Los tanques de almacenamiento son contenedores que contienen líquidos, gases comprimidos (tanque de gas; o en EE.UU. "recipiente a presión", que normalmente no está etiquetado ni regulado como tanque de almacenamiento) o medios utilizados para el almacenamiento de calor o frío a corto o largo plazo. . [1] El término puede usarse para embalses (lagos y estanques artificiales) y para contenedores manufacturados. El uso de la palabra tanque para reservorios es poco común en el inglés americano, pero es moderadamente común en el inglés británico . En otros países, el término tiende a referirse solo a envases artificiales.
En los Estados Unidos, los tanques de almacenamiento operan bajo ninguna (o muy poca) presión, lo que los distingue de los recipientes a presión . Los tanques de almacenamiento son a menudo de forma cilíndrica, perpendiculares al suelo con fondos planos y un techo fijo frangible o flotante. Por lo general, existen muchas regulaciones ambientales que se aplican al diseño y operación de los tanques de almacenamiento, a menudo dependiendo de la naturaleza del fluido que contienen. Los tanques de almacenamiento sobre el suelo (AST) difieren de los tanques de almacenamiento subterráneos (UST) en los tipos de regulaciones que se aplican. Los tanques de almacenamiento sobre el suelo se pueden utilizar para almacenar materiales como petróleo, desechos, agua, productos químicos y otros materiales peligrosos, todo ello cumpliendo estrictas normas y regulaciones de la industria. [2]
Los reservorios pueden estar cubiertos, en cuyo caso pueden denominarse tanques o reservorios de almacenamiento cubiertos o subterráneos. Los tanques de agua cubiertos son comunes en las áreas urbanas.
Los tanques de almacenamiento están disponibles en muchas formas: cilíndricos verticales y horizontales; parte superior abierta y parte superior cerrada; fondo plano, fondo cónico, fondo inclinado y fondo de plato. Los tanques grandes tienden a ser cilíndricos verticales, o tener esquinas redondeadas en la transición de la pared lateral vertical al perfil inferior, para resistir más fácilmente la presión inducida hidrostáticamente hidráulicamente del líquido contenido. La mayoría de los tanques de contenedores para manejar líquidos durante el transporte están diseñados para manejar diferentes grados de presión.
Un gran tanque de almacenamiento a veces se monta en un camión (camión) o en un remolque de camión articulado , que luego se llama camión cisterna .
En los EE. UU., Las emisiones al aire, que corresponden a pérdidas por productos básicos líquidos utilizables y / o productos vendibles, generalmente deben someterse a permisos de calidad del aire según la Ley Federal de Aire Limpio. La cuantificación de las emisiones potenciales para propósitos de permisos se logra con mayor frecuencia mediante la aplicación de las ecuaciones de emisión publicadas en el Capítulo 7.1 del AP-42 de la EPA de EE. UU .: Compilación de factores de emisión atmosférica.
Características especiales
Dado que la mayoría de los líquidos pueden derramarse, evaporarse o filtrarse incluso por la abertura más pequeña, se debe prestar especial atención a su manipulación segura. Por lo general, esto implica la construcción de un atado o dique de contención alrededor del tanque, para que cualquier fuga pueda ser contenida de manera segura.
Algunos tanques de almacenamiento necesitan un techo flotante además o en lugar del techo y la estructura fijos. Este techo flotante sube y baja con el nivel del líquido dentro del tanque, disminuyendo así el espacio de vapor por encima del nivel del líquido. Los techos flotantes se consideran un requisito de seguridad y una medida de prevención de la contaminación para muchas industrias, incluida la refinación de petróleo.
En los Estados Unidos, los tanques de metal en contacto con el suelo y que contienen productos derivados del petróleo deben protegerse de la corrosión para evitar el escape del producto al medio ambiente. [3] La técnica de control de la corrosión más eficaz y común para el acero en contacto con el suelo es la protección catódica . Fuera de los Estados Unidos y en algunos lugares de los Estados Unidos, a menudo se utilizan cimientos de soporte de tanques elevados con un acabado de mezcla de arena y betún. Este tipo de cimentaciones mantienen las placas del fondo del tanque libres de agua, evitando así la corrosión.
Para refinerías
Los tanques para un fluido en particular se eligen de acuerdo con el punto de inflamación de esa sustancia. Generalmente en refinerías y especialmente para combustibles líquidos , existen tanques de techo fijo y tanques de techo flotante.
