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Selección De Alivio De Presión/vacio Para Tanques En Campos Petroleros

tanque api650api12d api653

22 replies to this topic
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#1 joseduardo1992

joseduardo1992

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Posted 21 September 2017 - 01:48 PM

Estimados, 

 

Primero, para saludar a todos los miembros de este foro. He podido leer bastante de los hilos que hay y me ha sorprendido gratamente el nivel de las discusiones y todo la información que comparten. Se que sera un lugar en el que podre aprender mucho. 

 

Por otro lado, el motivo de la creación de este hilo es una duda algo básica: Los tanques usados para almacenamiento de petroleo crudo en las baterías de producción de un campo petrolero (Tanques de capacidades desde 100 bls a 5000 bls como máximo) deben de contar con válvulas de presión y vació de acuerdo a las normas internacionales (API) o local (En mi caso Perú: D.S.052)?

 

Se que el motivo de colocar una válvula de presión y vació es poder proteger el tanque ante incremento de presión (Por fuego a los alrededores por ejemplo) o proteger ante colapso por bombeo sin fluido en el tanque. Sin embargo, al tratarse de tanques pequeños, tengo la duda si es que es obligatoria la colocación de estos.

 

Quedo a la espera de sus respuestas.

 

 

Saludos, 

José Santa Cruz



#2 talvi

talvi

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Posted 23 September 2017 - 09:24 AM

joseduardo1992

El API 2000 no contempla ninguna excepción para ningún Tanque que almacene derivados del Petróleo . El dimensionamiento  de una Válvula de PV es función de varios parámetros bien definidos : Capacidad Volumétrica , Producto ( SG , Punto de Inflamación (Fash Point)) , Caudal de Llenado , Caudal de Vaciado , Tipo de Aislamiento , etc ..... El requerimiento de estas Válvulas de PV es obligatorio . Y además debe estar acompañada de unas Válvulas de Emergencia .

En los Terminales de Productos Limpios estas Válvulas de PV citadas inicialmentre deben estar acompañadas  de un Arresta LLamas .

 

En los Tanques que almacenan agua para los SCI (Sistemas Contra Incendios) la NFPA permite el uso de Ventilaciones Libres .

 

TALVI .



#3 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 21 April 2018 - 11:14 AM

Estimado Talvi,

 

Porque el arrestallamas se considera en terminales de productos limpios. Que consideración hay que tener para instalar un arrestallamas. Estoy diseñando válvulas de presión vacío para tanques de crudo y tengo dudas como calcular el área de venteo. si tuvieras información te agradecería me apoyes.

Pdta. Tengo una dudas las puse en este enlace:

 

https://www.cheresou...-vacuum-valves/

 

Saludos cordiales 

Jorge Rodríguez



#4 Art Montemayor

Art Montemayor

    Gold Member

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Posted 22 April 2018 - 08:31 PM

Jorge:

 

Agrego los siguientes comentarios para darle 100% apoyo a lo que Talvi ha comentado sobre el empleo de válvulas de presión/vacio en tanques de almacenamiento.

 

Tu indicas que el motivo de colocar una válvula de presión y vació es poder proteger el tanque ante un incremento de presión causado por fuego en sus alrededores y eso no es correcto.  Estas válvulas son diseñadas e instaladas para proteger un tanque de presiones causadas por aumentos en el inventario de sus líquidos y un aumento de temperatura en sus vapores que pueda causar un aumento en su presión de vapor.  Ademas, existe la posibilidad de causar un vacio parcial dentro el tanque debido a el vacio de su liquido ya sea por bomba o por un derrame de fuga.  Para proteger el tanque de un fuego en sus alrededores se instala otro tipo de válvula que es simplemente un plato de peso de diámetro suficiente como para darle alivio a los flujos de vapores causados por el mismo fuego.  Una válvula de presión/vacio normalmente es muy pequeña como para prestar alivio a los vapores causados por un incendio.  Se necesita una válvula de emergencia y esta no es diseñada para cerrar automáticamente, sino simplemente permanece abierta una vez que actúa.

