4 replies to this topic

[cesaredu]

Saludos cordiales,

Ante todo agradezco de antemano y sentire honrado de recibir sus consejos ya que este foro contiene a muchos expertos en la materia de diseno de recipientes como son Arturo Montemayor y Talvi,, procedo a explicar mi situacion de manera concisa:

1.- Investigo sobre el diseno de una esfera conteniendo LGN (Gas natural liquiefactado) de 3MB a las condiciones de presion adjuntas en la hojas 300PSI @ 140F

2.- despues de mi mediana busqueda por la red y foros en ingles y espanol encontre 5 pasos a considerar en el aspecto mecanico de deberia tener un calculo como minimo
-Calculo de los espesores (Segun ASME VIII, sin embargo he notado que es posible calcular espesores por zonas (superior, intermedia(ecuatorial) y baja)
-Calculo de la columna central (Se debe considerar? No encontre informacion, por lo que investigo la norma AISC)
-Calculo de los soportes (Este calculo podria realizarse considerando las combinaciones de cargas)
-Calculo del espesor de los accesorios (No he hallado informacion sobre esto)

3.- Adjunto PID y lista de equipos con el fin que me puedan orientar en este punto, esto convencido de solicitar ayuda profesional, ya que soy ing. junior, sin embargo desearia tener concimiento sobre este tema mas a fondo para lo cual recurro a Uds. He revisado la hoja remitida por TALVI sin embargo no tengo claro como concebir las ecuaciones para los diferentes espesores y la columna central


Agradezco su invaluable ayuda

Eduardo

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•  Lista de equipos.xls   28KB   60 downloads
•  DIAGRAMA PLANTA FRACCIONADORA NUEVO.pdf   31.15KB   78 downloads
•  Datasheet_ESFERAS_LPG.xls   32KB   92 downloads

[Art Montemayor]

Eduardo:

Voy a suponer que estudias Ingeniería Química o Mecánica, porque para entrar a este tema vamos hablar de temas relacionados con propiedades termodinámicas, las fases de un compuesto, la criogénica, y un diseño mecánico – entre varios.

Primeramente vamos a establecer que hablamos de almacenar Gas Natural Licuado – GNL, y no LGN como indicas. Es importante ser conciso para no perder el tiempo y causar confusión hablando de otros temas equivocadamente. Como tu mismo dices, hay que ser conciso. El GNL existe en el estado saturado, a una presión esencialmente atmosférica y −162 ^oC (−260 ^oF). Estas condiciones ponen a este liquido en la zona de la criogénica – ciencia que demanda un diseño y condiciones muy especial debido a sus condiciones de temperatura que demandan aleaciones y diseños que no solo pueden aguantar la temperatura ultra-baja, pero también puede adaptarse a las dilataciones y expansiones causadas por la expansión térmica de los materiales de construcción.

No se si estamos hablando del mismo bicho, porque tu Data Sheet no indica lo que es básico y necesario de comunicar: la temperatura y presión de diseño. El atento de construir un Data Sheet es un buen esfuerzo – pero le falta mucho más por detallar. Si necesitas un Data Sheet para recipientes que puedes emplear para este propositito, pásame la voz y te lo doy.

Tampoco se si quieres hacer un diseño mecánico o un diseño de proceso. Por favor, indicanos en forma precisa – cual es el tipo de “diseño” que necesitas hacer. Dinos que ha sido tu preparación en el diseño de proceso y en el diseño mecánico. También dinos si esto es una practica universitaria o un diseno real. No se lo que significa el titulo de “ing. Junior”.

Que es lo que significan los siglos “MB” – ¿miles de barriles?

El GNL no se almacena en tanques con una presión de diseño de 300 psig. Algo va mal aquí. O estamos hablando de otra cosa o has hecho un error en tu diagrama de flujo. Esto causa solo preguntas o una confusión. Hay que ser bien claro en las comunicaciones técnicas.

Además de lo anterior, también indicas en tu diagrama de flujo que el GNL se va emplear como alimentación para una columna “faccionadora” – que produce butano y otros compuestos. Ahora si que estoy totalmente confuso. Como explique al principio, el GNL es GAS NATURAL – pero licuado. Consiste simplemente del metano – y nada mas.

Por favor favorécenos con una buena explicación.

[cesaredu]

Gracias Don Aturo,

Honrado por sus observaciones, comienzo a responder:

Soy ingeniero mecanico, que trabaja en una empresa consultora dedicada a los hidocarburos, trabajo bastante con el dpto de ingenieria quimica y petroquimica por lo que conozco medianamente sobre propiedades de los compuestos y caracterizticas especiales a determinadas condiciones de presion y temperatura, entiendo la importacia de los parametros de procesos.

Disculpe la confusion por intentar colocar la abreviatura en ingles sin embargo se trata de "LIQUIDOS DE GAS NATURAL o LGN tiene 2%etano 88% propano y 9% butano y se esta obteniendo despues del fraccionamiento 70% propano y 30% butano siendo GLP y el resto es reinyectado al ducto origen como se ven en P&ID en forma de gasolina natural. Estoy deacuerdo con Ud. las condiciones de LGN requieren en su mayoria calidades de ACERO que son capaces de soportar el strees termico de altas y pequenas temperaturas, he leido que uno de los materiales mayormente utilizados para la contruccion de esferas como el ASTM A516 G70, sin embargo no se trata de un recipiente en condiciones criogenicas.


