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4 ANALISIS DE LA UNIDAD DE ESTUDIO
El análisis de la estación de servicio en nuestro estudio será la identificación de los
emplazamientos siguiendo la metodología de clasificación de áreas de explosión.
Las estaciones de servicio las podemos clasificar teniendo en cuenta el tipo de
combustible que expenden así:
• De destinación exclusiva de GNV.
• De destinación exclusiva de combustibles líquidos (gasolina, ACPM y otros)
• De destinación mixta de combustibles líquidos y GNV.
A continuación se realiza una identificación de los emplazamientos y descripción
de los diferentes escenarios de distribución de las estaciones de servicio mixtas.
Se hará una descripción del funcionamiento de las mismas y tecnologías
aplicables.
Las condiciones de terreno en Bolivia son las siguientes:
Tabla 3.1 Área mínima del terreno
Área mínima del terreno
Tipo de Estación de Servicio
700 m2 Para comercializar GNV700 m2 Para comercializar GNV y Gasolina1200 m2 Para comercializar GNV y diésel oíl1200 m2 Para comercializar GNV, diésel oíl y
gasolinasFuente: Adaptación al Reglamento de construcción y operación de servicio de GNV Art.11
El fin de toda estación de servicio es la distribución de carburantes, no obstante
intervienen otros factores en su diseño que hacen que exista una notable
diferencia entre las instalaciones creando de esta forma una clasificación entre
estas.
De esta forma podemos hacer una distinción entre las Estaciones de Servicio
mixtas tal como sigue:
Por uso:
Uso público.
Uso privado. Sólo para el suministro de vehículos autorizados como por
ejemplo una estación de autobuses o vehículos militares.
Por emplazamiento.
Urbanas.
En carreteras convencionales.
En vías rápidas (autopistas y autovías).
En superficies privadas y cerradas.
Por suministro de carburante.
Unidad de suministro. Sólo suministran uno o dos carburantes y
generalmente no disponen de edificio de servicios, sólo de caseta de cobro.
Estación de Servicio, Área de Servicio. Suministran todos los carburantes.
Por equipamientos y servicios.
Estaciones de Servicio. Disponen de un edificio de servicios y tienda de
venta de accesorios, complementos, alimentación, etc., también pueden
disponer de zonas de lavado.
Áreas de Servicio. Ocupan grandes superficies son los bares, restaurantes,
aparcamientos de coches y camiones, talleres de reparaciones,
concesionarios oficiales, lavado de vehículos, etc.
4.1.1 DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA
Las empresas de servicio en el territorio Boliviano tienen como base a los
siguientes parámetros básicos:
2
Incorporación de medidas preventivas de riesgo medioambiental, tendentes
a disminuir el impacto sobre el entorno en cuanto a emisiones de
contaminantes gaseosos a la atmósfera y efluentes líquidos a las redes de
saneamiento o cauces públicos.
Disminución del riesgo de accidentes mediante la incorporación de medidas
de seguridad especialmente vinculadas a las instalaciones eléctricas.
Mejora funcional de las estaciones de servicio, ofreciendo al usuario unas
instalaciones optimizadas en cuanto a la calidad de los equipos de
suministro y disposición de los mismos.
Automatización mediante software específico para ventas y control de
algunos productos con tratamientos especiales, tipos de operaciones de
clientes y el resto de operativa específica de las estaciones de servicio.
Control externo mediante cámaras de vigilancia y sistema electrónico de
lectura de chips de identificación y control por parte de la Agencia nacional
de Hidrocarburos
La evolución tecnológica en este sector ha sido importantísima en los últimos
años. Teniendo en cuenta todos los factores descritos, las estaciones de servicio
con el paso del tiempo se han ido destacando como instalaciones estandarizadas
en las que podemos diferenciar una serie de partes o constituyentes que se van
repitiendo.
4.1.2 ENTIDADES RELACIONADAS
INSTITUTO BOLIVIANO DE METROLOGIA (IBMETRO): Entidad
reconocida por el Gobierno Nacional cuya función principal es administrar el
Servicio Metrológico Nacional.
La cual extenderá los certificados de calibración del sistema de medición de
despacho de GNV y/o Combustibles Líquidos de la Estación de servicio
mediante un control metrológico cada tres meses, copias de los mismos
serán enviados a la ANH.
3
INSTITUTO BOLIVIANO DE NORMAS (IBNORCA): Entidad reconocida
por Gobierno Nacional cuya función principal es la Elaboración, adopción,
certificación y publicación de las normas técnicas nacionales y la adopción
como tales de las normas elaboradas por otros entes.
SUPERINTENDENCIA DE HIDROCARBUROS (ANH): Ente Regulador de
las actividades de transporte, refinación, comercialización de productos
derivados y distribución de gas natural por redes.
La cual realizara auditorias técnicas operativas, de seguridad y control de
los dispositivos de medición en EESS cumpliendo sus labores de
inspección, control y fiscalización de los hidrocarburos.
