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3 términos, definiciones y términos abreviados
A los efectos de este documento, se aplican los siguientes términos, definiciones y
términos abreviados.
3.1 Acumulación
Aumento de presión sobre la presión de trabajo máxima permitida o la presión de
diseño del recipiente permitida durante la descarga a través del dispositivo de alivio
de presión.
NOTA La acumulación se expresa en unidades de presión o como porcentaje de
MAWP o presión de diseño. Las acumulaciones máximas permitidas están
establecidas por códigos de diseño de presión para operaciones de emergencia y
contingencias de incendio.
3.2
presión de ajuste ajustada
Presión estática de entrada a la que se ajusta una válvula de alivio de presión para
que se abra en el banco de pruebas Ver presión de ajuste (3.19).
NOTA 1 La presión de disparo ajustada es equivalente a la presión de disparo para
instalaciones de final de línea de montaje directo.
NOTA 2 La presión de ajuste ajustada incluye correcciones para las condiciones de
servicio de contrapresión superpuesta.
3.3
Unidad Térmica Británica
Btu
unidad de calor que aumenta la temperatura de una libra de agua en un grado
Fahrenheit
3.4
ventilación de emergencia
Se requiere ventilación cuando existe una condición anormal, como bobinas de
calentamiento internas rotas o un incendio externo. ya sea dentro o fuera de un
tanque
3.5
tanque no refrigerado
recipiente que almacena material en estado líquido sin la ayuda de refrigeración, ya
sea por evaporación del tanque contenido o por un sistema de refrigeración
circulante
NOTA Generalmente, la temperatura de almacenamiento es cercana o superior a la
temperatura ambiente.
3.6
metros cúbicos normales por hora
Nm3/hora
Unidad SI para el caudal volumétrico de aire o gas a una temperatura de 0 °C y una
presión de 101,3 kPa, expresado en metros cúbicos por hora
3.7
ventilación normal
ventilación requerida debido a requisitos operativos o cambios atmosféricos
3.8
presión demasiada
aumento de presión en la entrada de la válvula PV por encima de la presión
establecida, cuando la válvula PV está aliviando
NOTA 1 La sobrepresión se expresa en unidades de presión o como porcentaje de
la presión de ajuste.
NOTA 2 El valor o magnitud de la sobrepresión es igual al valor o magnitud de la
acumulación cuando la válvula se establece en la presión de trabajo máxima
permitida o la presión de diseño y las pérdidas en la tubería de entrada son cero.
3.9
petróleo
petróleo crudo
3.10
productos derivados del petróleo
materiales hidrocarbonados u otros productos derivados del petróleo crudo
3.11
válvula PV
Válvula con carga de peso, operada por piloto o cargada por resorte, utilizada para
aliviar el exceso de presión y/o vacío que ha desarrollado en un tanque
3.12
capacidad nominal de alivio
capacidad de flujo de un dispositivo de alivio expresada en términos de flujo de aire
en condiciones estándar o normales en un punto designado de presión o vacío
NOTA La capacidad nominal de alivio se expresa en SCFH o Nm3/h.
3.13
tanque refrigerado
recipiente que almacena líquido a una temperatura por debajo de la temperatura
atmosférica con o sin la ayuda de refrigeración, ya sea por evaporación del
contenido del tanque o por un sistema de refrigeración circulante
3.14
dispositivo de alivio
dispositivo utilizado para aliviar el exceso de presión y/o vacío que se ha
desarrollado en un tanque
3.15
Presión de relevo
presión en la entrada de un dispositivo de alivio cuando el fluido fluye a la capacidad
de alivio requerida
3.16
capacidad de flujo requerida
Flujo a través de un dispositivo de alivio necesario para evitar una presión o un vacío
excesivos en un tanque en las condiciones de funcionamiento o de emergencia más
severas.
3.17
rollover
movimiento de masa incontrolado de líquido almacenado, corrigiendo un estado
inestable de líquidos estratificados de diferentes densidades y resultando en una
evolución significativa del vapor del producto
3.18
pies cúbicos estándar por hora
SCFH
Unidad USC para caudal volumétrico de aire o gas (igual que aire libre o gas libre)
a una temperatura de 15,6 °C (60 °F) y una presión absoluta de 101,3 kPa (14,7
psi), expresada en pies cúbicos por hora
3.19
Presión de ajuste
presión manométrica en la entrada del dispositivo en la que se establece el
dispositivo de alivio para comenzar a abrirse en condiciones de servicio
3.20
inhalación térmica (thermal inbreathing)
movimiento de aire o gas de inertización en un tanque cuando los vapores en el
tanque se contraen o se condensan como resultado de cambios climáticos (por
ejemplo, una disminución de la temperatura atmosférica)
3.21
espiración térmica (thermal out-breathing)
movimiento de vapores fuera de un tanque cuando los vapores en el tanque se
expanden y el líquido en el tanque se vaporiza como resultado de los cambios
climáticos (por ejemplo, un aumento en la temperatura atmosférica)
3.22
área mojada
área de superficie de un tanque expuesta a líquido en el interior y al calor de un
incendio en el exterior
4 tanques sobre el suelo no refrigerados
4.1 Generalidades
La cláusula 4 cubre las causas de sobrepresión o vacío; determinación de los
requisitos de ventilación; medios de ventilación; selección e instalación de
dispositivos de ventilación.
4.2 Causas de sobrepresión o vacío
4.2.1 Generalidades
Al determinar las posibles causas de sobrepresión o vacío en un tanque, considere
lo siguiente:
a) movimiento de líquido hacia adentro o hacia afuera del tanque;
b) respiración del tanque debido a cambios climáticos (por ejemplo, cambios de
presión y temperatura);
c) exposición al fuego;
d) otras circunstancias resultantes de fallas en los equipos y errores de operación.
Puede haber circunstancias adicionales que deben ser consideradas pero que no
están incluidas en esta Norma Internacional Estándar.
4.2.2 Movimiento de líquido dentro o fuera de un tanque
El líquido puede entrar o salir de un tanque por bombeo, por flujo de gravedad o por
presión de proceso.
El vacío puede resultar de la salida de líquido de un tanque. La sobrepresión puede
resultar de la entrada de líquido en un tanque y de la vaporización, incluida la
evaporación del líquido de alimentación, que se produce debido a la entrada del
líquido.
La evaporación del líquido de alimentación puede ser significativa para la
alimentación que está cerca o por encima de su punto de ebullición a la presión en
el tanque. Ver 4.3 para los métodos de cálculo.
4.2.3 Cambios climáticos
El vacío puede ser el resultado de la contracción o condensación de vapores
causada por una disminución de la temperatura atmosférica, temperatura u otros
cambios climáticos, como cambios de viento, precipitaciones, etc. La sobrepresión
puede resultar de la expansión y vaporización causadas por un aumento en la
temperatura atmosférica o cambios climáticos. Ver 4.3 para los métodos de cálculo.
4.2.4 Exposición al fuego
La sobrepresión resulta de la expansión de los vapores y la vaporización del líquido
que ocurre cuando un tanque absorbe el calor de un fuego externo. Ver 4.3.3 para
los métodos de cálculo.
4.2.5 Otras circunstancias
4.2.5.1 Generalidades
Cuando se están determinando las posibles causas de sobrepresión o vacío en un
tanque, otras circunstancias que resulten de fallas del equipo y errores de operación
deben ser considerados y evaluados. Métodos de cálculo para estas otras
circunstancias no se proporcionan en esta Norma Internacional.
4.2.5.2 Irrupción de vapor de transferencia de presión
La transferencia de líquidos desde otras embarcaciones, camiones cisterna y
vagones cisterna puede ser asistida o lograda en su totalidad por presurización del
recipiente de suministro con un gas, pero el tanque receptor puede encontrar un
aumento de flujo al final de la transferencia debido a la ruptura del vapor.
Dependiendo de la presión preexistente y el espacio de cabeza libre en el tanque
receptor, el volumen de gas adicional puede ser suficiente para sobrepresionar el
tanque. El caso de control es una transferencia que llena el tanque receptor de modo
que queda poco espacio libre para absorber el aumento de presión.
4.2.5.3 Almohadillas inertes y purgas
Se proporcionan almohadillas inertes y purgas en los tanques para proteger el
contenido de los tanques de la contaminación, mantener
atmósferas no inflamables en los tanques y reducir la extensión de la envoltura
inflamable de los vapores ventilados
de los tanques. Un sistema de almohadilla inerte y purga normalmente tiene un
regulador de suministro y un regulador de contrapresión para mantener la presión
del tanque interior dentro de un rango operativo estrecho. La falla del regulador de
suministro puede resultar en flujo de gas sin restricciones hacia el tanque y la
subsiguiente sobrepresión del tanque, flujo de gas reducido o pérdida completa del
flujo de gas. La falla en el cierre del regulador de contrapresión puede resultar en
una salida bloqueada y sobrepresión. Si el regulador de contrapresión está
conectado a un sistema de recuperación de vapor, su falla abierta puede resultar en
vacío.
4.2.5.4 Transferencia de calor anormal
El vapor, el agua templada y el aceite caliente son medios de calentamiento
comunes para tanques cuyo contenido es necesario mantener a temperaturas
elevadas. Falla de la válvula de control de suministro de un tanque, elemento sensor
de temperatura o sistema de control puede causar un aumento de la entrada de
calor al tanque. La vaporización del líquido almacenado en el tanque puede
resultará en una sobrepresión del tanque.
Los tanques calentados que tienen dos fases líquidas presentan la posibilidad de
una rápida vaporización si la fase inferior se calienta hasta el punto en que su
densidad se vuelve menor que la densidad del líquido que se encuentra sobre él.
Se recomienda especificar las prácticas de diseño y operación para evitar estas
condiciones.
Si un tanque que se mantiene a temperaturas elevadas está vacío, puede
producirse una vaporización excesiva de la alimentación cuando el tanque está
completado. Si el sistema de control de temperatura del tanque está activo con el
elemento sensor expuesto al vapor, el medio de calentamiento del tanque puede
circular a la velocidad máxima con la pared del tanque a la temperatura máxima. El
llenado bajo tales condiciones puede resultar en una vaporización excesiva de la
alimentación. La vaporización excesiva de la alimentación se detiene tan pronto
como las paredes se hayan enfriado y el nivel del fluido cubra el elemento sensor.
Para un tanque con una camisa o serpentines de enfriamiento, la vaporización del
líquido como resultado de la pérdida de flujo de refrigerante debe ser considerado.
4.2.5.5 Fallo interno de los dispositivos de transferencia de calor
La falla mecánica del dispositivo interno de calentamiento o enfriamiento de un
tanque puede exponer el contenido del tanque al calentamiento o medio de
refrigeración utilizado en el dispositivo. En tanques de baja presión, se puede
suponer que la dirección del flujo de la transferencia de calor el medio está en el
tanque cuando el dispositivo falla. Compatibilidad química del contenido del tanque
y la transferencia de calor.
Se considerará el medio. Puede ser necesario aliviar el medio de transferencia de
calor (por ejemplo, vapor).
4.2.5.6 Sistemas de tratamiento de ventilación
Si el vapor de un tanque se recolecta para su tratamiento o eliminación mediante un
sistema de tratamiento de ventilación, el sistema de recolección de ventilación
puede fallar Este fallo deberá ser evaluado. Las fallas que afectan la seguridad de
un tanque pueden incluir contrapresión desarrollada a partir de problemas en la
tubería (bolsas llenas de líquido y acumulación de sólidos), ventilación de otros
equipos o descarga en el cabezal o bloqueo debido a falla del equipo. Un dispositivo
de ventilación de emergencia que alivia a la atmósfera, configurada a una presión
más alta que el sistema de tratamiento de ventilación, se puede usar si es
apropiado.
4.2.5.7 Fallo de utilidad
Las fallas de energía y servicios públicos locales y en toda la planta se deben
considerar como posibles causas de sobrepresión o vacío.
La pérdida de energía eléctrica afecta directamente a cualquier válvula motorizada
o controlador y también puede apagar el instrumento.
suministro de aire. Además, los fluidos de refrigeración y calefacción pueden
perderse durante una falla eléctrica.
4.2.5.8 Cambio de temperatura de la corriente de entrada a un tanque
Un cambio en la temperatura de la corriente de entrada a un tanque, provocado por
una pérdida de enfriamiento o un aumento en entrada de calor, puede causar
sobrepresión en el tanque. Una corriente de entrada de temperatura más baja puede
resultar en vapor condensación y contracción, lo que puede causar vacío.
4.2.5.9 Reacciones químicas
El contenido de algunos tanques puede estar sujeto a reacciones químicas que
generan calor y/o vapores. Algunos ejemplos de reacciones químicas incluyen la
adición inadvertida de agua a los tanques de ácido o de ácido gastado, generando
así vapor y/o vaporización de hidrocarburos ligeros; reacciones fuera de control en
tanques que contienen hidroperóxido de cumeno; etc.
En algunos casos, el material puede formar espuma, provocando un alivio bifásico.
Tecnología disponible del grupo de usuarios del Design Institute for Emergency
Relief Systems (DIERS) del Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AICHE) o
del grupo DIERS en Europa se puede utilizar para evaluar estos casos
4.2.5.10 Protección contra sobrellenado de líquidos
Para obtener información sobre la protección contra sobrellenado de líquidos,
consulte API Std 2510, API RP 2350 y EN 13616. Evite el sobrellenado de líquidos
proporcionando salvaguardas de instrumentos y/o acciones de intervención
efectivas del operador.
4.2.5.11 Cambios de presión atmosférica
Un aumento o disminución de la presión barométrica es una posible causa de vacío
o sobrepresión en un tanque. Esto debería ser considerado para tanques de
almacenamiento refrigerados (ver 5.2.1.2).
4.2.5.12 Fallo de la válvula de control
Se considerará el efecto de una válvula de control que falla al abrirse o fallar al
cerrarse para determinar el potencial de presión o vacío debido a desequilibrios de
masa y/o energía. Por ejemplo, la falla de una válvula de control en el líquido. Se
debe considerar la línea a un tanque porque tal falla puede sobrecargar el equipo
de intercambio de calor, lo que resulta en la admisión de material a alta temperatura
en el tanque. Una falla en la válvula de control también puede causar que el nivel
de líquido en un recipiente presurizado que alimenta líquido a un tanque para que
caiga por debajo de la boquilla de salida del recipiente, permitiendo que el vapor a
alta presión para entrar en el tanque (ver 4.2.5.2).
4.2.5.13 Salida de vapor
Si un tanque sin aislamiento se llena con vapor, la tasa de condensación debido al
enfriamiento ambiental puede exceder la tasa de ventilación. tasas especificadas en
esta Norma Internacional. Procedimientos, como el uso de respiraderos grandes
(manways abiertos), controlar la velocidad de enfriamiento del tanque o agregar un
gas no condensable, como aire o nitrógeno, a menudo es necesario para evitar un
vacío interno excesivo.
4.2.5.14 Tanques calientes no aislados
Los tanques no aislados con espacios de vapor excepcionalmente calientes pueden
exceder los requisitos de inhalación térmica en este Norma Internacional durante
una tormenta. La contracción del vapor puede causar un vacío excesivo. Se
recomienda una revisión técnica de los tanques calentados sin aislamiento con
temperaturas de espacio de vapor superiores a 48,9 °C (120 °F)..
4.2.5.15 Explosión/deflagración interna
El contenido del tanque puede encenderse, produciendo una deflagración interna
con sobrepresiones que se desarrollan más rápidamente que algunos dispositivos
de ventilación pueden manejar. Para venteo de explosiones, consulte NFPA 68 y
EN 13237. Para inertización, consulte el Anexo F.
4.2.5.16 Mezcla de productos de diferente composición
La introducción de materiales que son más volátiles que los normalmente
almacenados puede ser posible debido a alteraciones en procesamiento previo o
error humano. Esto puede resultar en una sobrepresión.
4.3 Determinación de los requisitos de ventilación
4.3.1 Generalidades
Es necesario cuantificar los requisitos de venteo para cualquier causa aplicable de
presión o vacío excesivo identificado en base a la guía proporcionada en 4.2 para
establecer la base de diseño para el dimensionamiento de los dispositivos de alivio
o cualquieras otros medios de protección adecuados. Para ayudar en esta
cuantificación, esta Norma Internacional proporciona orientación para el cálculo
detallado relacionado con las siguientes condiciones comúnmente encontradas:
a) inspiración normal resultante de una salida máxima de líquido del tanque (efectos
de transferencia de líquido);
b) la inhalación normal resultante de la contracción o condensación de vapores
causada por una disminución máxima en temperatura del espacio de vapor (efectos
térmicos);
c) exhalación normal resultante de una entrada máxima de líquido en el tanque y
vaporización máxima causado por dicha entrada (efectos de transferencia de
líquido);
d) la exhalación normal resultante de la expansión y vaporización que resulta de un
aumento máximo en temperatura del espacio de vapor (efectos térmicos);
e) ventilación de emergencia resultante de la exposición al fuego.
Al determinar los requisitos de venteo, el requisito de contingencia individual más
grande o cualquier requisito razonable y combinación probable de contingencias se
considerará como base de diseño. Como mínimo, la combinación de los efectos de
transferencia de líquido y los efectos térmicos para la ventilación normal se deben
considerar al determinar el total inspiración o espiración normal.
Con la excepción de los tanques de almacenamiento refrigerados, la práctica común
es considerar solo la inhalación normal total para determinar los requisitos de
ventilación. Es decir, la inhalación de cargas de otras circunstancias descritas en
4.2.5 generalmente no se consideran coincidentes con la inspiración normal. Esto
se considera un enfoque razonable porque la inhalación térmica es una condición
severa y de corta duración.
Para la exhalación total, considere los escenarios descritos en 4.2.5 y determine si
estos deben ser coincidente con los flujos espiratorios normales.
4.3.2 Cálculo de caudales máximos para espiración normal e inspiración normal
4.3.2.1 Generalidades
El método de 4.3.2.1 se basa en cálculos de ingeniería. Consulte el Anexo E para
conocer los supuestos en los que se basa este método de cálculo. Para una
comprensión más detallada de este modelo, consulte las Referencias [21] y [22].
En el Anexo A se proporciona un método alternativo para calcular los flujos de
exhalación normal e inhalación normal.
Se puede usar un método alternativo para tanques/servicios que cumplan con las
condiciones de contorno especificadas en el Anexo A.
Se documentará el método de cálculo utilizado.
Los requisitos de inhalación y exhalación de esta norma internacional son para aire
a temperatura normal o condiciones estándar. El usuario debe corregir los requisitos
de inhalación y exhalación a condiciones normales o estándar para tanques que se
calientan (aíslan) o presurizan a más de 6,9 kPa (1 psi).
4.3.2.2 Capacidades de llenado y descarga de líquidos
4.3.2.2.1 Exhalación (Out-breathing)
La exhalación se determinará de la siguiente manera.
a) El caudal volumétrico espiratorio, Vop, expresado en unidades SI de metros
cúbicos por hora de aire, para productos almacenado por debajo de 40 °C o con
una presión de vapor inferior a 5,0 kPa, será el dado por la Ecuación (1):
(1)
donde Vpf es la tasa máxima de llenado volumétrico, expresada en metros cúbicos
por hora.
