PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO NORMA DE SEGURIDAD Y CONTR
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NORMA DE SEGURIDAD Y CONTRAINCENDIO PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES DE PEMEX REFINACION
No. de documento: DG-GPASI-SI-3600 Rev.
7
HOJA DE AUTORIZACIÓN PROPONEN:
AUTORIZA:
MÉXICO, D.F. A
04 DE
MARZO
DE 1998
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NORMA DE SEGURIDAD Y CONTRAINCENDIO PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES DE PEMEX REFINACION
FECHA: OCTUBRE /1997
No. de documento: DG-GPASI-SI-3600 Rev.
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Índice Tema
Página
1.
Objetivo .............................................................................................. 2
2.
Alcance .............................................................................................. 2
3.
Ambito de Aplicación.......................................................................... 4
4.
Definiciones ....................................................................................... 4
5.
Almacenamiento Atmosférico........................................................... 14
6.
Almacenamiento a Presión .............................................................. 72
7.
Recomendaciones Generales ........................................................ 107
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1.
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Objetivo. Definir los criterios generales de seguridad aplicables a las áreas de almacenamiento y a los tanques que contienen productos inflamables y combustibles, así como las características, especificaciones y requisitos mínimos de seguridad que deben cumplir en su diseño y construcción, las protecciones contraincendio de los tanques de almacenamiento atmosféricos y a presión en los centros de trabajo de Pemex Refinación.
2.
Alcance 2.1.
En el presente documento, se establecen los criterios de seguridad que deben prevalecer en el diseño y construcción de las áreas de tanques de almacenamiento, así como en los sistemas de protección contraincendio de tanques atmosféricos del tipo cilíndrico vertical y de recipientes sujetos a presión (esferas y “salchichas”), destinados al almacenamiento de líquidos o gases inflamables y de productos combustibles.
2.2.
En esta norma se incluyen lineamientos relativos a las instalaciones y dispositivos requeridos para la protección de las áreas de tanques y para la extinción de incendios, así como los drenajes, diques de contención, instrumentación, arreglos de tuberías y accesorios, distanciamientos mínimos, accesos, vías de escape y las medidas adicionales de seguridad (M.A.S.) que deben adoptarse para cada caso.
2.3.
No se incluyen en esta norma, los tanques de almacenamiento del tipo esferoides, criogénicos ni atmosféricos horizontales.
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2.4.
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Para tanques de almacenamiento que forman parte de las instalaciones de proceso, estos lineamientos son aplicables únicamente en el aspecto de protección contraincendio.
2.5.
Esta norma cancela o substituye parcial o totalmente los documentos normativos que a continuación se enlistan, en los párrafos que corresponden a la protección de áreas y de tanques de almacenamiento :
•
Norma NO.01.2.01 (AI-1) -Substitución Parcial-
Protección contraincendio de las instalaciones de proceso.
(Substituye a los puntos : a.2, a.3, b.1, b.2, b.3, b.4, c.1, c.2, d.1, d.2 y d.3 del Capítulo 2 y a todo el Capítulo 8). •
Norma NO.01.3.02 (AII-1) -Substitución Parcial(Substituye totalmente a los Capítulos 2 y 8).
•
Norma NO.01.3.03 (AII-2) -Substitución Parcial(Substituye el punto 1.1.1 y a todo el Capítulo 6).
•
Norma NO.01.3.06 (AII-5)
•
Especificación GPEI-SI-3600
Protección contraincendio de las terminales para distribución de productos y unidades de mezcla y envasado. Protección contraincendio de las agencias regionales y de las bodegas foráneas con capacidad de almacenamiento hasta de 50 mil barriles.
Datos de contraincendio y seguridad que deben incluirse -Substitución Parcialen los planos de proyectos (Substituye a todo el Capítulo 2 y a para construcción de terminales de recibo y los puntos 6.2.2, 6.2.4, 6.2.8.3 y distribución. 6.2.8.7).
Revisión 6 -Substitución Total-
Especificaciones para las protecciones contraincendio en tanques de almacenamiento de productos inflamables y combustibles de la Subdirección de Transformación Industrial.
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2.6.
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Los conceptos no previstos en esta norma, serán motivo de análisis y aprobación
por
parte
del
personal
de
la
Subdirección
Operativa
correspondiente, de la entidad responsable del diseño y construcción de las instalaciones y de la Gerencia de Protección Ambiental y Seguridad Industrial de Pemex Refinación. 3.
