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Inspección de Tanques de Almacenamiento Atmosféricos y de Baja Presión. 1 alcance Esta práctica recomendada cubre la inspección de tanques de almacenamiento atmosféricos y de baja presión que han estado en servicio. Esta práctica recomendada describe los diferentes tipos de tanques de almacenamiento y los estándares para su construcción y mantenimiento. Las razones para la inspección, las causas del deterioro, frecuencia y métodos de inspección, métodos de reparación, y la preparación de registros y de reportes son cubiertos. Se hace énfasis en la operación segura y eficiente. Esta práctica recomendada está destinada a complementar el estándar API 653, que proporciona los requisitos mínimos para mantener la integridad de los tanques de almacenamiento después de que se han puesto en servicio. 3 Métodos de Ensayos No Destructivos (NDE) Seleccionados. 3.1 MEDICION ULTRASÓNICA DE ESPESORES. Se recomienda que el equipo ultrasónico tenga presentación de datos de forma digital. La medición ultrasónica de espesores se debe realizar usando un transductor con las características apropiadas para la prueba en particular ha ser realizada. Los transductores de cristales duales frecuentemente se seleccionan y están disponibles en diversos rangos de operación. Los transductores de cristales duales pueden tener la capacidad de funcionar desde secciones finas de 0.050 - 1.000 pulgada. Las características importantes a tener en cuenta es que el rango es finito y que los transductores no medirán secciones muy finas con exactitud. Las picaduras en el material o las secciones de menos de 0.050 pulgada no proporcionarán ninguna lectura o proporcionarán una lectura falsa. Además, si el material que es probado está revestido, el transductor dual también leerá el espesor del recubrimiento y lo agregará al espesor remanente del material que es probado. El efecto adicional del espesor debido al revestimiento dependerá de la diferencia entre las velocidades del material de la prueba y del revestimiento, que puede ser significativo en algunos casos. Por ejemplo, los revestimientos epóxicos tienen aproximadamente la mitad de la velocidad del acero, de modo que el equipo ultrasónico leerá el espesor del revestimiento dos veces su espesor real (0.015 pulgada de epóxico se leería como 0.030 pulgada). La selección de un transductor de cristal simple puede prevenir el error del espesor del revestimiento. Sin embargo, el transductor de cristal simple tiene una resolución pobre para las picaduras profundas de diámetro pequeño. La recomendación es que los transductores de cristal dual sean utilizados para la medición de espesores en boquillas y pisos de tanques donde probablemente estén presentes las picaduras profundas de diámetro pequeño. Los transductores de contacto de cristal simple se deben utilizar en el cuerpo del tanque donde no son probables los espesores uniformes de los revestimientos y donde la corrosión es generalizada. 3.2 ENSAYO ULTRASONICO DE CORROSION. Muchas unidades de exploración ultrasónica automatizadas que permiten explorar áreas con capacidad de repetición de alta resolución están disponibles. La selección correcta del tamaño y de la frecuencia del transductor es crítica para la resolución del ensayo. La Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) recomienda traslapar como mínimo el 10 por ciento las lecturas, basado en el diámetro del transductor. Los transductores de diámetro grande no encontrarán hoyos profundos de corrosión de diámetro pequeño. 3.3 ENSAYO ULTRASÓNICA DE ONDAS CORTANTES

