como funcionan las valvulas de alivio de presio y vacio marca franko

1. Alivio de presion y/o
vacio ISO 28300
PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE BAJA PRESIÓN API 650, 620 O
ESTÁNDAR SIMILAR

2. ¿De que trata el estándar ISO 28300?
 Cubre los requisitos de ventilación de vapor normal y en situaciones de
emergencia de los depósitos de superficie para almacenamiento de
petróleo líquido y de productos petrolíferos, y para los depósitos de
superficie y enterrados de almacenamiento refrigerado (frigoríficos)
diseñados para funcionar a presiones desde vacío total hasta 103,4 kPa
(ga) [15 psig]. Aborda las causas de sobrepresión y de depresión, la
determinación de los requisitos de ventilación, los medios de ventilación,
la elección e instalación de los dispositivos de ventilación así, como los
ensayos y el marcado de los limitadores de presión.

3. ¿API 2000 O ISO 28300?
 Esta norma internacional ha sido elaborada a partir de la 5ª edición de la
Norma API 2000 y de la Norma EN 14015:2005, con el fin de que la 6ª
edición de la Norma API 2000 sea idéntica a esta norma internacional.
 Esto significa que a partir de la 6ta edición de API 2000, ambos estándares
son idénticos por lo cual no debe existir conflicto ni discrepancias en el los
cálculos o en formulas empleadas.
 El usuario puede hacer uso de cualquiera de los dos estándares como
mejor le convenga

4. Cálculo de los caudales máximos para
la expiración e inspiración normales
 Esta norma internacional ha sido elaborada a partir de la 5ª edición de la
Norma API 2000 y de la Norma EN 14015:2005, con el fin de que la 6ª
edición de la Norma API 2000 sea idéntica a esta norma internacional.
 Esto significa que a partir de la 6ta edición de API 2000, ambos estándares
son idénticos por lo cual no debe existir conflicto ni discrepancias en el los
cálculos o en formulas empleadas.
 El usuario puede hacer uso de cualquiera de los dos estándares como
mejor le convenga

5. Causas de sobrepresión o de
depresión
 Para determinar las posibles causas de sobrepresión o de depresión en un
depósito se deben considerar los siguientes:
 movimiento de líquido en el interior o hacia el exterior del depósito
 respiración del depósito por el hecho de las variaciones climáticas (por
ejemplo, variaciones de la presión y de la temperatura)
 exposición al fuego
 otras circunstancias resultantes del fallo de los equipos y de errores de
explotación.
 Transferencia anormal de calor

6. Determinación de los requisitos
de ventilación
 Es necesario cuantificar los requisitos de ventilación para todas las causas
aplicables de sobrepresión o de depresión con el fin mantener en buen
estado los depósitos y evitar catástrofes mayores
 Para facilitar esta cuantificación, ISO 28300 aporta rrecomendaciones para
el cálculo detallado en las condiciones más habituales, indicadas a
continuación:
 inspiración normal debida al caudal máximo de líquido que sale del depósito
(efectos del trasvase de líquido)
 inspiración normal debida a la contracción o a la condensación de los vapores
originados por una disminución máxima de la temperatura del espacio de
vapor (efectos térmicos)

7. Determinación de los requisitos
de ventilación
 expiración normal debida al caudal máximo de líquido que entra en el depósito y a
la vaporización máxima originada por dicho caudal entrante (efectos del trasvase de
líquido)
 ventilación de emergencia debida a la exposición al fuego
 Para determinar los requisitos de ventilación, Se debe considerar, como
mínimo, la combinación de los efectos de transferencia de líquido y de los
efectos térmicos de la ventilación normal para determinar la inspiración o la
expiración normal total.
 El calculo y las formulas se encuentran en el apartado 4.3 de esta norma
internacional. Este queda fuera del alcance de esta presentación
 En Franko, utilizamos un software para calcular los requisiticion de flujo o
ventilación mencionados con anterioridad

8. FLOWCALC PARA DETERMINAR LAS
CAPACIDADES DE FLUJO
 FLOWCALC elabora el calculo de
los 5 factores mas importantes
para determinar el flujo requerido
del tanque
 Inspiración y expiración por carga
y descarga
 Inspiración y expiración térmica
 Venteo de Emergencia
 Una vez que se obtiene el flujo, el
software recomienda el tamaño
de válvula y ventila de emergencia
para dicho tanque

9. FLOWCALC PARA DETERMINAR LAS
CAPACIDADES DE FLUJO
 Este software
emite una la
memoria de
calculo con las
curvas de flujo
de la válvula
requerida

