Mecanica De Fluidos

COMPORTAMIENTO DE UN TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE PETROLEO CONSTRUIDO EN ACERO (Stefany Cardozo Aldana)

El petróleo es una de las principales fuentes energéticas del mundo, en consecuencia todos los días las compañías petroleras se ven obligadas en poseer una cantidad de producto que garantice el consumo del mercado durante determinado tiempo. Es por esto el hombre necesita garantizar un adecuado tratamiento y almacenamiento de éste en la medida que se desee asegurar un abastecimiento suficiente tanto para las industrias como para los consumidores.

El almacenamiento era, es y será una actividad indispensable en el transporte y el manejo de los hidrocarburos. A la hora de seleccionar el tamaño y el diseño del lugar de dicho almacenaje hay una estrecha relación con la producción y consumo, las condiciones ambientales, el tipo de fluido a almacenar y la localización del tanque. Debido a su gran importancia el almacenamiento del crudo tiene tres tipos diferentes de instalaciones dependiendo su necesidad: superficiales, subterráneas y en buques tanque.

Existen una amplia gama de tanques al igual que su clasificación, para almacenamiento de productos líquidos y gaseosos. Los materiales empleados en su construcción son muy diversos, pero en especial y el mas usado es el acero inoxidable debido a su resistencia y gran durabilidad. Las formas de estos son muy variadas, pero en general predomina la forma cilíndrica para el depósito de grandes volúmenes de fluido. Los tanques cuentan con accesorios diversos cada uno de los cuales cumple una función específica. Algunos de estos accesorios son los siguientes: líneas de llenado y vaciado, válvulas de presión y vacío, válvulas de relevo, válvulas de venteo, indicadores de nivel, registro de hombre (Manhole), escaleras, flotadores y soportes.

El crudo es almacenado en tanques de acero, los cuales tienen capacidad para centenares de barriles de crudo, además de permitir la sedimentación de agua y barros de éste antes de despacharlo por el oleoducto y de actuar como punto de referencia en la medición de despachos de producto. Estos tanques pueden fabricarse y transportarse a su lugar de colocación o armarse en el lugar donde permanecerán. Es importante tener en cuenta el sistema de sellado debido a que evita la emisión de vapores a la atmosfera.

El almacenamiento del crudo debe quedar asegurado en cada etapa que recorre desde que es extraído del pozo hasta el surtidor. A esto se debe la importancia de un buen diseño y construcción de dichos tanques, pues no solo es la garantía de almacenar de manera correcta el crudo, también minimizar el riesgo de cualquier tipo de accidente que involucre tanto pérdidas económicas como humanas.

El almacenamiento de líquidos tales como petróleo, nafta, fuel oil, diesel oil, kerosene u otros derivados petroquímicos que se pueden conservar a presión y temperatura ambiente, se efectúa normalmente en tanques cilíndricos de fondo plano, techo abovedado, esférico o elipsoidal; en productos muy volátiles algunas veces se construyen con techo flotante o con techo fijo y membranas flotantes, a fin de evitar acumulación de gases inflamables en su interior y por consiguiente pérdidas de producción. Los productos muy pesados o aquellos en que al bajar la temperatura se transforman en muy viscosos pueden tener o no incorporado algún sistema de calefacción en la forma de un serpentín, los fluidos térmicos pueden ser vapor o petróleo caliente.

Un buen diseño de un tanque debe tener en cuenta: volumen, temperatura, peso especifico del crudo, velocidad del viento, coeficientes sísmicos de la zona, entre otros; estos requerimientos permiten conocer con exactitud las características del crudo que se desea almacenar y el lugar y las condiciones donde se desea instalar. Cabe resaltar que estas variables se estudian con detalle mediante modelos reducidos, los cuales analizan y perfeccionan el diseño de dicho tanque antes de llevar a cabo su construcción. Para el cálculo, diseño y construcción de dicho tanque existen varias normas y códigos que rigen este proceso, las mas usadas en la industria; las normas API (American Petroleum Institute) que hace referencia a los materiales fijados por las normas ASTM (American Society for Testing Materials) y las normas de seguridad NFPA (National Fire Protection Association). Estos estándares cubren políticas para el diseño, fabricación, montaje, ensayos y mantenimiento de tanques y fueron desarrollados para el almacenaje de productos de la industria petrolera y petroquímica.

Para efecto de ilustración del diseño de un tanque, se va a suponer un crudo el cual cumple ciertos requerimientos, de acuerdo con la clasificación de este (el crudo) el deposito será del tipo techo flotante para operar a presión atmosférica. Este diseño permite reducir o anular 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, evitando así la formación de gases por evaporación y consecuentemente, la contaminación del ambiente. Haciendo uso de las normas API se hacen los respectivos cálculos, las cuales determinan con precisión las dimensiones del tanque, y con estas la capacidad de este.

Para el almacenamiento de buques tanque, las precauciones a la hora de vaciar y llenar dichos tanques deben ser extremas ya que cualquier derrame conllevara a una grave contaminación. En general el manejo de estos debe ser de sumo cuidado, pues una falla en estos, acarrea grandes pérdidas económicas y ambientales.

A la hora de instalar estos tanques, la seguridad es un factor que no permite ningún % de error, esto toma vital importancia cuando se manejan productos flamables, dentro de los que caen los hidrocarburos. Es por esto que las estaciones de almacenamiento cuentan con medios que evitan derrames y escapes de vapores. También existen sistemas para detección de incendios y otros que controlan el manejo de productos químicos. Los tanques tienen sistemas de control de derrames, es decir, un muro a su alrededor o un canal que conduce el derrame a un sitio alejado y seguro.

Una vez en funcionamiento estos tanques es importante políticas claras por parte de la empresa que este haciendo uso de ellos, para su funcionamiento y revisión periódica. Normas extremas de seguridad a la hora de ser manipulados por parte de recurso humano, pruebas de presión, verificar que no haya fuga. Recuerde, que un programa adecuado de la revisión y mantenimiento de la instalación evitara las acciones de emergencia, perdidas materiales y lo mas importante vidas.

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