Ambito de Aplicación. Los lineamientos contenidos en el presente documento, son de aplicación general y obligatoria para todos los centros de trabajo de Pemex Refinación que se encuentren en las fases de proyecto y construcción de nuevas instalaciones, así como para la ampliación, modificación o reconstrucción de las ya existentes.
4.
Definiciones. Para los propósitos de esta norma, se consideran las siguientes definiciones : 4.1.
Accesos.- Escaleras o rampas instaladas estratégicamente en los muros de los diques de contención de los tanques de almacenamiento, para que el personal se introduzca o abandone los patios internos de los propios diques.
4.2.
Aspersor.- Dispositivo utilizado para atomizar, dosificar y aplicar agua contraincendio, con objeto de proporcionar enfriamiento a diversas instalaciones, así como para prevenir y/o extinguir incendios.
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4.3.
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Boil-Over.- Fenómeno que se presenta durante el incendio de tanques de almacenamiento que contienen petróleo crudo o hidrocarburos pesados, el cual ocurre cuando residuos de la superficie encendida se vuelven más densos que el producto no incendiado, formando una capa caliente que avanza hacia abajo más rápidamente que el líquido que regresa a la superficie. Cuando esta capa caliente alcanza el agua o la emulsión aguaaceite depositada en el fondo del tanque, se provoca un calentamiento y eventualmente la ebullición súbita del agua, con lo cual, el producto fluye explosivamente hacia arriba originando la expulsión de aceite incendiado, asociado con un incremento repentino de la intensidad del fuego.
4.4.
Bleve (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion).- Es la explosión producida por la expansión súbita de los vapores de un líquido contenido en el interior de un recipiente cerrado, sujeto a una temperatura superior a la de su punto de ebullición a la presión atmosférica.
4.5.
Dique.- Muro de contención hermético de concreto o mampostería sólida, construido alrededor de uno o más tanques de almacenamiento para evitar la extensión de derrames de productos hacia otras áreas.
4.6.
Drenaje.- Es un sistema formado por un conjunto de tuberías, válvulas y accesorios, que sirven para colectar y desalojar las aguas de desecho de las áreas industriales, así como de sus obras complementarias, tales como cárcamos recolectores y registros.
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4.7.
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Espuma Mecánica Contraincendio.- Es un producto orgánico o sintético, consistente en una masa estable de pequeñas burbujas constituidas por agua y concentrado espumante, que se mezclan con aire para inflar la burbuja. Esta última, al ser más ligera que los hidrocarburos líquidos, flota en la superficie impidiendo el acceso de oxígeno y evitando su mezcla con vapores inflamables, así como enfriando y separando la flama de la superficie incendiada y, por lo tanto, causando la extinción del fuego.
4.8.
Frente de Ataque.- Calle o área de cuando menos 7 metros de ancho, aledaña a los tanques de almacenamiento, por donde pueden circular y maniobrar vehículos contraincendio.
4.9.
Gas Licuado del Petróleo.- Es aquel cuya composición está formada predominantemente por cualquiera de los siguientes hidrocarburos o mezcla de ellos: propano, propileno, butano, butileno o isobutano, en estado líquido.
4.10. Instalación de Proceso.- Conjunto industrial en donde mediante una serie de procesos, se transforman materias primas en uno o varios productos. 4.11. Líquido Combustible.- Cualquier líquido con punto de inflamación de 37.8°C. o mayor (Clases II y III NFPA). 4.12. Para los propósitos de esta norma, todos los productos líquidos derivados del petróleo quedan comprendidos dentro de los grupos de substancias inflamables o combustibles siguientes, de acuerdo a la clasificación de la NFPA (ver figura No. 1) :
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4.12.1. Líquidos Inflamables: Clase IA.-
Incluye líquidos con punto de inflamación inferior a 22.8°C., cuyo punto de ebullición sea menor a 37.8°C.
Clase IB.-
Incluye líquidos con punto de inflamación inferior a 22.8°C., pero cuyo punto de ebullición sea mayor o igual a 37.8°C.
Clase IC.-
Incluye líquidos con punto de inflamación de 22.8°C. y más altos, pero menores de 37.8°C.
4.12.2. Líquidos Combustibles : Clase II.-
Son líquidos con punto de inflamación igual o mayor a 37.8°C., pero menor a 60°C.
