Investigación desarrollada y enviada por: Ing. Carlos Alderetes
cares@arnet.com.ar
INTRODUCCION
La recepción, almacenaje, transferencia
y despacho
de
líquidos en
las plantas de
procesos constituye una operación frecuente e importante en muchas industrias. En
algunos casos, como el de las plantas de almacenaje de petróleo, combustibles o de
gases
licuados
representan
estas
operaciones
su
única y
más
importante actividad. En
otras
industrias puede
necesitarse
manejar
tanto productos químicos,
alimenticios,
combustibles como efluentes y gases licuados simultáneamente.
Esta
variedad de productos de
los que
se pueden
requerir distintas cantidades en stock,
tienen obviamente requerimientos comunes como específicos para su almacenaje
y
manipuleo, razón por
la que el proyecto de estas
instalaciones deberá efectuarse
siguiendo
las
Normas y
mejores
practicas
de
ingeniería
vigentes y
bajo
una
visión
de
conjunto.
OBJETIVOS
La lectura atenta y análisis del trabajo permitirán al lector:
Entender el marco general de actividades ingenieriles que exigen estas instalaciones
Analizar los riesgos potenciales que implica manejar productos peligrosos y los
medios para minimizar las posibilidades de accidentes industriales
Segmentar
los productos
manejados en
función de su
uso
y
compatibilidad química
con otros almacenados en la planta
Conocer las Normas y Códigos de ingeniería de aceptación global para el proyecto y
diseño de las instalaciones involucradas
Integrar
los conocimientos de
las distintas disciplinas relacionadas en
el análisis
y
visión global de estas instalaciones
MANEJO DE LIQUIDOS EN PLANTAS INDUSTRIALES
El diagrama de flujo y el balance de masas de una planta de procesos nos permite
conocer
los
flujos
másicos que circulan
a
través de
las
instalaciones como así
también
determinar las capacidades requeridas de los equipos necesarios. Esta información junto
a la proporcionada por
la
ingeniería de procesos nos da
idea de
las propiedades
físicoquímicas de
los
productos
involucrados
y
de
las
exigencias
para
su
manejo.
Nos
permite también conocer las transformaciones que sufrirán en el proceso y las
condiciones bajo las cuales se desarrollarán (presión, temperaturas, concentración, etc.) Así
resultará que podemos estar frente al manejo de líquidos sencillos como el agua como
frente a otros complejos: alimenticios (lácteos, jugos cítricos), ácidos, álcalis,
solventes, efluentes, gases licuados, combustibles, etc.
Algunos de estos productos participarán como materia prima y otros como insumos
específicos en
el
proceso
o
para servicios generales. Tal es el caso de los ácidos que
pueden emplearse en diversas industrias químicas (CPI) como reactantes, solventes y
catalizadores. Análogamente, los álcalis pueden emplearse también como reactantes,
neutralizantes y como catalizador en la fabricación de productos farmacéuticos,
químicos, celulosa y papel, jabones y detergentes, etc. También los gases licuados
podrán ser utilizados como insumos en algunos procesos (C02 en la fabricación de
bebidas carbonatadas, N2 como inertizante o GLP como combustible).
Visto el amplio campo de productos y usos en la industria, está claro que al momento de
organizar el proyecto de
las
instalaciones para el
manejo
de
los
mismos será
necesario
contar con un criterio de segmentación que nos permita agruparlos para su tratamiento.
CLASIFICACION DE PRODUCTOS ALMACENADOS
Criterio de segmentación
Con
los
fines de almacenamiento,
la
segmentación de
las
sustancias que se encuentran
en las plantas industriales se hará según el uso que se le da a las mismas. Esta
clasificación engloba
en
siete
grupos
las
sustancias
cuya
utilización
es común
a
gran
parte de las industrias químicas de proceso (CPI). Como veremos, este criterio no es
arbitrario sino que obedece a un conjunto de razones vinculadas no solo a aspectos
operativos sino fundamentalmente a cuestiones de seguridad industrial.