YPFB: Operar y/o participar en todas las actividades de la cadena
productiva de los hidrocarburos por sí o mediante la conformación de
sociedades de acuerdo al Código de Comercio. La refinación, almacenaje,
industrialización, transporte, y distribución de gas natural por redes, podrá
ser ejecutada por el Estado, a través de Yacimientos Petrolíferos Fiscales
Bolivianos (YPFB),
Centro Nacional de Medición y Control de Producción y Transporte de
Hidrocarburos: En coordinación con YPFB y otros entes constituirá,
organizara, instalara y operara el centro la cual tendrá sistemas de
medición del tipo Scada u otro similar muestreo, análisis, adquisición y
transmisión remota de datos para su procesamiento y determinara los
volúmenes y composición de hidrocarburos producidos tanto para la
exportación como para el consumo interno y su transporte.
Ministerio de hidrocarburos y energía: Entidad cabeza de sector que
consolida la institucionalidad sectorial, que garantiza el desarrollo del
potencial de los recursos naturales, para la seguridad energética, la
industrialización y la universalización, contribuyendo al desarrollo
sustentable del Estado.
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MINISTERIO DE HIDROCARBUROS Y ENERGIA
(ESTADO)
YACIMIENTOS PETROLIFEROS BOLIVIANOS
AGENCIA NACIONAL DE HIDROCARBUROS
INSTITUTO BOLIVIANO DE NORMAS
INSTITUTO BOLIVIANO DE METROLOGIA
ESTACION DE SERVICIO DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS Y GNV
ENTE REGULADORENTE OPERADOR
ENTE NORMADOR
ENTE MEDICION
Normativa Vigente
Certificados de calibración
Certificados de calibración del sistema de medición de despacho de GNV y/o Combustibles Líquidos
Planta de Almacenaj
e
Cen
tral
Hoja de Ruta o autorización de compra local.Orden de DespachoParte de Salida
Licencia de Operación ANHContrato de suministro YPFB
Parte de Recepción
Certificados de Pruebas hidráulicas
Gráfica 3.1 Entidades involucradas
Fuente: Elaboración Propia
5
4.1.3 DESCRIPCION FUNCIONAL
4.1.3.1 DESCRIPCION FUNCIONAL PARA GNV
El gas natural llega hasta la estación de servicio a través del gasoducto, donde
generalmente se encuentra en presiones entre los 2 y los 16 bares.
Un compresor específico de GNC aspira el gas natural del gasoducto y lo eleva a
una presión de 250 bares.
El GNC comprimido es enviado al almacenaje compuesto por un grupo de botellas
de alta presión a 250 bares. Éste almacenaje es el que garantiza que la estación
tenga una presión constante de combustible y que esté listo para ser
comercializado.
Desde el conjunto de almacenaje el GNC se conduce por una canalización de alta
presión hasta los dispensadores específicos.
Los dispensadores son los dispositivos con los que se abastece el GNC a los
vehículos rápidamente y de manera similar a los de combustibles líquidos.
Cada dispensador tiene dos mangueras flexibles de alta resistencia para poder
cargar dos vehículos simultáneamente.
Cada manguera posee su correspondiente sistema de medición. La conexión
entre la manguera del surtidor y el pico de carga del vehículo se realiza por medio
de un enchufe rápido de tipo normalizado.
Se utilizan dos tipos. El denominado NGV1 es el que se utiliza para los vehículos
ligeros y furgonetas. En los vehículos pesados se utiliza un enchufe similar pero
de dimensiones algo mayores denominado NGV2.
Todos estos procesos son gestionados por un tablero principal de control, que
determina el momento de compresión de GNC, controla la presión, el envío de gas
del compresor al almacenaje y la utilización de los surtidores. Además de esto, el
tablero registra todos los datos de carga para el control de las ventas realizadas.
6
Ilustración 3.1 Descripción funcional de una EESS para GNV
Fuente: Elaboración Propia
4.1.3.2 DESCRIPCIÓN FUNCIONAL PARA COMBUSTIBLES LÍQUIDOS
El transporte y expendio de combustibles líquidos incluye una variada gama de
operaciones:
• Carga y descarga.
• Almacenamiento, intermedio y final.
• Transporte, en camiones, ferrocarril, barcos y oleoductos.
• Expendio final.
El presente estudio dice relación con la última etapa de las operaciones, que es el
expendio de combustible al usuario final. Por tanto la estación de servicio no es
una actividad productora, sino que como lo indica su nombre, entrega un servicio.
Los combustibles líquidos que se comercializan a través de las estaciones de
servicio, son:
• Gasolina sin plomo, de 97, 95 y 93 octano.
7
• Gasolina con plomo, de 93, 91 y 81 octano.
• Diésel.
La gasolina y diésel vendido en las estaciones de servicio se almacena bajo tierra
en depósitos subterráneos. Cada uno tiene capacidad para miles de litros de
gasolina. Hay al menos dos de estos tanques por estación y cada tanque es un
producto almacenado. Tener los depósitos de combustible subterráneos presenta
un problema obvio: la gasolina debe llegar a un distribuidor (y al tanque de
gasolina de tu automóvil) que están ubicados por encima de estos, así que tiene
que desafiar la gravedad para llegar hasta allá.
4.1.3.2.1 Bomba una sumergible o una de succión
Para mover la gasolina de su escondite subterráneo hasta el nivel de la calle se
usa una bomba sumergible o de succión en la mayoría de las estaciones de
servicio.