Clase III A.- Son líquidos con punto de inflamación igual o mayor a 60°C., pero menor a 93°C. Clase IIIB.- Son líquidos con punto de inflamación de 93°C. y mayores. 4.13. Líquido Espumante (Concentrado Espumante) AFFF (Aqueous Film Forming Foam).- Es un líquido concentrado espumante que mezclado con agua dulce o salada en una proporción del 3% o 6%, produce una espuma de baja expansión que al flotar sobre la superficie incendiada de líquidos inflamables y/o combustibles más ligeros que el agua, actúa como una
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barrera que sofoca el fuego y enfría dicha superficie, desplegando además una película de alta consistencia que aisla la superficie del líquido del oxígeno del aire y suprime la generación de vapores inflamables. 4.14. Líquido Espumante (Concentrado Espumante) AR AFFF Tipo Alcohol (Alcohol Resistent).- Es un líquido concentrado espumante que mezclado con agua dulce o salada en una proporción del 6%, produce una espuma de baja expansión que extingue fuegos que se originan sobre la superficie de líquidos polares solubles en agua, evitando su reignición. Este tipo de concentrados, mezclados con agua en una proporción del 3%, extinguen con la misma efectividad incendios en tanques de almacenamiento que contienen productos inflamables o combustibles no solubles en agua. 4.15. Líquido Espumante. (Concentrado Espumante) FFFP Fluoroproteico (Film-Forming Fluoroprotein Foam Concentrates).-
Es un líquido
concentrado espumante que utiliza surfactantes fluorinados para producir una espuma de baja expansión, la cual forma una película acuosa que suprime la generación de vapores cuando se extiende sobre una superficie de hidrocarburos.
Este tipo de espumas utiliza una base proteínica y
aditivos estabilizadores e inhibidores que evitan su congelamiento, la corrosión y la descomposición bacteriana; su contenido de flúor le confiere un mayor desplazamiento y el concentrado se utiliza normalmente mezclado con agua en proporciones del 3% al 6%, siendo compatible con el polvo químico seco. 4.16. Líquido Inflamable (Copa Cerrada).- Cualquier líquido con punto de inflamación menor a 37.8°C., que posea una presión de vapor no mayor que 2 2.8 Kg/cm abs. (2.068 mm. de Hg) a 37.8°C. (Clase I NFPA).
4.17. Patio Interno de Dique.- Es la superficie comprendida en la parte interna
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de los diques de contención, en donde pueden asentarse uno o varios tanques de almacenamiento. 4.18. Petróleo Crudo.- Mezcla de hidrocarburos con punto de inflamación menor a 65.6°C., que aún no ha sido procesada en una refinería. 4.19. Presión de Vapor.- Es la presión ejercida por un líquido volátil contenido en un recipiente cerrado, en el cual, al evaporarse parte del líquido, se establece un equilibrio entre las fases líquido-vapor. La presión de vapor se mide en lbs/pulg² absolutas o en m.m. de Hg. absolutos, referida a una cierta temperatura (ASTM D 323-82). 4.20. Riesgo Mayor.- Es el escenario que demanda la mayor cantidad de recursos humanos y materiales en caso de siniestro. 4.21. Sello Hidráulico.- Es el arribo ahogado de una tubería de drenaje en el interior de un registro, el cual se emplea principalmente en registros de drenajes aceitosos, para evitar la introducción de gases a las tuberías o para impedir la propagación de flamas en caso de incendio.