- Los tanques de techo fijo están diseñados para líquidos con puntos de inflamación muy altos (por ejemplo, fuel oil , agua, betún , etc.) Son habituales los techos cónicos, los techos abovedados y los techos tipo paraguas. Estos están aislados para evitar la obstrucción de ciertos materiales, en los que el calor es proporcionado por bobinas de vapor dentro de los tanques. Los tanques de techo abovedado están diseñados para tanques que tienen una presión de almacenamiento ligeramente más alta que la de la atmósfera (por ejemplo, aceite de decantación).
- Los tanques de techo flotante se dividen en términos generales en tanques de techo flotante externos (generalmente llamados tanques de techo flotante: tanques FR) y tipos de techo flotante interno (tanques IFR).
Los tanques IFR se utilizan para líquidos con puntos de inflamación bajos (por ejemplo, ATF , MS. Gasolina , etanol ). Estos tanques no son más que tanques de techo cónico con un techo flotante en el interior que viaja hacia arriba y hacia abajo junto con el nivel del líquido. Este techo flotante atrapa el vapor de combustibles de bajo punto de inflamación. Los techos flotantes se apoyan con patas o cables sobre los que descansan. Los tanques FR no tienen techo fijo (está abierto en la parte superior) y solo tienen techo flotante. En estos tanques se almacenan líquidos de punto de inflamación medio como nafta , queroseno , diesel y petróleo crudo .
Uno de los mejores tipos que se encuentran en las áreas mineras es el tanque de techo abierto, generalmente para almacenar lodos minerales. Estos son los tanques de almacenamiento más fáciles de construir.
Otras clasificaciones que se pueden hacer para los tanques de almacenamiento se basan en su ubicación en una refinería:
- COT- tanque de petróleo crudo-edades
- PIT- tanques de almacenamiento intermedio y de producto
- DESPACHO- zona de despacho de tanques
- SERVICIOS PÚBLICOS: tanques fabricados en el área de la central eléctrica, para almacenamiento de agua, etc.
- Tanques OSBL: los primeros 3 tipos se encuentran debajo de los tanques de límite de batería exterior
- Tanques ISBL: generalmente son mini tanques que se encuentran en las unidades de producción de una refinería (como tanques de neutralización, tanques de agua, etc.)
Como los puntos de inflamación de los combustibles son muy bajos, los tanques suelen ser esféricos (conocidos como esferas), para almacenar GLP, hidrógeno, hexano, nitrógeno, oxígeno, etc.
Otros tipos de tanque
Atmosférico
Un tanque atmosférico es un recipiente para contener un líquido a presión atmosférica . Los principales códigos de diseño para tanques atmosféricos soldados son API 650 y API 620. API 653 se utiliza para el análisis de tanques de almacenamiento en servicio. En Europa, el código de diseño es EN14015 utilizando casos de carga del Eurocódigo 3 (EN 1993), parte 4-2.
Alta presión
En el caso de un gas licuado como el hidrógeno o el cloro , o un gas comprimido como el gas natural comprimido o MAPP , el tanque de almacenamiento debe estar hecho para soportar las presiones a veces inmensas que ejerce el contenido. Estos tanques pueden denominarse cilindros y, al ser recipientes a presión , a veces se excluyen de la clase de "tanques".
Tanques de almacenamiento térmico
Una forma de almacenamiento de energía térmica estacional (STES) es el uso de grandes tanques de agua de superficie que están aislados y luego cubiertos con bermas de tierra para permitir el calor solar-térmico durante todo el año que se recolecta principalmente en el verano para calefacción durante todo el año. . [4] Una tecnología relacionada se ha generalizado en los sistemas de calefacción de distrito daneses. El medio de almacenamiento térmico es grava y agua en pozos grandes, poco profundos y revestidos que están cubiertos con aislamiento, tierra y césped. [5]
Los tanques de hielo y aguanieve se utilizan para períodos cortos de frío para uso en aire acondicionado, lo que permite que el equipo de refrigeración funcione por la noche cuando la energía eléctrica es menos costosa, pero proporciona refrigeración durante las horas calurosas del día.
Tanque de leche
En la producción lechera, un tanque de enfriamiento de leche a granel es un tanque de almacenamiento grande para enfriar y mantener la leche a una temperatura fría hasta que pueda ser recogida por un transportista de leche. Dado que la leche sale de la ubre a aproximadamente 35 ° C y conserva una resistencia natural a las bacterias después de la extracción, los tanques de leche se utilizan para enfriar rápidamente a una temperatura de almacenamiento de alrededor de 4 ° C a 6 ° C y evitar un mayor crecimiento de microorganismos. [6] El tanque de enfriamiento de leche a granel es un importante equipo de producción de leche. Suele ser de acero inoxidable y se utiliza todos los días para almacenar la leche cruda en la finca en buen estado. Debe limpiarse después de cada recolección de leche. El tanque de enfriamiento de la leche puede ser propiedad del agricultor o ser alquilado al agricultor por la planta lechera.
