ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE COMBUSTIBLES

Transcripción

1 ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE COMBUSTIBLES INTRODUCCIÓN ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE LOS COMBUSTIBLES SÓLIDOS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE LOS COMBUSTIBLES LÍQUIDOS ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE LOS COMBUSTIBLES GASEOSOS 1

2 INTRODUCCIÓN Es evidente que el coste del transporte puede llegar a ser una parte importante del coste total del combustible, motivo por el que las grandes instalaciones consumidoras de combustible se ubican en las proximidades de las infraestructuras energéticas. El combustible se debe almacenar con objeto de poseer reservas suficientes que permitan el funcionamiento normal de la instalación, ya que es difícil, que se consuma a igual ritmo que llegue y evitar las contingencias del transporte. 2

3 COMBUSTIBLES SOLIDOS Transporte en planta -Transporte de cintas, con las cuales se realiza el transporte en sentido horizontal, o se consigue transportarlo a pequeñas elevaciones, pues la pendiente máxima recomendada se encuentra entre los ángulos de 18 a 20º -Transporte por cangilones, se utilizan para elevar el carbón en un trayecto vertical, como puede ser el llenado de los silos. -Transporte por tornillos sinfín, se emplean para el transporte del combustible tanto horizontal como verticalmente, con la gran ventaja de poder regular el caudal de combustible. -Transporte por tubería, Sólo se utilizan para descargas de silos y deben tener recorridos cortos y sin reducciones de sección. -Transporte neumático, se utiliza para el carbón pulverizado, la velocidad del aire debe ser suficiente para que no se deposite el carbón que la corriente lleva en suspensión, siendo normalmente velocidades comprendidas entre 15 y 25 m/s, con una tasa de transporte de 300 a 500 g/m 3. 3

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6 Transporte fuera de planta Camión Tren Barco 6

7 Almacenamiento El almacenamiento del carbón presenta los siguientes problemas: - Pérdidas de potencia calorífica y poder coquizante. - Disminución del tamaño. - Combustión espontánea. 7

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9 REGLAMENTO INSTALACIONES PETROLÍFERAS Real Decreto 2085/1994, de 20 de octubre, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Petrolíferas B.O.E. Nº 23 publicado el 27/1/1995. Corrección de errores: BOE Nº 94 de 20/4/1995 Derogado parcialmente Real Decreto 1523/1999, de 1 de octubre, por el que se modifica el Reglamento de instalaciones petrolíferas, aprobado por Real Decreto 2085/1994, de 20 de octubre, y las instrucciones técnicas complementarias MI-IP- 03, aprobada por el Real Decreto 1427/1997, de 15 de septiembre, y MI-IP04, aprobada por el Real Decreto 2201/1995, de 28 de diciembre B.O.E. Nº 253 publicado el 22/10/1999. Corrección de errores: BOE Nº 54 de 3/3/2000 REGLAMENTACIÓN RELATIVA A INSTRUCCIONES TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS ITC-MI-IP-01:Refinerías Real Decreto 2085/1994, de 20 de octubre, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Petrolíferas B.O.E. Nº 23 publicado el 27/1/1995. Corrección de errores: BOE Nº 94 de 20/4/1995 Derogado parcialmente ITC-MI-IP-02:Parques de almacenamiento de líquidos petrolíferos Real Decreto 2085/1994, de 20 de octubre, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Petrolíferas B.O.E. Nº 23 publicado el 27/1/1995. Corrección de errores: BOE Nº 94 de 20/4/1995 Derogado parcialmente Real Decreto 1562/1998, de 17 de julio, por el que se modifica la Instrucción Técnica Complementaria MI-IP-02 "Parques de almacenamiento de líquidos petrolíferos B.O.E. Nº 189 publicado el 8/8/1998. Corrección de errores: BOE Nº 278 de 20/11/1998