El sello
hidráulico convencional, es el que se forma al ahogar la tubería de llegada a un registro, en un tirante mínimo de 15 cm. de agua. 4.22. Sistemas Fijos de Espuma Contraincendio.- Son sistemas en los cuales, la solución espumante generada en una estación central, es conducida por medio de una red de tuberías hasta el sitio donde existe el riesgo, en el cual, mediante cámaras especiales se forma la espuma que se descarga a través de salidas fijas. Estos sistemas requieren de equipos de bombeo permanentes para su operación. 4.23. Sistemas Semifijos de Espuma Contraincendio.- En este tipo de sistemas, las instalaciones a proteger son equipadas con descargas fijas
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formadoras de espuma, conectadas a una tubería cuya alimentación está ubicada a una distancia segura que no ofrece riesgos para su operación. Sin embargo, esta instalación fija de tuberías no incluye los equipos generadores de solución espumante, ya que en este caso, tanto éstos, como los materiales necesarios para producirla, son trasportados hasta el lugar del evento después de iniciado el incendio, y conectados a la tubería de alimentación. 4.24. Tanques Atmosféricos de Techo Fijo.- Son tanques de almacenamiento del tipo cilíndrico-vertical, diseñados para operar a presiones internas máximas de aproximadamente la presión atmosférica. Este tipo de tanques están destinados al almacenamiento de líquidos combustibles que se almacenan a presión atmosférica, cuya clasificación NFPA corresponde a productos Clases II, IIIA y IIIB, tales como el combustóleo, diesel, aceites lubricantes y otros destilados similares. 4.25. Tanques Atmosféricos de Techo Fijo con Membrana Interna Flotante.Son tanques de almacenamiento del tipo cilíndrico-vertical, diseñados para operar a presiones internas máximas de aproximadamente la presión atmosférica. Estos tanques están destinados al almacenamiento de productos inflamables que tienen presiones de vapor superiores a la presión atmosférica, cuya clasificación NFPA corresponde a productos Clases IA, IB y IC, tales como gasolinas, naftas y otros hidrocarburos líquidos ligeros, así como también recuperado de trampas, entendiéndose como tales a líquidos que contengan agua y fracciones ligeras en mezcla con fracciones pesadas del petróleo.
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4.26. Tanques
Atmosféricos
de
Techo
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Flotante.-
Son
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tanques
de
almacenamiento del tipo cilíndrico-vertical, diseñados para operar a presiones internas máximas de aproximadamente la presión atmosférica. Al igual que los tanques de techo fijo con membrana interna flotante, estos tanques también están destinados al almacenamiento de productos inflamables que tienen presiones de vapor superiores a la presión atmosférica, cuya clasificación NFPA corresponde a productos Clases IA, IB y IC, tales como gasolinas, naftas y otros hidrocarburos líquidos ligeros, además de crudo. 4.27. Tanques Presurizados.- Son tanques esféricos o cilíndricos horizontales destinados al almacenamiento de hidrocarburos muy ligeros, que a presión atmosférica se encuentran en estado gaseoso, tales como el propano, butano, propileno y amoníaco. Estos tanques están diseñados para operar a presiones internas superiores a 1.05 kg/cm² (15 lbs/pulg² ) manométricas. 4.28. Temperatura de Ebullición.- Es la temperatura a la cual, la presión de vapor de un líquido iguala a la presión atmosférica. 4.29. Temperatura de Inflamación.- Es la temperatura más baja a la cual, un producto del petróleo se vaporiza rápidamente en cantidad suficiente para formar una mezcla aire-vapor sobre su superficie, la cual produce un “flasheo” o explosión suave cuando se incendia por una llama pequeña. 4.30. Trinchera.- Es una excavación longitudinal con paredes de ladrillo o concreto, en la cual se aloja una tubería. 4.31. Vías de Acceso Vehicular.- Son caminos o calles aledañas a los tanques
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de almacenamiento, a través de las cuales se puede llegar con vehículos contraincendio. 4.32. Vías de Escape.- Se consideran como tales, los medios adicionales que se construyen en el interior de los diques de contención, para facilitar la salida del personal en casos de emergencia, tales como los escalones empotrados en la parte interior de dichos muros cuando éstos exceden una altura de 1.80 mts., o las rampas que se construyen para fines diversos.
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Hoja 13 de
FIGURA No. 1
(Nota.-
Los alcoholes y solventes polares son líquidos inflamables, en tanto que el crudo y los recuperados de trampas pueden ser inflamables o combustibles.)
112
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5.
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Almacenamiento Atmosférico. 5.1.
Localización y accesos. 5.1.1.
Para la localización de las áreas de tanques de almacenamiento, deben tomarse en cuenta la dirección de los vientos dominantes y reinantes, para evitar que vapores emanados de los propios tanques invadan áreas de quemadores y lugares donde existan flamas abiertas, así como zonas ocupadas por personal, tales como oficinas, áreas habitacionales. etc. De forma similar, la distribución de tanques de almacenamiento debe llevarse a cabo de manera que aquellos que contengan productos
inflamables,
preferentemente
queden
localizados
“corriente abajo” en relación a la dirección de los vientos dominantes,
en
tanto
que
los
que
contengan
productos
combustibles, queden localizados “corriente arriba”. 5.1.2.
En ningún caso, los "racks" o corredores de tuberías podrán bloquear las vías destinadas al ataque de emergencias, vías de escape y accesos para mantenimiento.