 

No soy partidario de los arresta llamas debido a que he tenido malas experiencias y conocimientos de estos aparatos.  El mismo API ha tenido malas experiencias y no los recomienda.  Yo particularmente he visto varias fallas en aplicaciones en plantas petroquímicas y en la industria de hidrocarburos.  También que tenido casos en los cuales la perdida de carga de estos aparatos ha sido tal que no han permitido su empleo en serie con una válvula de presión/vacio.  El hecho que es prácticamente imposible poder inspeccionar el interior de estos aparatos fomenta la falta de mantenimiento y limpieza de los mismos.  Y esto provoca una situación en la cual los aparatos resultan oxidados interiormente y posiblemente taponeados con oxidación o residuos de liquidos condensados por dentro.  Aplicaciones en las cuales hemos tenido problemas son: crudo de petróleo, hidrocarburos livianos, alcohol metílico, y varios otros químicos.

 

Yo no sugiero el diseño de valvulas de presión/vacio.  Eso es algo que siempre se lo dejo a los fabricantes de estas válvulas.  Las especificaciones básicas es lo único que debes de darle a un fabricante: la composición y caudal del vapor, sus propiedades, la presión de inicio, cualquier contrapresión presente, y el material de construcción.  Sabiendo esto, el fabricante puede recomendar su modelo, tamaño, características, y una garantiza sobre su capacidad.  Salvo que tú quieras tomar la responsabilidad sobre la operación de la válvula, yo siempre recomiendo que se emplee el fabricante en el diseno - esto es parte del precio que uno tiene que pagar, ¿conque por qué no aprovecharlo?



#5 jorgerrera

jorgerrera

    Junior Member

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Posted 23 April 2018 - 01:41 PM

Estimado Art Montemayor,

 

Quisiera saber como establecer la presión de seteo de la válvula, que criterio debo de tener para establecer, en el api 2000 no encontré esta información. Usted conoce alguna norma o regla práctica.

 

Saludos

 

Jorge Rodríguez



#6 Art Montemayor

Art Montemayor

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Posted 23 April 2018 - 06:33 PM

Jorge:

 

Lo que mencionas es un problema que muchos ingenieros de planta sufren cuando llega el día en el cual tienen que enfrentarse con la necesidad de instalar una válvula para proteger tanques de almacenamiento.

 

Este caso sucede a menudo debido a que tradicionalmente tanques de almancenamiento se han tratado como simplemente equipo de servicio que no merece preocupación con la seguridad - cosa que no solo es un error, sino también es un grave peligro en el caso de hidrocarburos y ciertos químicos.  Y es justamente debido a esta actitud que llegamos a la situación en la cual nos encontramos con recipientes que han sido fabricados sin especificaciones de fabricación tales como su presión máxima admisible de trabajo (MAWP) o de vacío (MAWV) - porque ambos valores son necesarios para poder fijar los límites de su trabajo con respeto a la presión (o vacio) que pueden aguantar con seguridad.  Los diseñadores y fabricantes de estos recipientes son más que capaces de identificar estos valores, pero se les tiene que especificar - y pagarles - este servicio.

 

Por más de 57 años siempre pedí los cálculos de los tanques nuevos que especifiqué para fabricación para poder saber la presión y el vacio que los mismos podían aguantar con seguridad ya que esos eran los puntos a los cuales fijaba mis válvulas de seguridad.  Esa costumbre la impuse porque cuando estaba en plantas como ingeniero de operaciones, me encontraba con el maldito problema de estar a cargo de tanques existentes que no estaban fichados con valores de presión o vacio.  Lo que tuve que hacer fue que me encontré con un buen ingeniero mecánico que tenia la experiencia en el diseño y fabricación de tanques (tal como lo es nuestro colega y amigo, Talvi) quien contraté para inspeccionar y calcular los valores de presión y vacio para mis tanques de acuerdo al código del ASME.