Bomba sumergible. Como su nombre lo indica, se sumerge por debajo de la
superficie del líquido, donde se utiliza una hélice para impulsar el combustible
hacia arriba. Las palas inclinadas de la hélice giran con el motor y mueven el
líquido como un ventilador de casa empuja el polvo o el cabello.
Bomba de succión. Mueve la gasolina con el principio de la presión desigual. Un
motor por encima del nivel del líquido elimina suficiente aire de la tubería para
disminuir la presión del aire por encima de la gasolina. El propulsor continúa
eliminando el aire hasta que la presión del aire por encima de la gasolina es menor
a la presión del aire que empuja hacia abajo el combustible fuera de la tubería.
Cuando la presión del aire dentro del tubo es lo suficientemente baja, la gasolina
simplemente sube hacia el dispensador en la superficie.
La principal ventaja de una bomba sumergible sobre una bomba de aspiración es
que la hélice puede empujar el fluido a una distancia vertical mayor. Sin embargo,
debido a que los tanques de gasolina en la mayoría las estaciones de servicio se
8
encuentran a sólo unos metros por debajo del dispensador, una bomba de succión
es generalmente más que adecuada para la tarea en cuestión.
4.1.3.2.2 La válvula de retención
Cuando el bombeo de la gasolina está completo y el motor de la bomba se apaga,
la gasolina dentro de la tubería no vuelve a caer en el tanque. Por el contrario, se
queda atrapada dentro de la tubería gracias al trabajo de la válvula de retención.
Ésta se encuentra por encima de la de gasolina dentro del tubo y crea un sello
hermético. Aunque la parte inferior del tubo está abierta, la presión de vacío
creado por la válvula de retención mantiene el combustible en su lugar. Esto es
como cuando tomas una bebida por medio de un popote y con tu dedo tapas el
conducto superior para sostener el fluido sin que se caiga.
Utilizando una válvula de retención para mantener el líquido dentro del tubo, evita
un desgaste innecesario de la bomba de succión y asegura que el suministro de
gasolina se mantenga en la tubería para que el próximo cliente no tenga que
esperar a que se extraiga desde abajo. Puede no parecer gran cosa, pero el
proceso puede tardar de 10 a 15 segundos. Eso no es una espera muy larga, pero
puede ser una eternidad cuando estás esperando que la gasolina llegue. Por otro
lado, la energía que impulsa a las bombas por lo general proviene de la misma red
eléctrica que alimenta las luces y los aparatos en tu casa y requeriría consumir
más energía para llenar los tanques de los autos y se vería reflejado en el precio
que se paga por ella.
4.1.3.2.3 El medidor de flujo o dispenser
La gasolina que viaja hacia arriba en el dispensador, pasa a través de una válvula
reguladora que mide la velocidad del flujo de combustible. Esto lo hace a través de
una membrana de plástico que se comprime más y más estrechamente por el tubo
conforme el flujo de gasolina aumenta, dejando siempre espacio suficiente para
que la cantidad correcta de gasolina pase a través de él. Si se ha establecido una
cantidad predeterminada de combustible a bombear, el flujo de gasolina se
reducirá a medida que se aproximan al límite. Este tubo también contiene el
medidor de flujo, que es un molde de hierro o de aluminio, el cual tiene una serie
9
de engranes o un rotor simple por donde pasa la gasolina. Estos “leen” el flujo de
gasolina y pasan la información a una computadora situada en el dispensador que
muestra la cantidad medida en décimas de litros. A medida que la temperatura de
la gasolina cambia -particularmente en los días fríos y calientes por ejemplo, la
densidad del combustible puede cambiar, causando un error en la cantidad de
líquido medido. La computadora compensa este error tomando en cuenta la
temperatura de la gasolina, registra el flujo del líquido y ajusta el precio de venta.
El desgaste en el medidor puede degradar su precisión con el tiempo, por lo que
los controles periódicos por la autoridad o institución a cargo son necesarios para
realizar las certificaciones y evitar fraudes.
Ilustración 3.2 Descripción funcional de una estación de servicio de CL
Fuente: Adaptación Propia de Solares y Cia. Dominicana
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4.1.4 INFRAESTRUCTURA BASICA
Ilustración 3.3 Esquema de una Estación de servicio de GNV
Fuente: Elaboración Propia
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Ilustración 3.4 Esquema de una Estación de Servicio de Gasolina-Diesel
Fuente: Elaboración Propia
4.1.4.1 EDIFICIO DE SERVICIOS (OFICINAS ADMINISTRATIVAS Y
SERVICIOS SANITARIOS).
Parte de la estación de servicio en la que básicamente se distribuyen las
dependencias correspondientes a tienda, oficina, control de caja, aseos públicos,
aseo de empleados, vestuario, almacén, cuarto de instalaciones eléctricas y cuarto
de compresor. No todas las gasolineras disponen de un edificio de servicios.
Siempre estará en función del servicio que se quiera ofrecer.
A demás de las oficinas administrativas, deberán contar con una habitación
destinada al sereno o guardia.