La tasa de flujo volumétrico de exhalación, Vop, expresada en unidades USC de
pies cúbicos por hora de aire, para productos almacenado por debajo de 104 °F o
con una presión de vapor inferior a 0,73 psi, será el dado por la Ecuación (2):
(2)
donde Vpf es la tasa máxima de llenado volumétrico, expresada en galones
estadounidenses por minuto.
b) Para productos que contengan componentes más volátiles o gases disueltos (por
ejemplo, aceite enriquecido con metano), realice
un cálculo instantáneo y aumente los requisitos de ventilación de exhalación en
consecuencia.
c) Para productos almacenados a más de 40 °C (104 °F) o con una presión de vapor
superior a 5,0 kPa (0,73 psi), aumentar la exhalación por la tasa de evaporación.
4.3.2.2.2 Inhalación (Inbreathing)
El requisito de ventilación de inhalación, Vip, expresado en unidades SI de metros
cúbicos por hora de aire, será la capacidad de descarga de líquido máxima
especificada para el tanque dada por la Ecuación (3).
(3)
donde Vpe es la tasa máxima de descarga de líquido, expresada en metros cúbicos
por hora.
Calcule el requisito de ventilación de inhalación, Vip, expresado en unidades USC
de pies cúbicos por hora de aire, de acuerdo con la Ecuación (4):
(4)
donde Vpe es la velocidad máxima de descarga de líquido, expresada en galones
estadounidenses por minuto.
4.3.2.3 Inhalación y exhalación térmica
4.3.2.3.1 Generalidades
Considere la exhalación y la inhalación térmicas debidas al calentamiento o
enfriamiento atmosférico de las superficies externas de la carcasa y el techo del
tanque.
4.3.2.3.2 Exhalación térmica
Calcule la exhalación térmica (es decir, el caudal térmico máximo para calentar),
VOT, expresado en SI unidades de metros cúbicos normales por hora de aire, de
acuerdo con la Ecuación (5):
(5)
dónde
Y es un factor para la latitud (ver Tabla 1);
Vtk es el volumen del tanque, expresado en metros cúbicos;
Ri es el factor de reducción para el aislamiento {Ri = 1 si no se usa aislamiento; Ri
= Rinp para tanques parcialmente aislados
[ver Ecuación (10)]; Ri = Rin para tanques completamente aislados [ver Ecuación
(9)]}.
Calcule la exhalación térmica (es decir, el caudal térmico máximo para calentar),
VOT, expresado en USC
unidades como pies cúbicos estándar por hora de aire, de acuerdo con la Ecuación
(6):
(6)
dónde
Y es un factor para la latitud (ver Tabla 1);
Vtk es el volumen del tanque, expresado en pies cúbicos;
Ri es el factor de reducción para el aislamiento {Ri = 1 si no se usa aislamiento; Ri
= Rinp para tanques parcialmente aislados
[ver Ecuación (10)]; Ri = Rin para tanques completamente aislados [ver Ecuación
(9)]}.
El factor Y para la latitud en las Ecuaciones (5) y (6) puede tomarse de la Tabla 1.
4.3.2.3.3 Inhalación térmica
Calcular el caudal térmico máximo durante el enfriamiento, VIT, aumentado en
unidades SI de metros cúbicos normales
por hora de aire, de acuerdo con la ecuacion (7):
(7)
dónde
C es un factor que depende de la presión de vapor, la temperatura promedio de
almacenamiento y la latitud (ver Tabla 2);
Vtk es el volumen del tanque, expresado en metros cúbicos;
Ri es el mismo que para la Ecuación (5).
Calcule el caudal térmico máximo durante el enfriamiento, VIT, expresado en
unidades USC de pies cúbicos estándar
por hora de aire, de acuerdo con la Ecuación (8):
(8)
dónde
C es un factor que depende de la presión de vapor, la temperatura promedio de
almacenamiento y la latitud (ver Tabla 2);
Vtk es el volumen del tanque, expresado en pies cúbicos;
Ri es el mismo que para la Ecuación (5).
4.3.2.4 Factor de reducción para tanques con aislamiento
El caudal térmico para calentar (exhalación térmica) o enfriar (inhalación térmica)
se reduce en aislamiento y depende de las propiedades y el espesor del aislamiento.
Calcule el factor de reducción, Rin, para un tanque completamente aislado como lo
indica la Ecuación (9).
(9)
dónde
h es el coeficiente de transferencia de calor en el interior, expresado en vatios por
metro cuadrado-kelvin;
NOTA Un coeficiente de transferencia de calor interior de 4 W/(m2 K) [0,7 Btu/(h ft2
°F)] se supone comúnmente para tanques típicos.
lin es el espesor de pared del aislamiento, expresado en metros;
λin es la conductividad térmica del aislamiento, expresada en vatios por metro-
kelvin.
EJEMPLO Para un espesor de aislamiento, Lin, igual a 0,1 m, una conductividad
térmica del aislamiento, λin, igual a 0,05 W/(m·K), y un coeficiente de transferencia
de calor, h, igual a 4 W/(m2·K), el factor de reducción, Rin, es igual a 0,11. Así, la
exhalación del tanque aislado es 0,11 veces la del tanque no aislado.
Calcule el factor de reducción, Rinp, para un tanque parcialmente aislado según lo
dado por la Ecuación (10):
(10)
dónde
ATTS es el área total de la superficie del tanque (carcasa y techo), expresada en
metros cuadrados (pies cuadrados);
Ainp es el área de superficie aislada del tanque, expresada en metros cuadrados
(pies cuadrados).
4.3.3 Requisitos para la capacidad de venteo de emergencia para tanques
sujetos a exposición al fuego
4.3.3.1 Generalidades
Cuando los tanques de almacenamiento están expuestos al fuego, la tasa de
ventilación puede exceder la tasa resultante de la exhalación normal.
4.3.3.2 Tanques con fijación débil del techo al armazón
En un tanque de techo fijo con una unión débil (frangible) de techo a carcasa, como
la que se describe en API Std 650, la conexión del techo al armazón fallará antes
que otras soldaduras del tanque, lo que permitirá aliviar el exceso de presión si la
capacidad de ventilación resulta inadecuada. Para un tanque construido con estas
especificaciones, no es necesario considerar requisitos adicionales para ventilación
de emergencia; sin embargo, se pueden usar ventilaciones de emergencia
adicionales para evitar fallas de la junta frangible. Se debe tener cuidado para
garantizar que se cumplan los requisitos actuales para una unión frangible de techo
a carcasa, particularmente para tanques de menos de 15 m (50 pies) de diámetro.
4.3.3.3 Requisitos de alivio de incendios
4.3.3.3.1 Cuando un tanque no esté provisto de una fijación débil del techo al cuerpo
como se describe en 4.3.3.2, el procedimiento dado en 4.3.3.3.2 a 4.3.3.3.7 debe
regir al evaluar la capacidad de ventilación requerida para exposición a incendios.
4.3.3.3.2 Calcular la capacidad de venteo requerida, q, expresada en unidades SI
de metros cúbicos normales por hora de aire, para tanques sujetos a exposición al
fuego según lo dado por la Ecuación (11):
(11)
dónde
Q es la entrada de calor de la exposición al fuego como se indica en la Tabla 3,
expresada en vatios;
F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor
ambiental);
L es el calor latente de vaporización del líquido almacenado a la presión y
temperatura de alivio, expresado en julios por kilogramo;
T es la temperatura absoluta del vapor de alivio, expresada en grados Kelvin;
NOTA Normalmente se supone que la temperatura del vapor de alivio corresponde
al punto de ebullición del fluido almacenado a la presión de alivio.
M es la masa molecular relativa del vapor.
Calcule la capacidad de ventilación requerida, q, expresada en unidades USC de
pies cúbicos estándar por hora de aire, para tanques sujetos a exposición al fuego
según lo dado por la Ecuación (12).
(12)
dónde
Q es la entrada de calor de la exposición al fuego como se indica en la Tabla 4,
expresada en unidades térmicas británicas por hora;
F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor
ambiental);
L es el calor latente de vaporización del líquido almacenado a la presión y
temperatura de alivio, expresado en unidades térmicas británicas por libra;
T es la temperatura absoluta del vapor de alivio, expresada en grados Rankine;
NOTA Normalmente se supone que la temperatura del vapor de alivio corresponde
al punto de ebullición del fluido almacenado en las condiciones de alivio en el
tanque.
M es la masa molecular relativa del vapor.
4.3.3.3.3 Cuando las propiedades del fluido sean similares a las del hexano, la
capacidad de venteo requerida puede ser determinado a partir de la Tabla 5 o la
Tabla 6.
a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la
siguiente manera.
- Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % de la superficie
total o la superficie hasta una altura de 9,14 m sobre grado, cualquiera que
sea mayor.
- Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área
superficial total o el área superficial hasta una altura de 9,14 m por encima
grado, el que sea mayor.
- Para tanques verticales, el área humedecida es igual al área superficial total
de la envolvente vertical hasta una altura de 9,14 m sobre el nivel del suelo.
Para una instalación de tanque vertical en el suelo, el área de las placas de
tierra no se incluye como área mojada. Para un tanque vertical apoyado
sobre el nivel del suelo, es necesario incluir una parte del área del fondo
como superficie mojada adicional. La porción del área del fondo expuesta al
fuego depende del diámetro y la elevación del tanque sobre el nivel del suelo.
Es necesario usar el criterio de ingeniería para evaluar la porción del área
expuesta al fuego.
b Calcule el requisito de ventilación, q, expresado en metros cúbicos normales
por hora de aire como se indica en la Ecuación (13), que se basa en el calor total
absorbido, Q, expresado en vatios, igual a ver ecuación (B.7).
(13)
donde
F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor
ambiental);
ATWS es el área de superficie mojada, expresada en metros cuadrados.
El calor total absorbido, Q, se expresa en vatios para la Ecuación (13). Tabla 7
y la constante 208,2 en la ecuación (13) se deriva de la ecuación (11) y la figura
B.1 usando el calor latente de vaporización del hexano, igual a 334 900 J/kg a
presión atmosférica, y la masa molecular relativa del hexano (86,17) y
suponiendo una temperatura de vapor de 15,6 °C. Este método proporciona
resultados dentro de un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que
tienen propiedades similares (consulte el Anexo B).
a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la
siguiente manera.
- Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % del área superficial total
o el área superficial hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo, lo que sea
mayor.
- Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área superficial total
o el área superficial hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo, lo que sea
mayor.
- Para tanques verticales, el área mojada es igual al área de superficie total del
armazón vertical hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo. Para una
instalación de tanque vertical en el suelo, el área de las placas de tierra no se incluye
como área mojada. Para un tanque vertical apoyado por encima del nivel del suelo,
es necesario incluir una porción del área del fondo como superficie mojada
adicional. La porción del área del fondo expuesta al fuego depende del diámetro y
la elevación del tanque sobre el nivel del suelo. Es necesario usar el criterio de
ingeniería para evaluar la porción del área expuesta al fuego.
b Calcule el requisito de ventilación, q, expresado en pies cúbicos estándar por hora
de aire como se indica en la Ecuación (14), que se basa en el calor total absorbido,
Q, expresado en unidades térmicas británicas por hora, igual a
ver ecuación (B.8):
(14)
dónde
F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor
ambiental);
ATWS es el área de superficie mojada, expresada en pies cuadrados.
El calor total absorbido, Q, se expresa en Btu por hora para la Ecuación (14). Tabla
8 y la constante 1 107 en la ecuación (14) se deriva de la ecuación (12) y la figura
B.2 utilizando el calor latente de vaporización del hexano, igual a 144 Btu/lb a
presión atmosférica, y la masa molecular relativa del hexano (86,17) y asumiendo
una temperatura del vapor de 60 °F. Este método proporciona resultados dentro de
un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que tienen propiedades
similares (ver Anexo B).
a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la
siguiente manera.
Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % de la superficie total o la
superficie hasta una altura de 9,14 m sobre grado, cualquiera que sea mayor.
Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área superficial total
o el área superficial hasta una altura de 9,14 m por encima grado, el que sea mayor.
Para tanques verticales, el área humedecida es igual al área superficial total de la
envolvente vertical hasta una altura de 9,14 m sobre el nivel del suelo. Para
colocación vertical del tanque en el suelo, el área de las placas de tierra no se
incluye como área mojada. Para un tanque vertical apoyado por encima del nivel
del suelo, es necesario incluir una porción del área del fondo como superficie
mojada adicional. La parte de abajo El área expuesta a un incendio depende del
diámetro y la elevación del tanque sobre el nivel del suelo. Es necesario utilizar los
criterios de ingeniería para evaluar la porción del área expuesta al fuego.
b Para superficies mojadas mayores de 260 m2, consulte la Tabla 5
NOTA Esta tabla y la constante 208,2 en la Ecuación (13) se derivan de la Ecuación
(11) y la Figura B.1 usando el calor latente de vaporización del hexano, igual a 334
900 J/kg a presión atmosférica, y la masa molecular relativa del hexano (86,17) y
suponiendo una temperatura de vapor de 15,6 °C. Este método proporciona
resultados dentro de un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que
tienen propiedades similares (ver Anexo B).
a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la
siguiente manera.
Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % del área superficial total
o el área superficial hasta una altura de 30 pies sobre grado, el que sea mayor.
Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área superficial total
o el área superficial hasta una altura de 30 pies por encima grado, el que sea mayor.
Para tanques verticales, el área humedecida es igual al área superficial total del
armazón vertical hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo. Para
colocación vertical del tanque en el suelo, el área de las placas de tierra no se
incluye como área mojada. Para un tanque vertical apoyado por encima del nivel
del suelo, es necesario incluir una porción del área del fondo como superficie
mojada adicional. La parte de abajo El área expuesta a un incendio depende del
diámetro y la elevación del tanque sobre el nivel del suelo. Es necesario utilizar los
criterios de ingeniería al evaluar la porción del área expuesta al fuego.
b Para superficies mojadas de más de 2 800 ft2, consulte la Tabla 6.
NOTA Esta tabla y la constante 1 107 en la Ecuación (14) se derivaron de la
Ecuación (12) y la Figura B.1 usando el calor latente de vaporización de hexano,
igual a 144 Btu/lb a presión atmosférica, y la masa molecular relativa de hexano
(86,17) y suponiendo una temperatura de vapor de 60 °F. Este método proporciona
resultados dentro de un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que
tienen propiedades similares (ver Anexo B).
a El aislamiento debe resistir el desalojo por parte del equipo de extinción de
incendios, debe ser incombustible y no debe descomponerse a temperaturas de
hasta 537,8 °C (1 000 °F). El usuario es responsable de determinar si el aislamiento
puede resistir el desalojo por el equipo contra incendios disponible. Si el aislamiento
no cumple con estos criterios, no se tomará crédito por el aislamiento. la
conductancia los valores se basan en un aislamiento con una conductividad térmica
de 9 W/m2 K/cm (4 Btu/h ft2 °F/in) de espesor. El usuario es responsable de
determinar el valor de conductancia real del aislamiento utilizado. El valor
conservador de 9 W/m2 K/cm (4 Btu/h ft2 °F/in) de espesor se utiliza para la
conductividad térmica.
b Estos factores F se basan en los valores de conductancia térmica que se muestran
y en un diferencial de temperatura de 887,9 K (1 600 °F) cuando usando un valor
de entrada de calor de 66 200 W/m2 (21 000 Btu/h ft2) de acuerdo con las
condiciones asumidas en ISO 23251. Cuando estas condiciones no existen, se debe
usar el criterio de ingeniería para seleccionar un factor F diferente o para
proporcionar otros medios para proteger el tanque de la exposición al fuego.
NOTA A los efectos de esta disposición, API 521 es equivalente a ISO 23251.
c Utilice el factor F para un valor de conductancia equivalente del aislamiento.
d En condiciones ideales, las películas de agua que cubren las superficies metálicas
pueden absorber la mayor parte de la radiación incidente. La fiabilidad de la
aplicación de agua depende de muchos factores. El clima helado, los vientos
fuertes, los sistemas obstruidos, el suministro de agua no confiable y las condiciones
de la superficie del tanque pueden evitar una cobertura de agua uniforme. Debido a
estas incertidumbres, no se recomienda ninguna reducción de los factores
ambientales; sin embargo, como como se ha dicho anteriormente, el agua aplicada
correctamente puede ser muy eficaz.
e Se pueden usar dispositivos de despresurización, pero no se otorgará crédito al
dimensionar el dispositivo de ventilación para la exposición al fuego.
f Se cumplirán las siguientes condiciones.
Se debe proporcionar una pendiente de no menos del 1 % alejándose del tanque
por lo menos 15 m (50 pies) hacia el área de embalse.
El área de embalse deberá tener una capacidad que no sea menor que la capacidad
del tanque más grande que pueda drenar en él.
Las rutas del sistema de drenaje de otros tanques a sus áreas de embalse no
deberán exponer seriamente el tanque.
El área de embalse del tanque, así como las áreas de embalse de los otros tanques
(ya sean remotos o con diques alrededor).
Los otros tanques), deberán estar ubicados de tal manera que cuando el área esté
llena a su máxima capacidad, su nivel de líquido no esté más cerca de 15 m (50
pies) del tanque.
4.3.3.3.4 La tasa total de venteo determinada a partir de la Tabla 7 o la Tabla 8 se
puede multiplicar por un valor apropiado de factor ambiental, F, seleccionado de la
Tabla 9; se puede tomar crédito por un solo factor ambiental.
4.3.3.3.5 Se puede tomar crédito por la capacidad de ventilación provista por el
dispositivo instalado para ventilación normal, ya que el efecto térmico normal puede
ignorarse durante un incendio. Además, se puede suponer que no hay movimiento
del líquido en el tanque durante la exposición al fuego.
4.3.3.3.6 Si los dispositivos de ventilación normales tienen una capacidad
inadecuada, los dispositivos de ventilación de emergencia adicionales del tipo
descrito en 4.4.2 se debe proporcionar de manera que la capacidad total de venteo
sea al menos equivalente a la requerida por Tabla 5 o Tabla 6 o por Ecuación (11)
o Ecuación (12).
4.3.3.3.7 La capacidad total de venteo se debe basar en la presión indicada en 4.6.2.
4.4 Medios de ventilación
4.4.1 Ventilación normal
4.4.1.1 Generalidades
La ventilación normal para la presión y el vacío debe realizarse mediante una válvula
PV con o sin un dispositivo parallamas o mediante un respiradero abierto con o sin
un dispositivo de detención de llamas.
Proteja los tanques de almacenamiento atmosférico contra la transmisión de llamas
desde el exterior del tanque si
- el líquido almacenado tiene un punto de inflamación bajo, es decir, menos de
60 °C (140 °F) o de acuerdo con las normas aplicables reglamentaciones, la
que sea mayor, o
- la temperatura de almacenamiento puede exceder el punto de inflamación, o
- de lo contrario, el tanque puede contener un espacio de vapor inflamable.