 

Esto lo hice cuando era gerente de producción en el Peru en los años 1963-67 en las fabricas de Liquid Carbonic del Perú, Lima, en la Avda. Venezuela, km 8.  Cuando regresé a los EE.UU. también hice lo mismo para varios tanques en la Huntsman Chemicals en Conroe, TX.  En estos casos y en otros iguales, se solucionó el problema.



#7 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 24 April 2018 - 02:36 PM

Muchas Gracias Estimado Art,

 

Saludos afectuosos desde Lima, Perú

 

Jorge Rodríguez Herrera



#8 talvi

talvi

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Posted 26 April 2018 - 01:25 PM

JORGE :

ACABO DE LEER ESTE ILO MUY INTERESANTE POR CIERTO . LA EXPERIENCIA DEL DR. MONTEMAYOR EN ESTOS TEMAS HACE QUE POCO SE PUEDA AÑADIR . ENCONTRÉ DENTRO DE UN ARCHIVO ALGUNA INFORMACIÓN (EN INGLÉS) QUE HE RESCATADO PARA PODER TENER ALGÚN CRITERIO PARA ESTABLECER PRESIONES DE SETEO , Y ASÍ MISMO SOBRE EL USO O NO DE ARRESTALLAMAS .

TALVI.

 

Attached Files



#9 talvi

talvi

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Posted 22 May 2018 - 02:13 PM

JORGE :

Mil disculpas pero revisando la información que adjunté en días pasados en el anexo "válvulas - seteo.xls" , omití una hoja que ahora adjunto , que se refiere a las diversas formas de almacenamiento usadas , relacionadas a los productos almacenados y a sus condiciones de almacenamiento (Presión y Temperatura). Creo que es un complemento indispensable a lo enviado inicialmente .

Attached Files



#10 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 24 May 2018 - 09:16 AM

Gracias Estimado Talvi



#11 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 24 May 2018 - 02:03 PM

Estimado Talvi,

Encontré esta información sobre la consulta hecha.

 

https://www.crossco....nk-optimization

 

Saludos cordiales desde Perú.

Jorge Rodríguez



#12 Art Montemayor

Art Montemayor

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Posted 24 May 2018 - 08:34 PM

Jorge:

 

Considero que nos hemos puesto de acuerdo con la importancia de tener totalmente identificados los dos datos de tanque que son el MAWP y MAWV.

 

Vuelvo a repetir la importancia de estos valores para darle la oportunidad a todo ingeniero que lee este hilo de hacer todo lo posible - en cuando se encuentre con un tanque de almacenamiento que padece de estos datos - de conseguir los servicios de un ingeniero mecánico (con la experiencia y conocimientos como los de nuestro ilustre amigo Talvi) para llevar a cabo una rigorosa inspección y cálculos detallados que produzcan los MAWP y MAWV actuales.

 

Aunque estos Foros son poblados mayormente por ingenieros químicos y de proceso es importante reconocer  que no podemos menospreciar la importancia del papel que juegan los recipientes de presión o de almacenaje y los ingenieros mecánicos que especializan en su diseño y fabricación.

 

La identificación de los MAWP y MAWV nos permite saber los limites de seguridad que se tienen que proteger en un tanque de almacenamiento y el articulo que nos has presentado da unos ejemplos de su empleo en el diseño de las válvulas de seguridad.  Ojala que esto sea un beneficio para nuestros colegas en el Foro.



#13 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 12 June 2018 - 05:43 PM

Estimados Art Montemayor y Talvi,

 

Actualmente estoy evaluando el sistema de venteo de un tanque de asfalto líquido de curado medio, el cual posee cuello de ganzo, tendría que reemplazarlo por una válvula Presión Vacío o mantener el mismo dispositivo de venteo en el caso que su diámetro sea capaz de manejar el normal venting.

