Fiscalizacion Tanques Almacenamiento

Fiscalización de tanques de almacenamiento

FAC-16

OBJETIVO

Esta presentación se basa en los procedimientos

recomendados por la API para la medición de hidrocarburos en

los tanques de almacenamiento.

Con base en esto, el usuario debe responder un examen teórico

al finalizar el curso.

INTRODUCCION

Por medición estática de hidrocarburos se entiende la medida de volúmenes, temperaturas y propiedades físicas del hidrocarburo almacenado en un tanque.

Esta labor requiere de un gran compromiso por parte de quien la efectúa, ya que estos datos deben tener total validez para evitar problemas de tipo contable, financiero o administrativo.

La precisión con que se efectúan las mediciones es un aspecto que influye mucho en la validez de los datos. Por ejemplo, en la medición del volumen en un tanque de 100.000 BLS un error en el nivel de tan solo 1 milímetro difiere la respuesta en 12 BLS.

A pesar de ser tan críticos, los procedimientos para la medición estática son muy sencillos y eficaces si se siguen todos los pasos.

CONTENIDOConceptos BásicosClasificación de los tanques / Terminología / Combustibles líquidos / Seguridad en tanques / Tablas de aforo / Precisión / Precauciones generales

Medición estática de HCAspectos importantes / Norma API 3.1 A.9.1 / Fiscalización de tanques / Medición a vacio / Medición a fondo

Medición estática de aguaMedición de agua libre / drenaje de agua libre

Medición de temperatura

Mustras de crudo

Medición a fondo en Tanque TK-203A

Conceptos Básicos

Clasificación de los TanquesLos tanques para almacenar crudo, gas o derivados se clasifican según su forma en:

Cerrado con membrana

Techo flotante

Techo Flotante

El techo en este tipo de tanques flota sobre el producto que almacena, desplazandose verticalmente de acuerdo al nivel. Se usan para almacenar gasolinas livianas como la gasolina extra, de aviación o productos similares.

La ventaja de este tanque es que disminuye las pérdidas por evaporación y no genera electricidad estática.

Membrana

Es muy similar al anterior, solo que el tanque es cerrado y una membrana hace las veces de techo flotante.

Clasificación de los Tanques

Tapas cóncavas

También sirve para contener GLP. La presión interna del tanque esta dada por la presión del vapor de la sustancia.

Como mecanismo de seguridad se instala un juego de válvulas de seguridad, las cuales deben dispararse a una presión inferior a la del diseño del tanque.

Tapas cóncavas

Esférico

Se usan generalmente para contener productos de gases licuados de petroleo (GLP) tales como el propano, butano y otras mezclas.

La presión de vapor de estos gases es bastante elevada (entre 25 y 250psi).

Esférico


Techo cónico

Techo cónico

Se usan para almacenar crudos o productos derivados que tengan una presión de vapor relativamente baja, es decir, de aquellos que no tienen tendencia a producir vapores a temperatura ambiente.

Estos son los usados en Caño Limón para almacernar crudo, por lo tanto, este módulo se centrará en ellos.


Techo cónico

TK-703B TK-103

La presión al interior del tanque no sobrepasa la atmosférica y esto facilita el almacenamiento de combustóleos, diesel, kerosene, crudo, etc.

Son construídos en láminas de acero y soldados herméticamente para resistir presiones mayores un poco mayor a la atmosférica.

Fotografías de Tanques

Tanques de Techo cónico (204 y 205) con Fuel Oil y Diesel.

Vessel con contenido presurizado. Tanque de tapas cóncavos.

Terminología

Escotilla de medición (Hatch)Es la abertura en la tapa del tanque por medio de la cual se efectúan las mediciones.

Escotilla

Punto de referencia (Reference gauge point)Es una marca de referencia que debe establecerse en la boquilla de medición, desde la cual se deben realizar todas las mediciones.

Terminología

Plato de medición (Datum Plate).Plato fijo localizado en el fondo del tanque y directamente debajo del punto de referencia del líquido que va a ser medido.

Corte (Cut).Es la línea de demarcación dejada por el líquido que se está midiendo sobre la escala de la pesa o cinta de medición.

Punto de medición (Measurement Point).Es un punto en o cerca al fondo del tanque hasta el cual llegará la pesa durante la medición y desde donde se tomaran las distancias.

Terminología

Altura de referencia (Referente Gauge Height).Es la distancia desde el fondo del tanque hasta el punto de referencia. Debe estar claramente escrita sobre el techo del tanque.