Ver 4.5 para consideraciones de diseño para tanques que tienen atmósferas
potencialmente inflamables. Una discusión de los tipos y características de
funcionamiento de los dispositivos de ventilación se pueden encontrar en el Anexo
C.
Los dispositivos de alivio equipados con una palanca y peso y los dispositivos de
alivio que no se vuelven a cerrar no se recomiendan para operaciones normales
desfogue.
4.4.1.2 Válvulas de presión/vacío
Para evitar la pérdida de producto, se recomienda el uso de válvulas PV en tanques
de almacenamiento atmosférico.
4.4.1.3 Ventilaciones abiertas
Si se seleccionan venteos abiertos para proporcionar capacidad de venteo para
tanques que pueden contener un espacio de vapor inflamable como el definido en
4.4.1.1, debería utilizarse un dispositivo parallamas. Los respiraderos abiertos sin
un dispositivo de detención de llamas pueden ser utilizado para tanques que no
contienen un espacio de vapor inflamable.
En el caso de petróleos viscosos, como los asfaltos de grado de reducción y
penetración, donde el peligro de colapso del tanque como resultado de la
adherencia de tarimas o del taponamiento de los parallamas es mayor que la
posibilidad de que se produzcan llamas con transmisión al tanque, se pueden usar
ventilaciones abiertas como una excepción a los requisitos de 4.4.1.3; o calentado
Se pueden usar respiraderos que aseguren que la temperatura del vapor se
mantenga por encima del punto de rocío.
En áreas con regulaciones estrictas sobre emisiones fugitivas, es posible que las
ventilaciones abiertas no sean aceptables y la selección del dispositivo de
ventilación debe considerar los requisitos máximos de fuga durante los períodos de
operación normal del tanque.
4.4.2 Ventilación de emergencia
La ventilación de emergencia se puede lograr mediante el uso de lo siguiente:
a) respiraderos abiertos más grandes o adicionales según lo limitado por 4.4.1.3;
b) válvulas PV más grandes o adicionales;
c) una escotilla de manómetro que permita que la tapa se levante bajo una presión
interna anormal;
d) una tapa de alcantarilla que se levanta cuando se expone a una presión interna
anormal;
e) fijación débil (frangible) del techo al armazón (ver 4.3.3.2);
f) otras formas de construcción que se pueda probar que son comparables a los
efectos del alivio de presión;
g) un dispositivo de disco de ruptura.
4.5 Consideraciones para tanques con atmósferas potencialmente inflamables
4.5.1 Generalidades
Dependiendo del proceso y las condiciones de operación, el espacio de vapor en el
tanque puede ser inflamable. encendido del espacio de vapor mientras se encuentra
dentro de la región inflamable probablemente provoque daños en el techo del
tanque y/o pérdida de contención.
Las fuentes de ignición incluyen, pero no se limitan a, descarga estática dentro del
tanque debido al llenado por salpicadura o medición de nivel, materiales pirofóricos
en las superficies internas del tanque, trabajo externo en caliente en el tanque,
exposición al fuego del tanque, o la propagación de la llama a través de una abertura
o ventilación del tanque causada por un rayo. Considera el potencial de una
atmósfera inflamable dentro del tanque y determinar si las medidas de seguridad
son adecuadas.
Si es necesario el venteo de explosiones, consulte 4.2.5.15.
4.5.2 Opciones de diseño para la prevención de explosiones
Si el espacio de vapor del tanque puede estar dentro del rango inflamable, el usuario
deberá determinar qué salvaguardas son necesarios para evitar la deflagración
interna. Las siguientes son salvaguardas típicas.
a) Selección de tanque diferente: Un tipo diferente de diseño de tanque puede
reducir o eliminar la formación de una atmósfera inflamable.
EJEMPLOS Tanque de techo flotante o un tanque clasificado para vacío total.
b) Inertización de gas inerte, que es un medio eficaz para reducir la probabilidad de
una atmósfera inflamable en el interior de un tanque, cuando se diseña y mantiene
adecuadamente. Tenga en cuenta que la inertización puede introducir un riesgo de
asfixia, y en servicios ácidos puede promover la formación de depósitos pirofóricos.
c) Un parallamas, cuyo uso en una línea de ventilación abierta o en la entrada a la
válvula de presión/vacío es un método eficaz para reducir el riesgo de transmisión
de llamas. Un parallamas, cuyo uso en una línea de ventilación abierta o en la
entrada de la válvula de presión/vacío es un método eficaz para reducir el riesgo de
transmisión de llamas. Se advierte al usuario que el uso de un arrestallamas dentro
de la ruta de alivio del tanque presenta el riesgo de daño al tanque por sobrepresión
o vacío debido al taponamiento si el arrestallamas no recibe el mantenimiento
adecuado. Puede encontrar más información sobre los parallamas en ISO 16852,
NFPA 69, TRbF 20, EN 12874, FM 6061 y USCG 33 CFR 154. El uso de un
parallamas aumenta la caída de presión del sistema de ventilación. Se debe
consultar a los fabricantes para evaluar la magnitud de estos efectos.
Para la selección adecuada de un parallamas, la configuración de la tubería, la
presión y la temperatura de operación, la concentración de oxígeno, la
compatibilidad del material del parallamas y el grupo de gases explosivos (IIA, IIB,
etc.) deben ser considerado. Para seleccionar el parallamas correcto, se debe
consultar al fabricante.
d) Válvula de presión/vacío: La industria petrolera ha tenido una buena experiencia
con tanques protegidos por presión y respiraderos de vacío sin parallamas. Como
resultado, ha existido la creencia de que esta buena experiencia es debido a las
capacidades de extinción de llamas potencialmente inherentes de las ventilaciones
de presión. Pruebas recientes, sin embargo, refutan esta hipótesis al menos para
las condiciones probadas. Consulte 4.5.4 para obtener más información sobre la
propagación de la llama a través de respiraderos de presión.
4.5.3 Tanques cubiertos con gas inerte
Se puede usar un sistema de gas inerte para evitar que entre aire en el tanque
durante las condiciones de vacío. El uso de sistemas de gas inerte en lugar de un
dispositivo de alivio de vacío está más allá del alcance de esta Norma Internacional.
Para tanques que utilizan un sistema de suministro de gas inerte, se reduce la
probabilidad de una atmósfera potencialmente explosiva y puede haber beneficios
relacionados con una clasificación de área peligrosa menos severa. Vea el Anexo F
para una discusión de otros beneficios y para obtener orientación informativa sobre
la protección de tanques con gas inerte para la protección contra retroceso de llama.
Los dispositivos de ventilación serán dimensionados para el caso en que el gas
inerte no esté disponible (ver 4.3.1).
4.5.4 Propagación de llama a través de válvulas de presión/vacío
Las pruebas han demostrado que una llama puede propagarse a través de una
válvula de presión/vacío y hacia el espacio vapor del tanque. Las pruebas han
demostrado que la ignición de la corriente de alivio de un PV (posiblemente debido
a un rayo) puede dar como resultado un retorno de la llama al PV con suficiente
sobrepresión para levantar la paleta de vacío, permitiendo que la llama ingrese al
espacio de vapor del tanque. Otras pruebas muestran que, en condiciones de flujo
bajo, una llama puede propagarse a través del lado de presión del PV; ver
Referencia [23].
Los flashbacks a través de PV son raros en la industria del petróleo. Los siguientes
son algunos factores que pueden explicar esto.
- Los materiales almacenados en la mayoría de los tanques de techo cónico a
menudo no generan una atmósfera inflamable en el tanque.
- Es probable que ocurra un rayo en condiciones de nubosidad, por lo que
existe una probabilidad reducida de que el el tanque está exhalando. Sin
embargo, todavía puede estar exhalando si está entrando líquido.
- La caída de un rayo casi siempre está precedida por vientos, lo que mantiene
el tamaño de la nube inflamable cerca del PV al mínimo.
4.6 Especificación del dispositivo de alivio
4.6.1 Base de dimensionamiento
Los dispositivos de alivio de presión y vacío, incluidas las ventilaciones abiertas,
deben ser adecuados para cumplir con los requisitos de ventilación para la mayor
contingencia individual o cualquier combinación razonable y probable de
contingencias. (ver 4.2.5 y 4.3.1).
Al evaluar los escenarios de sobrepresión en 4.2.5, el usuario debe determinar si la
carga de alivio debe manejarse utilizando dispositivos de alivio de respiración
normal o ventilación de emergencia. Esto puede ser una consideración importante
si la ventilación de emergencia se realiza a través de un techo frágil o un dispositivo
de alivio que no se vuelve a cerrar (p. ej., disco de ruptura o escotilla de escape).
Se puede especificar un sistema de inertización del tanque como se describe en
4.5.3 para evitar que entre aire al tanque durante condiciones de vacío. No se
tomará crédito por estos sistemas de inertización con el fin de dimensionar el
dispositivo de alivio de vacío.
El sistema hidráulico de entrada y salida puede afectar el tamaño del dispositivo de
alivio, que puede ser un proceso de diseño iterativo.
La base para las ecuaciones de dimensionamiento se explica en el Anexo D.
4.6.2 Ajuste de presión y vacío
4.6.2.1 La presión establecida y la presión de alivio deben ser consistentes con los
requisitos de la norma según la cual se diseñó y fabricó el tanque. En condiciones
normales y de emergencia, los dispositivos de alivio de presión deberán tener
suficiente capacidad de flujo para evitar que la presión (o el vacío) exceda los límites
del código de diseño de tanques. Algunas normas presentan requisitos específicos,
pero es posible que otras no.
4.6.2.2 Se recomienda encarecidamente la consulta entre el diseñador del tanque,
la persona que especifica los dispositivos de ventilación y el fabricante del
dispositivo de ventilación para garantizar que los dispositivos de ventilación sean
compatibles con el diseño del tanque. A menudo es necesario que la presión
establecida (comienzo a abrir) sea más baja que la presión de diseño del tanque
para permitir una capacidad de flujo adecuada de los dispositivos. La presión de
operación debe ser más baja que la presión establecida para permitir variaciones
normales en la presión causadas por cambios en la temperatura y por otros factores
que afectan la presión en el espacio de vapor del tanque.
Cuando diseñe tuberías de entrada o salida para una válvula de alivio de
presión/vacío, considere la influencia de lo siguiente en la presión de tarado de la
válvula, el vacío de tarado de la válvula y en el caudal:
a) resistencia al flujo de tuberías, codos y equipos instalados;
b) posible contrapresión o vacío dentro del sistema.
4.6.2.3 Debería tenerse en cuenta el rango de funcionamiento esperado de
cualquier sistema de control de presión en el tanque en relación con el punto de
ajuste de la ventilación para evitar una ventilación molesta y/o fugas en el asiento
de la ventilación.
4.6.2.4 El ajuste de presión de un dispositivo de alivio de presión no debe exceder
la presión máxima que puede existir en el nivel donde se encuentra el dispositivo
cuando la presión en la parte superior del tanque es igual a la clasificación de
presión nominal para el tanque y el líquido contenido en el tanque, está en el nivel
máximo de diseño. La cabeza estática de un vapor puede ser un valor significativo,
especialmente si la descarga de ventilación se canaliza a una gran altura por encima
del tanque.
4.6.2.5 Para tanques API Std 650 no cubiertos por API Std 650:2007, Apéndice F,
los dispositivos de alivio de presión seleccionado debe limitar la presión en el tanque
para evitar el levantamiento y la flexión excesivos de los techos de los tanques.
Levantar y flexionar el techo de un tanque es una condición que está determinada
por el peso del techo. la fuerza total causado por la presión interna no debe exceder
el peso del techo y los accesorios, como plataformas y pasamanos. Por ejemplo, la
presión manométrica debe limitarse a aproximadamente 350 Pa (3,5 mbar; 1,4 in
H2O) para un techo de acero al carbono de 4,76 mm (3/16 in).
4.6.2.6 Para tanques construidos según EN 14015, la presión de ajuste de las
válvulas debe seleccionarse de tal manera que no se exceda la capacidad de
ventilación requerida en el MAWP.
4.6.2.7 En general, las presiones establecidas y de alivio para el alivio de vacío se
establecen para evitar daños a un tanque y deben limitar el vacío a un nivel no
mayor que aquel para el que se diseñó el tanque. Los dispositivos de alivio de
vacío de un tanque deben configurarse para abrirse a una presión o vacío que
asegure que el vacío en el tanque no exceda el vacío para el cual el tanque
está diseñado cuando la entrada de aire a través de los dispositivos esté en
su tasa máxima especificada.
4.6.3 Diseño
El dispositivo de alivio de presión o vacío debe diseñarse de modo que proteja el
tanque en caso de falla de cualquiera parte esencial.
En los casos en que las condiciones ambientales puedan provocar una acumulación
de material que impida que la válvula se abra, el usuario deberá considerar medidas
de seguridad adicionales para evitar el mal funcionamiento del dispositivo de
ventilación.
4.6.4 Materiales de construcción
Los materiales para un dispositivo de alivio y su tubería asociada deben
seleccionarse para las temperaturas de servicio del producto almacenado y
presiones a las que se prevé que funcionen el dispositivo y sus tuberías. Además,
los materiales deben ser compatibles con el producto almacenado en el tanque y
con cualquier producto formado en la vecindad del dispositivo de alivio durante la
descarga.
4.7 Instalación de dispositivos de ventilación
4.7.1 Instalación de dispositivos de alivio de presión y vacío
Se instalarán dispositivos de alivio de presión y vacío para cumplir con las siguientes
funciones.
a) Los dispositivos deben proporcionar comunicación directa con el espacio de
vapor y no ser sellados por el líquido contenido del tanque.
b) Cualquier válvula de bloqueo o dispositivo de aislamiento instalado entre el
dispositivo de alivio y el tanque, o el dispositivo de alivio y las tuberías de descarga
deben estar bloqueadas o selladas en la posición adecuada. Donde no hay
dispositivos de alivio de repuesto instalado, esto se debe hacer bloqueando o
sellando estas válvulas de bloqueo abiertas. Donde hay dispositivos de alivio de
repuesto instalados, las válvulas de múltiples vías, las válvulas interbloqueadas o
las válvulas de bloqueo selladas y los procedimientos de operación deben utilizarse
de modo que el aislamiento de un dispositivo de alivio de presión o vacío no reduzca
la capacidad de alivio restante debajo de la capacidad de alivio requerida.
c) El diseño deberá garantizar que los conjuntos de entrada y salida, incluidas las
válvulas de bloqueo, permitan el alivio del dispositivo para proporcionar la capacidad
de flujo requerida. Las pérdidas de presión de entrada desarrolladas durante las
condiciones de alivio deben tomarse en cuenta al dimensionar los dispositivos de
alivio de presión y vacío. La penetración de la tubería de entrada en el recipiente, la
caída de presión a través de cualquier válvula de bloqueo utilizada aguas arriba del
dispositivo de ventilación, y la tubería de entrada serán considerados al determinar
estas pérdidas.
4.7.2 Tubería de descarga
La tubería de descarga de los dispositivos de alivio o cabezales de descarga
comunes deberá cumplir con lo siguiente.
a) Conducirá a un lugar seguro. Varios estándares (por ejemplo, API RP 500, TRbF
20, NFPA 30, IEC 60079-10), proporcionar consideraciones para determinar la
descarga segura de las corrientes de alivio del tanque de almacenamiento.
b) Deberá estar protegido contra daños mecánicos.
c) Excluirá o eliminará la humedad atmosférica y el condensado de los dispositivos
de alivio y tubería asociados. Esto se puede hacer mediante el uso de tapas de
lluvia o desagües holgados, pero se debe hacer una contabilidad de los efectos de
pérdida de presión de estos elementos. Los desagües de punto bajo, si los hay,
deben estar orientados para evitar posibles impactos de las llamas en los tanques,
tuberías, equipos y estructuras. La selección de gorras de lluvia debe ser
considerados cuidadosamente para asegurar que no obstruyan el flujo de
ventilación de presión y/o vacío.
d) Deberá descargar en áreas que impidan el impacto de las llamas en el personal,
tanques, tuberías, equipos y estructuras y evita que el vapor entre en espacios
cerrados.
e) Evitará que el aire recircule al cuerpo de la válvula durante las condiciones de
alivio para evitar que se forme hielo cuando la temperatura de alivio es inferior a 0
°C (32 °F).
f) Evitará que se congele el vapor de condensación del tanque.
g) Cuando un tanque esté ubicado dentro de un edificio, los dispositivos de
ventilación del tanque deben descargar hacia el exterior del edificio. No se debe
usar una conexión débil del techo al armazón como medio de ventilación de
emergencia de un tanque dentro de un edificio.
h) Las líneas de descarga del dispositivo de alivio de uno o más tanques pueden
conectarse a un cabezal de descarga común, siempre que el encabezado cumpla
con las demás disposiciones de esta sub cláusula. Trampas de líquidos que pueden
introducir. Debe evitarse una contrapresión suficiente para evitar que los
dispositivos de alivio funcionen correctamente. Otros respiraderos,
Los drenajes, purgadores y dispositivos de alivio no deben conectarse al cabezal de
descarga común si las contrapresiones pueden desarrollarse para evitar que los
dispositivos de alivio en el tanque funcionen correctamente. Contrapresiones
desarrolladas durante las condiciones de alivio se tendrán en cuenta al dimensionar
el cabezal de descarga, dimensionar los dispositivos de alivio y compensar la
presión establecida de los dispositivos de alivio desequilibrados (ver ISO 23251). La
consideración será dada la posibilidad de que la válvula de presión/vacío permita
que el fluido en el cabezal de descarga ingrese a un tanque. El diseño del sistema
deberá evaluar la compatibilidad de fluidos y los problemas de transmisión de
llamas, incluido la potencial necesidad de un pararrayos de detonación.
i) Consulte la norma ISO 16852 para conocer la aplicación correcta de parallamas
en las tuberías de descarga de ventilación. Información adicional sobre Los
parallamas se pueden encontrar en NFPA 69, UL 525 y TRbF 20.
j) Toda la tubería de descarga deberá tener un soporte adecuado y no deberá
imponer una carga excesiva sobre el alivio. dispositivo, ya sea debido a la masa del
conjunto de tubería o a través de los momentos de flexión que se producen durante
la descarga.
4.7.3 Verificación de la presión de ajuste
La presión establecida de todos los dispositivos de alivio de presión y vacío debe
verificarse antes de colocar los dispositivos en operación.
5 Tanques refrigerados aéreos y subterráneos
5.1 Generalidades
Un tanque de almacenamiento de productos de petróleo líquido refrigerado puede
ser el tanque interior de un tanque de doble techo y doble pared; a
tanque de doble pared con cubierta suspendida; o un tanque de pared simple con o
sin cubierta suspendida.
La cláusula 5 cubre los requisitos de venteo de vapor normal y de emergencia para
el petróleo líquido refrigerado.
tanques de almacenamiento de productos diseñados para operar dentro de los
límites de presión especificados por el diseño del tanque de baja presión
código. Esta Norma Internacional no cubre el almacenamiento de GNL. Para
tanques de GNL refrigerados, consulte NFPA 59A o
EN 1473 para otros requisitos.
