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perdidas por evaporacion
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
INGENIERÍA EN PETRÓLEOS
ANÁLISIS DE LAS PÉRDIDAS POR EVAPORIZACIÓN EN EL TANQUES.
INTEGRANTES: CRISTIAN CARRERAVALERIA MINDA
CAROLINA OSORIO
INTRODUCCIÓN
Pérdidas por evaporación
Su análisis es importante debido a:
Las pérdidas económicas que generan
El impacto ambiental ocasionado
Relacionadas directamente con el almacenamiento de derivados del petróleo
Estado del tanque
Operación del tanque
Características del Fluido
PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN
Son aquellas que se dan cuando el vapor que se produjo a partir de un líquido escapa hacia la atmósfera
Presión de vapor del producto
Presión y Temperatura del tanque
Movimientos diarios del producto
TIPOS DE PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN
Pérdida permanente de almacenamiento
Pérdida de trabajo o por abandono
Pérdida por llenado
Pérdida por vaciado
TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Son recipientes de cuerpo cilíndrico horizontal o vertical cubiertos con un techo sea este fijo o flotante, destinados el almacenamiento de fluidos
Se clasifican de acuerdo a la presión que admiten.
Su construcción y especificaciones están basadas en normas estandarizadas
TANQUES DE TECHO FIJO
Tiene un cuerpo cilíndrico vertical y un techo fijo
PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN EN TANQUES DE TECHO FIJO
• Debido al ciclo de calentamiento diarioPérdida permanente de almacenamiento
• Debido al cambio de nivel del fluidoPérdida de Trabajo .
• Debido a la compresión de la mezcla aire – vapor cuando aumenta el nivel de líquido Pérdida por llenado
• Debido a la entrada de aire fresco al tanque cuando baja el nivel del líquido causando una evaporación adicional
Pérdida por vaciado
TANQUES DE TECHO FLOTANTE
Tiene un cuerpo cilíndrico vertical y un techo que flota sobre la superficie del líquido almacenado.
PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN EN TANQUES DE TECHO FLOTANTE
Se dan pérdidas por almacenamiento y por abandono
En estas pérdidas se tiene muy en cuenta características como :
Factores relacionados
con los equipos
Factores relacionados con el Líquido almacenado como :
Presión de Vapor
Factor del Producto
Peso molecular del
vapor
Densidad del vapor
condensado
Tanques de techo fijo
La pérdida del vapor almacenado entre la superficie del líquido y el techo se origina principalmente en:
Válvulas de presión y vacío:
Estas válvulas durante las operaciones de llenado de los tanques permiten la emisión de vapores a la atmósfera a partir del momento en el que la presión de vapor dentro del tanque es mayor que la presión de calibración de la válvula. Durante la operación de despacho del producto almacenado en el tanque se genera el efecto contrario, es decir, la válvula abre para permitir el ingreso de aire al tanque.
Venteos
Los venteos operan de forma similar a las válvulas de presión y vacío y permiten salida de vapores y entrada de aire para mantener el tanque en presiones de operación seguras.
Los cuellos de ganso o respiraderos que no se operan como válvulas de presión y vacío aumentan las pérdidas por evaporación debido a que no operan a un set point determinado, es por esto que sí se desea disminuir las pérdidas por evaporación deben reemplazarse por válvulas de presión y vacío.
Escotillas y manholes
Son facilidades en el tanque para propósitos de operación y mantenimiento y pueden contribuir a generar pérdidas en la medida en que los mismos se mantengan abiertos.
Cámaras contra-incendio
Son accesorios instalados para extinción de incendios en el tanque, la rotura del sello puede ser causa de escapes de vapor.
Tanques de techo flotante
Las pérdidas se originan principalmente por:
Borde del sello Las pérdidas en el borde del sello
varían con la presión de vapor del producto almacenado y el promedio del peso molecular del vapor, tal como la fuente en el promedio de la velocidad del viento, y el factor de pérdida del borde del sello.
Propias del techo
Las pérdidas totales propias por techo varían con la presión de vapor del líquido almacenado, el diámetro del tanque, y los factores de pérdidas propias del tipo de techo que depende del diseño del techo.
Los mismos mecanismos que afectan las pérdidas por borde de sello también afectan pérdidas a través de las adecuaciones en los techos flotantes. Estas adecuaciones penetran el techo flotante y son fuentes potenciales de pérdidas porque requieren de aperturas que permiten comunicación entre el líquido almacenado y el espacio de vapor sobre el techo flotante. Mientras estas aperturas son habitualmente para los sellos, los detalles de diseño de ajustes de techo generalmente evitan el uso de un sello hermético al vapor.
