Bombeo De Tanques

Estimados,

Ante todo les mando un cordial saludos para cada uno de los integrantes que hacen de este foro una herramienta útil para la formación profesional en la industria. 

Mi cuestión es la siguiente:

Tengo un proyecto en la universidad que consiste en calcular el maximo flujo de carga y descarga de un tanque de almacenamiento, ya sea producto blanco o producto negro (pienso que la base debe ser la misma). Lo que quisiera saber es si pudieran orientarme en dónde puedo recabar la información o algún ejemplo de cálculo relativo a ello, sobre todo la base teórica. 

Pregunto esto, por que cuando sobrepasa el flujo maximo de carga y descarga de un tanque, el tanque puede expandirse como un globo o el tanque puede contraerse como si lo estuvieran apretando mucho. Tengo idea acerca del diametro de las tuberias de carga y descarga, asi como también de las valvulas de presión en los tanques. 

De antemano agradezco mucho su atención y su ayuda.

Saludos,

IPG

Ivonne:

Nos dices que quieres “calcular el máximo flujo de carga y descarga de un tanque de almacenamiento”.  Este tipo de cálculo no se hace en la práctica.  Cuando uno necesita saber la capacidad de bombeo que se debe aplicar al llenado de un tanque de almacenamiento tanto como también para vaciar el mismo tanque, solo se requiere solicitar la capacidad deseada al dueño o operador del mismo tanque.

Dentro los límites normales y prácticos, uno puede llenar y vaciar un tanque según las necesidades.  Claro que hay límites, pero estos se fijan según las necesidades y el nivel de instrumentación que se aplica a la operación.  El tamaño y el tipo de tanque tanto como se opera el mismo son algunos de los factores que fijan la capacidad máxima de la bombas de traslado.  Si uno sigue las pautas del sentido común y se instala la instrumentación necesaria para asegura que el tanque no sufra un “sobre-llenado” o no se exceda la capacidad de las válvulas de seguridad sobre un vacio, no habrá peligro.

No entiendo lo que quieres decir con “...idea acerca del diámetro de las tuberías de carga y descarga, así como también de las válvulas de presión en los tanques.”  Por favor, dinos lo que te está molestando o tus inquietudes sobre el diseño de una bomba de traslado.  Supongo que esta bomba seria de tipo centrifuga.  Personalmente, no veo que esto seria un gran problema, pero quizás no entendemos todo tu problema.  Si nos dices todos los detalles, quizás te podemos ayudar.  Siempre debes de acompanar tu explicacion con un croquis detallado de tu proceso para poder entender mejor tu aplicacion.

Adjunto te envío unos documentos del Dr. Pedro Fernández Diez que te pueden ayudar en esta aplicación.

 01-Bombas centrífugas.pdf   431.2KB   28 downloads

 05-Curvas características y de rendimiento.pdf   370.13KB   26 downloads

 11-Problemas de bombas centrífugas.pdf   634.55KB   23 downloads

 Bombas.docx   20.08KB   27 downloads

Gracias por su respuesta Sr. Art Montemayor,

Quizás me expliqué mal.

Las bombas ya están diseñadas, el tanque está diseñado, y los venteos también. Ahora mi pregunta es ¿Cómo puedo calcular el flujo máximo de ingreso a una tanque? Al igual sería ¿Cómo calculo el flujo máximo de salida de un tanque?. Por ejemplo tengo una tanque ''X'', el cual tiene un producto ''gasolina'' el cual tiene un flujo máximo de salida de '' 1200 barriles por hora '' y también tiene un flujo máximo de entrada de ''1000 barriles por hora''. Mi pregunta es, de qué manera puedo calcular las cantidades de 1200 y 1000 barriles por hora. Estuve leyendo acerca de ''maximum of the inbreathing or outbreathing rate''  relacionado con el API standard 2000.

No sé si me expliqué bien. Lo de las bombas centr{ifugas si lo entiendo.

Gracias por su ayuda. 

Saludos,

ivonnepg :

El Dr. Arturo Montemayor te ha dado las herramientas para dimensionar la bombas ; el diámetro de las tuberías está determinado por los caudales a ser movidos , tanto para el ingreso como para la salidad de del producto de los tanques . Dices que las bombas ya estan "diseñadas" , es decir que en base a un requerimiento del terminal en donde se hayan ubicado el o los tanques , se han adquirido esas bombas . Los motores de las bombas están relacionados con los tramos longitudinales de tuberías , la longitud equivalente de los accesorios , y la diferencia de niveles . Si vas a mover caudales de 1000 BPH (entrada) y de 1200 BPH (salida) las tuberías deben ser dimensionadas (diámetro) para el efecto .