5.1.3.
Las calles que circundan las áreas de tanques de almacenamiento, deben tener como mínimo 7 mts. de ancho.
5.1.4.
Los tanques de almacenamiento de 200 mil barriles y mayores, deben tener acceso vehicular por calle pavimentada por los cuatro costados.
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5.1.5.
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Hoja 15 de
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Los tanques de almacenamiento de 100 mil barriles y menores de 200 mil barriles, deben tener accesos vehiculares cuando menos por tres de sus costados por calles pavimentadas.
5.1.6.
Los tanques menores de 100 mil barriles y hasta 55 mil barriles de capacidad, deben tener cuando menos dos accesos vehiculares por calles pavimentadas.
5.1.7.
Los tanques menores de 55 mil barriles de capacidad, deben tener como mínimo un acceso vehicular por calle pavimentada, por el lado donde se ubiquen las tomas de espuma para la protección contraincendio.
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5.2.
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Hoja 16 de
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Distanciamientos mínimos. 5.2.1.
Los distanciamientos mínimos entre tangentes de tanques de almacenamiento atmosféricos, y de éstos a tanques presurizados y refrigerados, son los siguientes: TIPO DE TANQUE DE ALMACENAMIENTO
CLAVE 1
TANQUES QUE CONTIENEN PRODUCTOS INFLAMABLES
2
TANQUES QUE CONTIENEN PRODUCTOS COMBUSTIBLES
3
TANQUES ESFERICOS PRESURIZADOS
4
TANQUES HORIZONTALES PRESURIZADOS
5
TANQUES REFRIGERADOS
DISTANCIAS EN METROS CLAVE
1
2
3
4
1
D 1 +D 2
D 1 +D 2
Nota 1
Nota 1
2
2
D 1 +D 2
D 1 +D 2
Nota 1
Nota 1
2
4
3
Nota 1
Nota 1
VER INCISO 6.4
VER INCISO 6.4
4
Nota 1
Nota 1
VER INCISO 6.4
VER INCISO 6.4
5
2xD ó 60 m.
2xD ó 60 m.
1xD ó 30 m.
1xD ó 30 m.
2
5 2xD ó 60 m. 2xD ó 60 m. 1xD ó 30 m. 1xD ó 30 m. 1xD ó 30 m.
D= Diámetro del tanque de mayores dimensiones Nota 1) La distancia entre tangentes de tanques de almacenamiento presurizados y tanques atmosféricos de 40 mil bls. de capacidad y menores, que almacenen cualquier clase de hidrocarburos, debe ser de cuando menos 1.5 veces el diámetro del tanque de mayores dimensiones. Para tanques mayores de 40 mil bls., esta distancia debe ser como mínimo la suma de los diámetros de los tanques.
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5.2.2.
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Hoja 17 de
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La distancia entre tangentes de tanques de almacenamiento atmosféricos y el muro de contención, para el caso de tanques con capacidad nominal igual o menor a 30 mil bls., debe ser como mínimo la equivalente a la altura del tanque considerado.
5.2.3.
Para tanques atmosféricos con capacidad mayor a 30 mil bls., la distancia mínima de la tangente del tanque al muro de contención será la correspondiente a la mitad del diámetro del tanque considerado.
5.2.4.
Las
distancias
mínimas
entre
tangentes
de
tanques
de
almacenamiento atmosféricos a otras instalaciones, se encuentran descritas en la Norma DG-GPASI-SI-2330 de Pemex-Refinación. 5.3.
Diques de contención. 5.3.1.
Capacidad de contención. 5.3.1.a.
La capacidad volumétrica de diques de contención que en
su
interior
alberguen
un
solo
tanque
de
almacenamiento del tipo atmosférico, debe ser cuando menos de una vez la capacidad total nominal de dicho tanque.
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5.3.1.b.
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Hoja 18 de
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Para diques de contención que en su interior alberguen varios tanques de almacenamiento atmosféricos, la capacidad volumétrica mínima será la necesaria para contener la capacidad total nominal del tanque mayor, más el
volumen que otros tanques ocupen hasta la
altura que tenga el muro de contención por la parte interior
del
dique,
más
el
volumen
de
otras
construcciones que ocupen un espacio en el interior del dique de contención. 5.3.1.c.
