3 sensores de nivel

Departamento de Ingeniera Elctrica y Electrnica,

Universidad Nacional de Colombia, Bogot D.C. 1

Diplomado: Instrumentacin Industrial Aplicada con nfasis en el Sector

Petrolero (DIA-SP)

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL: MEDICION DE NIVEL

Ing Giovanni Baquero Rozo

Docente Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ingeniera Bogot

rea: instrumentacin y medidas Edif. 411 - 208 Cra 30 No 45-03 Edif 411 of 208 Bogot, D.C. T. +57 316 5000 ext 11146 e-mail: [email protected]



Contenido Introduccin: Tanques de almacenamiento

Clasificacin Medicin de nivel

Aspectos a considerar para medicin

de Nivel

Mtodos de medicin de nivel

Conclusiones



Introduccin

Nivel: Altura de llenado de un lquido o de un material granulado en un recipiente contenedor, por ejemplo un tanque.

Generalmente, la

posicin de la superficie

es medida respecto a

un plano de referencia,

usualmente el fondo del

tanque.



Introduccin

TANQUES PARA ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS

Acta como una etapa intermedia entre produccin y transporte.

Permite la sedimentacin de agua y barros del crudo.

Brinda flexibilidad operativa a las refineras, despacho de producto.



Comnmente se disea segn normas API, con materiales segn la

norma ASTM, y se cumple con las normas de seguridad NFPA.



Introduccin TANQUES PARA ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS

API 650: Es la norma que fija la construccin de tanques

soldados para el almacenamiento de petrleo. Consideraciones,

presin interna mxima presiones de vapor 1,5 psig y

temperatura mxima 93C(200F).

Existen otras normas como: API 620, API 12D, API 12F, API 653

Estas normas cubren: diseo, fabricacin, inspeccin, montaje,

ensayos, mantenimiento, cdigos de practica para la operacin

y seguridad de planta, tensiones, stress trmico, fatiga de

materiales, concentracin de tensiones, mecanismos

de desgaste, Tipos de recubrimientos, conexiones

a tanques, de caeras y vlvulas, etc.



Introduccin TANQUES PARA ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS

Para el calculo, diseo y construccin de estos equipos existen varias Nor

mas y Cdigos, pero las ms difundidas y empleadas en las industrias de

procesos son las del American Petroleum Institute (API), siendo los estndares

aplicables los siguientes

API Standard 620 (1990) : es aplicable a grandes tanques horizontales o verticales soldados en el

campo, areos que operan a presiones en el espacio vapor menores a 2.5 psig y a temperaturas no

superiores a 93 C

API Specification 12D: es aplicable a tanques horizontales o verticales soldados en

el campo para almacenaje de lquidos de produccin y con capacidades estandarizadas

entre 75 y 1500 m3

API Specification 12F: es aplicable a tanques horizontales o verticales soldados en taller para

almacenaje de lquidos de produccin y con capacidades estandarizadas entre 13.5 y 75 m3

API Standard 653 (1991) : es aplicable a la inspeccin, reparacin, alteracin desmontaje

y reconstruccin de tanques horizontales o verticales,

Adicionalmente el TD API 650, recomienda tambin la aplicacin

de las tcnicas de ensayos y calibracin no destructivas aplicables



Introduccin TANQUES ALMACENAMIENTO PARA PROCESO

Existen adems de los mencionados estndares otras normas que tambin son aplicables a estos casos, pero cubriendo no solo materiales constructivos

metlicos sino tambin otros materiales (plsticos, fibra de vidrio), etc.

ASME, Boiler and Pressure Vessel Code ( edith 2001), Section VIII y X:

Es aplicable para el diseo de diferentes recipientes y tanques tanto cilndricos, esfricos

como de seccin rectangular. Se trata de los estndares ms reconocidos mundialmente en

este campo de aplicacin

Underwriters Laboratories (UL) Standard UL 142: es aplicable a tanques de

Acero de diferentes diseos soldados en taller para almacenaje de lquidos inflamables y

combustibles

British Standard (BS) 2594: es aplicable a tanques cilndricos horizontales de acero al carbono

soldados

BS 4994: comprende las especificaciones para el diseo y construccin de recipientes y

tanques en plsticos reforzados

BS 6374: comprende las especificaciones para el recubrimiento de recipientes y

tanques con materiales polimricos

ASTM D 3299 / 4021 / 4097: comprende las especificaciones para tanques

plsticos reforzados con fibra de vidrio

.