Poseo una datasheet obtenida de una bibliografia de este mismo foro alcanzada por un generoso usuario, que he estado revisando, la cual he reemplazado con los datos obtenidos de mi proceso (EN COLOR AMARILLO), de todas maneras Don Arturo si me facilita su data sheet ejemplo estare contento de recibirla y por supuesto de reemplazar los datos requeridos que considere para ejecutar un buen trabajo.

El diseno que quiero realizar se trata de un diseno mecanico de la esfera, es decir el estructural no el de proceso, la preparacion para ello en la etapa inicial como se esta dando aun, se esta realizando mediante simuladores de proceso CHEMCAD, el objetivo puntual para mi es ocuparme solo de los recipientes de LGN de 3MB c/u, he leido algunos libros de recipientes a presion y he construido recipientes de GLP (gas licuado de petroleo) soterrados horizontales y verticales para estaciones de servicio en base a la norma NFPA58.

Se trata de un diseno real, sin embargo el proyecto se encuentra en la etapa de prefactibilidad, es decir la concepcion global donde solo se requiere una estimacion del costo, no es nada que se vaya construir inmediatamente ya que luego de aprobado pasara a la etapa de factibilidad donde se revisara el diseno y podra reformularse o no, para luego pasar la ingenieria de detalle en donde se desarrollara un diseno detallado de construccion. Me considero Ingeniero junior a pesar de haber participado en el diseno y construccion de casquetes esfericos y tanques bajo ASME VIII DIV I, sin embargo como Ud. indico dicho recipiente debe ser considerado de manera especial por lo que utilize la palabra JUNIOR. Sin enbargo como ingeniero deseo ampliar mas mis conocimientos en estos temas y me gusta profundizar ya que pienso que es la unica manera de ampliar mis criterios de diseno de equipos de proceso en general.

Es correcto MB aclaro significa miles de barriles

El departamento de procesos ha concebido la condiciones de almacenamiento a 300PSI@90F temperatura ambiente. Con lo que la curva de saturacion indica un 95% de volumen liquido. En este parte me gustaria pudiera darme mas detalle de su apreciacion ya que me dejo preocupado su comentario de la concepcion erronea de dichos parametros de diseno al recipiente, no soy ingeniero quimico, pero puedo comprender el proceso y sus variables y limitaciones.

Bueno estas son las aclaraciones al panorama, disculpen la confusion pero se trata como dije de liquidos del GAS NATURAL O LGN todo el proceso es liquido saturado, ya que dicho compuesto se encuentra en estado liquido por arriba de los 200 PSI.

Espero haber podido brindar un mejor panorama y me puedan apoyar en esta investigacion

Gracias a todos

Eduardo

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•  Sphere.xls   340KB   101 downloads

Edited by cesaredu, 05 March 2011 - 01:39 PM.

[Art Montemayor]

Eduardo:

Muchas gracias por la informacion basica y las explicaciones. Ahora entiendo que es lo que se propone hacer. Lo que quieres almacenar es nada mas que liquidos obtenidos del gas natural - mayormente compuestos por Propano. El Propano tiene una presion de vapor que alcanza practicamente los 300 psia a una temperatura ambiental y, por esa razon, veo la necessidad de escoger tanques para el volumen en cuestion que puedan aguantar esa presion. Las esferas son un tipo que se prestan para esta condicion, ya que la esfera es el cuerpo geometrico que mas eficiencia tiene en aguantar presions internas (y externas). Pero la esfera tambien tiene sus caracteristicas negativas.

Estoy trabajando con tu material para orientarme mejor con tu aplicacion y ya encontre errores en tus datos basicos. Porfavor mira tu workbook que adjunto y confirma los errores de diametros para los seis tanques. Mientras sigo revisando el resto de la informacion.

Voy a mover este hilo al Foro de ingenieros industriales, ya que no se trata con estudiantes de ingenieria.

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•  Lista de Equipos.xlsx   13.92KB   75 downloads

[cesaredu]

Gracias por las observaciones Don Arturo,

Ya hice las correciones pertinentes en las hojas de calculo alcanzadas por ud. le comento que me sigo informando sobre este tema mas profundamente, he comenzado a elaborar el calculo estructural de los soportes, para los cual me he propuesto a realizar mediante lo siguiente

1.- Estimacion basica del volumen y el espesor del cuerpo
2.- Verificacion de la compresibilidad de las columnas (soportes) por cargas sostenidas y peso muerto
3.- Verificacion de la estabilidad por sismo y vientos
4.- Las cargas dinamicas como las de llenado y otros

Segun el calculo que adjunto la compresion con los datos obtenidos obtengo un soporte de 12" por 8 unidades (aun no he realizado los pasos 3 y 4) sin embargo a priori me parece muy bajo ya que he podido ver instalaciones con columnas mayores e incluso arriostradas, entiendo que a partir de 3m las soportes son generalmente arriostrados. Tal vez por experiencia en campo pueda echarme una mano con una nocion para continuar mi calculo en buen camino

Saludos y gracias nuevamente

Eduardo

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•  workbook2.zip   786.28KB   107 downloads

Edited by cesaredu, 16 March 2011 - 11:58 PM.