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Ilustración 3.5 Oficinas administrativas y servicios sanitarios
Fuente: Estación de Servicio Los Álamos
4.1.4.2 CUBIERTA PARA SURTIDORES
También conocido como tinglado, cubre la zona de suministro y sirve para
proteger de las inclemencias del tiempo en la operación de repostaje. Importantes
estructuras que contribuyen con su diseño a la estética del conjunto y a la
integración en el entorno y también lugar donde se encuentra la acometida
eléctrica.
La cenefa es el lugar donde se encuentra el logo de la estación de servicio así
como el color característico de la empresa operadora de esta.
Ilustración 3.6 Marquesina y cenefa
Fuente: Estación de Servicio Loreto Cbba
13
4.1.4.3 SISTEMA DE RECEPCIÓN DE GAS NATURAL Y OTROS
CARBURANTES
La Estación de Servicio de GNV para su recepción debe contar con una conexión
a la red primaria de distribución de gas natural y un sistema de compresión de
gas natural vehicular para su operación a estos se llama Estación de Servicio
Madre.
4.1.4.3.1 Sistema de recepción de gas natural
Para las conexiones de gas, se detalla a continuación el equipo mínimo que
deberá ser colocado a la línea de entrada al compresor de GNV.
a) Una válvula de no retorno
b) Una válvula de corte de baja presión con la posibilidad de cerrarla
manualmente, con el objeto de prevenir que la máquina pueda ser puesta en
marcha hasta que la causa que produjo la baja presión sea rectificada.
c) Un amortiguador de pulsaciones para disminuir las pulsaciones en los
medidores.
d) Una conexión flexible para prevenir las vibraciones mecánicas durante los flujos
inversos que ocurran sobre los equipos de medición.
Ilustración 3.7 Línea de entrada estación de regulación y medición
Fuente: Adaptación propia de Estación de Servicio Santiago gas Cbba
14
Ilustración 3.8 Sistema de recepción del Gas Natural entrada compresor
Fuente: Adaptación propia de Estación de Servicio Santiago gas Cbba
4.1.4.3.2 Sistema de recepción de combustibles líquidos
La estación de servicio es responsable del transporte de la gasolina hasta la
estación de servicio, para esto la estación compra un camión cisterna o requiere el
servicio de un tercero para el traslado de la gasolina-diesel desde planta hasta el
surtidor dependiendo del cupo de producto asignado por la ANH.
El transporte de hidrocarburos en camiones o vagones cisternas involucra un
riesgo potencial cuando circula por las calles, avenidas y carreteras, así como
durante las operaciones de carga y descarga, por lo tanto:
Antes de abrir las válvulas de descarga de los tanques receptores, deberá
verificarse que no existen en un radio de hasta 3.00 m. de la boca
(medición horizontal) y hasta 1,00 m. de altura, elementos o fuentes de
generación de llamas o chispas (motor eléctrico o de combustión interna
funcionando, etc.)
Se conectará la pinza de descarga de electricidad estática a la toma de
puesta a tierra y el camionero colocará luego los carteles de prevención,
que llevará consigo el camión con los textos:
"PELIGRO INFLAMABLE" Y "PROHIBIDO FUMAR"
Sacará de sus soportes los extintores o matafuegos que lleve el camión, de
forma a prever cualquier situación de emergencia.
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Terminada la carga o descarga, se desconectarán la puesta a tierra y las
mangueras, tomando cuidado de no derramar el producto remanente en la
misma, retirándose las calzas ubicando nuevamente en el vehículo el
extintor correspondiente.
Ilustración 3.9 Sistema de recepción de combustible liquido
Fuente: Adaptación propia de Estación de Servicio Loreto Cbba
4.1.4.4 SISTEMA DE COMPRESIÓN Y ALMACENAMIENTO DE
CARBURANTES
4.1.4.4.1 Sistema de compresión y almacenamiento de GNV
El compresor que es utilizado para gas natural es del tipo reciprocante que por
medio de 3 o 4 etapas eleva la presión progresivamente del gas natural de 2 -16
bares de la red primaria de gas a 250 bares y posteriormente a eso se almacena
en tanques de gas para la posterior distribución de estas.
4.1.4.4.1.1Compresor recíproco de 3 etapas para GNV
La compresión se obtiene por desplazamiento de un pistón moviéndose lineal y
secuencialmente de atrás hacia adelante dentro de un cilindro; reduciendo de esta
forma, el volumen de la cámara (cilindro) donde se deposita el gas; este efecto,
origina el incremento en la presión hasta alcanzar la presión de descarga,
desplazando el fluido a través de la válvula de salida del cilindro. El cilindro, está
provisto de válvulas que operan automáticamente por diferenciales de presión,
como válvulas de retención para admitir y descargar gas. La válvula de admisión,
16
abre cuando el movimiento del pistón ha reducido la presión por debajo de la
presión de entrada en la línea. La válvula de descarga, se cierra cuando la presión
en el cilindro no excede la presión de la línea de descarga, previniendo de esta
manera el flujo reverso.