Todas las causas de sobrepresión o vacío discutidas en la Cláusula 4 deben ser
consideradas para tanques refrigerados, excepto
donde se indica en 5.2.1. Además, la cláusula 5 cubre otras fuentes de sobrepresión
exclusivas de los tanques refrigerados.
5.2 Causas de sobrepresión o vacío
5.2.1 Directrices modificadas
5.2.1.1 Generalidades
Considere todas las causas de sobrepresión o vacío discutidas en la Cláusula 4
para tanques refrigerados, excepto donde
anotado abajo.
5.2.1.2 Cambios de presión atmosférica
Un aumento o disminución de la presión barométrica es una posible causa de vacío
o sobrepresión en un tanque. esto suele ser
insignificante para tanques no refrigerados; sin embargo, debe ser considerado para
tanques refrigerados ya que el material
se almacena cerca de su punto de ebullición. Un cambio en la presión atmosférica
puede resultar en una cantidad sustancial de
vaporización o condensación.
Si la presión en el tanque es igual a la presión máxima de operación, una caída en
la presión atmosférica puede causar
sobrepresión de la expansión del vapor en el espacio de vapor cerrado, VAG, y el
vapor se desprendió de la
sobrecalentamiento del líquido, VAL . De manera similar, puede surgir una condición
de vacío después de un aumento en la presión atmosférica.
El caudal debido a la expansión del vapor, VAG, expresado en metros cúbicos por
hora en las condiciones reales de
la presión y la temperatura del espacio de vapor encerrado, se puede calcular
usando la Ecuación (15):
cajero automático
AG
d
d
Vp
V
Pt (15)
dónde
Vtk es la capacidad cúbica gaseosa máxima del tanque vacío, expresada en metros
cúbicos;
p es la presión de operación absoluta, expresada en pascales;
cajero automático
d
pag
t
es el valor absoluto de la tasa de variación de la presión atmosférica, expresado en
pascales por hora.
El caudal debido al desrecalentamiento del líquido, VAL , puede estimarse
adaptando los métodos dados en
5.2.1.3. para el cálculo de la proporción fraccionaria del líquido, X gas , que se
vaporiza instantáneamente.
El caudal total VA es la suma del causado por la expansión del vapor y el causado
por la evaporación, dado por
Ecuación (16):
VA VALOR VA (16)
Deben usarse datos locales para la tasa de cambio de la presión atmosférica.
Cuando no hay datos locales disponibles, un
puede suponerse un cambio en la presión atmosférica de 2 000 Pa/h con una
variación total de 10 kPa.
5.2.1.3 Movimiento de líquido hacia adentro o hacia afuera de un tanque
La inhalación/exhalación debida al movimiento de líquido en un tanque no
refrigerado se describe en 4.3.2.2. Para
tanque refrigerado, el usuario debe evaluar la cantidad de producto que parpadea
al ingresar al tanque. intermitente de la
El líquido de alimentación puede ser importante para los fluidos que están cerca o
por encima de su punto de ebullición a la presión del tanque.
Los vapores generados durante la operación de llenado también pueden provenir
de un llenado tibio, de una fuga de calor en la tubería de entrada,
el trabajo de la bomba, el enfriamiento del tanque y la línea de llenado, y los vapores
desplazados por el líquido entrante. La cantidad de
el parpadeo debe calcularse en lugar de asumirse.
Si el producto refrigerado está inicialmente en equilibrio, la proporción fraccionaria
de líquido, X gas, que se vaporiza
instantáneamente debido a una temperatura antes de la expansión más alta que la
del punto de burbuja del almacenado
producto refrigerado puede aproximarse mediante la ecuación simplificada dada
como Ecuación (17):
Cp T T
X
L
2 1
gas
( )
1 experiencia (17)
dónde
Cp es la capacidad calorífica específica del fluido, expresada en julios por kilogramo
kelvin;
T2 es la temperatura del punto de ebullición del fluido a la presión del tanque,
expresada en kelvin;
T1 es la temperatura del fluido antes de la expansión, expresada en kelvin;
L es el calor latente de vaporización del fluido, expresado en julios por kilogramo.
En consecuencia, la tasa de generación de vapor, VF, se calcula usando la
Ecuación (18):
VF X gas mpf (18)
donde mpf es el caudal de llenado, expresado en kilogramos por segundo.
En ausencia de datos más precisos, para caídas de presión absolutas ≤ 100 kPa (1
bar), los siguientes valores y
Se puede utilizar la ecuación (19):
Cp 3,53 103 J (kg·K)
L 504 103 J kg
pag
T T 2 1
2 1
( )
( )
8 000
(19)
donde (p2 p1) representa el cambio de presión absoluta del producto refrigerado
entre el almacenamiento inicial
y la presión del tanque de destino, expresada en pascales.
El dimensionamiento y diseño adecuados de los sistemas de recolección de vapor
y refrigeración deben evitar el vacío y
sobrepresión debida al movimiento de líquido dentro o fuera del tanque, pero esto
no debe tomarse como
diseño del sistema de alivio de vacío/presión (ver pérdida de refrigeración, 5.2.2.2).
5.2.1.4 Exposición al fuego
En 4.3.3 se describen los requisitos de ventilación relacionados con la exposición al
fuego externo del almacenamiento no refrigerado.
tanques Se debe tomar este enfoque para calcular los requisitos de venteo debido
al fuego, con la excepción de que el
El método que se muestra en 4.3.3.3 no debe usarse ya que esos requisitos se
basan en hexano o productos similares.
Para un tanque de almacenamiento refrigerado de doble pared, la entrada de calor
de un incendio provoca inicialmente los vapores en el espacio
entre las paredes de un tanque de doble pared para expandirse. La entrada de calor
también hace que los vapores en el espacio del techo de un
tanque de doble pared con aislamiento de cubierta suspendida para expandir; sin
embargo, pueden pasar varias horas antes de que aumente
la entrada de calor en el líquido almacenado provoca un aumento significativo de la
tasa de vaporización. Los requisitos de ventilación para
el manejo de la vaporización aumentada puede ser pequeño en comparación con
los requisitos para el manejo de la vaporización inicial
expansión de los vapores. Debido a que la ventilación de emergencia para un
tanque de almacenamiento refrigerado de doble pared es compleja, no
método de cálculo se presenta aquí. Un análisis exhaustivo del alivio del fuego para
un almacenamiento refrigerado de doble pared
debe llevarse a cabo una revisión de la integridad estructural de las partes no
mojadas de la pared exterior.
5.2.2 Directrices adicionales para sobrepresión
5.2.2.1 Generalidades
Se deben considerar otras fuentes de sobrepresión exclusivas de los tanques
refrigerados y pueden incluir
a) pérdida de refrigeración,
b) aporte de calor debido a la recirculación de la bomba,
c) evaporación debido a la entrada de calor ambiental,
d) vuelco,
e) sobrepresión del espacio anular de un tanque de doble pared.
5.2.2.2 Pérdida de refrigeración
La pérdida de refrigeración puede resultar en una sobrepresión. El cálculo de las
cargas de alivio depende del tipo de refrigeración
sistema y el alcance de la falla del equipo. Para el escenario de pérdida de
refrigeración, todas las operaciones simultáneas creíbles
Se deben considerar las entradas de calor al sistema. Consulte la norma ISO 23251
para conocer los supuestos para calcular estas cargas de alivio.
5.2.2.3 Aportación térmica por recirculación de bombas
La entrada de calor debido a la recirculación de la bomba puede causar
vaporización, lo que requiere alivio. Normalmente, esto se incluye en
el diseño del sistema de refrigeración. Si la bomba de recirculación no está incluida
en el diseño de la refrigeración
sistema, entonces esto puede ser un escenario de alivio.
5.2.2.4 Evaporación debido al aporte de calor ambiental
Los vapores generados debido a la entrada de calor al tanque de almacenamiento
desde el suelo y las condiciones ambientales normalmente son
incluidos en el diseño del sistema de refrigeración. Si este no es el caso, entonces
esta carga de vapor puede ser un alivio.
guión.
5.2.2.5 Transferencia
Entrada de calor ambiental a los tanques de almacenamiento que puede tener una
estratificación debido a las diferentes gravedades del producto (resultante de
diferencias de composición y/o temperatura) puede resultar en una mezcla
repentina o "vuelco" que conduce a una rápida
vaporización No hay métodos generalmente reconocidos disponibles para calcular
rigurosamente la carga de alivio para
este escenario (EN 1473, sin embargo, proporciona pautas para establecer cargas
de alivio de vuelco si no se usa un modelo).
Por lo general, se confía en el diseño y la operación adecuados del sistema de
almacenamiento para evitar la estratificación para evitar esto.
guión. Si existe el potencial de vuelco y las medidas de seguridad operativas y de
diseño no son adecuadas para evitarlo.
escenario, entonces el usuario deberá considerar la sobrepresión debido a un
vuelco.
5.2.2.6 Sobrepresión del espacio anular de un tanque de doble pared
Para contención total, tanques de doble pared, la introducción de un producto
refrigerado en el espacio del tanque anular y
la vaporización subsiguiente de ese producto puede dar como resultado una
sobrepresión de ese espacio del tanque anular. Introducción de
El producto refrigerado puede ocurrir debido a fugas o sobrellenado que provoquen
derrames en el espacio anular. El
se considerará la vaporización instantánea del producto refrigerado que ingresa al
espacio anular.
A los efectos de la
calcular tasas de fuga para protección contra sobrepresión. Consulte EN 14620
(todas las partes) para obtener más información.
5.2.3 Pautas adicionales para vacío
5.2.3.1 Generalidades
Se deben considerar otras fuentes de vacío exclusivas de los tanques refrigerados
y pueden incluir refrigeración máxima
cargas (ver 5.2.3.2).
5.2.3.2 Cargas máximas de refrigeración
Los sistemas de refrigeración están diseñados para enfriar el contenido líquido o
condensar los vapores del tanque. El usuario
debe, como mínimo, evaluar el caso donde el sistema de refrigeración es operado
en condiciones máximas con
ganancia mínima normal de generación de calor y/o vapor dentro del tanque de
almacenamiento (por ejemplo, máxima refrigeración sin
flujo de líquido en el tanque y mínima ganancia de calor del ambiente).
5.3 Especificación del dispositivo de alivio
Los métodos descritos en 4.6 son aplicables a los tanques de almacenamiento
refrigerados.
5.4 Instalación de dispositivos de ventilación
5.4.1 Generalidades
Los métodos descritos en 4.7 son aplicables a los tanques de almacenamiento
refrigerados, excepto como se modifica a continuación.
5.4.2 Instalación de dispositivos de alivio de presión y vacío
Los dispositivos evitarán que el vapor frío produzca un gradiente térmico en el techo
del tanque o reduzca la
temperatura en el techo del tanque. Para un tanque con sistema de aislamiento de
techo tipo plataforma suspendida, la entrada
la tubería a la válvula de alivio debe penetrar en la cubierta suspendida para evitar
que el vapor frío ingrese al espacio cálido
entre el techo exterior y la cubierta suspendida. La influencia de esta tubería se debe
considerar en la válvula de alivio.
calculos de capacidad Las válvulas de alivio deben dimensionarse para la presión
disponible a través de la válvula. Consideración
se debe dar a las pérdidas de presión de entrada y la contrapresión desarrollada en
la brida de salida.
5.4.3 Tubería de descarga
5.4.3.1 Las tuberías de descarga de los dispositivos de alivio o cabezales de
descarga comunes deben estar dispuestas para
descarga al aire libre sin obstrucciones para que cualquier impacto del escape de
gas frío sobre el recipiente y cualquier
Se evitan elementos montados en el techo.
5.4.3.2 Se debe diseñar e instalar una chimenea de descarga de un dispositivo de
ventilación o un respiradero para evitar que el agua, el hielo, la nieve
u otra materia extraña se acumule y obstruya el flujo. La descarga se dirigirá hacia
arriba cuando
aliviando el ambiente. Se debe considerar el apoyo independiente de la pila vertical.
Las disposiciones serán
hecho para reducir los efectos térmicos en el contenedor y cualquier elemento
montado en el techo causado por la ignición del vapor
de la chimenea de descarga de la válvula de alivio.
6 Prueba de dispositivos de ventilación
6.1 Generalidades
Establezca la capacidad de flujo de las válvulas de presión/vacío mediante uno de
los métodos descritos en 6.3. realizar las pruebas
utilizando instalaciones, métodos y procedimientos de prueba que cumplan con los
requisitos de 6.2 y las reglamentaciones nacionales (p.
ASME PTC 25). Estos métodos se aplicarán a las válvulas de presión y/o vacío
(válvulas de final de línea y válvulas en línea).
válvulas). Estos métodos pueden aplicarse a ventilaciones libres (respiraderos
abiertos que tienen pantallas y tapas contra la intemperie).
El informe de la prueba debe describir cómo se monta y prueba el dispositivo de
ventilación, así como describir la entrada y
tubería de salida. Si en la prueba se usa cualquier fluido que no sea aire, el nombre
del fluido realmente usado junto con el
la temperatura y su gravedad específica en condiciones estándar se anotarán en el
informe de ensayo.
Si los dispositivos de presión y/o vacío se combinan con parallamas, realice las
pruebas con la combinación
dispositivos.
Realice las pruebas con aire u otros gases adecuados.
Convierta los resultados de las pruebas con otros fluidos o diferentes condiciones
en aire en las condiciones que se especifican a continuación.
Las curvas o ecuaciones de capacidad de flujo deben referirse al aire en uno de los
siguientes conjuntos de condiciones:
condiciones normales: temperatura, 0 °C (32 °F); presión, 101,3 kPa (1.013 bar;
14,69 psi); densidad, 1,29 kg/m3
(0,080 libras/pie3);
condiciones estándar: temperatura, 15,6 °C (60 °F); presión, 101,3 kPa (1.013 bar
14,69 psi); densidad,
1,22 kg/m3 (0,076 libras/pie3);
temperatura, 20 °C (68 °F); presión, 101,3 kPa (1.013 bar; 14,69 psi); densidad, 1,20
kg/m3 (0,075 lb/ft3).
6.2 Aparato de prueba de flujo
6.2.1 Generalidades
El aparato de prueba que se muestra en la Figura 1 es adecuado para venteos
libres, dispositivos de venteo de fin de línea y dispositivos en línea.
Figura 1 — Aparato de prueba para prueba de flujo de dispositivos de ventilación
Llave
1 suministro de medio de prueba (por ejemplo, soplador o ventilador)
2 dispositivo de medición de flujo calibrado
3 tanque de prueba
4 dispositivo(s) de medición calibrado(s) para la presión
y vacío
5 dispositivo de medición de temperatura
6 barómetro: dispositivo de medición de la atmósfera
presión
7 dispositivo a probar
8 conductos de salida, si está instalado
9 dispositivos para medir la temperatura atmosférica y el punto de rocío
lcon longitud del tubo de conexión (boquilla de tubo recto)
a La medición de presión y vacío se puede lograr con
instrumentos separados.
6.2.2 Suministro del medio de prueba
El suministro del medio de prueba (Figura 1, elemento clave 1) debe ser un soplador
o un ventilador u otras fuentes de energía.
6.2.3 Dispositivo de medición de flujo
Calibre el dispositivo de medición de flujo (Figura 1, elemento clave 2) de acuerdo
con el sistema de calidad del fabricante,
pero como mínimo cada cinco años y de conformidad con la normativa nacional.
6.2.4 Tanque de prueba
Para el tanque de prueba (Figura 1, elemento clave 3), tenga en cuenta lo siguiente.
a) La velocidad del flujo dentro del tanque debe ser ≤ 2,0 m/s; configure el tanque
de prueba para evitar que los chorros de alta velocidad
incidiendo en el dispositivo de medición de presión (Figura 1, elemento clave 4) o
en el dispositivo de ventilación (Figura 1, elemento clave
artículo 7) o de crear diferenciales de presión dentro del tanque.
b) Las pulsaciones que posiblemente pueda generar el suministro del medio de
prueba deben amortiguarse para evitar errores en
medición de flujo
c) Para minimizar el efecto de las pérdidas de entrada, monte el dispositivo de
ventilación que se está probando (Figura 1, clave
artículo 7) en la parte superior del tanque de prueba.
d) Monte el dispositivo de venteo en un tubo recto que tenga el mismo diámetro
nominal que el dispositivo de prueba, y un
longitud, lcon, de 1,5 veces el diámetro nominal; se colocará verticalmente con su
extremo al ras con el interior de
tanque de prueba
e) Para probar válvulas de vacío, invierta la dirección del flujo, es decir, el aire pasa
a través del dispositivo de prueba hacia el interior de la prueba.
tanque.
6.2.5 Dispositivo de medición de presión/vacío
Calibre los dispositivos de medición de presión y vacío (Figura 1, elemento clave 4)
de acuerdo con las
sistema de calidad del fabricante y la normativa nacional.
6.2.6 Dispositivo de medición de temperatura
Calibre los dispositivos para medir la temperatura (Figura 1, puntos clave 5 y 9) de
acuerdo con las
sistema de calidad del fabricante y la normativa nacional.
6.2.7 Barómetro
El barómetro (Figura 1, elemento clave 6) se utiliza para medir la presión
atmosférica.
6.3 Método para determinar capacidades
6.3.1 Ventilaciones abiertas
Comenzando con flujo cero, mida la presión del tanque o el vacío en cinco pasos
iguales hasta el valor máximo de
5 kPa (0,725 psi).
6.3.2 Válvulas de presión y vacío
6.3.2.1 Método de la curva de flujo
Mida las curvas de capacidad de flujo para cada tipo de dispositivo y para cada
tamaño nominal.
Pruebe cada dispositivo de ventilación en sus puntos de ajuste mínimos de presión
y vacío de diseño y en el diseño más alto.
los puntos de ajuste de presión y vacío del dispositivo o los límites de la instalación
de prueba de flujo, el que sea mayor. prueba en
menos tres configuraciones intermedias, incluidas las que se dan en el párrafo
cuatro de esta subcláusula, tanto para vacío como para
presión. Realice cambios incrementales en la tasa de flujo suficientes para
establecer una curva de capacidad de flujo para cada vacío o
punto de ajuste de presión. Estos datos también se pueden usar para establecer
una curva de capacidad de flujo para presiones o vacíos establecidos.
mayores que los valores máximos probados, siempre que se pueda demostrar que
la extrapolación de los datos es
válido.
Comience a medir la presión o el vacío del tanque en la configuración de la válvula
ajustada correspondiente (flujo cero) y continúe
en los pasos apropiados hasta alcanzar el valor máximo o la posición
completamente abierta.
El caudal volumétrico debe medirse a presiones del tanque de 1,1 veces, 1,2 veces,
1,5 veces y 2 veces la ajustada.
ajuste la presión o el vacío. Si la posición completamente abierta del disco de la
válvula no se logra al doble de la válvula ajustada
ajuste, se requieren puntos de medición adicionales hasta que se alcanza la
posición completamente abierta.
