%10.21194.5964.845254.93TK-2934Glp50%10.211178.851826.0585482.43TK-2935Glp50%10.211178.851826.0585482.41Total Refrigeracion3085.33585.313.57192526718FUEGO EN AREA DE ESFERA 3TK-2935 (GLP)50015003TK-2935Glp100%10.211357.73652.117964.83TK-2934Glp100%10.211357.73652.117964.83TK-2932Butano50%10.211149.31524.353402.73TK-2933Butano50%10.211149.31524.353402.73TK-2936Glp50%10.211178.51822.485481.43TK-2937Glp50%10.211178.51822.485481.43TK-2946Glp50%10.211252.952582.6195682.31Total Refrigeracion4380.14880.118.47323576719FUEGO EN TANQUE 3TK-2937 (GLP)50015003TK-2937Glp100%10.211357.73652.117964.83TK-2936Glp100%10.211357.73652.117964.83TK-2934Glp50%10.211178.851826.0585482.43TK-2935Glp50%10.21171.54730.4234193.03TK-2946Glp50%10.211252.952582.6195682.31Total Refrigeracion3287.23787.214.336041667110FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-3203 (CRUDO)50015006.513%130.2820.90.82216.933.200.022.700.030.600.0Total Refrigeracion0.0716.92.713611052211FUEGO EN ACUMULADOR 3D-3203 (GASOLINA LIVIANA, GASES LIVIANOS)500150030.600.03D-3201Metano, etano, butano100%10.21133.2338.97289.53D-3202Gasolina liviana100%10.21122.7231.76761.2Total Refrigeracion150.8650.82.463445267112FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-1001 (CRUDO)50015006.513%158.3998.11.00263.7763.72.890780210813FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (300 3001)250012500250014FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (302 3003)2500125002500

GPMm3/miinMAX. REQUERIMIENTO DE ACI=4880.118.4732357671CAPACIDAD DE BOMBA=500018.9270626713

8.5242048.528238

13806805001180

Memoria de Cálculo y Simulación Hidráulica Nuevo Sistema Contra Incendio

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