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La inspección de ondas cortantes se puede utilizar como complemento para diferenciar entre las laminaciones y las inclusiones en material. Las ondas cortantes automatizadas son especialmente eficaces para este propósito. El uso más general de los transductores de ondas cortantes es detectar defectos en las uniones de soldadura a tope. 3.4 ENSAYO MAGNETICO DEL PISO. Aunque al principio de la exploración del piso, un número de versiones ha llegado a estar disponible, que incluye el imán permanente, el electroimán y sistemas remotos de campo. Todos estos sistemas producen inspecciones de alta velocidad en los pisos del tanque, y cada sistema tiene características particulares de la forma de exploración. El usuario debe cerciorarse de que el scanner tenga datos adecuados de calibración, un comparador del ensayo, y una placa o probeta de la calibración, que se asegurará de que la zona ensayada esté examinada uniformemente con el ancho de la cabeza del scanner. La primera ventaja de estas herramientas es la capacidad de detectar las picaduras de la superficie superior, la corrosión de la superficie inferior, y los agujeros en el piso del tanque. Todos los sistemas requieren de alguna inspección adicional para cuantificar los defectos detectados sobre cierto umbral. En general, un método de examinación ultrasónico se utiliza para este propósito. Para mejorar la probabilidad de la detección, utilice la examinación ultrasónica automatizada 4 Tipos de Tanques de Almacenamiento 4.1 GENERAL Los tanques de almacenamiento son usados para almacenar fluidos tales como crudo, productos refinados, gas, químicos, residuos de productos, mezclas acuosas y agua. Factores importantes, tales como la volatilidad del fluido almacenado y la presión deseada de almacenamiento, influyen en la fabricación de los diferentes tipos, tamaños y materiales de construcción. En esta practica recomendada únicamente los tanques de almacenamiento atmosféricos y de baja presión son considerados. 4.1.1 Tanques de almacenamiento con revestimiento y / o protección catódica Donde la corrosión interna se espera esté presente, los tanques se pueden revestir con una variedad de materiales resistentes tales como epóxico, vinilo o revestimientos ricos en cinc, fibra de vidrio, poliuretano, concreto, aceros aleados, aluminio, caucho, y vidrio. Vea la práctica recomendada API 652 para las provisiones de aplicación de los revestimientos de los fondos de los tanque, tanto para los tanques de almacenamiento existentes como para los nuevos. Los sistemas de protección catódicos se proporcionan a menudo para el control de la corrosión inferior externa. Ver la recomendación práctica API 651 para el diseño, mantenimiento, y recomendaciones de monitoreo. 4.1.2 Tanques de almacenamiento con sistemas de detección de fugas Un fondo de un tanque de almacenamiento sin protección puede fugar debido a la corrosión del lado superior o del lado inferior o ambas del fondo del tanque. El estándar API 650 Apéndice I, provee los lineamientos de diseño para la detección de fugas y protección del subsuelo. 4.1.3. Tanques de almacenamiento con equipo auxiliar Muchos tanques son provistos con equipo auxiliar tales como indicadores de nivel de líquidos, dispositivos de alivio de presión y vacío, venteos de emergencia, arrestadores de llama, drenajes del piso y dispositivos de agitación. Escaleras, plataformas, vías de acceso, pasamanos, boquillas, manholes, y si es necesario conexiones a tierra y sistemas de protección catódica son considerados parte del equipamiento auxiliar de un tanque atmosférico. El