Si se determinan al menos tres puntos de medición después de que la válvula haya
alcanzado su posición completamente abierta, las curvas
puede extrapolarse para mayor presión o vacío.
Grafique las curvas de capacidad para el caudal volumétrico frente a la presión del
tanque o el vacío (curvas de caudal/presión, caudal/
curvas de vacío) o presente los datos en tablas que muestren el flujo relativo a la
presión del tanque. Expresar
presiones en kilopascales (bares, milibares, milímetros de agua, onzas por pulgada
cuadrada, libras por pulgada cuadrada o
pulgadas de agua).
Indique la sobrepresión o presión de tarado.
NOTA Las curvas de capacidad de flujo se aplican a dispositivos limpios; Las
condiciones, como el ensuciamiento del dispositivo, que pueden reducir la
capacidad son
no considerado.

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  • 1. 3 términos, definiciones y términos abreviados A los efectos de este documento, se aplican los siguientes términos, definiciones y términos abreviados. 3.1 Acumulación Aumento de presión sobre la presión de trabajo máxima permitida o la presión de diseño del recipiente permitida durante la descarga a través del dispositivo de alivio de presión. NOTA La acumulación se expresa en unidades de presión o como porcentaje de MAWP o presión de diseño. Las acumulaciones máximas permitidas están establecidas por códigos de diseño de presión para operaciones de emergencia y contingencias de incendio. 3.2 presión de ajuste ajustada Presión estática de entrada a la que se ajusta una válvula de alivio de presión para que se abra en el banco de pruebas Ver presión de ajuste (3.19). NOTA 1 La presión de disparo ajustada es equivalente a la presión de disparo para instalaciones de final de línea de montaje directo. NOTA 2 La presión de ajuste ajustada incluye correcciones para las condiciones de servicio de contrapresión superpuesta. 3.3 Unidad Térmica Británica Btu unidad de calor que aumenta la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheit 3.4 ventilación de emergencia Se requiere ventilación cuando existe una condición anormal, como bobinas de calentamiento internas rotas o un incendio externo. ya sea dentro o fuera de un tanque 3.5 tanque no refrigerado
  • 2. recipiente que almacena material en estado líquido sin la ayuda de refrigeración, ya sea por evaporación del tanque contenido o por un sistema de refrigeración circulante NOTA Generalmente, la temperatura de almacenamiento es cercana o superior a la temperatura ambiente. 3.6 metros cúbicos normales por hora Nm3/hora Unidad SI para el caudal volumétrico de aire o gas a una temperatura de 0 °C y una presión de 101,3 kPa, expresado en metros cúbicos por hora 3.7 ventilación normal ventilación requerida debido a requisitos operativos o cambios atmosféricos 3.8 presión demasiada aumento de presión en la entrada de la válvula PV por encima de la presión establecida, cuando la válvula PV está aliviando NOTA 1 La sobrepresión se expresa en unidades de presión o como porcentaje de la presión de ajuste. NOTA 2 El valor o magnitud de la sobrepresión es igual al valor o magnitud de la acumulación cuando la válvula se establece en la presión de trabajo máxima permitida o la presión de diseño y las pérdidas en la tubería de entrada son cero. 3.9 petróleo petróleo crudo 3.10 productos derivados del petróleo materiales hidrocarbonados u otros productos derivados del petróleo crudo 3.11 válvula PV
  • 3. Válvula con carga de peso, operada por piloto o cargada por resorte, utilizada para aliviar el exceso de presión y/o vacío que ha desarrollado en un tanque 3.12 capacidad nominal de alivio capacidad de flujo de un dispositivo de alivio expresada en términos de flujo de aire en condiciones estándar o normales en un punto designado de presión o vacío NOTA La capacidad nominal de alivio se expresa en SCFH o Nm3/h. 3.13 tanque refrigerado recipiente que almacena líquido a una temperatura por debajo de la temperatura atmosférica con o sin la ayuda de refrigeración, ya sea por evaporación del contenido del tanque o por un sistema de refrigeración circulante 3.14 dispositivo de alivio dispositivo utilizado para aliviar el exceso de presión y/o vacío que se ha desarrollado en un tanque 3.15 Presión de relevo presión en la entrada de un dispositivo de alivio cuando el fluido fluye a la capacidad de alivio requerida 3.16 capacidad de flujo requerida Flujo a través de un dispositivo de alivio necesario para evitar una presión o un vacío excesivos en un tanque en las condiciones de funcionamiento o de emergencia más severas. 3.17 rollover movimiento de masa incontrolado de líquido almacenado, corrigiendo un estado inestable de líquidos estratificados de diferentes densidades y resultando en una evolución significativa del vapor del producto 3.18 pies cúbicos estándar por hora
  • 4. SCFH Unidad USC para caudal volumétrico de aire o gas (igual que aire libre o gas libre) a una temperatura de 15,6 °C (60 °F) y una presión absoluta de 101,3 kPa (14,7 psi), expresada en pies cúbicos por hora 3.19 Presión de ajuste presión manométrica en la entrada del dispositivo en la que se establece el dispositivo de alivio para comenzar a abrirse en condiciones de servicio 3.20 inhalación térmica (thermal inbreathing) movimiento de aire o gas de inertización en un tanque cuando los vapores en el tanque se contraen o se condensan como resultado de cambios climáticos (por ejemplo, una disminución de la temperatura atmosférica) 3.21 espiración térmica (thermal out-breathing) movimiento de vapores fuera de un tanque cuando los vapores en el tanque se expanden y el líquido en el tanque se vaporiza como resultado de los cambios climáticos (por ejemplo, un aumento en la temperatura atmosférica) 3.22 área mojada área de superficie de un tanque expuesta a líquido en el interior y al calor de un incendio en el exterior 4 tanques sobre el suelo no refrigerados 4.1 Generalidades La cláusula 4 cubre las causas de sobrepresión o vacío; determinación de los requisitos de ventilación; medios de ventilación; selección e instalación de dispositivos de ventilación. 4.2 Causas de sobrepresión o vacío 4.2.1 Generalidades Al determinar las posibles causas de sobrepresión o vacío en un tanque, considere lo siguiente: a) movimiento de líquido hacia adentro o hacia afuera del tanque;
  • 5. b) respiración del tanque debido a cambios climáticos (por ejemplo, cambios de presión y temperatura); c) exposición al fuego; d) otras circunstancias resultantes de fallas en los equipos y errores de operación. Puede haber circunstancias adicionales que deben ser consideradas pero que no están incluidas en esta Norma Internacional Estándar. 4.2.2 Movimiento de líquido dentro o fuera de un tanque El líquido puede entrar o salir de un tanque por bombeo, por flujo de gravedad o por presión de proceso. El vacío puede resultar de la salida de líquido de un tanque. La sobrepresión puede resultar de la entrada de líquido en un tanque y de la vaporización, incluida la evaporación del líquido de alimentación, que se produce debido a la entrada del líquido. La evaporación del líquido de alimentación puede ser significativa para la alimentación que está cerca o por encima de su punto de ebullición a la presión en el tanque. Ver 4.3 para los métodos de cálculo. 4.2.3 Cambios climáticos El vacío puede ser el resultado de la contracción o condensación de vapores causada por una disminución de la temperatura atmosférica, temperatura u otros cambios climáticos, como cambios de viento, precipitaciones, etc. La sobrepresión puede resultar de la expansión y vaporización causadas por un aumento en la temperatura atmosférica o cambios climáticos. Ver 4.3 para los métodos de cálculo. 4.2.4 Exposición al fuego La sobrepresión resulta de la expansión de los vapores y la vaporización del líquido que ocurre cuando un tanque absorbe el calor de un fuego externo. Ver 4.3.3 para los métodos de cálculo. 4.2.5 Otras circunstancias 4.2.5.1 Generalidades Cuando se están determinando las posibles causas de sobrepresión o vacío en un tanque, otras circunstancias que resulten de fallas del equipo y errores de operación deben ser considerados y evaluados. Métodos de cálculo para estas otras circunstancias no se proporcionan en esta Norma Internacional. 4.2.5.2 Irrupción de vapor de transferencia de presión La transferencia de líquidos desde otras embarcaciones, camiones cisterna y vagones cisterna puede ser asistida o lograda en su totalidad por presurización del
  • 6. recipiente de suministro con un gas, pero el tanque receptor puede encontrar un aumento de flujo al final de la transferencia debido a la ruptura del vapor. Dependiendo de la presión preexistente y el espacio de cabeza libre en el tanque receptor, el volumen de gas adicional puede ser suficiente para sobrepresionar el tanque. El caso de control es una transferencia que llena el tanque receptor de modo que queda poco espacio libre para absorber el aumento de presión. 4.2.5.3 Almohadillas inertes y purgas Se proporcionan almohadillas inertes y purgas en los tanques para proteger el contenido de los tanques de la contaminación, mantener atmósferas no inflamables en los tanques y reducir la extensión de la envoltura inflamable de los vapores ventilados de los tanques. Un sistema de almohadilla inerte y purga normalmente tiene un regulador de suministro y un regulador de contrapresión para mantener la presión del tanque interior dentro de un rango operativo estrecho. La falla del regulador de suministro puede resultar en flujo de gas sin restricciones hacia el tanque y la subsiguiente sobrepresión del tanque, flujo de gas reducido o pérdida completa del flujo de gas. La falla en el cierre del regulador de contrapresión puede resultar en una salida bloqueada y sobrepresión. Si el regulador de contrapresión está conectado a un sistema de recuperación de vapor, su falla abierta puede resultar en vacío. 4.2.5.4 Transferencia de calor anormal El vapor, el agua templada y el aceite caliente son medios de calentamiento comunes para tanques cuyo contenido es necesario mantener a temperaturas elevadas. Falla de la válvula de control de suministro de un tanque, elemento sensor de temperatura o sistema de control puede causar un aumento de la entrada de calor al tanque. La vaporización del líquido almacenado en el tanque puede resultará en una sobrepresión del tanque. Los tanques calentados que tienen dos fases líquidas presentan la posibilidad de una rápida vaporización si la fase inferior se calienta hasta el punto en que su densidad se vuelve menor que la densidad del líquido que se encuentra sobre él. Se recomienda especificar las prácticas de diseño y operación para evitar estas condiciones. Si un tanque que se mantiene a temperaturas elevadas está vacío, puede producirse una vaporización excesiva de la alimentación cuando el tanque está completado. Si el sistema de control de temperatura del tanque está activo con el elemento sensor expuesto al vapor, el medio de calentamiento del tanque puede circular a la velocidad máxima con la pared del tanque a la temperatura máxima. El llenado bajo tales condiciones puede resultar en una vaporización excesiva de la
  • 7. alimentación. La vaporización excesiva de la alimentación se detiene tan pronto como las paredes se hayan enfriado y el nivel del fluido cubra el elemento sensor. Para un tanque con una camisa o serpentines de enfriamiento, la vaporización del líquido como resultado de la pérdida de flujo de refrigerante debe ser considerado. 4.2.5.5 Fallo interno de los dispositivos de transferencia de calor La falla mecánica del dispositivo interno de calentamiento o enfriamiento de un tanque puede exponer el contenido del tanque al calentamiento o medio de refrigeración utilizado en el dispositivo. En tanques de baja presión, se puede suponer que la dirección del flujo de la transferencia de calor el medio está en el tanque cuando el dispositivo falla. Compatibilidad química del contenido del tanque y la transferencia de calor. Se considerará el medio. Puede ser necesario aliviar el medio de transferencia de calor (por ejemplo, vapor). 4.2.5.6 Sistemas de tratamiento de ventilación Si el vapor de un tanque se recolecta para su tratamiento o eliminación mediante un sistema de tratamiento de ventilación, el sistema de recolección de ventilación puede fallar Este fallo deberá ser evaluado. Las fallas que afectan la seguridad de un tanque pueden incluir contrapresión desarrollada a partir de problemas en la tubería (bolsas llenas de líquido y acumulación de sólidos), ventilación de otros equipos o descarga en el cabezal o bloqueo debido a falla del equipo. Un dispositivo de ventilación de emergencia que alivia a la atmósfera, configurada a una presión más alta que el sistema de tratamiento de ventilación, se puede usar si es apropiado. 4.2.5.7 Fallo de utilidad Las fallas de energía y servicios públicos locales y en toda la planta se deben considerar como posibles causas de sobrepresión o vacío. La pérdida de energía eléctrica afecta directamente a cualquier válvula motorizada o controlador y también puede apagar el instrumento. suministro de aire. Además, los fluidos de refrigeración y calefacción pueden perderse durante una falla eléctrica. 4.2.5.8 Cambio de temperatura de la corriente de entrada a un tanque Un cambio en la temperatura de la corriente de entrada a un tanque, provocado por una pérdida de enfriamiento o un aumento en entrada de calor, puede causar sobrepresión en el tanque. Una corriente de entrada de temperatura más baja puede resultar en vapor condensación y contracción, lo que puede causar vacío. 4.2.5.9 Reacciones químicas
  • 8. El contenido de algunos tanques puede estar sujeto a reacciones químicas que generan calor y/o vapores. Algunos ejemplos de reacciones químicas incluyen la adición inadvertida de agua a los tanques de ácido o de ácido gastado, generando así vapor y/o vaporización de hidrocarburos ligeros; reacciones fuera de control en tanques que contienen hidroperóxido de cumeno; etc. En algunos casos, el material puede formar espuma, provocando un alivio bifásico. Tecnología disponible del grupo de usuarios del Design Institute for Emergency Relief Systems (DIERS) del Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AICHE) o del grupo DIERS en Europa se puede utilizar para evaluar estos casos 4.2.5.10 Protección contra sobrellenado de líquidos Para obtener información sobre la protección contra sobrellenado de líquidos, consulte API Std 2510, API RP 2350 y EN 13616. Evite el sobrellenado de líquidos proporcionando salvaguardas de instrumentos y/o acciones de intervención efectivas del operador. 4.2.5.11 Cambios de presión atmosférica Un aumento o disminución de la presión barométrica es una posible causa de vacío o sobrepresión en un tanque. Esto debería ser considerado para tanques de almacenamiento refrigerados (ver 5.2.1.2). 4.2.5.12 Fallo de la válvula de control Se considerará el efecto de una válvula de control que falla al abrirse o fallar al cerrarse para determinar el potencial de presión o vacío debido a desequilibrios de masa y/o energía. Por ejemplo, la falla de una válvula de control en el líquido. Se debe considerar la línea a un tanque porque tal falla puede sobrecargar el equipo de intercambio de calor, lo que resulta en la admisión de material a alta temperatura en el tanque. Una falla en la válvula de control también puede causar que el nivel de líquido en un recipiente presurizado que alimenta líquido a un tanque para que caiga por debajo de la boquilla de salida del recipiente, permitiendo que el vapor a alta presión para entrar en el tanque (ver 4.2.5.2). 4.2.5.13 Salida de vapor Si un tanque sin aislamiento se llena con vapor, la tasa de condensación debido al enfriamiento ambiental puede exceder la tasa de ventilación. tasas especificadas en esta Norma Internacional. Procedimientos, como el uso de respiraderos grandes (manways abiertos), controlar la velocidad de enfriamiento del tanque o agregar un gas no condensable, como aire o nitrógeno, a menudo es necesario para evitar un vacío interno excesivo. 4.2.5.14 Tanques calientes no aislados
  • 9. Los tanques no aislados con espacios de vapor excepcionalmente calientes pueden exceder los requisitos de inhalación térmica en este Norma Internacional durante una tormenta. La contracción del vapor puede causar un vacío excesivo. Se recomienda una revisión técnica de los tanques calentados sin aislamiento con temperaturas de espacio de vapor superiores a 48,9 °C (120 °F).. 4.2.5.15 Explosión/deflagración interna El contenido del tanque puede encenderse, produciendo una deflagración interna con sobrepresiones que se desarrollan más rápidamente que algunos dispositivos de ventilación pueden manejar. Para venteo de explosiones, consulte NFPA 68 y EN 13237. Para inertización, consulte el Anexo F. 4.2.5.16 Mezcla de productos de diferente composición La introducción de materiales que son más volátiles que los normalmente almacenados puede ser posible debido a alteraciones en procesamiento previo o error humano. Esto puede resultar en una sobrepresión. 4.3 Determinación de los requisitos de ventilación 4.3.1 Generalidades Es necesario cuantificar los requisitos de venteo para cualquier causa aplicable de presión o vacío excesivo identificado en base a la guía proporcionada en 4.2 para establecer la base de diseño para el dimensionamiento de los dispositivos de alivio o cualquieras otros medios de protección adecuados. Para ayudar en esta cuantificación, esta Norma Internacional proporciona orientación para el cálculo detallado relacionado con las siguientes condiciones comúnmente encontradas: a) inspiración normal resultante de una salida máxima de líquido del tanque (efectos de transferencia de líquido); b) la inhalación normal resultante de la contracción o condensación de vapores causada por una disminución máxima en temperatura del espacio de vapor (efectos térmicos); c) exhalación normal resultante de una entrada máxima de líquido en el tanque y vaporización máxima causado por dicha entrada (efectos de transferencia de líquido); d) la exhalación normal resultante de la expansión y vaporización que resulta de un aumento máximo en temperatura del espacio de vapor (efectos térmicos); e) ventilación de emergencia resultante de la exposición al fuego. Al determinar los requisitos de venteo, el requisito de contingencia individual más grande o cualquier requisito razonable y combinación probable de contingencias se considerará como base de diseño. Como mínimo, la combinación de los efectos de
  • 10. transferencia de líquido y los efectos térmicos para la ventilación normal se deben considerar al determinar el total inspiración o espiración normal. Con la excepción de los tanques de almacenamiento refrigerados, la práctica común es considerar solo la inhalación normal total para determinar los requisitos de ventilación. Es decir, la inhalación de cargas de otras circunstancias descritas en 4.2.5 generalmente no se consideran coincidentes con la inspiración normal. Esto se considera un enfoque razonable porque la inhalación térmica es una condición severa y de corta duración. Para la exhalación total, considere los escenarios descritos en 4.2.5 y determine si estos deben ser coincidente con los flujos espiratorios normales. 4.3.2 Cálculo de caudales máximos para espiración normal e inspiración normal 4.3.2.1 Generalidades El método de 4.3.2.1 se basa en cálculos de ingeniería. Consulte el Anexo E para conocer los supuestos en los que se basa este método de cálculo. Para una comprensión más detallada de este modelo, consulte las Referencias [21] y [22]. En el Anexo A se proporciona un método alternativo para calcular los flujos de exhalación normal e inhalación normal. Se puede usar un método alternativo para tanques/servicios que cumplan con las condiciones de contorno especificadas en el Anexo A. Se documentará el método de cálculo utilizado. Los requisitos de inhalación y exhalación de esta norma internacional son para aire a temperatura normal o condiciones estándar. El usuario debe corregir los requisitos de inhalación y exhalación a condiciones normales o estándar para tanques que se calientan (aíslan) o presurizan a más de 6,9 kPa (1 psi). 4.3.2.2 Capacidades de llenado y descarga de líquidos 4.3.2.2.1 Exhalación (Out-breathing) La exhalación se determinará de la siguiente manera. a) El caudal volumétrico espiratorio, Vop, expresado en unidades SI de metros cúbicos por hora de aire, para productos almacenado por debajo de 40 °C o con una presión de vapor inferior a 5,0 kPa, será el dado por la Ecuación (1): (1) donde Vpf es la tasa máxima de llenado volumétrico, expresada en metros cúbicos por hora.