Pérdidas en operaciones marinas y fluviales
En naves, barcos, remolques y buque-tanques que almacenan petróleo crudo o derivados de este, el producto almacenado se evapora en los espacios de vapor de los compartimientos, alcanzando eventualmente equilibrio si no hay vapor desplazándose.
La operación de hidrocarburos en este tipo de tanques tiene un compartimiento similar a las operaciones realizadas en tierra, por lo tanto el manejo de los productos presentan igualmente un porcentaje de pérdidas por evaporación.
CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN
Se utilizan las normas API MPMS capítulo 19
Esta norma contiene
metodologías para la estimación del
total de las pérdidas por
evaporación de los hidrocarburos
Norma API-MPMS 19.1Para tanques de techo fijo
Norma API-MPMS 19.2Para tanques de techo flotante
NORMA API-MPMS 19
Cálculo de las pérdidas por evaporación en tanques de almacenamiento
Las ecuaciones se basan en el estado operativo del tanque de almacenamiento
Características del tanque
Características del fluido
Datos adicionales
La aplicación de esta norma requiere:
El tanque sea un cilindro vertical
El líquido debe tener una presión de vapor verdadera mayor a 0.1 psia
Los respiraderos estén abiertos a ±0,03 libras
NORMA API-MPMS 19.1
Cálculo de las pérdidas por evaporación en tanques de techo fijo
Pérdida permanente de almacenamiento
Se da debido a la respiración del tanque
Pérdida de trabajo
Se incluyen las pérdidas por llenado y por vaciado
CASOS ESPECIALES
• Se transforma el diámetro y longitud del tanque en el diámetro y longitud equivalente
Tanques horizontales
• Se determina un nuevo factor de expansión del espacio de vapor Líquidos altamente
volátiles .
• Se determina un nuevo factor de expansión del espacio de vapor más preciso
Ajuste altos de ventilación
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NORMA API-MPMS 19.2
Cálculo de las pérdidas por evaporación en tanques de techo Flotante
Pérdida permanente de almacenamiento
Se consideran las pérdidas a través de los accesorios sellos y juntas
Pérdida por abandono
Se refiere a las pérdidas por adherencia en los accesorios del tanque
FACTORES RELACIONADOS CON LAS PÉRDIDAS
Pérdida permanente de almacenamiento
Factores relacionados con los equipos
Factores relacionados con el líquido almacenado
Pérdida por abandono
Rendimiento neto anual
Adherencias
Promedio de densidad del líquido almacenado
Número de columnas que soportan el techo
Diámetro efectivo de la columna
RESUMEN DEL CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN EN LOS TANQUES DE TECHO FLOTANTE EXTERNO: (09-TK-01); (TS-07-625); (TS-11-725); (TS-06-600) DE GASOLINA EXTRA DEL TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS DE SANTO DOMINGO
TANQUEPÉRDIDAS
(BARRILES AÑO)
VOLUMEN DESPACHADO
(BARRILES AÑO)PORCENTAJE (%)
09-TK-01 28 186331 0.015
TS-07-625 23 538888 0.004
TS-11-725 24 245631 0.010
TOTAL 75 970850 0.029
CONCLUSIONES
El almacenamiento de productos limpios del petróleo, en especial la gasolina se debe realizar en tanques de almacenamiento de techo flotante debido al valor de la presión de vapor verdadera que presenta la gasolina.
En base a los resultados obtenidos, se determina que: en el tanque de techo fijo cónico de diésel TS-12-750, se generaron pérdidas correspondientes al 0.02% del volumen de movimientos acumulados durante el año 2012 mientras que en el tanque de techo flotante externo de gasolina extra TS-11-725 se generaron pérdidas correspondientes al 0.01% del volumen de movimientos acumulados durante el año 2012.
Para aplicar las normas, se debe utilizar información lo más real posible la cual se puede obtener mediante la medición directa cuando sea posible, además se debe conocer detalles de la construcción del tanque y un resumen de movimientos del producto para de esta manera identificar las condiciones operacionales del tanque.
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RECOMENDACIONES
Realizar un control preventivo y correctivo si es necesario de la pintura de los tanques de almacenamiento debido a que es un factor muy importante que guarda estrecha relación con las pérdidas por evaporación.
Realizar un cálculo anual de las pérdidas por evaporación porque además de ser importante el conocimiento de este factor para tomar medidas correctivas, también sirve como guía para conocer el estado operativo de los tanques de almacenamiento y por ende el deterioro de sus componentes.
No tomar como referencia cálculos ya realizados en otros tanques de almacenamiento de características similares debido a que además de las características del tanque, el lugar donde se ubica es un factor muy importante e influyente en el cálculo de las pérdidas por evaporación.
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