Cada
planta
industrial podrá
utilizar
también
otras
sustancias
químicas
dentro
de
sus
procesos productivos, para cuyo manejo y almacenamiento se tendrán en cuenta las
reglamentaciones específicas de cada una de ellas.
La
razón
primordial
de
esta
forma
de
clasificación
se
debe
a
la
necesidad
de
plantear
lineamientos generales para la realización del diseño preliminar de las instalaciones
asociadas. Siguiendo este criterio adoptado encontramos:
Combustibles:
se
consideran como
tales a aquellas sustancias de
uso común en
la
industria que actúan como proveedoras de la energía térmica necesaria para los
procesos que se llevan a cabo en la misma.
Acidos y álcalis: se incluyen productos tanto inorgánicos como orgánicos.
Solventes:
se
consideran
a
los
productos
químicos
que
se
utilizan exclusivamente
para disolver otras sustancias con
los
fines de separar componentes de
una
mezcla.
Entre los más utilizados están: benceno, tolueno, éter etílico, éter de petróleo.
Oxidantes y reductores: a aquellas sustancias utilizadas con fines catalíticos.
Líquidos criogénicos: de acuerdo al
National Institute of Standards and
Technology (NIST),
se entienden como tales a todos aquellos
líquidos cuyas
temperaturas son menores a –150°C. Se incluyen en este grupo productos tales
como el 02, N2, He, GNL, etc.
TABLA N°1 – SEGMENTACION DE PRODUCTOS EN CPI
Gaseosos
Gas natural
Líquidos
Fuel oil, gasoil
GLP, Butano (gases licuados)
Combustibles
Sólidos
Biomasa
Inorgánicos
Ác. sulfúrico, nítrico,
clorhídrico.
Ácidos
Orgánicos
Ác. Acético, cítrico
Álcali
Hidróxido de sodio, de potasio, de amonio
Oxidantes
Permanganatos, peróxidos, percloratos, cloratos, cloritos,
nitratos
Solventes
Éter etílico, éter de petróleo, benceno, tolueno
Reductores
Amoníaco, compuestos orgánicos
Fluidos Criogénicos
oxígeno, nitrógeno, helio, GNL
ANALISIS DE RIESGOS POTENCIALES
EN EL ALMACENAJE DE LÍQUIDOS
En
las plantas
industriales al almacenar productos químicos
existen riesgos potenciales
de accidentes. Estos riesgos pueden originarse o provenir de muy diversas fuentes, a
saber:
1.
sobrepresión o vacío (roturas de recipientes por explosión o implosión)
2.
fugas y derrames
3.
mezclas de productos incompatibles químicamente
4.
alteración de las condiciones de almacenamiento (temp y presión), entre otras
5.
cargas eléctricas
6.
causas naturales (terremotos, ciclones, alta temperatura ambiental, rayos, etc.)
7.
errores operativos o fallas de componentes, etc.
Debido a sus propiedades
físicas
y químicas,
un
mismo producto puede
generar
diferentes riesgos
y problemas. En este sentido es
importante recordar que
no es
necesario que un producto se encuentre en grandes cantidades como para generar un
accidente de importantes consecuencias
Los accidentes posibles de ocurrir pueden afectar gravemente la salud del hombre,
provocar daños materiales en la planta industrial y perjudicar al medio ambiente.
Los riesgos principales enumerados a continuación, tienen una fuerte interrelación entre
sí, y la mayoría de las veces la consecuencia de una falla se transforma en causa de otra,
dándose el
fenómeno de reacciones en cadena o efecto dominó que potencia el
problema inicial. El orden de prioridad para ponderar los riesgos es:
Los que afectan directamente a las personas dentro y fuera de la fábrica.
Incendio / explosión
Emisiones tóxicas
Corrosividad
Los que dañan seriamente al medio ambiente
Fugas / derrames
Corrosión
Emisiones tóxicas
Los que ocasionan pérdidas materiales
Incendio / explosión
Corrosividad
-
Pérdidas por evaporación
Cada familia de productos tiene en general un grado de riesgo característico que lo
diferencia o asocia a otros, razón por
la que
los accidentes pueden derivarse
de
cualquier de ellos y están analizados en la tabla siguiente.
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