Fundamentos de Seguridad y Sistemas de Venteo en Estanques de Almacenamiento de Hidrocarburos

Fenómenos de Ebullición y Rebosamiento

Boil Over (Rebosamiento por Ebullición)

Este fenómeno se produce en aceite no refinado o poco refinado. Ocurre en materiales que están constituidos por sustancias que tienen diferente peso molecular y, en consecuencia, poseen diferentes puntos de inflamación (flash point), generando fases livianas y pesadas.

Sistemas de Venteo en Estanques

Venteo Normal

Todos los estanques, a excepción de los de techo flotante, deben tener una conexión entre la zona de vapor y el exterior, denominada venteo. Esto es crucial para impedir que la presión o el vacío interno se produzcan durante las operaciones normales del estanque.

Estanques de Techo Fijo

Los estanques de techo fijo están formados por un solo cuerpo, por lo que la tapa o techo no tiene posibilidad de movimiento. Estos poseen válvulas de venteo que permiten la salida de los vapores que se están formando constantemente dentro del estanque. Las válvulas están diseñadas para controlar la presión y evitar que el estanque sufra una ruptura.

Venteo de Emergencia

La mayoría de los estanques aéreos necesitan un ducto o sistema de emergencia para descargar la presión interna al producirse incendios debajo o alrededor de los estanques. Se exceptúan de este requisito los líquidos de Clase 3 y Clase 4, como el metanol y el etanol.

Cálculo de la Ventilación de Emergencia

La ventilación se calcula considerando los siguientes factores:

• La intensidad máxima probable de transmisión de calor por vía de superficie.
• Las dimensiones del estanque.
• El porcentaje de la superficie total que pueda quedar expuesta a la fuga.
• El tiempo necesario para la ebullición y la transferencia de calor.

El grosor de la tapa mecánica debe ser suficientemente estable para poder resistir la presión ejercida por el peso del líquido y, además, debe resistir la corrosión externa.

Regulaciones NFPA-30 e Instalaciones

Instalaciones NFPA-30

La normativa NFPA-30 determina las condiciones de instalación de estanques aéreos, estableciendo la distancia que debe existir del estanque a vías públicas, edificios o zonas de población.

Clasificación de Combustibles (Punto de Inflamación)

La clasificación de combustibles se basa en su punto de inflamación (flash point):

• Clase 1: Punto de inflamación menor a 37.8 °C.
• Clase 2: Punto de inflamación entre 37.8 °C y 60 °C.
• Clase 3: Punto de inflamación entre 60 °C y 93 °C.
• Clase 4: Punto de inflamación sobre 93 °C.

Estanques y Exposición al Fuego

Superficie Húmeda

La superficie húmeda es la parte interna del estanque en contacto con el líquido (si el estanque está lleno) que pueda quedar expuesta a un incendio exterior.

Las especificaciones para la ventilación se basan en el calor que recibe el líquido del estanque. La superficie del fuego varía según la geometría del estanque:

• Estanques esféricos: 55% de la superficie expuesta.
• Estanques horizontales: 75% de la superficie expuesta.
• Estanques verticales: Superficie 10.1 metros sobre el suelo.

Mientras más pequeño es el estanque, más peligroso resulta.

Reducción de Capacidad de Ventilación

La necesidad de capacidad de ventilación se puede reducir bajo ciertas condiciones:

• 70% de reducción: Si el estanque está aislado del fuego y existen domos de agua que se puedan dirigir hacia el recipiente durante el incendio (aplicable a estanques de 200 a 60 m²).
• 50% de reducción: Cuando existen sistemas de drenaje y un sistema de rociadores de agua (aplicable a estanques de 200 a 80 m²).

Contención Secundaria: Zonas Estancas

Para evitar eventuales derrames que pongan en peligro a los demás estanques de las plantas, se utilizan zonas estancas de seguridad o sistemas de conducción de derrame.

Características de las Zonas Estancas

Las zonas estancas están formadas por muros de contención (estancos) sobre suelo impermeable a los combustibles. La zona debe ser capaz de contener un volumen igual al del mayor de los estanques incluidos en ella.

Muro Estanco

Un muro estanco es aquel que no permite la entrada ni la salida de fluidos.

Determinación de la Capacidad de Contención

Para determinar la capacidad efectiva de la zona estanca, se debe calcular restando el volumen que los estanques (diferentes al mayor) ocupen bajo el nivel de la altura de los muros.

Requisitos de Distancia y Subdivisión

• La distancia mínima entre el muro y el límite de propiedad debe ser de 3 metros.
• Si hay más estanques, se deben colocar subdivisiones, ya sean individuales o grupales, siempre que el volumen total no sobrepase los 8000 m³ (o sea menor o igual al 10% de la capacidad total).