  • 11. La tasa de flujo volumétrico de exhalación, Vop, expresada en unidades USC de pies cúbicos por hora de aire, para productos almacenado por debajo de 104 °F o con una presión de vapor inferior a 0,73 psi, será el dado por la Ecuación (2): (2) donde Vpf es la tasa máxima de llenado volumétrico, expresada en galones estadounidenses por minuto. b) Para productos que contengan componentes más volátiles o gases disueltos (por ejemplo, aceite enriquecido con metano), realice un cálculo instantáneo y aumente los requisitos de ventilación de exhalación en consecuencia. c) Para productos almacenados a más de 40 °C (104 °F) o con una presión de vapor superior a 5,0 kPa (0,73 psi), aumentar la exhalación por la tasa de evaporación. 4.3.2.2.2 Inhalación (Inbreathing) El requisito de ventilación de inhalación, Vip, expresado en unidades SI de metros cúbicos por hora de aire, será la capacidad de descarga de líquido máxima especificada para el tanque dada por la Ecuación (3). (3) donde Vpe es la tasa máxima de descarga de líquido, expresada en metros cúbicos por hora. Calcule el requisito de ventilación de inhalación, Vip, expresado en unidades USC de pies cúbicos por hora de aire, de acuerdo con la Ecuación (4): (4) donde Vpe es la velocidad máxima de descarga de líquido, expresada en galones estadounidenses por minuto. 4.3.2.3 Inhalación y exhalación térmica 4.3.2.3.1 Generalidades Considere la exhalación y la inhalación térmicas debidas al calentamiento o enfriamiento atmosférico de las superficies externas de la carcasa y el techo del tanque.
  • 12. 4.3.2.3.2 Exhalación térmica Calcule la exhalación térmica (es decir, el caudal térmico máximo para calentar), VOT, expresado en SI unidades de metros cúbicos normales por hora de aire, de acuerdo con la Ecuación (5): (5) dónde Y es un factor para la latitud (ver Tabla 1); Vtk es el volumen del tanque, expresado en metros cúbicos; Ri es el factor de reducción para el aislamiento {Ri = 1 si no se usa aislamiento; Ri = Rinp para tanques parcialmente aislados [ver Ecuación (10)]; Ri = Rin para tanques completamente aislados [ver Ecuación (9)]}. Calcule la exhalación térmica (es decir, el caudal térmico máximo para calentar), VOT, expresado en USC unidades como pies cúbicos estándar por hora de aire, de acuerdo con la Ecuación (6): (6) dónde Y es un factor para la latitud (ver Tabla 1); Vtk es el volumen del tanque, expresado en pies cúbicos; Ri es el factor de reducción para el aislamiento {Ri = 1 si no se usa aislamiento; Ri = Rinp para tanques parcialmente aislados [ver Ecuación (10)]; Ri = Rin para tanques completamente aislados [ver Ecuación (9)]}. El factor Y para la latitud en las Ecuaciones (5) y (6) puede tomarse de la Tabla 1.
  • 13. 4.3.2.3.3 Inhalación térmica Calcular el caudal térmico máximo durante el enfriamiento, VIT, aumentado en unidades SI de metros cúbicos normales por hora de aire, de acuerdo con la ecuacion (7): (7) dónde C es un factor que depende de la presión de vapor, la temperatura promedio de almacenamiento y la latitud (ver Tabla 2); Vtk es el volumen del tanque, expresado en metros cúbicos; Ri es el mismo que para la Ecuación (5). Calcule el caudal térmico máximo durante el enfriamiento, VIT, expresado en unidades USC de pies cúbicos estándar por hora de aire, de acuerdo con la Ecuación (8): (8) dónde C es un factor que depende de la presión de vapor, la temperatura promedio de almacenamiento y la latitud (ver Tabla 2); Vtk es el volumen del tanque, expresado en pies cúbicos; Ri es el mismo que para la Ecuación (5).
  • 14. 4.3.2.4 Factor de reducción para tanques con aislamiento El caudal térmico para calentar (exhalación térmica) o enfriar (inhalación térmica) se reduce en aislamiento y depende de las propiedades y el espesor del aislamiento. Calcule el factor de reducción, Rin, para un tanque completamente aislado como lo indica la Ecuación (9). (9) dónde h es el coeficiente de transferencia de calor en el interior, expresado en vatios por metro cuadrado-kelvin; NOTA Un coeficiente de transferencia de calor interior de 4 W/(m2 K) [0,7 Btu/(h ft2 °F)] se supone comúnmente para tanques típicos. lin es el espesor de pared del aislamiento, expresado en metros; λin es la conductividad térmica del aislamiento, expresada en vatios por metro- kelvin. EJEMPLO Para un espesor de aislamiento, Lin, igual a 0,1 m, una conductividad térmica del aislamiento, λin, igual a 0,05 W/(m·K), y un coeficiente de transferencia de calor, h, igual a 4 W/(m2·K), el factor de reducción, Rin, es igual a 0,11. Así, la exhalación del tanque aislado es 0,11 veces la del tanque no aislado. Calcule el factor de reducción, Rinp, para un tanque parcialmente aislado según lo dado por la Ecuación (10):
  • 15. (10) dónde ATTS es el área total de la superficie del tanque (carcasa y techo), expresada en metros cuadrados (pies cuadrados); Ainp es el área de superficie aislada del tanque, expresada en metros cuadrados (pies cuadrados). 4.3.3 Requisitos para la capacidad de venteo de emergencia para tanques sujetos a exposición al fuego 4.3.3.1 Generalidades Cuando los tanques de almacenamiento están expuestos al fuego, la tasa de ventilación puede exceder la tasa resultante de la exhalación normal. 4.3.3.2 Tanques con fijación débil del techo al armazón En un tanque de techo fijo con una unión débil (frangible) de techo a carcasa, como la que se describe en API Std 650, la conexión del techo al armazón fallará antes que otras soldaduras del tanque, lo que permitirá aliviar el exceso de presión si la capacidad de ventilación resulta inadecuada. Para un tanque construido con estas especificaciones, no es necesario considerar requisitos adicionales para ventilación de emergencia; sin embargo, se pueden usar ventilaciones de emergencia adicionales para evitar fallas de la junta frangible. Se debe tener cuidado para garantizar que se cumplan los requisitos actuales para una unión frangible de techo a carcasa, particularmente para tanques de menos de 15 m (50 pies) de diámetro. 4.3.3.3 Requisitos de alivio de incendios 4.3.3.3.1 Cuando un tanque no esté provisto de una fijación débil del techo al cuerpo como se describe en 4.3.3.2, el procedimiento dado en 4.3.3.3.2 a 4.3.3.3.7 debe regir al evaluar la capacidad de ventilación requerida para exposición a incendios. 4.3.3.3.2 Calcular la capacidad de venteo requerida, q, expresada en unidades SI de metros cúbicos normales por hora de aire, para tanques sujetos a exposición al fuego según lo dado por la Ecuación (11): (11)
  • 16. dónde Q es la entrada de calor de la exposición al fuego como se indica en la Tabla 3, expresada en vatios; F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor ambiental); L es el calor latente de vaporización del líquido almacenado a la presión y temperatura de alivio, expresado en julios por kilogramo; T es la temperatura absoluta del vapor de alivio, expresada en grados Kelvin; NOTA Normalmente se supone que la temperatura del vapor de alivio corresponde al punto de ebullición del fluido almacenado a la presión de alivio. M es la masa molecular relativa del vapor. Calcule la capacidad de ventilación requerida, q, expresada en unidades USC de pies cúbicos estándar por hora de aire, para tanques sujetos a exposición al fuego según lo dado por la Ecuación (12). (12) dónde Q es la entrada de calor de la exposición al fuego como se indica en la Tabla 4, expresada en unidades térmicas británicas por hora; F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor ambiental); L es el calor latente de vaporización del líquido almacenado a la presión y temperatura de alivio, expresado en unidades térmicas británicas por libra; T es la temperatura absoluta del vapor de alivio, expresada en grados Rankine; NOTA Normalmente se supone que la temperatura del vapor de alivio corresponde al punto de ebullición del fluido almacenado en las condiciones de alivio en el tanque. M es la masa molecular relativa del vapor.
  • 17. 4.3.3.3.3 Cuando las propiedades del fluido sean similares a las del hexano, la capacidad de venteo requerida puede ser determinado a partir de la Tabla 5 o la Tabla 6. a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la siguiente manera. - Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % de la superficie total o la superficie hasta una altura de 9,14 m sobre grado, cualquiera que sea mayor. - Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área superficial total o el área superficial hasta una altura de 9,14 m por encima grado, el que sea mayor.
  • 18. - Para tanques verticales, el área humedecida es igual al área superficial total de la envolvente vertical hasta una altura de 9,14 m sobre el nivel del suelo. Para una instalación de tanque vertical en el suelo, el área de las placas de tierra no se incluye como área mojada. Para un tanque vertical apoyado sobre el nivel del suelo, es necesario incluir una parte del área del fondo como superficie mojada adicional. La porción del área del fondo expuesta al fuego depende del diámetro y la elevación del tanque sobre el nivel del suelo. Es necesario usar el criterio de ingeniería para evaluar la porción del área expuesta al fuego. b Calcule el requisito de ventilación, q, expresado en metros cúbicos normales por hora de aire como se indica en la Ecuación (13), que se basa en el calor total absorbido, Q, expresado en vatios, igual a ver ecuación (B.7). (13) donde F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor ambiental); ATWS es el área de superficie mojada, expresada en metros cuadrados. El calor total absorbido, Q, se expresa en vatios para la Ecuación (13). Tabla 7 y la constante 208,2 en la ecuación (13) se deriva de la ecuación (11) y la figura B.1 usando el calor latente de vaporización del hexano, igual a 334 900 J/kg a presión atmosférica, y la masa molecular relativa del hexano (86,17) y suponiendo una temperatura de vapor de 15,6 °C. Este método proporciona resultados dentro de un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que tienen propiedades similares (consulte el Anexo B). a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la siguiente manera.
  • 19. - Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % del área superficial total o el área superficial hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo, lo que sea mayor. - Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área superficial total o el área superficial hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo, lo que sea mayor. - Para tanques verticales, el área mojada es igual al área de superficie total del armazón vertical hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo. Para una instalación de tanque vertical en el suelo, el área de las placas de tierra no se incluye como área mojada. Para un tanque vertical apoyado por encima del nivel del suelo, es necesario incluir una porción del área del fondo como superficie mojada adicional. La porción del área del fondo expuesta al fuego depende del diámetro y la elevación del tanque sobre el nivel del suelo. Es necesario usar el criterio de ingeniería para evaluar la porción del área expuesta al fuego. b Calcule el requisito de ventilación, q, expresado en pies cúbicos estándar por hora de aire como se indica en la Ecuación (14), que se basa en el calor total absorbido, Q, expresado en unidades térmicas británicas por hora, igual a ver ecuación (B.8): (14) dónde F es el factor ambiental de la Tabla 9 (se puede tomar crédito por un solo factor ambiental); ATWS es el área de superficie mojada, expresada en pies cuadrados. El calor total absorbido, Q, se expresa en Btu por hora para la Ecuación (14). Tabla 8 y la constante 1 107 en la ecuación (14) se deriva de la ecuación (12) y la figura B.2 utilizando el calor latente de vaporización del hexano, igual a 144 Btu/lb a presión atmosférica, y la masa molecular relativa del hexano (86,17) y asumiendo una temperatura del vapor de 60 °F. Este método proporciona resultados dentro de un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que tienen propiedades similares (ver Anexo B).
  • 20. a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la siguiente manera. Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % de la superficie total o la superficie hasta una altura de 9,14 m sobre grado, cualquiera que sea mayor. Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área superficial total o el área superficial hasta una altura de 9,14 m por encima grado, el que sea mayor. Para tanques verticales, el área humedecida es igual al área superficial total de la envolvente vertical hasta una altura de 9,14 m sobre el nivel del suelo. Para colocación vertical del tanque en el suelo, el área de las placas de tierra no se incluye como área mojada. Para un tanque vertical apoyado por encima del nivel del suelo, es necesario incluir una porción del área del fondo como superficie mojada adicional. La parte de abajo El área expuesta a un incendio depende del diámetro y la elevación del tanque sobre el nivel del suelo. Es necesario utilizar los criterios de ingeniería para evaluar la porción del área expuesta al fuego. b Para superficies mojadas mayores de 260 m2, consulte la Tabla 5 NOTA Esta tabla y la constante 208,2 en la Ecuación (13) se derivan de la Ecuación (11) y la Figura B.1 usando el calor latente de vaporización del hexano, igual a 334 900 J/kg a presión atmosférica, y la masa molecular relativa del hexano (86,17) y suponiendo una temperatura de vapor de 15,6 °C. Este método proporciona
  • 21. resultados dentro de un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que tienen propiedades similares (ver Anexo B). a El área mojada de un tanque o recipiente de almacenamiento se calculará de la siguiente manera. Para esferas y esferoides, el área mojada es igual al 55 % del área superficial total o el área superficial hasta una altura de 30 pies sobre grado, el que sea mayor. Para tanques horizontales, el área mojada es igual al 75 % del área superficial total o el área superficial hasta una altura de 30 pies por encima grado, el que sea mayor. Para tanques verticales, el área humedecida es igual al área superficial total del armazón vertical hasta una altura de 30 pies sobre el nivel del suelo. Para colocación vertical del tanque en el suelo, el área de las placas de tierra no se incluye como área mojada. Para un tanque vertical apoyado por encima del nivel del suelo, es necesario incluir una porción del área del fondo como superficie mojada adicional. La parte de abajo El área expuesta a un incendio depende del diámetro y la elevación del tanque sobre el nivel del suelo. Es necesario utilizar los criterios de ingeniería al evaluar la porción del área expuesta al fuego. b Para superficies mojadas de más de 2 800 ft2, consulte la Tabla 6.
  • 22. NOTA Esta tabla y la constante 1 107 en la Ecuación (14) se derivaron de la Ecuación (12) y la Figura B.1 usando el calor latente de vaporización de hexano, igual a 144 Btu/lb a presión atmosférica, y la masa molecular relativa de hexano (86,17) y suponiendo una temperatura de vapor de 60 °F. Este método proporciona resultados dentro de un grado aceptable de precisión para muchos fluidos que tienen propiedades similares (ver Anexo B). a El aislamiento debe resistir el desalojo por parte del equipo de extinción de incendios, debe ser incombustible y no debe descomponerse a temperaturas de hasta 537,8 °C (1 000 °F). El usuario es responsable de determinar si el aislamiento puede resistir el desalojo por el equipo contra incendios disponible. Si el aislamiento no cumple con estos criterios, no se tomará crédito por el aislamiento. la conductancia los valores se basan en un aislamiento con una conductividad térmica de 9 W/m2 K/cm (4 Btu/h ft2 °F/in) de espesor. El usuario es responsable de determinar el valor de conductancia real del aislamiento utilizado. El valor conservador de 9 W/m2 K/cm (4 Btu/h ft2 °F/in) de espesor se utiliza para la conductividad térmica. b Estos factores F se basan en los valores de conductancia térmica que se muestran y en un diferencial de temperatura de 887,9 K (1 600 °F) cuando usando un valor de entrada de calor de 66 200 W/m2 (21 000 Btu/h ft2) de acuerdo con las
  • 23. condiciones asumidas en ISO 23251. Cuando estas condiciones no existen, se debe usar el criterio de ingeniería para seleccionar un factor F diferente o para proporcionar otros medios para proteger el tanque de la exposición al fuego. NOTA A los efectos de esta disposición, API 521 es equivalente a ISO 23251. c Utilice el factor F para un valor de conductancia equivalente del aislamiento. d En condiciones ideales, las películas de agua que cubren las superficies metálicas pueden absorber la mayor parte de la radiación incidente. La fiabilidad de la aplicación de agua depende de muchos factores. El clima helado, los vientos fuertes, los sistemas obstruidos, el suministro de agua no confiable y las condiciones de la superficie del tanque pueden evitar una cobertura de agua uniforme. Debido a estas incertidumbres, no se recomienda ninguna reducción de los factores ambientales; sin embargo, como como se ha dicho anteriormente, el agua aplicada correctamente puede ser muy eficaz. e Se pueden usar dispositivos de despresurización, pero no se otorgará crédito al dimensionar el dispositivo de ventilación para la exposición al fuego. f Se cumplirán las siguientes condiciones. Se debe proporcionar una pendiente de no menos del 1 % alejándose del tanque por lo menos 15 m (50 pies) hacia el área de embalse. El área de embalse deberá tener una capacidad que no sea menor que la capacidad del tanque más grande que pueda drenar en él. Las rutas del sistema de drenaje de otros tanques a sus áreas de embalse no deberán exponer seriamente el tanque. El área de embalse del tanque, así como las áreas de embalse de los otros tanques (ya sean remotos o con diques alrededor). Los otros tanques), deberán estar ubicados de tal manera que cuando el área esté llena a su máxima capacidad, su nivel de líquido no esté más cerca de 15 m (50 pies) del tanque. 4.3.3.3.4 La tasa total de venteo determinada a partir de la Tabla 7 o la Tabla 8 se puede multiplicar por un valor apropiado de factor ambiental, F, seleccionado de la Tabla 9; se puede tomar crédito por un solo factor ambiental. 4.3.3.3.5 Se puede tomar crédito por la capacidad de ventilación provista por el dispositivo instalado para ventilación normal, ya que el efecto térmico normal puede ignorarse durante un incendio. Además, se puede suponer que no hay movimiento del líquido en el tanque durante la exposición al fuego. 4.3.3.3.6 Si los dispositivos de ventilación normales tienen una capacidad inadecuada, los dispositivos de ventilación de emergencia adicionales del tipo
  • 24. descrito en 4.4.2 se debe proporcionar de manera que la capacidad total de venteo sea al menos equivalente a la requerida por Tabla 5 o Tabla 6 o por Ecuación (11) o Ecuación (12). 4.3.3.3.7 La capacidad total de venteo se debe basar en la presión indicada en 4.6.2. 4.4 Medios de ventilación 4.4.1 Ventilación normal 4.4.1.1 Generalidades La ventilación normal para la presión y el vacío debe realizarse mediante una válvula PV con o sin un dispositivo parallamas o mediante un respiradero abierto con o sin un dispositivo de detención de llamas. Proteja los tanques de almacenamiento atmosférico contra la transmisión de llamas desde el exterior del tanque si - el líquido almacenado tiene un punto de inflamación bajo, es decir, menos de 60 °C (140 °F) o de acuerdo con las normas aplicables reglamentaciones, la que sea mayor, o - la temperatura de almacenamiento puede exceder el punto de inflamación, o - de lo contrario, el tanque puede contener un espacio de vapor inflamable. Ver 4.5 para consideraciones de diseño para tanques que tienen atmósferas potencialmente inflamables. Una discusión de los tipos y características de funcionamiento de los dispositivos de ventilación se pueden encontrar en el Anexo C. Los dispositivos de alivio equipados con una palanca y peso y los dispositivos de alivio que no se vuelven a cerrar no se recomiendan para operaciones normales desfogue. 4.4.1.2 Válvulas de presión/vacío Para evitar la pérdida de producto, se recomienda el uso de válvulas PV en tanques de almacenamiento atmosférico. 4.4.1.3 Ventilaciones abiertas Si se seleccionan venteos abiertos para proporcionar capacidad de venteo para tanques que pueden contener un espacio de vapor inflamable como el definido en 4.4.1.1, debería utilizarse un dispositivo parallamas. Los respiraderos abiertos sin un dispositivo de detención de llamas pueden ser utilizado para tanques que no contienen un espacio de vapor inflamable. En el caso de petróleos viscosos, como los asfaltos de grado de reducción y penetración, donde el peligro de colapso del tanque como resultado de la adherencia de tarimas o del taponamiento de los parallamas es mayor que la
  • 25. posibilidad de que se produzcan llamas con transmisión al tanque, se pueden usar ventilaciones abiertas como una excepción a los requisitos de 4.4.1.3; o calentado Se pueden usar respiraderos que aseguren que la temperatura del vapor se mantenga por encima del punto de rocío. En áreas con regulaciones estrictas sobre emisiones fugitivas, es posible que las ventilaciones abiertas no sean aceptables y la selección del dispositivo de ventilación debe considerar los requisitos máximos de fuga durante los períodos de operación normal del tanque. 4.4.2 Ventilación de emergencia La ventilación de emergencia se puede lograr mediante el uso de lo siguiente: a) respiraderos abiertos más grandes o adicionales según lo limitado por 4.4.1.3; b) válvulas PV más grandes o adicionales; c) una escotilla de manómetro que permita que la tapa se levante bajo una presión interna anormal; d) una tapa de alcantarilla que se levanta cuando se expone a una presión interna anormal; e) fijación débil (frangible) del techo al armazón (ver 4.3.3.2); f) otras formas de construcción que se pueda probar que son comparables a los efectos del alivio de presión; g) un dispositivo de disco de ruptura. 4.5 Consideraciones para tanques con atmósferas potencialmente inflamables 4.5.1 Generalidades Dependiendo del proceso y las condiciones de operación, el espacio de vapor en el tanque puede ser inflamable. encendido del espacio de vapor mientras se encuentra dentro de la región inflamable probablemente provoque daños en el techo del tanque y/o pérdida de contención. Las fuentes de ignición incluyen, pero no se limitan a, descarga estática dentro del tanque debido al llenado por salpicadura o medición de nivel, materiales pirofóricos en las superficies internas del tanque, trabajo externo en caliente en el tanque, exposición al fuego del tanque, o la propagación de la llama a través de una abertura o ventilación del tanque causada por un rayo. Considera el potencial de una atmósfera inflamable dentro del tanque y determinar si las medidas de seguridad son adecuadas. Si es necesario el venteo de explosiones, consulte 4.2.5.15.