10 ITC-MI-IP-03:Instalaciones petrolíferas para uso propio. Instalaciones de almacenamiento para su consumo en la propia instalación Real Decreto 1427/1997, de 15 de septiembre, por el que se aprueba la instrucción técnica complementaria MI-IP03 "Instalaciones petrolíferas para uso propio B.O.E. Nº 254 publicado el 23/10/1997. Corrección de errores: BOE Nº 21 de 24/1/1998 Derogado parcialmente Real Decreto 1523/1999, de 1 de octubre, por el que se modifica el Reglamento de instalaciones petrolíferas, aprobado por Real Decreto 2085/1994, de 20 de octubre, y las instrucciones técnicas complementarias MI-IP03, aprobada por el Real Decreto 1427/1997, de 15 de septiembre, y MI-IP04, aprobada por el Real Decreto 2201/1995, de 28 de diciembre B.O.E. Nº 253 publicado el 22/10/1999. Corrección de errores: BOE Nº 54 de 3/3/2000 ITC-MI-IP-04: Instalaciones fijas para distribución al por menor de carburantes y combustibles petrolíferos en instalaciones de venta al público. Instalaciones para suministro a vehículos Real Decreto 2201/1995, de 28 de diciembre, por el que se aprueba la Instrucción técnica complementaria MI-IP 04 "Instalaciones fijas para distribución al por menor de carburantes y combustibles petrolíferos en instalaciones de venta al público" B.O.E. Nº 41 publicado el 16/2/1996. Corrección de errores: BOE Nº 79 de 1/4/1996 Derogado parcialmente Real Decreto 1523/1999, de 1 de octubre, por el que se modifica el Reglamento de instalaciones petrolíferas, aprobado por Real Decreto 2085/1994, de 20 de octubre, y las instrucciones técnicas complementarias MI-IP03, aprobada por el Real Decreto 1427/1997, de 15 de septiembre, y MI-IP04, aprobada por el Real Decreto 2201/1995, de 28 de diciembre B.O.E. Nº 253 publicado el 22/10/1999. Corrección de errores: BOE Nº 54 de 3/3/2000

11 ITC-MI-IP-05:Instaladores o reparadores y empresas instaladoras o reparadoras de productos petrolíferos líquidos Real Decreto 365/2005, de 8 de abril, por el que se aprueba la Instrucción técnica complementaria MI-IP05 Instaladores o reparadores y empresas instaladoras o reparadoras de productos petrolíferos líquidos B.O.E. Nº 100 publicado el 27/4/2005. ITC-MI-IP-06: Procedimiento para dejar fuera de servicio los tanques de almacenamiento de productos petrolíferos líquidos Real Decreto 1416/2006, de 1 de diciembre, por el que se aprueba la Instrucción Técnica Complementaria MI-IP 06 «Procedimiento para dejar fuera de servicio los tanques de almacenamiento de productos petrolíferos líquidos B.O.E. Nº 307 publicado el 25/12/2006

12 COMBUSTIBLES LÍQUIDOS (transportes) El transporte de los gasóleos y fuelóleos se realiza por - Buques tanques * Muelle de atraque - Vagones cisternas * Apartadero de ferrocarril - Tuberías * Próxima a una refinería - Camiones cisternas * Instalación fija autorizada La descarga se hace por gravedad y grupos motobombas y la zona de descarga tanto de camiones como vagones tendrá que ser horizontal. Los caudales de descarga serán como mínimo de: Diez metros cúbicos por hora en instalaciones con capacidad de almacenamiento igual o inferior a cinco metros cúbicos. Veinte metros cúbicos por hora en instalaciones con capacidad de almacenamiento entre cinco y cincuenta metros cúbicos. Cuarenta metros cúbicos por hora en instalaciones con capacidad de almacenamiento superiores a cincuenta metros cúbicos. Ochenta metros cúbicos por hora en instalaciones de grandes consumidores con vía apartadero. Los fuelóleos usan bocas de 4 Los gasóleos usan bocas de 3 12

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16 INFRAESTRUCTURA LOGISTICA DEL GRUPO CLH (Situación al 31/12/99) 16