10. Presión de ajuste
 Una vez determinado el venteo máximo o la capacidad
de flujo requerida, las válvulas se calibran para que
comiencen a operar (abran su diafragma) cuando el
tanque alcanza determinada presión
 Dicha presión, es la de operación del tanque que se
determina cuando se diseña el deposito
 Por estándar, en el ramo de hidrocarburos se utiliza una
presión de ajuste de 0.5 oz/in2, ya que es una calibración
segura para todos los tanques, aunque es recomendable
utilizar la del tanque
 IMPORTANTE Existen fabricantes en México que
calibran las válvulas bajo las recomendaciones de API
2521, es importante tomarlo en cuenta ya que dicho
estándar es obsoleto, mismo API dice que no se debe
usar este estándar. Ver la Nota

11. Ensayos de Producción
 ISO 28300 menciona en el punto 6.4 las
pruebas que se deben realizar a dichas
válvulas, este estándar dice:
 El fabricante debe verificar el caudal de
fuga y la presión de caudal de apertura
corregida para cada dispositivo de
seguridad de sobrepresión/rotura de
vacío. Los ensayos se deben realizar en
bancos de ensayo que cumplan con las
condiciones mencionadas en el punto 6.2
 Ensayo de estanquidad. La norma
permite que dicho dispositivo “fugue”
hasta determinado flujo dependiendo del
tamaño de la válvula. Es obligación del
fabricante verificarla para estar dentro de
la norma.

12. Banco de Pruebas Modelo
8000
 En Franko, utilizamos un banco de
pruebas para llevar acabo los ensayos de
estanqueidad y calibración con estricto
apego a la norma ISO 28300.
 Dicho banco de pruebas emite cuenta
con instrumentación análoga y digital de
alta precisión certificado por la EMA,
CENAM y software touchscreen de ultima
generación para desplegar las graficas en
tiempo real de flujo y presión
 Emite certificados si los parámetros están
dentro de la norma

13. Discrepancias con las normas
mexicanas de PEMEX
 Existen algunas normas nacionales elaboradas personal de PEMEX y algunos
fabricantes de válvulas de alivio, entre ellas FRANKO. Sin embargo, PEMEX al
no basarse en un solo estándar, genera variaciones repecto a ISO 28300.
 Dichas variaciones son menos exigentes, es decir, tienen mayor rango de error
como lo veremos a continuación
 Prueba de Fuga: PEMEX emite la norma NRF-113-PEMEX diseño de tanques
atmosfericos donde el el punto 8.8 tiene un apartado para válvulas de alivio,
Venteo para tanques de almacenamiento atmosférico y de baja presión. En dicho
estándar, en el punto 8.8.8.2 menciona la fuga máxima permisible al 90% de la
presión de ajuste de 1 SCFH, sin importar el tamaño del dispositivo. Esto es, el
doble permitido por ISO 28300
 La norma de PEMEX NRF-172-PEMEX esta basada en API 2000 5ta edición, la cual ya
es obsoleta (es identica a ISO 28300 a partir de su 6ta edición). FRANKO esta
trabajanado en conjunto con el comité de PEMEX para homologarla con ISO 28300

14. Discrepancias con las normas
mexicanas de PEMEX
 El punto 8.8 de la norma NRF-113-
PEMEX diseño de tanques
atmosfericos habla de Venteo
para tanques de almacenamiento
atmosférico y de baja presión, sin
embargo, PEMEX emite otro
estándar NRF-172-PEMEX
VÁLVULAS DE ALIVIO DE PRESIÓN
Y VACÍO PARA TANQUES DE
ALMACENAMIENTO el cual no
especifica con detalles las pruebas
para determinar las capacidades
de flujo, ni hace referencia al NRF-
113.
 El dispositivo de ensayos
mencionado en NRF-172 es muy
distinto al especificado por ISO
28300, siendo mucho mas sencillo
y propenso a errores ya que
cuenta con menos sensores
PEMEX
ISO 28300

15. Comentarios Finales
 Es muy importante determinar las causas de presión y depresión(vacio) que puedan ocurrir en el
tanque, las mas importantes acorde con ISO 28300 son
 inspiración y expiración por carga y descarga de producto
 Inspiración y expiración térmica
 Exposición al fuego
 La presión de ajuste o calibración de una válvula debe ser igual a la presión de operación del
tanque. Se puede usar 0.5 oz/in2 ya que es una calibración segura
 Se debe probar la fuga de la válvula, en base a la norma ISO 28300 ya que es mas exigente que las
emitidas por PEMEX
 ISO 28300 es el estándar por excelencia para realizar las pruebas de calibración, fuga, diseño y
determinación de los caudales de presión y depresión requeridos, esta conformado por el comité
europeo de Normalización CEN donde participan activamente científicos de Alemania, Austria,
Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia,
Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos,
Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza
 Gracias a este estándar, el comité americano de API se percato de algunas fallas en su calculo, y
hoy en día se ha alineado al 100% con ISO 28300

16. Fin de la presentación