Tanque séptico
Un tanque séptico es parte de un sistema de tratamiento de aguas residuales a pequeña escala , a menudo denominado sistema séptico. Los sistemas sépticos se utilizan comúnmente para tratar aguas residuales de hogares y pequeñas empresas en áreas rurales y suburbanas. [7] Consiste en el tanque y un campo de drenaje séptico . El agua residual ingresa al tanque donde los sólidos pueden asentarse y la espuma flota. La digestión anaeróbica ocurre en los sólidos sedimentados, reduciendo el volumen de sólidos. El agua liberada por el sistema normalmente es absorbida por el campo de drenaje sin necesidad de ningún tratamiento adicional.
Tanques de "almacenamiento" móviles
Si bien no es estrictamente un tanque de "almacenamiento", los tanques móviles comparten muchas de las mismas características de los tanques de almacenamiento. Además, deben estar diseñados para hacer frente a una carga pesada que se derrama y el riesgo de colisión u otro accidente. Algunos de ellos incluyen los petroleros transoceánicos y los buques de GNL ; vagones cisterna de ferrocarril ; y los camiones cisterna que viajan por carretera y carretera . También se incluyen los tanques de retención, que son los tanques que almacenan los desechos de los inodoros en vehículos recreativos , botes y aviones.
Materiales de construcción
Si bien el acero y el concreto siguen siendo una de las opciones más populares para los tanques, los tanques de plástico reforzado con vidrio , termoplásticos y polietileno están ganando popularidad. Ofrecen menores costos de construcción y mayor resistencia química, especialmente para el almacenamiento de especialidades químicas. Existen varios estándares relevantes, como el Estándar Británico 4994 (1989), DVS ( Instituto Alemán de Soldadura ) 2205 y ASME (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos) RTP-1 [8] que brindan asesoramiento sobre el grosor de la pared, los procedimientos de control de calidad y las pruebas. procedimientos, acreditación, criterios de fabricación y diseño del producto final.
Fallos del tanque
Ha habido numerosas fallas catastróficas de los tanques de almacenamiento, una de las más notorias fue la que ocurrió en Boston, Massachusetts, EE. UU. El 14 de enero de 1919. El tanque grande solo se había llenado ocho veces cuando falló, y la ola resultante de melaza mató a 21 personas en los alrededores. El desastre de la melaza de Boston fue causado por un diseño y una construcción deficientes, con una pared demasiado delgada para soportar cargas repetidas del contenido. El tanque no había sido probado antes de su uso llenándolo con agua y también estaba mal remachado. El propietario del tanque, United States Industrial Alcohol Company , pagó $ 300,000 (casi $ 4 millones en 2012) en compensación a las víctimas o sus familiares.
Ha habido muchos otros accidentes causados por tanques desde entonces, a menudo causados por soldadura defectuosa o por acero de calidad inferior . Los nuevos inventos han solucionado al menos algunos de los problemas más comunes relacionados con el sello de los tanques. [9] [10] Sin embargo, los tanques de almacenamiento también presentan otro problema, sorprendentemente, cuando están vacíos. Si se han utilizado para contener petróleo o productos derivados del petróleo como la gasolina , la atmósfera de los tanques puede ser altamente explosiva ya que el espacio se llena de hidrocarburos . Si se inician nuevas operaciones de soldadura, las chispas pueden encender fácilmente el contenido, con resultados desastrosos para los soldadores. El problema es similar al de los búnkeres vacíos en los buques cisterna , que ahora deben usar una manta de gas inerte para evitar la acumulación de atmósferas explosivas a partir de residuos.
Imagenes
Cilindros de oxígeno y gas MAPP
Tanque de enfriamiento de leche
Tanques de combustible
Tanque séptico
Camión cisterna
Varios tanques grandes en un aeropuerto. Para la escala, observe las barreras de hormigón en las carreteras.
Tanque de almacenamiento de combustible subterráneo para estación de servicio
Etimología
La palabra "tanque" originalmente significaba "lago artificial" y vino de la India, tal vez a través del tanque portugués . Puede tener alguna conexión con:
- Algunas palabras del idioma indio son similares a "tak" o "tanque" y que significan " depósito de agua". En sánscrito, un estanque o depósito de retención se llama tadaka . Gujarati talao significa "lago artificial". Estos usos de la palabra se incorporaron al idioma inglés. [11]
- El verbo árabe istanqa`a اِسْتَنْقَعَ = "[es decir, algo de líquido] se acumuló y se estancó".