Ilustración 3.10 Partes de un compresor reciproco
a) Cilindro: es el recinto por donde se desplaza un pistón. Su nombre
proviene de su forma, aproximadamente un cilindro geométrico. Los
cilindros para compresores usados en el proceso industrial son separables
desde el armazón. Un requerimiento de API 618 es que los cilindros deben
estar equipados con camisas reemplazables. Él propósito de las camisas es
proveer una superficie renovada. Esto salva el costo de un cilindro completo
antes de que se perfore por desgaste o ralladuras. Generalmente estas son
fabricadas de fundición de hierro.
b) Pistón: El pistón es una de las partes más simples, pero tiene la principal
función de todas las partes del compresor, que es trasladar la energía
desde el cigüeñal hacia el gas que se encuentra en los cilindros. El pistón
posee rines de aceite y de presión. Este tipo de pistón es flotante. La
designación y materiales usados para los pistones varían con la marca, el
tipo, y aplicación del compresor. Estos son designados acorde al diámetro
del cilindro, presión de descarga, velocidad de rotación del compresor,
capacidad del compresor y requerimiento de carga del pistón.
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c) Anillos del pistón. En los compresores reciprocantes se emplean anillos
de compresión, anillos de aceite y anillos montantes. Los anillos de
compresión se utilizan en todos los casos, mientras que el empleo de los
anillos de lubricación y de los montantes dependerá del tipo de compresor y
su servicio.
d) Empaquetadura del vástago del pistón. Los compresores que poseen
pistones de doble acción, que son impulsados por medio de una cruceta al
vástago del pistón, necesitan de un sellado en lado cigüeñal para evitar
fugas de presión del gas hacia el espaciador por eso se necesita una
empaquetadura. En las empaquetaduras se emplean los mismos materiales
que en los anillos de pistón. La empaquetadura metálica puede permitir un
desgaste del vástago de 0.15% en el diámetro de la misma. El vástago
debe estar endurecida a Rockwell C 40 y esmerilada.
e) Cruceta La cruceta es un embolo rígido que transmite el empuje de la biela
hacia el pistón. Esta se utiliza en compresores con pistones horizontales
debido a que el peso del pistón provocaría un gran desgaste en la parte
inferior de la camisa si se uniera directamente a la biela. Las crucetas se
diseñan con perno flotante o perno fijo.
Ilustración 3.11 Partes de una cruceta de un compresor reciproco
Fuente: Organismo supervisor de inversión de energía y minería
18
f) Biela. La biela esta sujetada al cigüeñal y a la cruceta, esta transmite el
movimiento alternativo desde el cigüeñal al pistón. La biela es normalmente
construida de aleaciones de acero y debe tener una dura y pulida superficie
particular, donde está en contacto con la empaquetadura en los cilindros de
doble acción.
g) Cigüeñal. Se encuentra instalado dentro de la montura y es el elemento
que transmite la potencia del motor hacia las bielas.
h) Cojinetes. La mayoría de los compresores utilizan cojinetes
hidrodinámicos, el aceite entra al cojinete a través de los agujeros de
suministro, que van perforados estratégicamente a lo largo de la
circunferencia del cojinete que suministran y distribuyen formando una
película de aceite en el contacto entre las partes móviles y estacionarias.
i) Válvulas. Permiten la entrada y salida de gas al cilindro; en caso de
cilindros de doble acción, existen válvulas de succión a ambos lados del
cilindro, mientras que en cilindros de simple acción sólo se encuentran en
un solo lado. Las válvulas pueden ser de placa, lengüeta y la más aplicada
para gas natural la de discos concéntricos.
Ilustración 3.12 Compresor reciproco de 3 etapas
Fuente: Adaptación propia de Estación de Servicio Santiago gas Cbba
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Los compresores tienen un sistema de protección por baja presión, por aspiración
y sobre presión que permitirán el paro automático de la unidad, al cortar el
suministro de energía eléctrica.
El motor y los equipos eléctricos deberán estar de acuerdo con los requerimientos
correspondientes a las áreas de Riesgo División 1 y 2 y, por lo tanto, deberán
cumplir con:
BS 4683 Aparatos eléctricos en atmósferas explosivas. BS 229 Aparatos detectores de llama. BS 4137 Guía para la selección de equipo eléctrico para uso División 1-2
4.1.4.4.1.2Almacenaje del GNV
En las estaciones de servicio de GNCV para llenado rápido, es indispensable la
unidad de almacenamiento del gas y de esta manera abastecer rápidamente el
combustible a los vehículos.
Ilustración 3.13 Esquema del sistema de almacenaje de GNV
Fuente: Reglamento de construcción y operación de Estaciones de servicio de GNV Anexo 4-A
La unidad de almacenamiento está conformada por los siguientes elementos:
Cilindros o baterías de cilindros de abastecimiento. Los recipientes para
almacenamiento de gas natural comprimido, son de forma cilíndrica,
fabricados en materiales especiales con el fin de hacerlos más livianos. No
se admite que tengan costuras y sólo deben tener un orificio de entrada el
cual a su vez es el mismo orificio de salida; precisamente para evitar puntos
de posible falla.
20
Cuando el compresor está formado por una sola unidad que trabaja en
forma secuencia!; los elementos (pistones tipo radial), se distribuyen las
presiones de baja para 8 cilindros, luego media con 8 cilindros, y final la de
alta con 16 cilindros; llamadas cascadas.
