14 replies to this topic

[Elizabeth_78]

Anticipadamente muchas gracias por su respuesta.
Deseo diseñar un tanque skimmer, pero referente al area de proceso, mis unicos datos son el flujo de agua y la cantidad de oil en agua ppm que debe tener a la salida del tanque.
Cuales son los pasos que debo seguir para poder diseñar este tanque?

Yo necesito saber cuanto es el tiempo de residencia optimo o recomendable para que se separe el oil del agua. Pregunta donde puedo obtener estos parametos. Q= V/t = velocidad/area
Por otro lado, yo tengo el caudal Q que ingresa, teniendo mi tiempo de residencia obtengo el volumen del tanque, las dimensiones de este tanque es al azar es decir H altura y diametro , o debe existir una relacion entre ellos. Se q tambien debo calcular tomando en cuenta el alto y ancho de las planchas metalicas.
Quisiera saber donde puedo encontrar informacion mas detallada para diseño de estos tipos de tanques, donde espeifique las formuas y calculos que se hacen. Altura de los platos, en el tanque.
La norma peruana dice que el agua debe salir con 100ppm de oil en agua (si mal no recuerdo).
Como me aseguro yo, que realmente salga ese cantidad.

Nuevamente gracias por su respuesta.

[Art Montemayor]

Susan:

Skimmers son equipos especializados que siempre se diseñan (y a veces se operan) bajo conocimientos (“know-how”) empíricos.

Por esa razón, si a uno le falta la experiencia (como a muchos de nosotros) siempre se aplican diseños y equipo de fabricantes experimentados en el campo que garantizan los resultados. Lo mismo sucede con otros equipos como son los “desalters” y separadores de 3 fases. En estos casos se aplica el refrán, “Zapatero a sus zapatos”.

Supongo que eres estudiante y te han asignado este diseño como un proyecto. Si eso es el caso, entonces lo que te puedo aconsejar es que apliques unos parametros conservadores – tales como la velocidad del agua y su tiempo de residencia en el skimmer. Para efectuar una velocidad lenta, trata de emplear un recipiente cuyo diámetro es lo más grande que puedes soportar en la practica. Por ejemplo, una ves que fijas tu tiempo de residencia – tal como seria unos 30 minutos – calcula el recipiente cilíndrico que tenga una proporción de diámetro/altura = 2.0, o quizás mas.

No va ser posible que puedas garantizar que el agua salga con 100 ppm de oil en agua (o menos) porque no vas a contar con resultados empíricos, la experiencia, y experimentación. Solo puedes emplear tu mejor esfuerzo y el sentido común, tomando en cuenta de cómo aplicas tu ingenio para lograr un situación en la cual el aceite y el agua tienen suficiente oportunidad para separarse por gravedad y falta de agitación.

No se donde puedes encontrar información mas detallada para diseñar este tipo de tanque porque como te he explicado, los diseños de proceso son mayormente secretos de los fabricantes que los han desarrollado. El diseño mecánico es simple y sencillo – simplemente es un cilindro con un vertedor.

Lo que puedes atentar es hacer una visita a la planta de tratamiento de aguas negras (si es que hay alguna en los alrededores de Gran Lima) y tomar nota de cómo se aplica la misma filosofía en esos casos y aplicar esto en tu diseño.

Yo he diseñado y fabricado mis propios recipientes para la separación de crudo de petróleo y agua en el campo para pequeños caudales en el pasado y los resultados han sido decentes y aceptables. Los tiempos de residencia que emplee en esas oportunidades fueron de 15 a 30 minutos.

Ojala esta experiencia te ayude en algo (y saludos a todos en Pueblo Libre y Miraflores).

[talvi]

SUSAN :
Estaba revisando el contenido del Foro y me topo tardíamente en tu solicitud sobre algunas inquietudes respecto al diseño de un Skimmer. Sin embargo el Dr Art Montemayor te ha dado información valiosa . Yo participé en un trabajo conjunto , hace algún tiempo , pero solo en el diseño mecánico de un pequeño skimmer (7500 Bls). Te estoy adjuntando dos hojas de cálculo referentes a ese trabajo. Creo también que la experiencia hace que se adopten criterios que se convierten posteriormente en reglas. Estaba revisando algunos criterios que la TEXACO había “estandarizado” en el diseño de los tanques de lavado. Te cuento que ellos colocaban baffles al interior del tanque separados entre sí una distancia de (5x D). Cada bafle a su vez estaba pegado en un extremo al cuerpo cilíndrico del tanque ,mientras que el otro extremo estaba separado del cuerpo en una distancia también igual a (5 x D). No te podría explicar el porque de esa solución , pero los resultados eran satisfactorios. También te estoy adjuntando un documento en pdf que bajé de la red hace algunos años, que da una información más técnica y mejor sustentada sobre el tema.
TALVI