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aislamiento puede también ser aplicado externamente para mantener el calor dentro o fuera del producto almacenado. Las inspecciones y fallas del equipamiento auxiliar son cubiertos en la sección 5. 4.2 TANQUES ATMOSFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO 4.2.1 Materiales de Construcción y Estándares de Diseño. Los tanques de almacenamiento atmosféricos son diseñados para operar en sus espacios de gas y de vapor a presiones internas de aproximadamente la presión atmosférica. Tales tanques se construyen generalmente de acero al carbono, acero de aleación. u otros metales dependiendo del servicio. Adicionalmente, algunos tanques se construyen de materiales no metálico tales como concreto reforzado, plásticos termoendurecibles reforzados, y madera. Algunos tanques de madera construidos por la especificación API 12E todavía están en servicio. Los tanques de almacenamiento atmosféricos son generalmente soldados. Sin embargo, algunos tanques remachados construidos por la especificación API 12A y algunos tanques apernados construidos por la especificación API 12B todavía están en servicio. La información para la construcción de los tanques de almacenamiento atmosféricos se da en la especificación API 12A , especificación API 12B, especificación API 12D, especificación API 12E, el estándar API 650, y el estándar API 2000 4.2.2 Uso de Tanques de almacenamiento atmosféricos. Los tanques de almacenamiento atmosféricos se utilizan para los líquidos que tienen una presión verdadera de vapor a la temperatura del almacenamiento substancialmente menor que la presión atmosférica. La presión de vapor es la presión en la superficie de un líquido confinado causado por los vapores de ese líquido. La presión de vapor varía con la temperatura y aumenta con el incrementa de la temperatura. El petróleo crudo, aceites pesados, los condensados de gas, los aceites del horno, la nafta, la gasolina, y los productos químicos no volátiles se almacenan generalmente en tanques de almacenamiento atmosféricos. Muchos de estos tanques son protegidos por venteos de presión y vacío que mantienen la diferencia de la presión entre el espacio del vapor del tanque y la atmósfera exterior en al menos una onzas por pulgada cuadrada. 4.2.3 Tipos de Tanques de Almacenamiento Atmosféricos El tipo más simple de tanque de almacenamiento atmosférico es el tanque de techo cónico, mostrado en la figura 1. los tanques de techo cónico pueden ser tan grandes como 300 pies de diámetro y 64 pies en altura. En tanques de diámetro grande, las techos son soportados por los miembros estructurales internos. El tanque de techo sombrilla, mostrado en la figura 2, y el tanque de techo domo son modificaciones del tanque de techo cónico. En el tanque de techo domo las laminas del techo se forman generalmente con los segmentos esférico curvados unidos para ser autosoportado. El techo sombrilla tiene láminas arqueadas segmentadas en líneas centrales meridianas. El tanque de techo flotante es otro tipo común de tanque de almacenamiento atmosférico. El tanque de techo flotante está diseñado para reducir al mínimo pérdidas por llenado y por evaporaciones, eliminando o reduciendo al mínimo el espacio del vapor sobre el líquido almacenado. El cuerpo y el fondo de este tipo de tanque son similares a las de los tanques de techo cónico, pero el techo se diseña para flotar en la superficie del líquido almacenado. El tipo más simple de techo flotante es el tipo de cacerola, mostrado en la figura 3. Este diseño de techo flotante, sin embargo, es susceptible a hundirse. Las modificaciones del techo flotante tipo cacerola son las techos anulares de pontón y de doble cubierta, mostradas en las figuras 4 y 5 respectivamente. Algunos tanques de techo flotante han sido adaptados con techos fijos domos de aluminio, por encima del cuerpo tanque para reducir pérdidas por vapor.

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Los esquemas de sección transversal muestran las características importantes de los techos flotantes en la figura 6. Los sellos de los techos flotantes se utilizan para sellar el espacio entre la pared del tanque y el techo movible, normalmente con un sello mecánico. El sello consiste en una zapata o una placa de desgaste que se presiona firmemente contra la pared del tanque por los pesos o los resortes, con una membrana flexible unida entre la zapata y la cubierta del techo. Los ejemplos típicos de este tipo de sello de techo flotante se muestran en las figuras 7, 8, y 9. Una forma alterna es el sello de tubo que se muestra en la figura 10. Estos tubos se llenan de espuma sólida, líquido, o de aire. Las figuras 11, 12, y 13 ilustran varios techos pontón y sellos. Otro tipo de tanque tiene ambos el techo fijo e internamente el techo flotante. El techo fijo es generalmente un cono. El techo flotante interno se puede construir de acero, aluminio, plástico, o de otro material, según lo mostrado en las figuras 11 y 13. Tales tanques se construyen generalmente en las áreas donde las nevadas o las precipitaciones grandes pueden hundir el techo flotante abierto. A un tanque existente de techo fijo se le puede adaptar un techo flotante interno. El estándar API 650, apéndice H clasifica los techos flotantes internos en los tipos siguientes: a. Techo tipo cacerola metálico (en contacto con el líquido y con un sello periférico). b. Techo tipo tabique metálico (en contacto con el líquido y con tabiques herméticos abiertos arriba). c.