Dispositivos de alivio de presión. Los dispositivos de alivio de presión de
un sistema de GNV son aquellos que relevan a la atmósfera la presión
cuando ésta supera la presión de disparo. Cada cilindro debe equiparse con
uno o más dispositivos de alivio de presión los cuales deben cumplir el la
Norma Técnica correspondiente. Los dispositivos de alivio de presión deben
instalarse de tal manera que la temperatura a la cual sean sometidos, sea
representativa de la temperatura a la cual opera el cilindro.
Cualquier ajuste-necesario en un dispositivo de alivio de presión debe ser
realizado por el fabricante u otra compañía que disponga del personal
competente y en instalaciones adecuadas para la reparación, ajuste y
prueba de tales dispositivos. La Entidad que haga tales ajustes debe anexar
una etiqueta con la presión de disparo para la cual fue ajustado el
dispositivo, su capacidad y la fecha. Las válvulas de alivio de presión que
protegen los cilindros de GNCV deben ser reparadas, ajustadas y
probadas.
Dispositivo de relevo de presión. El objetivo de este dispositivo es el de
mantener una presión constante en la línea al SL este elemento al
descargar presión debe cumplir los siguientes requisitos:
Ventear al exterior a través de un tubo flexible y cuyo diámetro no debe
ser menor diámetro nominal del orificio del dispositivo de relevo de
presión. Este tubo de sujetado cada 30 centímetros cuando el tubo
exceda de 60 centímetros y siempre estar asegurado en el extremo.
La salida del venteo no debe ser afectada por desechos provenientes
del exterior la operación, tales como tierra, lodo, nieve (hielo), etc.
21
Manómetros. De acuerdo estándares, los manómetros deben ser aptos
para leer al menos 1,2 veces la presión de del sistema. Esto significa, a
manera de ejemplo, que si la presión de descarga es de 250 bares (3600
libras por pulgada cuadrada), el manómetro que se instale par; dicha
presión debe tener una escala para medir hasta 300 bares (4320 libras por
cuadrada).
La unidad de almacenamiento para su protección debe contar como mínimo con
las siguientes válvulas:
Una válvula manual de corte que el operador de la estación de servicio
puede activar en el momento de una emergencia.
Válvula de bloqueo la cual se activa automáticamente por la caída brusca
de presión.
Ilustración 3.14 Sistema de almacenamiento de GNV
Fuente: Adaptación propia de Estación de Servicio Santiago gas Cbba
22
4.1.4.4.2 Sistema de almacenaje de combustibles líquidos
Más conocida como área de tanques de almacenaje de combustibles, su
construcción es de acuerdo a norma API620 con planchas de acero al carbono
ASNT-A-36.
Tabla 3.2 Condiciones de fabricación de tanques de almacenaje CL
CAPACIDAD(Litros)
Distancia mínima a edificaciones
Diámetro nominal
tubería de ventilación (pulgadas)
Diámetro de tanque Espesor
Plancha Cuerpo Tanque
(mm)
Espesor Plancha
Cabezales (mm)
Tanques dentro de suelo Urbano
Tanques fuera de suelo Urbano
Desde(m)
Hasta( m)
10000-30000 5 7,5 2" 1,17 1,92 4,76(3,16") --
30001-40000 7,5 10 3" 1,93 2,45 6,35(1/4") --
>40000 10 10 2,46 2,8 7,94(5/16") 12,7(1/2")
2,81 3,5 9,529(3/8") 12,7(1/2")Fuente: Adaptación del Reglamento de construcción y operación de Estaciones de Servicio de CL –Anexo 2
Ilustración 3.15 Esquema de tanques de almacenamiento de CL
Fuente: NB Reglamento de Construcción y operación de Estaciones de Servicio de CL ,Anexo 8c
23
Se deberá contemplar la construcción de los siguientes dispositivos:
Conexión para la tubería de llenado Conexión(es) para las tuberías de succión Conexión para la tubería de ventilación Conexión para la tubería de ventilación Conexión para la tubería y boca de medición Entrada de hombre para inspección Dispositivos para el anclaje del tanque Escalera fija para ascender al tope del tanque
Ilustración 3.16 Sistema de almacenamiento y de recepción de productos
Cámara de inspección Gasolina-Diésel Tubos de succión Diesel
Tubo de carguío Área de tanques
Tubo de venteo Tubo Buzo
Fuente: Estación de Servicio Loreto Cbba
Ilustración 3.17 Vista isométrica de tanque de almacenamiento
24
Fuente: Normativa Boliviana: Reglamento de Construcción y operación de Estaciones de Servicio de CL, Anexo 8d
4.1.4.5 SURTIDORES Y ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS DE DESPACHO.
4.1.4.5.1 Dispenser de Gasolina-Diésel y elementos complementarios
SURTIDOR DE DESPACHO DE GASOLINA-DIESEL
Los surtidores o dispenser deben ser electrónicos digitales simples, dobles o
múltiples. Cada una de las mangueras estará provista de una válvula de
interrupción rápida (Shut-off valve), que será instalada en algún punto de la misma
o en alguna de sus uniones. Los surtidores deberán estar provistos de un
dispositivo exterior que permita desconectarlos del sistema eléctrico en caso de
incendio u otro accidente. Cuando el sistema funcione con bombas de control
remoto cada conexión de surtidor debe disponer de una válvula de cierre en la
tubería de combustible, instalada en la base del mismo, que funcione
automáticamente al registrarse una temperatura de 80º C (ochenta grados
centígrados) o cuando el surtidor sufra un golpe que pueda producir roturas en sus
tuberías.