 

Saludos cordiales y agradezco su respuesta.

 

Jorge Rodríguez



#14 talvi

talvi

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Posted 14 June 2018 - 01:27 PM

JORGE :

Te solicito nos des mas información sobre el tanque (dimensiones , capacidad) , temperatura de almacenamiento , aislamiento , caudales de llenado y vaciado) etc......

Generalmente en estos tanques hay un calentador a fin de poder transferrir el producto (asfalto).

Para detrminar una válvula de PV se requiere entre otra información , flash point del producto , Gravedad Específica , Caudales de llenado y vaciado del tanque , etc.......

Debes de disponer de la información arriba solicitada ya que nos informas estás evaluando el sistema de venteo del tanque .

TALVI.



#15 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 20 July 2018 - 04:24 PM

Estimado Talvi,
 
Adjunto información sobre el espesor, eficiencia de junta y el esfuerzo admisible, hice un pequeño cálculo y logre determinar el MAWP.
Quisiera que revises mis cálculos por favor y comentes si cometí algún error.
 
Saludos 
Jorge Rodríguez.

Attached Files


Edited by jorgerrera, 20 July 2018 - 04:32 PM.


#16 Art Montemayor

Art Montemayor

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Posted 20 July 2018 - 09:20 PM

Jorge:

 

He dado un vistazo a tu Spreadsheet y lamento que tengo que decirte que lo que haz hecho no es un calculo serio para determinar la MAWP o MAWV de un tanque de almacenamiento.

 

Mira, el tema es bien extenso y serio.  Por eso te aconseje que contrates un ingeniero mecanico que tenga una fuerte experiencia en el diseno y construccion de tales tanques - como lo es el Ingo. Talvi.

 

Aqui te envio un ejemplo de un programa de spreadsheet para el diseno de un tanque segun la API 650.  Este calculo no incluye el factor de diseno para el efecto de vientos ni el calculo para la MAWV (o vacio).  Esos calculos son otro caso semejante al de presion interna.  Por eso es que yo, a pesar de 57 anos de experiencia en el campo de ingenieria, considero estos calculos como un caso especial para ingenieros con mucha experiencia.

 

Tengo mucha informacion sobre tanques de almacenamiento y su diseno y si te interesa, te la puedo subir en este hilo.  Dime si te interesa.

 

Espero que el Ingo. Talvi lea este hilo y de sus comentarios sobre tu calculo.

Disculpa que la informacion que te envio esta en ingles.  Espero que puedas leerla.

 

Attached File  Storage Tank Design - API 650.xlsx   1.06MB   10 downloads



#17 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 21 July 2018 - 08:53 AM

Estimado Art,

 

Te agradezco el apoyo, estoy muy interesado en que me puedas compartir la información de diseño de tanques, ahora me encuentro trabajando en proyectos de tanques de almacenamiento. Si tengo conocimientos de ingles.

 

Te agradezco mucho Art.

 

Saludos afectuosos.

 

Jorge Rodríguez



#18 Art Montemayor

Art Montemayor

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Posted 21 July 2018 - 08:53 PM

Jorge:

 

Muy bien.  Aqui te envio algunos documentos sobre tanques de almacenamiento.

 

Si es que tienes algunos problemas o preguntas despues de dedicarte a leer toda la informacion, pasame la voz y tratare de ayudar si es que puedo.

 

Saludos y buen provecho.