  • 26. 4.5.2 Opciones de diseño para la prevención de explosiones Si el espacio de vapor del tanque puede estar dentro del rango inflamable, el usuario deberá determinar qué salvaguardas son necesarios para evitar la deflagración interna. Las siguientes son salvaguardas típicas. a) Selección de tanque diferente: Un tipo diferente de diseño de tanque puede reducir o eliminar la formación de una atmósfera inflamable. EJEMPLOS Tanque de techo flotante o un tanque clasificado para vacío total. b) Inertización de gas inerte, que es un medio eficaz para reducir la probabilidad de una atmósfera inflamable en el interior de un tanque, cuando se diseña y mantiene adecuadamente. Tenga en cuenta que la inertización puede introducir un riesgo de asfixia, y en servicios ácidos puede promover la formación de depósitos pirofóricos. c) Un parallamas, cuyo uso en una línea de ventilación abierta o en la entrada a la válvula de presión/vacío es un método eficaz para reducir el riesgo de transmisión de llamas. Un parallamas, cuyo uso en una línea de ventilación abierta o en la entrada de la válvula de presión/vacío es un método eficaz para reducir el riesgo de transmisión de llamas. Se advierte al usuario que el uso de un arrestallamas dentro de la ruta de alivio del tanque presenta el riesgo de daño al tanque por sobrepresión o vacío debido al taponamiento si el arrestallamas no recibe el mantenimiento adecuado. Puede encontrar más información sobre los parallamas en ISO 16852, NFPA 69, TRbF 20, EN 12874, FM 6061 y USCG 33 CFR 154. El uso de un parallamas aumenta la caída de presión del sistema de ventilación. Se debe consultar a los fabricantes para evaluar la magnitud de estos efectos. Para la selección adecuada de un parallamas, la configuración de la tubería, la presión y la temperatura de operación, la concentración de oxígeno, la compatibilidad del material del parallamas y el grupo de gases explosivos (IIA, IIB, etc.) deben ser considerado. Para seleccionar el parallamas correcto, se debe consultar al fabricante. d) Válvula de presión/vacío: La industria petrolera ha tenido una buena experiencia con tanques protegidos por presión y respiraderos de vacío sin parallamas. Como resultado, ha existido la creencia de que esta buena experiencia es debido a las capacidades de extinción de llamas potencialmente inherentes de las ventilaciones de presión. Pruebas recientes, sin embargo, refutan esta hipótesis al menos para las condiciones probadas. Consulte 4.5.4 para obtener más información sobre la propagación de la llama a través de respiraderos de presión. 4.5.3 Tanques cubiertos con gas inerte Se puede usar un sistema de gas inerte para evitar que entre aire en el tanque durante las condiciones de vacío. El uso de sistemas de gas inerte en lugar de un dispositivo de alivio de vacío está más allá del alcance de esta Norma Internacional.
  • 27. Para tanques que utilizan un sistema de suministro de gas inerte, se reduce la probabilidad de una atmósfera potencialmente explosiva y puede haber beneficios relacionados con una clasificación de área peligrosa menos severa. Vea el Anexo F para una discusión de otros beneficios y para obtener orientación informativa sobre la protección de tanques con gas inerte para la protección contra retroceso de llama. Los dispositivos de ventilación serán dimensionados para el caso en que el gas inerte no esté disponible (ver 4.3.1). 4.5.4 Propagación de llama a través de válvulas de presión/vacío Las pruebas han demostrado que una llama puede propagarse a través de una válvula de presión/vacío y hacia el espacio vapor del tanque. Las pruebas han demostrado que la ignición de la corriente de alivio de un PV (posiblemente debido a un rayo) puede dar como resultado un retorno de la llama al PV con suficiente sobrepresión para levantar la paleta de vacío, permitiendo que la llama ingrese al espacio de vapor del tanque. Otras pruebas muestran que, en condiciones de flujo bajo, una llama puede propagarse a través del lado de presión del PV; ver Referencia [23]. Los flashbacks a través de PV son raros en la industria del petróleo. Los siguientes son algunos factores que pueden explicar esto. - Los materiales almacenados en la mayoría de los tanques de techo cónico a menudo no generan una atmósfera inflamable en el tanque. - Es probable que ocurra un rayo en condiciones de nubosidad, por lo que existe una probabilidad reducida de que el el tanque está exhalando. Sin embargo, todavía puede estar exhalando si está entrando líquido. - La caída de un rayo casi siempre está precedida por vientos, lo que mantiene el tamaño de la nube inflamable cerca del PV al mínimo. 4.6 Especificación del dispositivo de alivio 4.6.1 Base de dimensionamiento Los dispositivos de alivio de presión y vacío, incluidas las ventilaciones abiertas, deben ser adecuados para cumplir con los requisitos de ventilación para la mayor contingencia individual o cualquier combinación razonable y probable de contingencias. (ver 4.2.5 y 4.3.1). Al evaluar los escenarios de sobrepresión en 4.2.5, el usuario debe determinar si la carga de alivio debe manejarse utilizando dispositivos de alivio de respiración normal o ventilación de emergencia. Esto puede ser una consideración importante si la ventilación de emergencia se realiza a través de un techo frágil o un dispositivo de alivio que no se vuelve a cerrar (p. ej., disco de ruptura o escotilla de escape). Se puede especificar un sistema de inertización del tanque como se describe en 4.5.3 para evitar que entre aire al tanque durante condiciones de vacío. No se
  • 28. tomará crédito por estos sistemas de inertización con el fin de dimensionar el dispositivo de alivio de vacío. El sistema hidráulico de entrada y salida puede afectar el tamaño del dispositivo de alivio, que puede ser un proceso de diseño iterativo. La base para las ecuaciones de dimensionamiento se explica en el Anexo D. 4.6.2 Ajuste de presión y vacío 4.6.2.1 La presión establecida y la presión de alivio deben ser consistentes con los requisitos de la norma según la cual se diseñó y fabricó el tanque. En condiciones normales y de emergencia, los dispositivos de alivio de presión deberán tener suficiente capacidad de flujo para evitar que la presión (o el vacío) exceda los límites del código de diseño de tanques. Algunas normas presentan requisitos específicos, pero es posible que otras no. 4.6.2.2 Se recomienda encarecidamente la consulta entre el diseñador del tanque, la persona que especifica los dispositivos de ventilación y el fabricante del dispositivo de ventilación para garantizar que los dispositivos de ventilación sean compatibles con el diseño del tanque. A menudo es necesario que la presión establecida (comienzo a abrir) sea más baja que la presión de diseño del tanque para permitir una capacidad de flujo adecuada de los dispositivos. La presión de operación debe ser más baja que la presión establecida para permitir variaciones normales en la presión causadas por cambios en la temperatura y por otros factores que afectan la presión en el espacio de vapor del tanque. Cuando diseñe tuberías de entrada o salida para una válvula de alivio de presión/vacío, considere la influencia de lo siguiente en la presión de tarado de la válvula, el vacío de tarado de la válvula y en el caudal: a) resistencia al flujo de tuberías, codos y equipos instalados; b) posible contrapresión o vacío dentro del sistema. 4.6.2.3 Debería tenerse en cuenta el rango de funcionamiento esperado de cualquier sistema de control de presión en el tanque en relación con el punto de ajuste de la ventilación para evitar una ventilación molesta y/o fugas en el asiento de la ventilación. 4.6.2.4 El ajuste de presión de un dispositivo de alivio de presión no debe exceder la presión máxima que puede existir en el nivel donde se encuentra el dispositivo cuando la presión en la parte superior del tanque es igual a la clasificación de presión nominal para el tanque y el líquido contenido en el tanque, está en el nivel máximo de diseño. La cabeza estática de un vapor puede ser un valor significativo, especialmente si la descarga de ventilación se canaliza a una gran altura por encima del tanque.
  • 29. 4.6.2.5 Para tanques API Std 650 no cubiertos por API Std 650:2007, Apéndice F, los dispositivos de alivio de presión seleccionado debe limitar la presión en el tanque para evitar el levantamiento y la flexión excesivos de los techos de los tanques. Levantar y flexionar el techo de un tanque es una condición que está determinada por el peso del techo. la fuerza total causado por la presión interna no debe exceder el peso del techo y los accesorios, como plataformas y pasamanos. Por ejemplo, la presión manométrica debe limitarse a aproximadamente 350 Pa (3,5 mbar; 1,4 in H2O) para un techo de acero al carbono de 4,76 mm (3/16 in). 4.6.2.6 Para tanques construidos según EN 14015, la presión de ajuste de las válvulas debe seleccionarse de tal manera que no se exceda la capacidad de ventilación requerida en el MAWP. 4.6.2.7 En general, las presiones establecidas y de alivio para el alivio de vacío se establecen para evitar daños a un tanque y deben limitar el vacío a un nivel no mayor que aquel para el que se diseñó el tanque. Los dispositivos de alivio de vacío de un tanque deben configurarse para abrirse a una presión o vacío que asegure que el vacío en el tanque no exceda el vacío para el cual el tanque está diseñado cuando la entrada de aire a través de los dispositivos esté en su tasa máxima especificada. 4.6.3 Diseño El dispositivo de alivio de presión o vacío debe diseñarse de modo que proteja el tanque en caso de falla de cualquiera parte esencial. En los casos en que las condiciones ambientales puedan provocar una acumulación de material que impida que la válvula se abra, el usuario deberá considerar medidas de seguridad adicionales para evitar el mal funcionamiento del dispositivo de ventilación. 4.6.4 Materiales de construcción Los materiales para un dispositivo de alivio y su tubería asociada deben seleccionarse para las temperaturas de servicio del producto almacenado y presiones a las que se prevé que funcionen el dispositivo y sus tuberías. Además, los materiales deben ser compatibles con el producto almacenado en el tanque y con cualquier producto formado en la vecindad del dispositivo de alivio durante la descarga. 4.7 Instalación de dispositivos de ventilación 4.7.1 Instalación de dispositivos de alivio de presión y vacío Se instalarán dispositivos de alivio de presión y vacío para cumplir con las siguientes funciones.
  • 30. a) Los dispositivos deben proporcionar comunicación directa con el espacio de vapor y no ser sellados por el líquido contenido del tanque. b) Cualquier válvula de bloqueo o dispositivo de aislamiento instalado entre el dispositivo de alivio y el tanque, o el dispositivo de alivio y las tuberías de descarga deben estar bloqueadas o selladas en la posición adecuada. Donde no hay dispositivos de alivio de repuesto instalado, esto se debe hacer bloqueando o sellando estas válvulas de bloqueo abiertas. Donde hay dispositivos de alivio de repuesto instalados, las válvulas de múltiples vías, las válvulas interbloqueadas o las válvulas de bloqueo selladas y los procedimientos de operación deben utilizarse de modo que el aislamiento de un dispositivo de alivio de presión o vacío no reduzca la capacidad de alivio restante debajo de la capacidad de alivio requerida. c) El diseño deberá garantizar que los conjuntos de entrada y salida, incluidas las válvulas de bloqueo, permitan el alivio del dispositivo para proporcionar la capacidad de flujo requerida. Las pérdidas de presión de entrada desarrolladas durante las condiciones de alivio deben tomarse en cuenta al dimensionar los dispositivos de alivio de presión y vacío. La penetración de la tubería de entrada en el recipiente, la caída de presión a través de cualquier válvula de bloqueo utilizada aguas arriba del dispositivo de ventilación, y la tubería de entrada serán considerados al determinar estas pérdidas. 4.7.2 Tubería de descarga La tubería de descarga de los dispositivos de alivio o cabezales de descarga comunes deberá cumplir con lo siguiente. a) Conducirá a un lugar seguro. Varios estándares (por ejemplo, API RP 500, TRbF 20, NFPA 30, IEC 60079-10), proporcionar consideraciones para determinar la descarga segura de las corrientes de alivio del tanque de almacenamiento. b) Deberá estar protegido contra daños mecánicos. c) Excluirá o eliminará la humedad atmosférica y el condensado de los dispositivos de alivio y tubería asociados. Esto se puede hacer mediante el uso de tapas de lluvia o desagües holgados, pero se debe hacer una contabilidad de los efectos de pérdida de presión de estos elementos. Los desagües de punto bajo, si los hay, deben estar orientados para evitar posibles impactos de las llamas en los tanques, tuberías, equipos y estructuras. La selección de gorras de lluvia debe ser considerados cuidadosamente para asegurar que no obstruyan el flujo de ventilación de presión y/o vacío. d) Deberá descargar en áreas que impidan el impacto de las llamas en el personal, tanques, tuberías, equipos y estructuras y evita que el vapor entre en espacios cerrados.
  • 31. e) Evitará que el aire recircule al cuerpo de la válvula durante las condiciones de alivio para evitar que se forme hielo cuando la temperatura de alivio es inferior a 0 °C (32 °F). f) Evitará que se congele el vapor de condensación del tanque. g) Cuando un tanque esté ubicado dentro de un edificio, los dispositivos de ventilación del tanque deben descargar hacia el exterior del edificio. No se debe usar una conexión débil del techo al armazón como medio de ventilación de emergencia de un tanque dentro de un edificio. h) Las líneas de descarga del dispositivo de alivio de uno o más tanques pueden conectarse a un cabezal de descarga común, siempre que el encabezado cumpla con las demás disposiciones de esta sub cláusula. Trampas de líquidos que pueden introducir. Debe evitarse una contrapresión suficiente para evitar que los dispositivos de alivio funcionen correctamente. Otros respiraderos, Los drenajes, purgadores y dispositivos de alivio no deben conectarse al cabezal de descarga común si las contrapresiones pueden desarrollarse para evitar que los dispositivos de alivio en el tanque funcionen correctamente. Contrapresiones desarrolladas durante las condiciones de alivio se tendrán en cuenta al dimensionar el cabezal de descarga, dimensionar los dispositivos de alivio y compensar la presión establecida de los dispositivos de alivio desequilibrados (ver ISO 23251). La consideración será dada la posibilidad de que la válvula de presión/vacío permita que el fluido en el cabezal de descarga ingrese a un tanque. El diseño del sistema deberá evaluar la compatibilidad de fluidos y los problemas de transmisión de llamas, incluido la potencial necesidad de un pararrayos de detonación. i) Consulte la norma ISO 16852 para conocer la aplicación correcta de parallamas en las tuberías de descarga de ventilación. Información adicional sobre Los parallamas se pueden encontrar en NFPA 69, UL 525 y TRbF 20. j) Toda la tubería de descarga deberá tener un soporte adecuado y no deberá imponer una carga excesiva sobre el alivio. dispositivo, ya sea debido a la masa del conjunto de tubería o a través de los momentos de flexión que se producen durante la descarga. 4.7.3 Verificación de la presión de ajuste La presión establecida de todos los dispositivos de alivio de presión y vacío debe verificarse antes de colocar los dispositivos en operación. 5 Tanques refrigerados aéreos y subterráneos 5.1 Generalidades Un tanque de almacenamiento de productos de petróleo líquido refrigerado puede ser el tanque interior de un tanque de doble techo y doble pared; a
  • 32. tanque de doble pared con cubierta suspendida; o un tanque de pared simple con o sin cubierta suspendida. La cláusula 5 cubre los requisitos de venteo de vapor normal y de emergencia para el petróleo líquido refrigerado. tanques de almacenamiento de productos diseñados para operar dentro de los límites de presión especificados por el diseño del tanque de baja presión código. Esta Norma Internacional no cubre el almacenamiento de GNL. Para tanques de GNL refrigerados, consulte NFPA 59A o EN 1473 para otros requisitos. Todas las causas de sobrepresión o vacío discutidas en la Cláusula 4 deben ser consideradas para tanques refrigerados, excepto donde se indica en 5.2.1. Además, la cláusula 5 cubre otras fuentes de sobrepresión exclusivas de los tanques refrigerados. 5.2 Causas de sobrepresión o vacío 5.2.1 Directrices modificadas 5.2.1.1 Generalidades Considere todas las causas de sobrepresión o vacío discutidas en la Cláusula 4 para tanques refrigerados, excepto donde anotado abajo. 5.2.1.2 Cambios de presión atmosférica Un aumento o disminución de la presión barométrica es una posible causa de vacío o sobrepresión en un tanque. esto suele ser insignificante para tanques no refrigerados; sin embargo, debe ser considerado para tanques refrigerados ya que el material se almacena cerca de su punto de ebullición. Un cambio en la presión atmosférica puede resultar en una cantidad sustancial de vaporización o condensación. Si la presión en el tanque es igual a la presión máxima de operación, una caída en la presión atmosférica puede causar sobrepresión de la expansión del vapor en el espacio de vapor cerrado, VAG, y el vapor se desprendió de la sobrecalentamiento del líquido, VAL . De manera similar, puede surgir una condición de vacío después de un aumento en la presión atmosférica.