Introduccin RECIPIENTES A PRESION

Para el calculo, diseo y construccin de estos equipos son tres las Normas

y Cdigos ms difundidos y aceptados internacionalmente:

ASME, Boiler and Pressure Vessel Code # Secction VIII, Division 1 Rules for construction of pressure vessels

# Secction VIII, Division 2 Alternatives Rules for construction of pressure vessels

# Secction VIII, Division 3 Alternatives Rules for high pressure vessels

# Section X Fiber Reinforced Plastic Pressure Vessels

British Standards Institution (BSI) # BS 5500 Specification for unfired fusion welded pressure vessels

# BS 5169 - Specification for fusion welded steel air receivers

European Commitee for Standarization (CEN) # EN 286: Part 1 Specification for simple unfired pressure vessels designed to

contain air or nitrogen

# CODAP 95 French Code for Construction of Unfired Pressure Vessels

Todos estas Normas y Cdigos han sido a su vez reconocidos y

aceptados en 1997 por el National Board of Boilers and

Pressure Vessels Inspectors de USA




Tanques de almacenamiento Vertical con Techo Fijo y Flotante

Son principalmente usados para presiones cercanas a la atmosfrica. Los techos flotantes son diseados para mover verticalmente dentro del armazn del tanque,

proporcionan una mnima constante de vaco entre la superficie del producto

almacenado y el techo y para proporcionar un sello constante entre la periferia del

tanque y el techo.

Ambos tanques: techo fijo o

flotante interno reducen las

prdidas de vapor y conservan

el fluido almacenado



TANQUES PARA ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS RECIPIENTES A PRESION

ESFERAS Y CIGARROS

Las esferas se construyen en gajos

utilizando chapas de acero. Se

sostienen mediante columnas que

deben ser calculadas para soportar el

peso de la esfera durante la prueba

hidrulica (pandeo). >5psig. LPG.

Cuentan con una escalera para

acceder a la parte superior para el

mantenimiento de las vlvulas de

seguridad, aparatos de

telemedicin, etc.




RIESGOS EN TANQUES

Derrames, fugas

Entradas, venteos, drenajes, sumideros

Explosin, incendio (medicin atmosfera-GI)

Falsa operacin

Corrosin, soldaduras

Falla en vlvulas de alivio, o de vacio

Electricidad esttica y rayos

Colapso, vientos, vehiculos-siniestros

Lavado

Asentamiento, sobretensiones

CONTROL DE RIESGO

Tierras, apagallamas, instrumentacin,

actuadores, mantenimiento.

(IEC (Zona 1, grupos IIA y IIB), NEMA (Clase1, divisin I, grupos C y D;

Clase 2, divisin I, grupos F y G))

,

.



CLASIFICACIN: METODOS DE MEDICION

RIESGOS EN TANQUES

CONTROL DE RIESGO

.



SELECCIN DEL MTODO: APLICACION

Se deben considerar aspectos como:

Densidad y viscosidad

Composicin qumica

Temperatura Ambiente

Temperatura del proceso

Presin del proceso

Ambiente controlado

Agitacin del proceso

Vapor, espuma, neblina y polvo

Interfaces y gradientes

Conductividad y constantes dielctricas

Vibracin

Carga esttica

Humedad Rango [ mnimo, mximo ]

Exactitud, Reproducibilidad, estabilidad, precisin requeridas

.



SENSORES DE CINTA Y PLOMADA

Son equipos porttiles.

Fcil acceso a pozos de dimetro reducido.

Utilizados para la determinacin y monitoreo de

niveles en tanques de almacenamiento.

Registra hasta 100,000 valores de Nivel.

Sonda de tan solo 22 mm de dimetro.

Cinta plana graduada cada 1 mm.

Display LCD. Interfase ptica para PC.

Cable de acero muy flexible y robusto,

Marcas permanentes cada 0,5 m o 1 m.

Montado en un carrete porttil.

Longitud de cable: de 30 m hasta 300 m.

.

3 sensores de nivel

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