La altura de referencia debe ser verificada cada vez que el tanque se repare ó se limpie. Adicionalmente, debe verificarse anualmente con el tanque en servicio.

Las alturas de referencia para tanques nuevos o reconstruidos, deben verificarse mensualmente, hasta que cese la posibilidad de asentamiento o deformaciones en el fondo del tanque.

Terminología

Cinta de mediciónEs una cinta de acero, graduada y usada para la medición a fondo y/o vació de un hidrocarburo en un tanque.

Pasta indicadora de hidrocarburoEs un producto químico que se aplica a la cinta o pesa y cambia de color cuando entra en contacto con un hidrocarburo específico, indicando el nivel exacto del líquido.

Plomada

Cinta

Pasta Indicadora de aguaEste producto químico cambia de color cuando entra en contacto con el agua indicando el nivel o la interfase de agua en el hidrocarburo.

Plomada (Bob).Es la pesa adjunta a la cinta de medición, de suficiente peso para mantener la cinta tensa de tal forma que facilite la penetración en el líquido.

Terminología

Agua disueltaEs el agua emulsificada contenida dentro del petróleo o derivado formando una solución a una temperatura determinada. No se puede ver a simple vista.

Agua suspendidaEs la cantidad de agua y sedimento dispersos como pequeñas gotas en el producto.

Agua libreEs la cantidad de agua presente en un tanque que se encuentra separada del crudo.

El agua libre debe ser medida por el método a fondo por recomendación del API - MPMS.

Agua disuelta

Agua suspendida

Agua libre

Terminología

Sedimento suspendidoSon los sólidos presentes dentro del crudo que no están en solución. Generalmente son impurezas, como la arena.

Agua Suspendida y Sedimento (BS & W)El la cantidad de agua y sedimento que se encuentra emulsificada o suspendida en el crudo.

Se determina por pruebas de laboratorio, sobre una muestra representativa del contenido del tanque.

Sedimentos suspendidos

Sedimentos libres

Sedimento libre o de fondoSólidos presentes en el fondo del tanque como capa o porción separada del crudo.

Terminología

Volumen total observadoEs el volumen de producto incluyendo agua total y sedimento total, medido a la temperatura y presión presentes en el tanque.

Volumen estándar brutoEs el volumen crudo o producto refinado incluyendo agua disuelta, agua suspendida y sedimento suspendido pero excluyendo agua libre y sedimentos de fondo, calculados a condiciones estándar (60 °F y 14.7psi).

Volumen estándar netoEs el volumen de crudo o refinado excluyendo agua total, sedimento total, calculado a condiciones estándar (60 °F y 14.7psi ).

Volumen neto observadoEs el volumen de producto excluyendo agua total y sedimento total, medido a la temperatura y presión presentes en el tanque.

Combustibles Líquidos

Para propósitos de protección contra el fuego se han establecido unas divisiones arbitrarias entre líquidos, gases y sólidos. Para líquidos, estos se han dividido en dos amplias categorías: inflamables y combustibles.

Clase I - Líquidos InflamablesLíquidos que tengan un punto de inflamación (flash point) inferior a 100°F (37.8°C) y una presión de vapor que no exceda 40 psia a 100°F (37.8°C) serán conocidos como Líquidos Clase I.

Clase II - Líquidos CombustiblesLíquidos que tienen puntos de inflamación iguales o superiores a 100°F (37.8°C).

Clase IIIIncluye aquellos líquidos que tienen puntos de inflamación iguales o superiores a 200°F (93.4°C)

Una presión de vapor de 40psi (presión absoluta) a 100°F es la línea divisoria aceptada entre líquidos y gases.

Prueba de Conocimientos 1

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1. El tipo de tanque para almacenar crudo en Caño Limón es: Esférico De tapas cóncavas De techo flotante Techo Cónico

2. El punto de medición es una marca en la escotilla del tanque, desde donde se deben hacer todas las mediciones. Falso Verdadero

3. La pasta indicadora de agua es un químico que se aplica en la plomada de medición y cambia de color al entrar en contacto con el agua.

Falso

Verdadero

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Seguridad en Tanques

Agua como generador de electricidad estática

La electricidad estática puede causar explosiones en el peor de los casos

Al ser bombeado, el crudo se carga electrostáticamente. Por fortuna, esta carga estática no es peligrosa a menos que la velocidad del flujo sea alta.