  • 33. El caudal debido a la expansión del vapor, VAG, expresado en metros cúbicos por hora en las condiciones reales de la presión y la temperatura del espacio de vapor encerrado, se puede calcular usando la Ecuación (15): cajero automático AG d d Vp V Pt (15) dónde Vtk es la capacidad cúbica gaseosa máxima del tanque vacío, expresada en metros cúbicos; p es la presión de operación absoluta, expresada en pascales; cajero automático d pag t es el valor absoluto de la tasa de variación de la presión atmosférica, expresado en pascales por hora. El caudal debido al desrecalentamiento del líquido, VAL , puede estimarse adaptando los métodos dados en 5.2.1.3. para el cálculo de la proporción fraccionaria del líquido, X gas , que se vaporiza instantáneamente. El caudal total VA es la suma del causado por la expansión del vapor y el causado por la evaporación, dado por Ecuación (16): VA VALOR VA (16) Deben usarse datos locales para la tasa de cambio de la presión atmosférica. Cuando no hay datos locales disponibles, un
  • 34. puede suponerse un cambio en la presión atmosférica de 2 000 Pa/h con una variación total de 10 kPa. 5.2.1.3 Movimiento de líquido hacia adentro o hacia afuera de un tanque La inhalación/exhalación debida al movimiento de líquido en un tanque no refrigerado se describe en 4.3.2.2. Para tanque refrigerado, el usuario debe evaluar la cantidad de producto que parpadea al ingresar al tanque. intermitente de la El líquido de alimentación puede ser importante para los fluidos que están cerca o por encima de su punto de ebullición a la presión del tanque. Los vapores generados durante la operación de llenado también pueden provenir de un llenado tibio, de una fuga de calor en la tubería de entrada, el trabajo de la bomba, el enfriamiento del tanque y la línea de llenado, y los vapores desplazados por el líquido entrante. La cantidad de el parpadeo debe calcularse en lugar de asumirse. Si el producto refrigerado está inicialmente en equilibrio, la proporción fraccionaria de líquido, X gas, que se vaporiza instantáneamente debido a una temperatura antes de la expansión más alta que la del punto de burbuja del almacenado producto refrigerado puede aproximarse mediante la ecuación simplificada dada como Ecuación (17): Cp T T X L 2 1 gas ( ) 1 experiencia (17) dónde Cp es la capacidad calorífica específica del fluido, expresada en julios por kilogramo kelvin; T2 es la temperatura del punto de ebullición del fluido a la presión del tanque, expresada en kelvin;
  • 35. T1 es la temperatura del fluido antes de la expansión, expresada en kelvin; L es el calor latente de vaporización del fluido, expresado en julios por kilogramo. En consecuencia, la tasa de generación de vapor, VF, se calcula usando la Ecuación (18): VF X gas mpf (18) donde mpf es el caudal de llenado, expresado en kilogramos por segundo. En ausencia de datos más precisos, para caídas de presión absolutas ≤ 100 kPa (1 bar), los siguientes valores y Se puede utilizar la ecuación (19): Cp 3,53 103 J (kg·K) L 504 103 J kg pag T T 2 1 2 1 ( ) ( ) 8 000 (19) donde (p2 p1) representa el cambio de presión absoluta del producto refrigerado entre el almacenamiento inicial y la presión del tanque de destino, expresada en pascales. El dimensionamiento y diseño adecuados de los sistemas de recolección de vapor y refrigeración deben evitar el vacío y sobrepresión debida al movimiento de líquido dentro o fuera del tanque, pero esto no debe tomarse como diseño del sistema de alivio de vacío/presión (ver pérdida de refrigeración, 5.2.2.2). 5.2.1.4 Exposición al fuego En 4.3.3 se describen los requisitos de ventilación relacionados con la exposición al fuego externo del almacenamiento no refrigerado. tanques Se debe tomar este enfoque para calcular los requisitos de venteo debido al fuego, con la excepción de que el
  • 36. El método que se muestra en 4.3.3.3 no debe usarse ya que esos requisitos se basan en hexano o productos similares. Para un tanque de almacenamiento refrigerado de doble pared, la entrada de calor de un incendio provoca inicialmente los vapores en el espacio entre las paredes de un tanque de doble pared para expandirse. La entrada de calor también hace que los vapores en el espacio del techo de un tanque de doble pared con aislamiento de cubierta suspendida para expandir; sin embargo, pueden pasar varias horas antes de que aumente la entrada de calor en el líquido almacenado provoca un aumento significativo de la tasa de vaporización. Los requisitos de ventilación para el manejo de la vaporización aumentada puede ser pequeño en comparación con los requisitos para el manejo de la vaporización inicial expansión de los vapores. Debido a que la ventilación de emergencia para un tanque de almacenamiento refrigerado de doble pared es compleja, no método de cálculo se presenta aquí. Un análisis exhaustivo del alivio del fuego para un almacenamiento refrigerado de doble pared debe llevarse a cabo una revisión de la integridad estructural de las partes no mojadas de la pared exterior. 5.2.2 Directrices adicionales para sobrepresión 5.2.2.1 Generalidades Se deben considerar otras fuentes de sobrepresión exclusivas de los tanques refrigerados y pueden incluir a) pérdida de refrigeración, b) aporte de calor debido a la recirculación de la bomba, c) evaporación debido a la entrada de calor ambiental, d) vuelco, e) sobrepresión del espacio anular de un tanque de doble pared. 5.2.2.2 Pérdida de refrigeración La pérdida de refrigeración puede resultar en una sobrepresión. El cálculo de las cargas de alivio depende del tipo de refrigeración sistema y el alcance de la falla del equipo. Para el escenario de pérdida de refrigeración, todas las operaciones simultáneas creíbles
  • 37. Se deben considerar las entradas de calor al sistema. Consulte la norma ISO 23251 para conocer los supuestos para calcular estas cargas de alivio. 5.2.2.3 Aportación térmica por recirculación de bombas La entrada de calor debido a la recirculación de la bomba puede causar vaporización, lo que requiere alivio. Normalmente, esto se incluye en el diseño del sistema de refrigeración. Si la bomba de recirculación no está incluida en el diseño de la refrigeración sistema, entonces esto puede ser un escenario de alivio. 5.2.2.4 Evaporación debido al aporte de calor ambiental Los vapores generados debido a la entrada de calor al tanque de almacenamiento desde el suelo y las condiciones ambientales normalmente son incluidos en el diseño del sistema de refrigeración. Si este no es el caso, entonces esta carga de vapor puede ser un alivio. guión. 5.2.2.5 Transferencia Entrada de calor ambiental a los tanques de almacenamiento que puede tener una estratificación debido a las diferentes gravedades del producto (resultante de diferencias de composición y/o temperatura) puede resultar en una mezcla repentina o "vuelco" que conduce a una rápida vaporización No hay métodos generalmente reconocidos disponibles para calcular rigurosamente la carga de alivio para este escenario (EN 1473, sin embargo, proporciona pautas para establecer cargas de alivio de vuelco si no se usa un modelo). Por lo general, se confía en el diseño y la operación adecuados del sistema de almacenamiento para evitar la estratificación para evitar esto. guión. Si existe el potencial de vuelco y las medidas de seguridad operativas y de diseño no son adecuadas para evitarlo. escenario, entonces el usuario deberá considerar la sobrepresión debido a un vuelco. 5.2.2.6 Sobrepresión del espacio anular de un tanque de doble pared Para contención total, tanques de doble pared, la introducción de un producto refrigerado en el espacio del tanque anular y
  • 38. la vaporización subsiguiente de ese producto puede dar como resultado una sobrepresión de ese espacio del tanque anular. Introducción de El producto refrigerado puede ocurrir debido a fugas o sobrellenado que provoquen derrames en el espacio anular. El se considerará la vaporización instantánea del producto refrigerado que ingresa al espacio anular. A los efectos de la calcular tasas de fuga para protección contra sobrepresión. Consulte EN 14620 (todas las partes) para obtener más información. 5.2.3 Pautas adicionales para vacío 5.2.3.1 Generalidades Se deben considerar otras fuentes de vacío exclusivas de los tanques refrigerados y pueden incluir refrigeración máxima cargas (ver 5.2.3.2). 5.2.3.2 Cargas máximas de refrigeración Los sistemas de refrigeración están diseñados para enfriar el contenido líquido o condensar los vapores del tanque. El usuario debe, como mínimo, evaluar el caso donde el sistema de refrigeración es operado en condiciones máximas con ganancia mínima normal de generación de calor y/o vapor dentro del tanque de almacenamiento (por ejemplo, máxima refrigeración sin flujo de líquido en el tanque y mínima ganancia de calor del ambiente). 5.3 Especificación del dispositivo de alivio Los métodos descritos en 4.6 son aplicables a los tanques de almacenamiento refrigerados. 5.4 Instalación de dispositivos de ventilación 5.4.1 Generalidades Los métodos descritos en 4.7 son aplicables a los tanques de almacenamiento refrigerados, excepto como se modifica a continuación. 5.4.2 Instalación de dispositivos de alivio de presión y vacío Los dispositivos evitarán que el vapor frío produzca un gradiente térmico en el techo del tanque o reduzca la
  • 39. temperatura en el techo del tanque. Para un tanque con sistema de aislamiento de techo tipo plataforma suspendida, la entrada la tubería a la válvula de alivio debe penetrar en la cubierta suspendida para evitar que el vapor frío ingrese al espacio cálido entre el techo exterior y la cubierta suspendida. La influencia de esta tubería se debe considerar en la válvula de alivio. calculos de capacidad Las válvulas de alivio deben dimensionarse para la presión disponible a través de la válvula. Consideración se debe dar a las pérdidas de presión de entrada y la contrapresión desarrollada en la brida de salida. 5.4.3 Tubería de descarga 5.4.3.1 Las tuberías de descarga de los dispositivos de alivio o cabezales de descarga comunes deben estar dispuestas para descarga al aire libre sin obstrucciones para que cualquier impacto del escape de gas frío sobre el recipiente y cualquier Se evitan elementos montados en el techo. 5.4.3.2 Se debe diseñar e instalar una chimenea de descarga de un dispositivo de ventilación o un respiradero para evitar que el agua, el hielo, la nieve u otra materia extraña se acumule y obstruya el flujo. La descarga se dirigirá hacia arriba cuando aliviando el ambiente. Se debe considerar el apoyo independiente de la pila vertical. Las disposiciones serán hecho para reducir los efectos térmicos en el contenedor y cualquier elemento montado en el techo causado por la ignición del vapor de la chimenea de descarga de la válvula de alivio. 6 Prueba de dispositivos de ventilación 6.1 Generalidades Establezca la capacidad de flujo de las válvulas de presión/vacío mediante uno de los métodos descritos en 6.3. realizar las pruebas utilizando instalaciones, métodos y procedimientos de prueba que cumplan con los requisitos de 6.2 y las reglamentaciones nacionales (p. ASME PTC 25). Estos métodos se aplicarán a las válvulas de presión y/o vacío (válvulas de final de línea y válvulas en línea).
  • 40. válvulas). Estos métodos pueden aplicarse a ventilaciones libres (respiraderos abiertos que tienen pantallas y tapas contra la intemperie). El informe de la prueba debe describir cómo se monta y prueba el dispositivo de ventilación, así como describir la entrada y tubería de salida. Si en la prueba se usa cualquier fluido que no sea aire, el nombre del fluido realmente usado junto con el la temperatura y su gravedad específica en condiciones estándar se anotarán en el informe de ensayo. Si los dispositivos de presión y/o vacío se combinan con parallamas, realice las pruebas con la combinación dispositivos. Realice las pruebas con aire u otros gases adecuados. Convierta los resultados de las pruebas con otros fluidos o diferentes condiciones en aire en las condiciones que se especifican a continuación. Las curvas o ecuaciones de capacidad de flujo deben referirse al aire en uno de los siguientes conjuntos de condiciones: condiciones normales: temperatura, 0 °C (32 °F); presión, 101,3 kPa (1.013 bar; 14,69 psi); densidad, 1,29 kg/m3 (0,080 libras/pie3); condiciones estándar: temperatura, 15,6 °C (60 °F); presión, 101,3 kPa (1.013 bar 14,69 psi); densidad, 1,22 kg/m3 (0,076 libras/pie3); temperatura, 20 °C (68 °F); presión, 101,3 kPa (1.013 bar; 14,69 psi); densidad, 1,20 kg/m3 (0,075 lb/ft3). 6.2 Aparato de prueba de flujo 6.2.1 Generalidades El aparato de prueba que se muestra en la Figura 1 es adecuado para venteos libres, dispositivos de venteo de fin de línea y dispositivos en línea.
  • 41. Figura 1 — Aparato de prueba para prueba de flujo de dispositivos de ventilación Llave 1 suministro de medio de prueba (por ejemplo, soplador o ventilador) 2 dispositivo de medición de flujo calibrado 3 tanque de prueba 4 dispositivo(s) de medición calibrado(s) para la presión y vacío 5 dispositivo de medición de temperatura 6 barómetro: dispositivo de medición de la atmósfera presión 7 dispositivo a probar 8 conductos de salida, si está instalado 9 dispositivos para medir la temperatura atmosférica y el punto de rocío lcon longitud del tubo de conexión (boquilla de tubo recto) a La medición de presión y vacío se puede lograr con instrumentos separados. 6.2.2 Suministro del medio de prueba
  • 42. El suministro del medio de prueba (Figura 1, elemento clave 1) debe ser un soplador o un ventilador u otras fuentes de energía. 6.2.3 Dispositivo de medición de flujo Calibre el dispositivo de medición de flujo (Figura 1, elemento clave 2) de acuerdo con el sistema de calidad del fabricante, pero como mínimo cada cinco años y de conformidad con la normativa nacional. 6.2.4 Tanque de prueba Para el tanque de prueba (Figura 1, elemento clave 3), tenga en cuenta lo siguiente. a) La velocidad del flujo dentro del tanque debe ser ≤ 2,0 m/s; configure el tanque de prueba para evitar que los chorros de alta velocidad incidiendo en el dispositivo de medición de presión (Figura 1, elemento clave 4) o en el dispositivo de ventilación (Figura 1, elemento clave artículo 7) o de crear diferenciales de presión dentro del tanque. b) Las pulsaciones que posiblemente pueda generar el suministro del medio de prueba deben amortiguarse para evitar errores en medición de flujo c) Para minimizar el efecto de las pérdidas de entrada, monte el dispositivo de ventilación que se está probando (Figura 1, clave artículo 7) en la parte superior del tanque de prueba. d) Monte el dispositivo de venteo en un tubo recto que tenga el mismo diámetro nominal que el dispositivo de prueba, y un longitud, lcon, de 1,5 veces el diámetro nominal; se colocará verticalmente con su extremo al ras con el interior de tanque de prueba e) Para probar válvulas de vacío, invierta la dirección del flujo, es decir, el aire pasa a través del dispositivo de prueba hacia el interior de la prueba. tanque. 6.2.5 Dispositivo de medición de presión/vacío Calibre los dispositivos de medición de presión y vacío (Figura 1, elemento clave 4) de acuerdo con las sistema de calidad del fabricante y la normativa nacional. 6.2.6 Dispositivo de medición de temperatura
  • 43. Calibre los dispositivos para medir la temperatura (Figura 1, puntos clave 5 y 9) de acuerdo con las sistema de calidad del fabricante y la normativa nacional. 6.2.7 Barómetro El barómetro (Figura 1, elemento clave 6) se utiliza para medir la presión atmosférica. 6.3 Método para determinar capacidades 6.3.1 Ventilaciones abiertas Comenzando con flujo cero, mida la presión del tanque o el vacío en cinco pasos iguales hasta el valor máximo de 5 kPa (0,725 psi). 6.3.2 Válvulas de presión y vacío 6.3.2.1 Método de la curva de flujo Mida las curvas de capacidad de flujo para cada tipo de dispositivo y para cada tamaño nominal. Pruebe cada dispositivo de ventilación en sus puntos de ajuste mínimos de presión y vacío de diseño y en el diseño más alto. los puntos de ajuste de presión y vacío del dispositivo o los límites de la instalación de prueba de flujo, el que sea mayor. prueba en menos tres configuraciones intermedias, incluidas las que se dan en el párrafo cuatro de esta subcláusula, tanto para vacío como para presión. Realice cambios incrementales en la tasa de flujo suficientes para establecer una curva de capacidad de flujo para cada vacío o punto de ajuste de presión. Estos datos también se pueden usar para establecer una curva de capacidad de flujo para presiones o vacíos establecidos. mayores que los valores máximos probados, siempre que se pueda demostrar que la extrapolación de los datos es válido. Comience a medir la presión o el vacío del tanque en la configuración de la válvula ajustada correspondiente (flujo cero) y continúe en los pasos apropiados hasta alcanzar el valor máximo o la posición completamente abierta.
  • 44. El caudal volumétrico debe medirse a presiones del tanque de 1,1 veces, 1,2 veces, 1,5 veces y 2 veces la ajustada. ajuste la presión o el vacío. Si la posición completamente abierta del disco de la válvula no se logra al doble de la válvula ajustada ajuste, se requieren puntos de medición adicionales hasta que se alcanza la posición completamente abierta. Si se determinan al menos tres puntos de medición después de que la válvula haya alcanzado su posición completamente abierta, las curvas puede extrapolarse para mayor presión o vacío. Grafique las curvas de capacidad para el caudal volumétrico frente a la presión del tanque o el vacío (curvas de caudal/presión, caudal/ curvas de vacío) o presente los datos en tablas que muestren el flujo relativo a la presión del tanque. Expresar presiones en kilopascales (bares, milibares, milímetros de agua, onzas por pulgada cuadrada, libras por pulgada cuadrada o pulgadas de agua). Indique la sobrepresión o presión de tarado. NOTA Las curvas de capacidad de flujo se aplican a dispositivos limpios; Las condiciones, como el ensuciamiento del dispositivo, que pueden reducir la capacidad son no considerado.