Ing. Armando Beltrán A. Julio 2014 Tank Blanketing Ing. Armando Beltrán A. Julio 2014

Agenda Conceptos Dimensionamiento de Equipos Equipos PAD DEPAD Motivos para inertizar un Tanque Productos que pueden ser inertizados Dimensionamiento de Equipos Cálculo: Tank Blanketing Desplazamiento positivo API 2000 Cálculo: Venteo API 2000: bajo punto de ebullición/flasheo API 2000: alto punto de ebullición/flasheo Compatibilidad de materiales Metales Elastómeros Equipos

Conceptos Que entendemos por “Inertizar un Tanque”, “Tank Blanketing”, “PAD” Es el procesos de mantener una presión ligeramente positiva en un tanque o recipiente cerrado con un gas inerte durante la descarga del tanque o durante eventos de contracciones térmicas por efectos de temperatura Que entendemos por “Venteo”, “Vapor Recovery”, “DEPAD” Es el procesos de mantener la presión de operación ligeramente alta en el espacio vacio de un tanque o recipiente cerrado durante el llenado del tanque o durante eventos de expansiones térmicas por efectos de temperatura

Conceptos… Pad-Depad®: Describe a un sistema paquete que proveé ambas funciones: Pad y Depad.

Conceptos… Motivos para Inertizar un Tanque o Recipiente: Prevenir la evaporación del líquido contenido hacia la atmósfera Al ocupar la parte superior elimina los vapores inflamables Compensación de Volúmen durante el bombeo de extracción Compensación de Volúmen causado por variaciones de las condiciones Térmicas Previene la oxidación del contenido ya que es un gas inerte Al ser un gas seco remueve la humedad de los espacios vacios Almacenamiento de productos de más alta calidad Reducción de la corrosión interna del tanque prolongando su vida útil Reducir la emisiones ambientales Aumenta la seguridad en la Operación

Conceptos…

Conceptos… Productos que pueden ser inertizados: Adhesivos Catalizadores Químicos Grasas Aceites Combustibles Tintas Productos Farmaceúticos Agua Pintura Alcohol Fructosa Detergentes Etc… Industrias que utilizan la Intertización: Farmaceútica Química Petroquímica Refinación Alimentos Bebidas Biotecnológica Automotriz Electrónica Metalúrgica Etc…

Dimensionamiento de Equipos Cálculo de Tank Blanketing Información requerida del cliente: Nombre del Fluido Volúmen del Tanque Capacidad máxima de la bomba de descarga Presión disponible de nitrógeno Material del tanque Diámetro de boquilla disponible Conexiones requeridas Consideraciones especiales Métodos de Cálculo: Desplazamiento Positivo API 2000

Dimensionamiento de Equipos Desplazamiento Positivo Este método debe usarse con PRECAUCION, ya que considera que el Volúmen de Gas de Blanketing es igual al Volúmen desplazado por la Bomba de descarga: Vpad = Q bomba No hace ninguna consideración de los efectos de los descensos de la Temperatura Ambiente. Este método es típicamente aplicado a tanques que operan a temperatura constante y que almacenan productos no volátiles o no combustibles

Dimensionamiento de Equipos… API 2000 El API 2000 es un estándar que cubre los requerimientos de operación de tanques y recipientes de almacenamiento. Estos tanques son normalmente operados a muy bajas presiones (pulgadas de columna de agua) pero están diseñados a una presión máxima de trabajo permisible (MAWP) de 15 psig. Los requerimientos de Construcción pueden ser encontrados en los estándares API 620 y API 650. Los tanques y recipientes cubiertos con este estándar son inertizados con un gas (típicamente se usa nitrógeno) a muy bajas presiones (tan bajas como 0.5 pulg columna de agua). El dimensionamiento por API 2000 hace consideraciones donde el enfriamiento o calentamiento del medio ambiente puede tener sobre el tanque o recipiente. “Thermal Inbreathing” es el movimiento del Aire o Gas de Blanketing dentro del tanque, cuando el vapor del producto contenido en el Tanque se contrae o se condensa por un descenso de la temperatura del medio ambiente