Si hay agua presente en el hidrocarburo, este generará una peligrosa acumulación de carga estática que podría originar, al llegar a los tanques de almacenamiento, el salto de chispas.

Mantener los hidrocarburos libres de agua, previene esta condición de peligro.

Seguridad en Tanques

Recomendaciones para prevenir incendios y explosiones

Válvula de drenaje de agua

• Evite el llenado por la parte superior o con salpicaduras.

• La velocidad de entrada debe mantenerse en 3 ft/seg hasta cuando la boquilla de entrada quede cubierta completamente por el nivel del líquido. Después de esto se puede aumentar.

• El agua libre se debe drenar periódicamente.

Seguridad en TanquesRecomendaciones para prevenir incendios y explosiones

• Se debe retirar cualquier elemento flotante que no esté conectado a tierra con el tanque, cuando no esté en proceso de bombeo.

• Objetos metálicos o conductores (cintas, termómetros, vasijas toma muestras) no deben ser introducidos en el tanque sino al menos 30 minutos después de haber terminado el bombeo o la recirculación.

• Todos los tanques de techo cónico deben ser soldados débilmente en la costura circunferencial del techo, y tener venteos de presión y vacío.

Tabla de Aforo

La tabla de aforo convierte el nivel medido con la cinta y la plomada en el volumen contenido. Esta tabla es única para cada tanque.

Las tablas de aforo se hacen acordes con la norma API capítulo 2: Tank Calibration

Todos los tanques se deben aforar nuevamente cada cinco años o después de cualquier reparación. En sistema métrico deben tener una precisión de 1 milímetro, mientras que para el americano es 1/8 de pulgada.

En la tabla de aforo encontramos:

• Tipo y número del tanque.• Producto a almacenar.• Altura de referencia.• Altura máxima útil.• Nivel y volumen correspondiente.

Tabla de AforoSuponga que en un tanque de 10.000 BLS con su propia tabla de aforo, la cinta corta en 5.364 metros, esto es 5 metros, 36 centímetros y 4 milímetros.

5.30 metros = 6056.37 BLS

6 centímetros = 68.89 BLS

4 milímetros = 4.59 BLS

5.364 metros = 6129.85 BLS

Observe que un milímetro en el nivel significa un número considerable de barriles.

Es por esto que la medición debe ser lo más precisa posible.

Precisión

En todos los casos, la cinta de medición se debe leer con extremo cuidado. La precisión es de suma importancia.

Capacidad Tanque(Barriles)

1,000 0.4155,000 4.7280,000 6.3096,000 6.61116,000 9.45

Barriles por 1mm

El desgaste de la punta y del ojo de la argolla de la plomada hace que se introduzcan errores en la medición; por lo tanto, se debe cambiar la plomada cuando el desgaste y la distorsión de la punta y el ojo combinados, sea mayor de 1.0 mm.

A manera de ejemplo y dependiendo del diámetro del tanque, un error de 1 mm en la lectura de la cinta podrá dar como resultado las diferencias en barriles así:

Precauciones generales• Siempre se debe usar la misma cinta y plomada para la medición inicial y final del tanque.

El techo de los tanque debe permanecer sin cintas, trapos o botellas.

• Cuando un tanque deja de recibir producción o bombeo debe dejarse transcurrir suficiente tiempo para que los gases disueltos se liberen y así poderlo medir con mayor precisión.

• No deje las cintas de medir en los techos de los tanques. Estas deben llevarse a su lugar de origen, lavarse en ACPM o Kerosene y luego colgarse del mango en el portacintas. Los trapos, botellas y otros objetos también deben bajarse de los techos y depositarse en un lugar seguro.

Precauciones generales

• Nunca se debe medir en medio de una tormenta eléctrica, ni cuando el tanque está en servicio.

• Los agitadores deben estar apagados antes de efectuar una medición.

• Se deben usar los elementos de protección personal, como la máscara para vapores ácidos.

La medición nunca se debe hacer en medio de una tormenta.



1. La electricidad estática en un tanque con hidrocarburo, es causada por: Las tormentas eléctricas El agua presente en el hidrocarburo Abrir muchas veces la escotilla No aforar periódicamente el tanque

2. Los objetos metálicos como cintas, plomadas y termómetros se pueden ingresar al tanque luego de 15 minutos de reposo (después de un bombeo). Falso Verdadero

3. Si hay dos tanques de la misma capacidad y dimensiones, pueden compartir la misma tabla de aforo.

Falso

Verdadero



Medición Estática de hidrocarburos

Aspectos Importantes

• Desde el punto de referencia se deben hacer todas las mediciones y allí deben estar establecidos el número del tanque, la altura de referencia y la fecha de aforo.