Ver también
- Acuario : tanque de agua transparente para peces y especies que habitan en el agua, también conocido como "pecera".
- Tanque de lastre
- Tanque de productos químicos - Contenedores de almacenamiento para productos químicos
- Depósito de caída: depósitos externos que se utilizan para transportar combustible adicional en la aviación.
- Dunk tank - Atracción con el objetivo de dejar caer un objetivo en un tanque de agua.
- Tanque de techo flotante externo
- Tanque de techo fijo
- Depósito de combustible
- Tanque de riego , en la India, un lago o embalse artificial de cualquier tamaño
- Tanque de aislamiento : ambiente negro oscuro, a prueba de luz e insonorizado calentado a la misma temperatura que la piel
- Tanque de agua de lluvia
- Tanque giratorio : dinámica de fluidos, utilizado para experimentos de mecánica de fluidos
- Tanque de buceo : cilindro de gas comprimido de alta presión que se utiliza para almacenar y suministrar gas respirable para bucear un recipiente que contiene un suministro de aire para respirar bajo el agua.
- Tanque de almacenamiento , para abrevadero
- Tanque del templo : pozos o depósitos construidos como parte del complejo del templo cerca de los templos indios, en la India, un pozo o depósito construido como parte de un complejo del templo
- Tanque de almacenamiento subterráneo : un tanque de almacenamiento parcial o totalmente subterráneo.
- Tanque de agua - Recipiente para almacenar agua
Referencias
- ^ "Tanque - Definición de tanque por Merriam-Webster" . Archivado desde el original el 16 de febrero de 2015.
- ^ "Tanques de almacenamiento sobre el suelo" . www.pttg.com . Consultado el 13 de febrero de 2018 .
- ^ Código de Regulaciones Federales 40 CFR § 280.31 Archivado el 12 de junio de 2011 en la Wayback Machine Operación y mantenimiento de protección contra la corrosión.
- ^ Pauschinger T. (2012). Calefacción de distrito solar con almacenamiento de energía térmica estacional en Alemania Archivado el 18 de octubre de 2016 en la Wayback Machine . Presentación. Semana Europea de la Energía Sostenible, Bruselas. 18 a 22 de junio de 2012.
- ^ Holm L. (2012). Experiencias a largo plazo con la calefacción urbana solar en Dinamarca [ enlace muerto permanente ] . Presentación. Semana Europea de la Energía Sostenible, Bruselas. 18 a 22 de junio de 2012.
- ^ Reino Unido, DeLaval -. "DeLaval - Productos de refrigeración y almacenamiento de leche" . www.delaval.co.uk . Consultado el 13 de febrero de 2018 .
- ^ "Sistemas sépticos" . www.nyc.gov . Consultado el 13 de febrero de 2018 .
- ^ ASME RTP-1-2005 Parte 1-110 (Alcance del estándar)
- ^ "Mezclador de limpieza de tanques industriales" . Waterline Tank Technologies LLC. Archivado desde el original el 19 de agosto de 2013 . Consultado el 19 de julio de 2013 .
- ^ "1910.110 (e) (4) (i)" . Departamento de Trabajo de los Estados Unidos - OSHA. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2011 . Consultado el 19 de julio de 2013 .
- ^ "Arquitectura del subcontinente indio - glosario" . Archivado desde el original el 12 de abril de 2012 . Consultado el 18 de diciembre de 2006 .
- Philip E. Myers (1997). Tanques de almacenamiento sobre el suelo . Educación McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-044272-6.
- Investigación sobre "Tanques de plástico químico" por Mech Group, un ejemplo de tanques de cilindro de plástico (tanques de plástico-polietileno ) publicado por Justin Roberts
enlaces externos
- Uso de tanques y recipientes de almacenamiento en la industria del petróleo y el gas
- Código de Registro Federal - CFR Título 21 Parte 129 Esta información es un extracto del Código de Registro Federal, un documento del gobierno de los EE. UU., Se publica como parte del Registro Federal, estas son reglas y pautas gubernamentales de diseño de tanques de agua y sugerencias para instalaciones. Estos datos se encuentran de forma incremental en el CFR.
- Fallos del tanque de plástico
- Sugerencias de tanques de almacenamiento para aplicaciones de grado alimenticio Mejores prácticas de la FDA para el manejo de tanques.
- Cálculos de tanques de almacenamiento atmosférico (API 650 y API 653)