Techo metálico de pontón (en el contacto con el líquido y con pontones cerrados).

d. Techo metálico de doble cubierta (en contacto con el líquido). e. Techo metálico sobre flotadores (con la cubierta sobre líquido). f.

Techo metálico panel en sandwich (con los paneles entre superficies revestidas y en contacto con el líquido).

g. Techo plástico panel en sándwich (paneles rígidos con superficie revestida y en contacto con el líquido). Otros tanques de almacenamiento atmosféricos comúnmente menos usados incluyen el tipo de techo alzable, el techo tipo ventilado, y tipos cilíndricos pequeños misceláneos. En el techo tipo alzable, las pérdidas de vapor del tanque se previenen por medio de sellos líquidos o secos. En el techo alzable de sello líquido, un faldón ajustado al borde del techo es llenado con líquido. En el techo alzable de sello seco, una membrana flexible está conectada entre un faldón en el borde del techo y la pared del tanque. En los dos tipos anteriores, el techo está libre para desplazarse hacia arriba y hacia abajo dentro de límites en tanto el tanque es llenado o vaciado o cuando la temperatura puede causar vaporización del producto almacenado. En el tipo techo ventilado, un número de métodos se utilizan para proporcionar espacio para la expansión de los vapores sin usar techo externo para las pérdidas. El tanque con techo de ventilación, mostrado en la figura 14, tiene un techo plano que es esencialmente una membrana flexible de acero capaz de moverse hacia arriba y hacia abajo dentro de límites estrechos. El tanque de techo tipo globo, mostrado en la figura 15, es una modificación del tanque plano ventilado que es capaz de un mayor cambio del volumen. Un tanque con techo domo – vapor, mostrado en las figuras 16 y 17, utiliza una bóveda fija agregada en a la cual una membrana flexible se une a las paredes y está libre para moverse hacia arriba y hacia abajo. Este último tipo se puede diseñar para prever cualquier cambio en volumen deseado. Los tanques cilíndricos planos, generalmente con cabezas o cubiertas planas, se pueden utilizar para el almacenamiento de cantidades pequeñas de líquidos a presión atmosférica. Estos tanques se pueden colocar en la posición vertical o en la posición horizontal. Los tanques horizontales se muestran en las figuras 18 y 19 4.3 TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE BAJA PRESION