Attached Files

•  TIG_RO_113__HD_TANQUE_SKIMMER__REV_3.xls   197.5KB   825 downloads
•  TIG_MO_114_REV_ABC___Diseno_Mec_nico_Tanque_SKIMMER_7517_BBL.xls   179KB   699 downloads
•  SPE_Separacion_Agua.pdf   646.3KB   789 downloads

[talvi]

SUSAN :
Perdona , pero he cometido un error, que corrijo a continuación ,respecto al correo que te envié anteriormente.
Estaba revisando algunos criterios que la TEXACO había “estandarizado” en el diseño de los tanques de lavado, en los yacimientos que explotaron en el Ecuador hace más de 30 años.. Te cuento que ellos colocaban baffles al interior del tanque separados entre sí una distancia de (D / 5). Cada bafle a su vez estaba pegado en un extremo al cuerpo cilíndrico del tanque ,mientras que el otro extremo estaba separado del cuerpo en una distancia también igual a (D / 5).
TALVI.

[PKS]

can the question be translated to English?

[Art Montemayor]

PKS:

This is a strange request. Who are you asking to do the translation to English? - and for what purpose(s)?

This is a Spanish Forum. If you do not read or write Spanish, why would you be interested in the content of the thread? Even if you obtained a translation, what would you do with it if you can't respond in Spanish?

It takes time and effort to translate from one language to another in a technical and accurate manner. I can do it, but it will cost at least a man-hour to do it. I would need a justification for that expenditure of time and effort.

Await your reply.

[gvdlans]

With a bit of help of Google translate, I could make the following translation. Some sentences may seem strange, but I think that is how it was written in Spanish...

Thank you very much in advance for your reply.
I want to design a skimmer tank, but regarding the process, my only data are the flow of water and the amount of oil in water ppm which must be met at the outlet of the tank.
What steps should I follow to design this tank?

I need to know the optimum or recommended residence time to separate the oil from water. Question where I can get this parameter. Q = V / t = speed / area
On the other hand, I have the incoming flow Q, taking my residence time to get the volume of the tank, the dimensions of this tank is to decide random H height and diameter, or must there be a relationship between them. I know that I also have to take into account the height and width of the metal plates.
I wonder where I can find more detailed information for the design of these types of tanks, where the formulas and calculations are specified. Height of the plates in the tank.
The norm in Peru says that the water should come out with 100ppm of oil in water (if I remember correctly).
How can I ensure that this specification will be met?

Again thanks for your reply.

[Art Montemayor]

Guido:

Very good translation!!

Your excellent effort was only tripped up by the Peruvian dialect (which I am fortunate to recognize since my wife for the last 46 years is Peruvian and we were married in Lima), and Susan´s "typo" errors as well as some gramatic mistakes in a few places. Technical Spanish (or Castillian) is even more difficult than the normal, conventional type.

You have re-enforced the high esteem and respect that I have accumulated over the years for educated people from the Netherlands. The Dutch are, without a doubt, a culture of superb linguistic abilities. When in Holland (actually, The Netherlands) I was permanently impressed by the average person´s ability to communicate correctly and fluently with other Europeans - as well as people outside of Europe, such as we linguistically-deprived North Americans. The ability to extend their engineering skills and knowledge to others is a unique quality of the Dutch due mainly to their multi-language capabilities. I only wish this extraordinary talent was more contagious among the rest of the world´s population.

I presently find myself working in Madrid for a special, large project and my exposure to Europe is being tested once again since it has been some time since I worked in Europe. I hope the opportunity to meet up with you in the near future will be a possibility - as that with other Forum members.
Regards

[gvdlans]

Thank you Art!