Válvulas en el techo de un tanque FWKO

• El estado y color de la pintura en los tanques es importante para mantener al mínimo las pérdidas por evaporación.

• Al menos una vez al mes deben revisarse las válvulas de presión y de vacío, pues su mal funcionamiento puede causar deformaciones y hasta roturas del tanque, así como constantes pérdidas por evaporación.

Aspectos Importantes

• En tanques de techo cónico, debe evitarse la medición con más de dos (2) personas sobre el techo para evitar que la altura de referencia cambie con el peso de las personas. Si eso fuere inevitable, el número de personas debe ser igual tanto en la medida inicial como final.

• Se debe evitar golpear la plomada, para que la punta no se desgaste. En todo caso, se debe cambiar si su desgaste supera 1 milímetro.

Al techo deben subir menos de dos personas.

Norma API 3.1 A.9.1

Los reportes de medición están determinados por mediciones consecutivas según la norma API 3.1 A.9.1:

• La medición manual requiere efectuar tres lecturas consecutivas las cuales no deben variar mas de 3 mm (1/8 de pulgada) entre ellas.

• En tanques de crudo con capacidad nominal a 1.000 barriles o menos, el margen de discrepancia aceptado es de 5 mm (1/4 de pulgada) y deberá ser reportado lo más cerca de 5 mm (o 1/4 de pulgada).

Fiscalización de Tanques

Para medir los niveles de los tanques existen dos métodos:

Medición a Vacío Medición a Fondo

Medición a vacío (Outage gauge)Determina la altura de vacío entre el contenido y la tapa del tanque.

Medición a fondo (innage gauge)Determina directamente la altura del contenido del tanque.

Fiscalización de Tanques

Medición a vacíoLa cinta para la medición en vacío tiene el “cero” de la escala en el gancho de unión entre la cinta y la plomada.

La marca de referencia debe estar fija y claramente indicada sobre el techo del tanque.

Medición a fondoEl “cero” de la escala está en la punta de la plomada, que debe tener una punta terminada en cono.

Medición a Vacío Medición a Fondo

Cero de la escala.Cero de la escala.

Medición a VacíoEl procedimiento empleado en la medición en vacío es el siguiente:

• Aterrice eléctricamente la cinta.

• Baje la cinta hasta que toque el líquido.

• Espere hasta que la plomada deje de oscilar y bájela lentamente unos 5 o 8 centímetros más haciendo coincidir una lectura entera de la cinta con el punto de referencia.

• Registre la lectura de la cinta en el punto de referencia.

• Recoja la cinta, lea en la plomada el corte y registre la lectura.

La medida en vacío es la medida de la cinta más la medida de la plomada.

Medición a FondoEl procedimiento empleado en la medición a fondo es el siguiente:

• Aterrice eléctricamente la cinta.

• Baje la cinta hasta casi el fondo.

• Deslicela suavemente hasta que la plomada toque el plato de medición.

• Tome la lectura de la cinta en el punto de referencia. Debe coincidir con la altura de referencia.

• Mantenga la cinta firme, el tiempo suficiente para que el líquido produzca el corte en la cinta.

• Recoja la cinta hasta la marca de corte y registre la lectura.

Use la tabla de aforo del tanque para determinar el volumen del mismo.

Medición a Fondo

Al menos una vez al mes se debe:

Medición a fondo

• Revisar la altura de referencia del tanque, para ver si ha variado.

• Calibrar la cinta y la argolla que sujeta la plomada.

• Revisar la plomada y cambiarla si está desgastada.



1. ¿Cuál de estos pasos NO HAY QUE HACER en la medición a fondo? Aterrizar eléctricamente la cinta antes de meterla al tanque Esperar de 5 a 8 segundos para que la cinta deje de oscilar Bajarla suavemente hasta tocar el plato de medición Mantener la cinta firme hasta que el líquido forme el corte.