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4.3.1 Descripción y Diseño de Tanques de Almacenamiento a Baja Presión. Los tanques de almacenamiento a baja presión son aquellos diseñados para operar en sus espacios de gas o de vapor a presiones que exceden las 2.5 libras por pulgada cuadrada, permisible en el estándar API 650, pero no excediendo 15 libras por pulgada cuadrada. Estos tanques se construyen generalmente de acero y usualmente son soldados, aunque tanques remachados todavía están en servicio. Las reglas para el diseño y la construcción de los tanques grandes de almacenamiento de baja presión, soldados se incluyen en el estándar API 620. Los tanques de baja presión se pueden construir de acuerdo con los códigos de recipiente a presión con la excepción de que valores más altos de esfuerzo permisibles de diseño son utilizados normalmente. Los requisitos de la ventilación se cubren en el estándar API 2000. 4.3.2 Uso de Tanques de Almacenamiento de Baja Presión Los tanques de almacenamiento de baja presión se utilizan para el almacenamiento de líquidos más volátiles que tienen una presión verdadera de vapor a la temperatura de almacenamiento que excede los límites de la presión del estándar API 650, pero no más que 15 libras por pulgada cuadrada. Los crudos ligeros, algunas mezclas de gasolina, naftas ligeras, los pentanos, y algunos productos químicos volátiles son ejemplos de los líquidos que se pueden almacenar en los tanques de almacenamiento de baja presión. El estándar API 620, Apéndice R, proporciona las reglas del diseño para el almacenamiento de productos refrigerados entre 40°F a -60°F. El estándar API 620, Apéndice Q, proporciona las reglas del diseño para el almacenamiento de los gases licuados a las temperaturas no menores que -270°F. En el estándar API 620, los Apéndices R y Q ambos proveen la construcción de sencilla y doble pared. 4.3.3 Tipos de Tanques de Tanques de Almacenamiento de Baja Presión Los taques que tienen el cuerpo cilíndrico y techos cónicos o domos son los que se utilizan típicamente para las presiones por debajo y cercanas a 5 libras por pulgada cuadrada. Los fondos de los tanques pueden ser planos o tener una forma similar al techo. El anclaje de la parte inferior del cuerpo se requiere generalmente. Para las presiones por encima y cercanas a 5 libras por pulgada cuadrada, el hemisferoidal y el esferoidal, son tanques que se utilizan comúnmente para el almacenamiento de baja presión. Tales tanques se diseñan para soportar la presión de vapor que se puede desarrollar dentro de un tanque que no tiene ningún dispositivos o medio de cambiar el volumen interno. Como con los tanques de almacenamiento atmosféricos, estos tanques son provistos con válvulas de alivio para evitar que las presiones sobrepasen los valores seguros. Los tanques con techo esférico aplanado y con techo esférico inclinado se muestran en las figuras 20 y 21, respectivamente; las vistas transversales se muestran en la figura 22. La figura 23 muestra un techo esférico con un radio de curvatura suave en la intersección del cuerpo y la cabeza. El tanque esferoidal es esencialmente esférico en forma con excepción del hecho que se aplana, según lo mostrado en la figura 24. El tanque esferoidal inclinado, mostrado en la figura 25, se utiliza en los tamaños más grandes, y tirantes y soportes internos se utilizan para mantener los esfuerzos del cuerpo bajos. La figura 26 muestra la sección transversal de un tanque esferoidal inclinado. 5 Razones para la Inspección y Causas del Deterioro 5.1 RAZONES PARA LA INSPECCIÓN Los tanques de almacenamiento son generalmente inspeccionados para determinar su condición física y la rata del deterioro. Con estos factores conocidos, medidas apropiadas se pueden tomar para: a. Reducir el potencial de falla y emisiones de los productos almacenados.

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b. Mantener las condiciones de operación seguras. c.

Hacer reparaciones o determinar cuando la reparación o el reemplazo de un tanque puede ser necesario.

d. Determinar si ha ocurrido algún deterioro, y si es así prevenirlo o mitigar un deterioración adicional. e. Mantener el agua subterránea, el agua de los canales próximos, y el aire libre de contaminación de hidrocarburo y químico. 5.2 CORROSIÓN DE TANQUES DE ACERO La corrosión es la primera causa del deterioro de los tanques de almacenamiento de acero y de los accesorios; por lo tanto, encontrar y medir el grado de la corrosión es la razón principal para inspeccionar los tanques. 5.2.1 Corrosión Externa La corrosión externa de los fondos de los tanques puede ser significativo. El material de la fundación usado para conformar el relleno bajo el fondo puede contener materiales que son corrosivos. Por ejemplo las cenizas pueden contener compuestos sulfurosos que se tornan muy corrosivos en presencia de huemedad. La presencia de arcillas, madera, gravilla o piedra triturada como contaminantes en el material de relleno puede causar picaduras de corrosión en cada punto de contacto. Fallas en la preparación de relleno o pobre drenaje puede permitir el ingreso de agua o permanecer en contracto con el fondo del tanque. Si un tanque previamente fugó un fluido corrosivo a través del fondo, la acumulación del fluido bajo el tanque puede causar corrosión externa del fondo del tanque. Para tanques que son soportados por encima de un plano como se muestra en la figura 27, un sello inapropiado de...