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19 Ventilación de tanque 25 mm Ø alm. < l. 40 mm Ø alm. > l. Al exterior alm. > l. Interior(*) alm. < l. (*)ventilación exterior de 200 cm 2 Alm. Enterrados 50 cm por encima la boca de carga. Pendiente 1% Podrá verse desde la boca de carga Cuidado donde se descarga. Carga de tanque Gravedad pendiente 1% Forzada 10 metros hasta el tanque No se permite presurizar el tanque: 10m 3 /h alm. < 5 m 3 20m 3 /h 5 m 3 < alm. < 50m 3 40m 3 /h 50 m 3 < alm. Extracción y retorno del tanque Dimensionada de acuerdo al caudal del equipo a alimentar Fija en el fondo Flotante Tanques > l dispositivo anti rebose Se admiten la utilización Dpto. INGENIERÍA de elementos ENERGÉTICA flexibles Y en FLUIDOMECÁNICA las conexiones entre tuberías. Estas conexiones E.T.S. deberán INGENIEROS ser accesibles INDUSTRIALES de forma permanente.

20 TANQUES DE ALMACENAMIENTO Y EQUIPOS AUXILIARES Tipos de descargas admisibles Capacidad l > l Superficie Boquerel Estanca Tipo de instalación Enterrado Estanca Estanca Ventilación Tuberías para ventilación Hasta l Capacidad > l Diámetro mínimo 25 mm 40 mm Cuando las tuberías se conecten a tubuladuras situadas en la boca de hombre, se realizaran mediante uniones desmontables

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23 TANQUES DE PLÁSTICO REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO BAJO TERRENOS SIN CARGA 0,5 m A 2 m B 0,45 m Suelos estables B 0,5 x ø m Suelos inestables C 0,2 m

24 TANQUES DE PLÁSTICO REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO BAJO TERRENOS CON CARGA Y TRÁFICO SIN CARGA 0,5 m A 2 m sin carga CON CARGAS DE TRÁFICO 0,65 m A 2 m relleno - hormigón 0,90 m A 2 m relleno - asfalto

25 TANQUES DE ACERO DE PARED SIMPLE DE CAPACIDAD LITROS BAJO TERRENOS SIN CARGA

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27 TANQUE PARALEPÍPEDOS DE ACERO CAPACIDAD L

28 TANQUE PARALEPÍPEDOS DE ACERO L CAPACIDAD > L

29 TANQUES DE SUPERFICIE Si es necesario dispondrán de protección mecánica contra impactos exteriores Los tanque sin doble pared estarán contenidos en cubetos Los tanque de capacidad inferior a 1000 l, no precisan cubeto, bandeja de recogida del 10% del volumen del tanque. TANQUES ENTERRADOS Las fundaciones del edificio no transmitirán esfuerzos al tanque Distancia entre cualquier parte del tanque a los límites de la propiedad no inferior 0,5 m Los tanques se instalan con sistema de detección de fugas o tubo buzo TANQUES EN FOSA Tipos de fosas: La fosa debe ser estanca Fosa Cerrada, se considera igual que una instalación de superficie interior de un edificio. Fosa Abierta, se considera igual que una instalación de superficie exterior de un edifico Fosa Semiabierta, Se considera fosa abierta. Fosa Semienterrada, 0,5 m a 1,5 m, 1 m b, c y d UNE-EN 976(2) o UNE

30 INTERIOR DE EDIFICIOS La capacidad se limita para interior de edificaciones a 100 m 3 Almacenamiento l distancia mínima entre el tanque y la caldera Sin elementos intermedios 1 m Tabique con RF 120 min. 0,5 Almacenamiento > l recinto dedicado exclusivamente a este fin. El recinto cumplir el CTE-SI Electrotécnico de Baja Tensión Atención-depósito de combustible-prohibido fumar, encender fuego, acercar llamas o aparatos que produzcan chispas Edificios de viviendas 400 l por vivienda con bandeja de recogida 10% o 800 l con cubeto Resistencia del edificio EXTERIOR DE EDIFICIOS La capacidad del cubeto con uno sólo tanque será igual a la de éste El volumen del cubeto se establece suponiendo que el tanque no existe La capacidad del cubeto con varios tanques será igual al mayor de los siguientes valores: El volumen del cubeto se establece para el tanque mayor suponiendo que el tanque mayor no existe, pero si los demás 10% de la capacidad global, considerando que no existe ningún recipiente El cubeto será impermeable, y tendrá una inclinación del 2% hacia una arqueta de recogida y evaluación de vertidos