The linguistic capabilities of the Dutch are probably born out of necessity, being a nation of traders speaking a language that is not spoken by many others. At the same time, (process) engineers are getting quite scarce over here. Over the last 10 years I've seen quite an increase of talented, Spanish speaking process engineers finding employment in The Netherlands (a.o. from Colombia, Venezuela, Panama and Spain).

Interesting to see that you have (also) worked/spend time in The Netherlands, as well as that you are now working on a special, large project in Madrid. Maybe this is also the explanation why you seem to have less time to spend on the forum the last couple of weeks?

I would definitely be interested in meeting you in person. I guess the same is true for some of the other forum members.

Regards,

Guido

[Art Montemayor]

Guido:

You guessed correctly. I have been putting in 10 to 12 hours a day at work and it isn´t going to get any better soon. Therefore, my time on the Forums is going to decrease. But there is no need for me, since there is an abundance of good, experienced professionals such as yourself, Doug, Latexman, Ankur, Paul, Profe, Talvi, Harvey, Milton, and many others.

I´ll be dropping in as much as I can spare, if just to check how you guys are getting along.

Regards

[Elizabeth_78]

Hola Talvi muchas gracias por tu tiempo y respuesta.

Bueno en esa epoca que escribi estaba recicen ingresando a trabajar en un empresa que hace diseño. Lamentablemente en ese entonces no tenia a nadie quien me asesora y explicara muchas cosas. Sigo en el ambiente del siseño y aprendiendo de una ingeniera que es amiga mia y de los libros y notas tecnicas de mi empresa que hacen y reviso.

Gracias por los criterios que me envias en tus adjuntos, como bien dices, es propio de cada empresa y la experiencia con la que trabajan y hacen sus diseños.

Nuevamente muchas gracias por su tiempo!!!

Eli
PD: adjunto articulo para definir nieveles operativos para tanques.

Attached Files

•  Improve Selection and Sizing of Storage Tanks.pdf   1.42MB   412 downloads

[Elizabeth_78]

Hola Art Montemayor.

Muchas gracias por compartir información tan valiosa.

Ahora se que depende mucho de la ingeniería de los especialistas y sus experiencia que saben en cuanto tiempo y como logran ese objetivo de llevar a menor o igual de 20ppm o lo que deseen obtener para inyectar a los pozos no productores.

El cliente en mi caso, sabe que con x horas de residencia y quimicos pueden llegar a tener las condiciones para reinyectar el agua a los pozos

Lo que si me interesa conocer son los criterios de dimensionamiento, para comparar con la informacion con la que diseña la empresa donde laboro actualmente.

Muchos saludos y gracias por ese gran aporte!!!

[Art Montemayor]

Elizabeth (o Susan):

Bueno, han pasado 2 años y recibimos noticias.

Ojala que todo te habrá ido bien con el tanque skimmer que estabas tratando de diseñar.

Tratándose de criterios sobre el dimensionamiento de un tanque, te paso los siguientes comentarios:

Antes de todo, deberías siempre de anotar los principios y puntos importantes en tu alcance de proyecto (Scope of Work). Este detalle es uno que siempre es menospreciado por la mayoría de ingenieros y, subsecuentemente resulta en un fracaso o mala operación. El alcance sirve para guiarnos hacia el resultado que responde a las necesidades del proyecto, y por esa razón se debe respetar.

Si el propósito es un tanque de proceso (y no un tanque de almacenamiento), entonces se debe estudiar el papel que el tanque juega en la operación y su funcionamiento principal. A veces el propósito de un tanque es simplemente prestar un volumen determinado y nada mas. Pero en otras aplicaciones, el tanque puede ser el equipo que logra una separación – o lleva a cabo una operación unitaria como una denatación, un mezclado con otro fluido, un tratamiento, etc. etc.. Tomando en cuenta su propósito, se debe anotar la importancia de los factores de volumen total, velocidad superficial del fluido, altura del tanque, y las propiedades del fluido. Estos factores ayudan en determinar la importancia de fijar el diámetro y la altura que rinden un determinado volumen. Sabemos que existe una variedad de combinaciones de diámetro y altura que pueden tener el mismo volumen necesitado. ¿Pero cuál es la mejor combinación? Lo que sí sabemos es que si dejamos que un taller determine cuál es la mejor combinación de diámetro y altura, seria la combinación que mas lucro le resulta al taller – y no la combinación que resulta mejor para el operador.