El API 2000 se usa para dimensionar las Válvulas de PV , y las Válvulas de Emergencia , a ser colocadas en un tanque , y su cálculo está basado en dos elementos : el Volumen del Tanque , y los Caudales de Llenado y Vaciado del Tanque . Otros factores a ser considerados es el aislamiento térmico o no del tanque .  Como puedes deducir estas Válvulas de PV y de Emergencia cumplen una función de Protección del Tanque .

TALVI .

Estimado TALVI,

Es correcto lo que usted dice. Creo que usted dijo correctamente lo que yo estoy buscando, y con ello me refiero a los caudales de llenado y vaciado de tanques. La cuestión es que quisiera calcular dichos caudales, pero cuáles son los máximos (para llenar y vaciar el tanque) de manera de que el tanque no sufran alguna deformación mecánica.  

Gracias,

Saludos,

ivonnepg :

ME PARECE NO HABER SIDO LO SUFICIENTEMENTE EXPLÍCITO RESPECTO A QUE LOS CAUDALES A SER MANEJADOS DENTRO DE UN TERMINAL DE PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO , OBEDECEN A LAS CONDICIONES OPERATIVAS DEL TERMINAL , ESTABLECIDAS POR EL PROPIETARIO .

SE CALCULAN ESTOS CAUDALES EN BASE A REQUERIMIENTOS COMO ESTUDIOS DE MERCADO , PERSPECTIVAS DE CRECIMIENTO , ETC ...

ESTOY ADJUNTANDO EN UNA HOJA DE EXCEL UN CASO ESPECÍFICO .

TALVI.

Estimado Talvi,

Gracias por el ejemplo, entendí el ejemplo pero no es lo que busco calcular. Lo que estoy buscando calcular es el máximo flujo de llenado de un tanque o '' Maximum Filling Flow Rate ''. Dispongo de los datos del tanque (Diametro, altura, valvulas de venteo, etc). Con respecto a las bombas , también están diseñadas. 

Les pondré un ejemplo que pueda ayudar:

Supongamos que hay un 2 tanques  1, 2, ambos con el mismo producto y a la vez hay un patio de bombas A,B,C y D para utilizarlos en transferencias, las bombas están conectadas en paralelo a los tanques 1 y 2 .  Por ejemplo , hay demasiado producto en el tanque 1 que quisiera transferir producto del tanque 1 al tanque 2  en el menor tiempo posible  (o sea a un máximo flujo de llenado). Para llevar a cabo la tarea dispongo de las 4 bombas (A,B,C y D), podría llenarlo solamente con la bomba ''A'' pero demoraría mucho, así que dispongo de las otras bombas que podrían hacerlo en menos tiempo. Sin embargo el temor es que al tratar de utilizar la mayor cantidad de bombas el tanque 2 se ''sobre-llene'' o se infle poniendo en riesgo la integridad del tanque es por eso que deseo calcular cuál es el flujo máximo al cual se puede llenar el tanque sin que ocurra el riesgo.

Gracias por su ayuda.

IPG

Ivonne:

Según entiendo tu inquietud, el problema de llenar tus tanques en un tiempo mínimo es sencillo y simple de diseñar.

Primeramente, ya que no tenemos un diagrama de P&ID (Diagrama de Tuberia e instrumentación), tengo que suponer que ambos tanques estan instrumentados con los instrumentos usuales, como:

• Válvula de seguridad para presión y vacio (si es que el tanque tiene un colchon de nitrógeno o gas inerte);
• Control de nivel máximo, conjuntamente con alarma y paro inmediato de bomba;
• Control de nivel mínimo, conjuntamente con alarma y paro inmediato de bomba;
• Un tubo rebosadero para permitir el rebozo del exceso de llenado (si el tanque esta dispuesto a la presión atmosférica.

Ya que no nos has dado estos datos o un diagrama de P&ID, tengo que suponer que tu tanque contiene un colchón de gas inerte bajo unas cuantas pulgadas de agua de presión.  Eso justifica el empleo de una válvula de venteo.  La capacidad de la valvula de venteo determina la capacidad de la bomba(s) de llenado.  El sentido comun nos indica que con la capacidad que se llena el tanque, también deberíamos tener la misma capacidad (como mínima) para desfogar los gases (o aire) dentro del tanque.  Esta simple lógica debe de responder a tu pregunta sobre cuál sería la capacidad máxima de llenado: según la capacidad de tu válvula de venteo, la capacidad de la bomba debe ser menos que eso.  Claro que si encuentras que tus bombas superan la capacidad de la válvula para el desfogue, la solución, entonces, seria que debes cambiar el tamaño de la válvula de venteo para una mayor.

También nos dices que hay un temor por un “sobre-lleno” de tanque(s).  Como he especificado, se espera que todo tanque tenga instrumentacion para evitar un sobre-llenado si es que opera con un colchon de gas inerte.  Si el tanque opera a presion atmosférica, la solución es fácil: se instala un tubo de rebozo.

Ojala que mis comentarios responden a tus preguntas y que ayuden a dar solución a tu aplicación.