31 DISTANCIAS ENTRE INSTALACIONES FIJAS DE SUPERFICIE EN EL EXTERIOR DE EDIFICACIONES Y ENTRE RECIPIENTES A. En el cuadro I, obtener la distancia a considerar. B. En el cuadro II, obtener el posible coeficiente de reducción en base a la capacidad total del almacenaje y aplicarlo a la distancia A. C. Aplicar los criterios del cuadro III, a la distancia resultante en B. D. Las distancias así obtenidas no podrán ser inferiores a 1m, excepto las distancias entre instalaciones que puedan contener líquidos y el tipo 9 y 10 del cuadro I que no podrán ser inferiores a 2 m en combustibles clase C.

32 1 Unidad de proceso 2 Estación de bombeo 3.1 Tanque almacenamiento clase B 3.2 Tanque almacenamiento clase C y D 4.1 Estación de carga clase B 4.2 Estación de carga clase C y D 5 Balsas separadoras 6. Hornos, calderas, incineradores. 7. Edificios administrativos y sociales, laboratorios, talleres, almacenes y otros edificios independientes 8 Estaciones de bombeo de agua contra incendios 9 Límites de propiedad exteriores en las que puedan edificarse y vías de comunicación públicas 10 Locales y establecimientos de publica concurrencia

33 NIVELES DE PROTECCIÓN Nivel 0. Protección obligatoria. Nivel 1. Elementos separadores resistentes al fuego, sistemas fijos de extinción de incendios de accionamiento manual y/o personal adiestrado, aplicados a las instalaciones que puedan ser dañadas por el fuego. Nivel 2. Sistemas fijos de accionamiento automático aplicados a las instalaciones.

34 Almacenamiento Las existencias mínimas de combustible en las industrias Centrales termoeléctricas -Abastecimiento por tubería, las necesidades para funcionamiento durante quinientas horas de trabajo a plena carga. -Los demás casos, las necesidades para funcionamiento durante setecientas cincuenta horas de trabajo a plena carga. Demás industrias -Las necesidades para funcionar durante un mes de trabajo a plena carga. Depósitos de almacenamiento Capacidad nominal: Es la que figura en los planos o documentos que definen el tanque, representa una cifra redondeada en metros cúbicos. Capacidad total o geométrica: Es la que resulta de calcular el volumen geométrico del tanque tomando sus dimensiones reales de construcción. Capacidad útil: Es la que se usa en la práctica al realizar las operaciones de llenado o vaciado del tanque. Capacidad librada: Es la que resulta de la aplicación de las tablas de calibración calculadas para cada tanque, relacionando el volumen real en litros con la altura del nivel, en centimetros, del líquido contenido. 34

35 COMBUSTIBLES GASEOSOS (transportes) El transporte del gas natural puede efectuarse desde la zona de producción hasta la región de consumo, de tres maneras: - Gaseoductos. - Bajo la forma licuada ( Gas licuado -GNL), en buques criogénicos. - Bajo la forma de compuestos derivados de líquidos o sólidos. 35

36 Distribución geográfica de las factorías Repsol-Butano 36

37 El gas alimentado a la planta de licuefacción viene de los campos de producción, primero se le purifica para evitar que se congelen las impurezas. Este proceso permite obtener casi 100 por 100 metano. El proceso de licuefacción consiste en el enfriamiento del gas purificado mediante el uso de refrigerantes, hasta -161ºC a la presión atmosférica. Al licuar el gas, su volumen es reducido por un factor de 600, lo que quiere decir que el GNL a la temperatura de -161ºC, utiliza 1/600 del espacio requerido por una cantidad comparable de gas a temperatura ambiente y presión atmosférica. 37

38 Almacenamientos subterráneos: El proceso utilizado en los almacenamientos subterráneos, consiste en el uso de cavernas y yacimientos de sal agotados, petróleo y hasta gas natural, así como de las aguas subterráneas situadas a gran profundidad. Almacenamiento criogénico de gas natural licuado: Este proceso se utiliza raras veces debido a su alto costo energético. Independientemente de la modalidad utilizada para el almacenamiento, es importante resaltar que el producto debe encontrarse en las proximidades de los grandes centros de consumo, ya que esta medida contribuye a regularizar su suministro y dar cobertura a las necesidades técnicas y económicas. 38