 

Attached File  API 650 Storage Tank Calculation Example.xlsx   242.5KB   11 downloads

Attached File  API 650 &653 Upgrades.docx   451.54KB   5 downloads

Attached File  British Storage Tank features.docx   116.16KB   5 downloads

Attached File  Designing Atmospheric Storage Tanks.pdf   216.23KB   6 downloads

Attached File  Oil & Water Storage Tanks Design.docx   2.25MB   6 downloads

Attached File  Overfill Prevention for Aboveground Storage Tanks.pdf   1.55MB   6 downloads

Attached File  Proposed API 650 Tank Appendix for External Pressure.docx   217.4KB   5 downloads

Attached File  Storage Tank - Basic Training Part1_Rev_2.pdf   2.05MB   6 downloads



#19 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 22 July 2018 - 11:11 AM

Estimado Art,

 

Te agradezco mucho la información compartida. La revisaré.

 

Saludos afectuosos.

 

Jorge Rodríguez



#20 talvi

talvi

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Posted 23 July 2018 - 02:48 PM

JORGE :

Para poder ayudarte requiero de información mas completa . Ver en correos anteriorres lo solicitado . También te pido por favor nos des mas información específicamente sobre el techo del tanque : es un techo cónico soportado , o autoportante  ? Cual es el espesor de las láminas que conforman el techo .

Totalmente de acuerdo con el Doctor Montemayor que tu cálculo no corresponde a lo que buscas . Generalmente el valor del MAWP es aproximadamente igual por defecto , al peso de las láminas en que ha sido fabricado (sin incluir el sobrespesor de corrosión) .

Gauge and Thickness Steel Deck Materials  Weight lbs/ft2 Weight oz/in2 Weight in.H2O/in2 16-Gauge  0,0625" 2,553 0,284 0,490 14-Gauge  0,0781" 3,187 0,354 0,613 12-Gauge  0,1094" 4,473 0,497 0,860 11-Gauge  0,1250" 5,107 0,568 0,982 10-Gauge  0,1406" 5,740 0,738 1,103 9-Gauge  0,1562" 6,374 0,708 1,225 8-Gauge  0,1719" 7,000 0,778 1,346 7-Gauge  0,1875" 7,650 0,850 1,471 5-Gauge  0,2500" 10,200 1,133 1,961

 

TALVI .



#21 talvi

talvi

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Posted 23 July 2018 - 02:51 PM

JORGE :

TE REENVÍO EL ARCHIVO CORRESPONDIENTE DEBIDO A QUE EL CORREO ENVIADO ES ILEGIBLE . DISCULPA .

TALVI.

 

Attached Files



#22 jorgerrera

jorgerrera

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Posted 25 July 2018 - 01:40 PM

Estimado Talvi,

 

El techo es de tipo cónico soportado, con un espesor de 5 mm en las plachas de techo.

 

Saludos

Jorge Rodríguez



#23 talvi

talvi

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Posted 25 July 2018 - 03:40 PM

JORGE :

Inidicas que : 

1) el Techo del Tanque es un Techo Cónico soportado mediante una estructura .

2) el espesor de la lámina de techo es 5 mm (5/25,4 = 0,1969 inches) .

 

De lo anterior se desprende que el peso del techo es : 5 x 7,85 = 39 kg/m2 (asumiendo que la densidad del acero es 7850 kg/m3) . En el sistema USA el peso del techo es de  : (5/25,4) x 490 lb/ft3 / 12 = 7,6563 lb/ft2 . El anterior valor lo puedes transformar a lb/in2 al multiplicarlo por 0,00694444 , (0,05 lb/in2) . Si multiplicas el valor en lb/ft2 x 0,19222156 encontrarás = 1,4747 in H2O . Si multiplicas el valor en lb/ft2  x 0,111111 encontrarás 0,8507 oz/in2 .

 

3) De lo anterior se desprende que MAWP debe ser menor a  0,8507 oz/in2 .

 

4) Por otro lado el boletín de  "Factory Mutual Engineering Division , Loss Prevention Bulletin No. 13,23 , establece que la presión de     1 3/4" H2O negativa , es la  máxima presión de vacío permisible  para techos cónicos con láminas de 3/16" (5 mm) .

 

Lo anterior es una buena aproximación para determinar el seteo de la Válvula de PV .

 

TALVI .






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