Sin embargo, hay algo que tiene sentido y lógica para tanto el taller como para el operario: las planchas de acero - con las cuales se va construir el tanque – se fabrican en tamaños estándar y las dimensiones de un tanque dependen del tamaño de plancha que se puede conseguir. Por ejemplo, planchas de ASME SA 516 Grado 70 se pueden conseguir en los siguientes tamaños: 12 metros x2 metros, 10 x 2.5 metros, 12 x 3 metros, y 14 x 3.5 metros. Cualquier de estos tamaños estándar se pueden usar y se supone que el taller quera emplear el tamaño que ya tiene comprado y disponible. El precio del tanque fabricado será un resultado del tamaño de plancha usada y el desperdicio que se sufre cuando no se emplea todo el material disponible. Por esa razón, siempre es importante que un ingeniero de proceso conjuntamente con un ingeniero mecánico especifique las dimensiones deseadas para el tanque en cuestión y ambos trabajen con el taller para lograr las dimensiones más apropiadas para el proceso como también para la compra económica del tanque.
El papel que el ingeniero de proceso toma es de asegurar que las condiciones y los resultados del proceso se cumplan. El ingeniero mecánico trabaja para asegurar que las dimensiones necesitadas son factibles y cumplen con facilitar su fabricación y la seguridad del proceso.

A veces resulta un tanque cuyas dimensiones son conservadoras – no por el diseño de los ingenieros sino debido a que se facilito su fabricación de planchas existentes que resultaron en un diámetro y /o altura que fueron en exceso de lo que se diseño originalmente.

Por eso siempre les aconsejo a los ingenieros de proyecto que se mantengan a lo tanto con respeto a que tamaños de plancha se pueden conseguir dentro su país y que hagan un diseño preliminar del tanque deseado empleando eso mismos tamaños. Haciendo este ejercicio con anticipación, se puede llegar a un diseño y compra de tanque que no solo cumple con los requisitos del proceso, sino también resulta en un mínimo de negociaciones y tiempo de entrega.

[Art Montemayor]

Susan:

Despues de enviarte mi ultima nota, me acorde que tenia informacion sobre este tema en mi biblioteca - el libro "Pressue Vessel Design Manual" por Dennis R. Moss y publicado por Elsevier (Gulf Publishing).

He hecho un copia del capitulo sobre "Optimum Vessel Proportions" y adjunto copia del material para tu atencion.

Veras que Moss nos da dos metodos para calcular lo que el define como la proporcion L/D optima. Aunque el defina la optima L/D como la condicion que rinde el peso minimo de un recipiente, al mismo tiempo el admite lo que yo alego: "es imposible calcular exactamente las proporciones que rinden el coste mas bajo de un recipiente, ya que existen mas variables relacionados con el coste de un recipiente."

Sin embargo, te envio la informacion para que sepas que existen respuestas a tu pregunta basica - aunque las respuestas son un poco vagas. Es por esa razon que sigo insistiendo que el coste optimo es el coste que un taller puede producir y es, justamente, el trabajo de un ingeniero de proyecto trabajando directamente con el mismo taller que se logra un coste minimo para un determinado recipiente.

Lamento que el papel esta en Ingles y espero que puedas leer y entenderlo. Si lo consideras de gran importancia y requieres una traduccion, hare lo posible para traducirlo al castellano - salvo que algun Ingeniero o estudiante que lea estas lineas se ofrezca hacer la traduccion. Lo interesante de todo esto es que sigue siendo el INGENIO del ingeniero que sirve como la herramienta mas util y eficaz en llegar a una solucion satisfactoria y economica.

Espero que tengamos la buena suerte de conseguir la atencion del Ingo Talvi a este hilo y, por supuesto, sus muy valiosos comentarios sobre este tema.

Saludos.

Attached Files

•  Optimum Vessel Proportions.doc   627KB   273 downloads

[Elizabeth_78]

Muchas gracias A.M. no hay prob si el paper esta en ingles.
uno de los criterios para dimensionar es la relacion L/D, q tambien lo menciona al GPSA en el caso de los separadores horizontales y verticales.
Tomare en cuenta el paper para mis futuros cálculos.
Saludos

Eli.

PD: Respecto a los criterios de dimensionamiento estoy haciendo un resumen y se lo estaré adjuntando proximamente, pero le adelanto que trabajamos con la SPE8307 (Design of a high rate, high volume oil water separator).