Dimensionamiento de Equipos… Para calcular el Volúmen de PAD: Vpad = V1 + V2 V1 ( descarga de la bomba) V1 = Q X 8 Donde: V1 Flujo de gas de blanketing unidades (scfh) Q Capacidad máxima de la bomba de descarga Unidades (gpm) 8 Factor de corrección Thermal Inbreathing V2 = C X 0.0238 Donde: V2 Flujo de gas de blanketing unidades (scfh) C Volúmen del tanque Unidades (gal) Tanques hasta 84000 gal 8 Factor de corrección Vpad Volúmen total de gas de Blanketing (nitrógeno) requerido

Dimensionamiento de Equipos… Ejemplo: Calcular el Volúmen Vpad necesario para un tanque con una capacidad de 10000 gal y una bomba con una capacidad máxima de 100 gpm Calculando V1 = Q X 8 = 100 X 8 = 800 scfh V2 = C X 0.238 = 10000 X 0.0238 = 238 scfh Vpad = V1 + V2 = 1,038 scfh de Nitrógeno Con este volúmen calculado y los boletines de Reguladores Fisher para Tank Blanketing, así como la presión del nitrógeno disponibles hacemos la selección del equipo

Dimensionamiento de Equipos… Se sugiere una Presión de nitrógeno mínima de 50 psig, y revisando el boletín del regulador ACE 95, tenemos:

Dimensionamiento de Equipos… Dividimos el Vpad calculado entre el flujo máximo encontrado en la tabla: % Uso = (1,038 / 2,280) X 100 = 45.52 % ~ 46 % Criterio: El equipo seleccionado deberá estar entre 20 - 70 % de Uso En casos excepcionales se puede trabajar hasta un 80% de la capacidad del regulador, ejemplo: líquidos con altos puntos de ebullición, no tóxicos, no explosivos, no corrosivos Criterio: Presión ajuste blanketing > Presión vapor del fluido La selección del Modelo es por prueba y Error, es decir, si seleccionamos un modelo y la tabla nos indica que el regulador no tiene la capacidad de flujo, o tiene una capacidad demasiado alta, debemos ir a otro modelo.

Dimensionamiento de Equipos…

Dimensionamiento de Equipos…

Dimensionamiento de Equipos… Cálculo de Venteo Información requerida del cliente: Nombre del fluido Punto de Ebullición Punto de Flasheo Volúmen del Tanque Capacidad máxima de la bomba de Carga Material del tanque Diámetro de boquilla disponible Conexiones requeridas Consideraciones especiales Métodos de Cálculo: Desplazamiento Positivo API 2000

Dimensionamiento de Equipos… API 2000 Hace las mismas consideraciones de operación y térmicas que para el cálculo del volúmen de blanketing “Thermal Outbreathing” es el movimiento del Aire o Gas de Blanketing dentro del tanque, cuando el producto contenido en el Tanque se evapora por un aumento de la temperatura del medio ambiente Fluido con bajo Punto de Flasheo o bajo Punto de Ebullición Fluido con alto Punto de Flasheo o alto Punto de Ebullición

Dimensionamiento de Equipos… API 2000: Bajo Punto Flasheo / Ebullición Punto de Flasheo < 100 °F Punto de Ebullición < 300 °F Vdepad = V1 + V2 Donde: V1 = Q X 17.1 V2 = C X 0.0238 V1 = Volúmen a ventear por llenado V2 = Volúmen a ventear por Outbreathing unidades (scfh) unidades (scfh) Q = Flujo máximo bomba carga C = Volúmen del tanque Unidades gpm Unidades (gal) Criterio: El equipo seleccionado deberá estar entre 20 - 80 % de Uso

Dimensionamiento de Equipos… API 2000: Alto Pun to Flasheo / Ebullición Punto de Flasheo > 100 °F Punto de Ebullición > 300 °F Vdepad = V3 + V4 Donde: V1 = Q X 8.6 V4 = C X 0.0143 V1 = Volúmen a ventear por llenado V2 = Volúmen a ventear por Outbreathing unidades (scfh) unidades (scfh) Q = Flujo máximo bomba carga C = Volúmen del tanque Unidades gpm Unidades (gal) Criterio: El equipo seleccionado deberá estar entre 20 - 80 % de Uso

Dimensionamiento de Equipos…

Dimensionamiento de Equipos…

Dimensionamiento de Equipos...

Compatibilidad de materiales

Compatibilidad de materiales…

Compatibilidad de materiales…

Compatibilidad de materiales…

Compatibilidad de materiales…

Equipos: PAD

Equipos: DEPAD