25
Ilustración 3.18 Elementos de surtidores de despacho de Gasolina-Diesel
Ilustración 3.19 Surtidores de despacho y cubierta de surtidores
Dispenser Boquerel o pistola
Válvula de pie de corte Válvula de corte rápido
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Fuente: Estación de Servicio Loreto Cbba
PISTOLA O BOQUEREL
En el esquema siguiente, la gasolina sigue la ruta marcada por la línea dorada. En
el circuito dibujado en azul hay aire.
El boquerel o pistón para repostar tiene dos tubos dispuestos en forma de YY va la
gasolina. La otra rama de la Y está vacía, o sea, llena de aire. La gasolina, al
moverse por su rama de la Y, provoca una leve bajada de presión por efecto
Venturi en el “anillo de Venturi”, en el interior del boquerel.
Esta bajada de presión hace que entre aire por entrada de la otra rama de la Y. en
su interior.
Pero cuando el depósito está lleno, a la entrada de la otra rama de la Y
(recordemos, la que está en azul en el esquema) no llega aire, sino combustible.
El combustible no puede ascender por el tubo porque la bajada de presión no es
tan grande, con lo que provoca que se forme un pequeño vacío (bajada de
presión, sin llegar a hacer vacío), que es detectado por el sensor de presión en el
interior del boquerel, que a su vez detiene la bomba con ese característico “clac”
tan molesto a veces.
Visto de otra manera: el sensor de presión que regula la salida de la gasolina lo
podemos simular nosotros mismos con una pajita. Si respiramos (ojo, respirar, no
succionar) a través de una pajita, y metemos la pajita en un vaso con líquido,
notaremos de inmediato una dificultad grande para seguir respirando (el líquido no
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llega a los pulmones. Simplemente hace que tengamos que hacer más esfuerzo
para seguir levantándolo por la pajita. Si siguiéramos inspirando con fuerza sí que
podríamos hacer subir el líquido hasta la boca y llegar a atragantarnos).
En un boquerel cualquiera, si miramos de frente la entrada, veremos ambas
aberturas, la del aire (la pequeña) y la de la gasolina (la grande).
Ilustración 3.20 Elementos del pistón o boquerel
FUENTE: Elaboración Propia y adaptación de catálogo de productos Camara-Castellon
4.1.4.5.2 Dispenser de GNV y elementos complementarios de despacho
Los surtidores para GNV son los elementos utilizados para el abastecimiento,
medición, control y registro del GNV Estos surtidores deben de cumplir con la
norma ISO 15403. Los surtidores se diferencian unos de otros en las líneas de
alimentación de GNV que pueden ser de una, dos o tres vías. En la medida que
tenga más líneas de alimentación, mayor será su capacidad de carga. También
puede tener una o dos mangueras y uno o dos visores o tableros de lectura.
Se diferencian también en el tipo de filtro de gas que utilicen, el sistema de corte
(solenoide o actuador electro-neumático) y el tipo de medidor másico.
Ilustración 3.21 Surtidor de GNV
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Fuente: Estación de Servicio Santiago Gas
Ilustración 3.22 Componentes internos de un surtidor de GNV
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El surtidor está compuesto por una unidad dispensadora medidora, una manguera
de llenado provista de un sistema de seguridad (break away) y de una boquilla de
llenado. Los surtidores poseen medidores (de volumen o de masa) que indican la
cantidad de gas en metros cúbicos que son despachados, el costo total de la
venta y el precio por metro cúbico. Se ha incrementado el uso de los medidores de
masa en los surtidores debido a que garantizan errores en la medición que están
por debajo del 1%.
Mangueras de llenado. Las mangueras de llenado están equipadas de un
sistema seguridad break away que permite una desconexión y cierre rápido
en caso de que el vehículo arranque antes de quitar la manguera de cargue
de GNV. Los surtidores deben de contar con unas mangueras de llenado de
una longitud máxima de 5 metros (16,5 pies). Cada manguera de llenado
debe de tener un dispositivo de corte rápido por desprendimiento de la
manguera, y deben estar dispuestos en la manguera entre el
compartimento del surtidor y la boquilla.
Boquillas de llenado. Existen en el mercado alrededor de 10 diseños
diferentes para boquillas de llenado, pero debido a las dificultades para
hacerlas compatibles entre sí, se diseñó la boquilla NGV I. Esta boquilla,
por haber sido concebida específicamente para operar con GNV,
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proporciona grandes ventajas en cuanto a seguridad, en comparación con
los otros sistemas de llenado (impedimento de llenado a una presión mayor
que la de trabajo y eliminación del escape de gas que se produce al
momento de la desconexión). La tendencia mundial, en lo referente a la
boquilla de llenado indica que el uso del tipo NGV I se extenderá una vez el
comité técnico de la ISO (TC 22/SC 25) culmine la elaboración de la norma
técnica internacional para esta boquilla cuyo documento de referencia es la
norma ANSÍ /AGA NGV I y la ISO / DIS 14469.