39 1 Depósito exterior acero. 3 Hormigón pretensado al carbono 4 Fondo depósito acero-níquel 2 Aislamiento de perlita 5 Solera de hormigón y aislante 39

40 GASES LICUADOS DEL PETRÓLEO (G.L.P.) Las instalaciones del almacenamiento de G.L.P. comprenden los dispositivos y accesorios encargados de recibir, almacenar, distribuir y controlar, desde el vehículo suministrador hasta los aparatos de consumo. Este apartado sólo hará referencia a las instalaciones exteriores por la capacidad de almacenamiento y su complejidad. 40

41 1) Boca de carga o válvula de llenado, con doble cierre. 2) Válvula de seguridad de exceso de presión situada en la parte superior y tarada a 20 kg/cm 2. 3) Indicador de nivel magnético. 4) Manómetro. 5)VálvuladesalidadeGLP en fase líquida con un cierre automático por exceso de flujo. 6) Indicador de nivel máximo. 7) Dispositivo de salida de GLP en fase gaseosa. 8) Borna de toma tierra. 9) Drenaje. 41

42 Instalación de GLP con depósito aéreo 42

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45 Dimensionado de la capacidad de almacenamiento Para el tamaño de los depósitos fijos, se elige el mayor entre dos condiciones esenciales: Autonomía de la instalación. Capacidad de vaporización. autonomia de la instalacion Es el tiempo mínimo que debe transcurrir entre dos cargas sucesivas de los depósitos que forman la instalación, en la época de mayor consumo, normalmente 15 días. Un depósito de GLP no se puede llenar más del 85% del volumen total, y, por otra parte, no se debe vaciar más del 20% por lo que el volumen útil que se debe considerar es el 65% de su volumen total. 45

46 Capacidad de vaporización para GLP de cualquier recipiente depende fundamentalmente del calor absorbido a través de sus paredes, ya que el GLP líquido para vaporizarse necesita aporte de calor. La capacidad de vaporización de cada depósito es un dato que facilita el fabricante por medio de gráficos y tablas. 46

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49 TRANSPORTE El transporte de Gases licuados se realiza en camiones o vagones cisternas 49

50 El transporte de gas natural se realiza mediante conducciones que se denominan gaseoductos, para determinar los diámetros de las tuberías, que forman el gaseoducto, se deben conocer los siguientes datos: Las características del gas distribuido. Densidad ficticia del gas El caudal o consumo de gas. La longitud equivalente de la instalación. La pérdida de carga admitida. La naturaleza del material empleado en las tuberías deben cumplir lo determinado en las instrucciones técnicas complementarias (ITC), que clasifican las canalizaciones según la presión del gas. Presión alta B: Mayores de 16 bar Presión Alta A: Entre 4 y 16 bar PresiónmediaB: Entre0,4y4bar Presión media A: Entre 0,05 y o,4 bar Presión baja: Menor de 0,05 bar 50

51 Las fórmulas que dan las pérdidas de carga y que utilizaremos generalmente para el manejo de los gases usuales varían con la presión del gas en cuestión, son debidas a Renouard y son válidas si se cumplen las condiciones siguientes. 1º El cociente Q/D sea menor de 150, siendo Q el caudal transportado en m 3 /h (a 15º C y presión atmosférica) y D el diámetro interior real de la tubería en mm. 2º El llamado número de Reynolds dado por Re = k x (Q/D) sea igual o inferior a , Donde k es para un gas de la primera familia, para gas metano y gas natural, para aire, para el propano. Para presión MEDIAS y ALTAS (de 0,05 a más de 4 bar) P 2 A -P 2 B = 48,6 x d s x L E x (Q 1,82 /D 4,82 ) Para presión BAJAS (hasta 0,05) P A -P B = x d s x L E x (Q 1,82 /D 4,82 ) Para un número de Reynolds grande, del orden de a10 8 como es el caso de las grandes arterias de transporte de gas natural, se puede utilizar la fórmula de la PANHANDLE P 2 A -P 2 B = x d s x L x (Q 1,96 /D 4,96 ) 51