Cumplidos los requisitos de los códigos de diseño, el proyecto se completará teniendo en cuenta las exigencias de las Normas y Códigos de Seguridad y Medio Ambiente vigentes, para lo cual nos tendremos que basar en la matriz de causas potenciales de fallas analizada anteriormente. Esto permitirá definir los elementos tanto de medición y control de las variables críticas como seleccionar los dispositivos de seguridad que correspondieren aplicarse en cada caso analizado. También se deberá en esta etapa definir el control y management del stock de productos. Encontramos así las siguientes etapas de ingeniería:
1. Diagrama de P&ID
Deberá contemplar el esquema de piping, instrumentación y control. En estas instalaciones es frecuente medir y controlar
- Niveles: valores máximos, mínimos y normales
- Temperatura: valores máximos, mínimos y normales
- Presión / vacío: valores máximos, mínimos y normales
- Densidad, concentración, interfase
- Masa o volumen
- Alarmas: para detección de sobrellenado, vaciado, fugas, sobrepresión, etc.
2. Dispositivos de seguridad
La sobrepresión o vacío dentro de los tanques que pueden generarse por distintas causas, sumadas al hecho que muchos de los líquidos almacenados pueden ser volátiles y emitir en consecuencia gases inflamables, tóxicos y contaminantes, hacen que deban preverse dispositivos para alivio y contención. También muchos productos requieren ser almacenados en atmósferas inertes debido a que su contacto con el oxígeno o vapor de agua pueden no solo contaminarlos sino ser peligroso. Este hecho será tanto más importante cuanto mayor sea el precio del producto, sea comprado o para venderse.
Dentro de los dispositivos de seguridad encontramos los siguientes:
- Válvulas de seguridad y alivio
- Discos de ruptura
- Arrestallamas
- Válvulas de presión y vacío / blanketing
- Venteos y paneles supresores de explosión
- Scrubbers (limpieza de gases tóxicos)
- Flaring (quemadores de antorcha para gases inflamables y tóxicos)
El calculo, diseño, construcción, operación y mantenimiento de estos dispositivos están regidos por los estándares de la API, NFPA y BSI, entre los que encontramos:
a) BS EN 1127-1: atmósferas explosivas, prevención y protección. Parte 1
b) BS 5908: código de prácticas para precaución de fuego en la industria química
c) BS 6713, parte 4: sistemas de protección contra explosiones
d) BS 6759: válvulas de seguridad
e) API Std 2000: venteo atmosférico y a baja presión de tanques de almacenaje
f) API RP 520: selección, dimensionado e instalación de dispositivos de alivio de presión en refinerías
g) API RP 521: guía para alivio de presiones y despresurización de sistemas
h) API RP 576: inspección de dispositivos de alivio de presión
i) API RP 526: válvulas de seguridad y alivio bridadas
j) API RP 527: tensión de asiento para válvulas de seguridad
k) NFPA 68: guía para venteo y deflagración
l) NFPA 30: código de Líquidos Inflamables y Combustibles
m) NFPA 58: código para almacenaje de GLP
n) NFPA 69: Estándar Sobre sistemas de Prevención de Explosiones
o) NFPA 491: guía de reacciones químicas peligrosas
Ciclo de presurización y depresión en TK API
3. Cuidado ambiental
Vimos que los tanques de almacenaje pueden contener productos volátiles capaces de producir emisiones gaseosas contaminantes para el medio ambiente, entre ellos los llamados Volatile Organic Compound (VOCs) que es preciso medir y controlar. A los fines de reglamentar el control de estas emisiones la Environmental Protection Agency de USA (EPA) estableció el estándar siguiente y un software para su cálculo
- EPA 40 CFR, Part 60, Subparts K, Ka y Kb, titulado: “ Standars for performance for storage vessels for petroleum liquids”
- TANKS, versión 4.09 software (EPA): el programa calcula las emisiones de los tanques basado en el standard API 42 sobre: “ Compilación de contaminantes del aire provenientes del almacenaje de líquidos orgánicos “
- EPA 450/3-81-003: VOC emissions from volatile organics liquid storage tanks API y el Canadian Petroleum Products Institute presentan los siguientes estándares para el calculo de las pérdidas por evaporación
- API 2517: evaporative losses from external floating roof tanks
- API 2518: evaporative losses from fixed roof tanks
- API 2519: evaporative losses from internal floating roof tanks
- EPS-5/AP/3-1990: Canadian emissions inventory of common air contaminants