Válvula de alivio del surtidor. La válvula de alivio de presión debe de
estar localizada corrientemente abajo del sistema de protección de
sobrellenado para evitar una sobrepresurización de los cilindros del
vehículo. El orificio de descarga de todas las válvulas de alivio de presión
deben ventear hasta un área segura como lo indica en las normas NFPA
52. En los surtidores también encontramos unas válvulas de corte operadas
manual, eléctrica o neumáticamente.
Venteo. El surtidor debe de estar equipado con mecanismos de venteo
para la liberación de gas, buscando su conducción hasta una localización
segura o mediante un sistema de captación como se especifica en la norma
NFPA 52
Filtros. Si el filtro para la línea de gas está incluido como parte del surtidor,
este debe ser instalado corriente arriba de todos los controles de gas. El
filtro debe ser de un tamaño y construcción adecuadas para su aplicación
particular, y ubicado en un lugar accesible para su inspección, limpieza y
remplazo de manera que no interrumpa la línea de conducción de gas o
dispositivo de llenado
Tubería y accesorios. La tubería rígida, flexible y sus accesorios deben
ser adecuados para su uso con gas natural y apto para operar dentro del
rango de temperaturas de trabajo del surtidor.
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Protección por sobre llenado. Cada manguera del sistema de llenado
debe disponer de un método de compensación por temperatura para limitar
la máxima presión (200 bar) de llenado en los cilindros del vehículo.
Dispositivos indicadores de presión. El surtidor debe estar equipado con
un dispositivo que indique la presión de suministro y apropiado para la
presión y rango de temperatura del GNV. El manómetro debe tener una
carátula que registre al menos 1,2 veces la presión más alta del sistema y
cumpla la norma UL 404.
4.1.4.6 SISTEMA DE SEGURIDAD Y SERVICIOS AUXILIARES (AGUA, AIRE,
ENERGÍA ELÉCTRICA, ETC.).
El cuarto eléctrico es el conjunto de mandos y controles eléctricos, debidamente
aislados y protegidos, destinados a operar las unidades de compresión y
almacenamiento de GNV y CL.
Además el circuito de iluminación de los cuartos del sistema de regulación y
medición, cuarto eléctrico, cuarto de compresores y surtidores de la estación de
servicio.
El cuarto eléctrico se compone de:
Tablero de comando eléctrico de potencia de los compresores de GNV.
Interruptores de iluminación
Tablero de control electrónico para los surtidores de GNV y de combustibles
líquidos
4.1.4.6.1 Tablero de comando y distribución GN y CL
El compresor cuenta, para su operación, con un tablero de control que incluye las
señales de falla del compresor, la explicación que sigue corresponde a un tablero
típico y puede variar dependiendo del fabricante en particular. En nuestro caso se
encuentra dividido en dos partes:
Control (en la parte superior)
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Potencia (en la parte inferior)
El tablero tiene como componente principal un PLC (controlador lógico
programable), el cual es un módulo sistematizado que actúa en los siguientes
sistemas:
Sistema de arranque
Sistema de detección de fallas
Seguridad y manejo del compresor
El panel del operador tiene por objeto proveer todos los comandos para realizar
las operaciones desde el tablero y en el se muestran:
Compresor: Todas las opciones para operación del compresor.
Control: aquí se puede seleccionar el modo de funcionamiento del
compresor (manual, automático y reposo), así como también ver su estado
y la condición del almacenaje.
Horas: Se pueden observar allí el tiempo de funcionamiento del compresor,
el número de arranques que realiza por hora, los arranques acumulados y
los máximos alcanzados en arranques / hora en un día determinado.
Bomba: Desde aquí se puede encender o parar la bomba de lubricación,
así como también seleccionar el modo de funcionamiento AUTOMÁTICO
(la bomba se enciende unos segundos antes que el compresor, y se apaga
unos segundos después del mismo), o PARADA para volver al modo
manual.
Ventilador: Muestra el manejo del ventilador del enfriador de aire y se
opera en forma similar a la bomba, de tal manera que el ventilador se pone
en marcha unos segundos antes que el compresor, y se apaga unos
segundos después de que el compresor se detenga.
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Estados: Se muestra en la pantalla los estados generales tanto del
compresor como del almacenaje, la bomba y el ventilador.
Alarmas: Siempre que suceda una anormalidad, el panel de control
informará la misma con datos pertinentes a la identificación de la falla,
fecha, hora. Además provee un botón para que el operador se entere y
acepte la alarma. Mientras no se reconozca la alarma, la señal
permanecerá encendida.
Ilustración 3.23 Tablero de comando y distribución (interruptores de iluminación
Fuente: Estación de Servicio Santiago Gas
Interruptores de iluminación
A través de estos interruptores se controla la iluminación de la estación de servicio
mixto. En esta sección también encontramos los fusibles de cada uno de los
circuitos en la que está dividida la estación de servicio (iluminación de: surtidores,
islas, patio, bodegas, cuarto de compresión y almacenamiento, zonas de lavado,
zona de engrase, oficinas etc.).
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4.1.4.7 SISTEMA ELECTRÓNICO DE LECTURA DE CHIPS DE
IDENTIFICACIÓN Y CONTROL
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