2. La altura de referencia del tanque se debe revisar al menos una vez al mes, para ver si presenta cambios. Falso Verdadero

3. En la medición a vacío, el cero de la escala se encuentra en el extremo o punta de la plomada.

Falso

Verdadero



Medición Estática de Agua

Medición de Agua libre

Esta medición determina la altura de agua libre bajo el crudo. El procedimiento recomendado por la API es la norma 3.1 A.10.

Los tanques deben mantenerse drenados, para tener la menor cantidad de agua libre (máximo 5 cm de agua).

Para medir el nivel de agua, se recomienda el uso de una plomada circular de 30 o 45 centímetros (12 o 18 pulgadas). No se deben usar plomadas cuadradas.

Medición de Agua libreEl procedimiento para medir el agua libre en un tanque es:

• La plomada y un poco de la cinta deben recubrirse con una capa delgada de pasta indicadora de agua.

• Se baja la cinta para medición a fondo hasta que toque el plato de medición.

• Se mantiene la cinta firmemente el tiempo necesario para que la pasta cambie de color.

• Se recoge la cinta y se mide el nivel del agua marcado en la plomada.

• Es recomendable realizar el drenaje en horas del día y que el operador permanezca cerca del tanque hasta que termine la operación.

Drenaje de Agua libre

Para drenar el tanque, se debe abrir la válvula de drenaje lentamente para evitar que se mezcle el agua nuevamente con el hidrocarburo.

Pozo recolector

Una vez abierta se espera hasta que comience a salir hidrocarburo y se cierra inmediatamente.

Los tanques tienen un pozo recolector de aguas al fondo, para drenar la mayor cantidad de agua posible.

Medición de Temperatura


La precisión en los promedios de temperatura son necesarios para corregir los volúmenes de hidrocarburos a la temperatura estándar de 60°F (15°C).

Termómetro

Termómetros

La medición de la temperatura debe realizarse simultáneamente con la medición del nivel del tanque.

Los termómetros para medición de temperatura en tanques deben ser totalmente inmersibles y fabricados de acuerdo a la norma ASTM E.1.

Cada termómetro debe ser tipo mercurio en vidrio. Los espacios por encima de la columna de mercurio deben estar llenos con nitrógeno u otro gas inerte adecuado y con graduaciones permanentes grabadas al pie de la columna de vidrio.


Procedimiento para medir temperatura en tanques:

Gravedad API (60F)

Tiempo Inmersión

>50 1040-49 1530-39 2520-29 45<20 80

Tiempos de inmersión en minutos

• Introduzca el termómetro hasta la mitad del líquido o haga tres mediciones en las zonas superior, media e inferior, si el nivel es mayor a 10 pies.

• Deje el termómetro el tiempo necesario, según la tabla.

• La medición se debe hacer dentro de la escotilla, para evitar que el aire lo enfríe.

Muestras de crudo

Muestreo de Crudo

Las muestras de crudo son tomadas para encontrar ciertas propiedades del hidrocarburo, como gravedad API, viscosidad, BS&W, etc.

Equipo para muestreo manual

Los recipientes deben ser botellas de vidrio claro para que pueda examinarse fácilmente la limpieza del producto, la presencia de agua libre o de otras impurezas.

Los tapones para estas botellas deben ser corchos que garanticen un buen ajuste. No se deben usar tapones de caucho.

Es necesario un cuidado extremo para asegurar que las muestras representen las características generales y condiciones promedio del producto muestreado.

Botella

Muestreo de Crudo

Toma de muestra corrida

Muestra Superior, media o inferior

• Se baja la botella tapada hasta el nivel requerido.

• Se destapa de un halonazo y se mantiene ahí.

• Se sube rápidamente y se saca un poco de crudo antes de taparlo.

• Se baja la botella tapada hasta la válvula de descarga.

• Se destapa la botella halando rápidamente la pita y se sube el recipiente de tal manera que salga un 85% llena.

• Si la botella sale completamente llena debe repetirse el procedimiento aumentando la velocidad de subida.



1. Para la medición de temperatura se puede usar un termómetro bimetálico. Falso Verdadero

2. Para tomar una muestra de crudo de manera corrida, se debe bajar el recipiente tapado, destaparlo y subirlo de tal manera que llegue un 85% lleno. Falso Verdadero

3. En la medición del agua libre en un tanque, no importa si se usa plomada circular o cuadrada, siempre y cuando se aplique pasta para detección de agua.

Falso

Verdadero

4. Para tomar una muestra de crudo se debe tener una botella de vidrio claro y un tapón de caucho para taparla.

Falso

Verdadero



FIN

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