Cuando las condiciones topográficas del lugar o las dimensiones del terreno disponible, no permitan cumplir con
los
requerimientos
de
capacidad
volumétrica
establecidos en los dos incisos anteriores, es necesario llevar a cabo un análisis de riesgos para cada caso en particular,
en
donde
participen
personal
de
la
subdirección operativa correspondiente, de la entidad responsable
del
diseño
y
construcción
de
las
instalaciones y de la Gerencia de Protección Ambiental y Seguridad Industrial de Pemex Refinación, siendo necesaria la aprobación de cada una de estas dependencias para la solución propuesta. 5.3.2.
Muros de contención. 5.3.2.a.
Los muros de contención deben ser herméticos y construidos con concreto armado.
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5.3.2.b.
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Hoja 19 de
112
Para tanques atmosféricos, la altura de los muros de contención no debe ser mayor de 1.8 m. ni menor de 1.2 m. respecto a la calle.
5.3.2.c.
Respecto al piso interior del dique de contención, la altura de los muros de contención no debe exceder de 1.8 m.
FIGURA No. 2 5.3.2.d.
En aquellos casos en donde por situaciones especiales, sea necesario que la altura del muro de contención por la parte interna del dique, rebase los 1.8 m. señalados en el inciso anterior, debe efectuarse un análisis de riesgos, de acuerdo a lo señalado en el inciso 5.3.1.c anterior.
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5.3.2.e.
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Hoja 20 de
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Para conservar la hermeticidad de los diques de contención,
debe
llevarse
a
cabo
el
sellado
(emboquillado) alrededor de las tuberías que crucen a través de los muros de contención, así como de las juntas de expansión de los mismos. 5.3.2.f.
No está permitido el paso de tuberías ajenas a los tanques de almacenamiento, a través del patio interior del dique de contención.
5.3.2.g.
En todos los casos, los muros de contención deben estar diseñados para resistir la presión lateral que les pueda transmitir la altura hidrostática máxima del líquido contenido en el tanque de almacenamiento de mayor capacidad, considerando el líquido almacenado como agua.
5.3.2.h.
Debe efectuarse el sellado de la tubería que conduce cables eléctricos dentro del dique de contención, para evitar la entrada de hidrocarburos a su interior.
5.3.3.
Pisos de patios interiores de diques de contención. 5.3.3.a.
Cualquier superficie de los patios internos de diques de contención, debe tener una pendiente mínima de un 1% y máxima de 1.5% hacia los registros de drenaje, de manera que cualquier volumen de líquido sea canalizado adecuadamente hacia los registros de drenaje existentes en el área.
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5.3.3.b.
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De acuerdo a los requerimientos de las Autoridades Ambientales, todos los pisos interiores de los diques de contención
de
tanques
de
almacenamiento
que
contengan líquidos inflamables o combustibles, deberán ser impermeables de concreto hidráulico. 5.3.3.c.
Los pisos de concreto deben construirse en base a losas horizontales de concreto hidráulico reforzado con malla de acero, con un espesor mínimo de 7 cm., con juntas de expansión
o
contracción
de
13
mm.
de
ancho
espaciadas cada 3 mts. entre sí. El concreto debe ser vaciado en obra y colocado sobre terreno firme. 5.3.4.
Seccionamiento de patios interiores de diques de contención. 5.3.4.a.
Los tanques de almacenamiento de crudo y otros líquidos que puedan producir "Boil Over", con capacidad nominal de 10 mil bls. y mayores, deben tener diques de contención individuales. Tanques de menor capacidad conteniendo estos mismos productos, pero cuya capacidad colectiva no exceda de 15 mil bls., pueden localizarse dentro de un mismo dique de contención.
5.3.4.b.
Los tanques de almacenamiento de líquidos inflamables (gasolinas o similares, clasificación NFPA 1A, IB y IC), con capacidades de 55 mil bls. y mayores, deben tener diques de contención individuales.
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Tanques de menor capacidad que contengan los mismos productos, pero cuya capacidad colectiva no exceda a los 75 mil bls., pueden localizarse dentro de un mismo dique de contención. 5.3.4.c.
Para el caso de líquidos combustibles (clasificación NFPA ll y lll), almacenados en tanques de 55 mil bls. y de mayor capacidad, deben contar con dique de contención individual. Los tanques menores de 55 mil bls. que contengan estos productos, pueden localizarse dentro de un mismo dique de contención hasta una capacidad colectiva que no exceda de 120 mil bls.
5.3.4.d.
El patio interior de diques de contención que alberguen varios tanques de almacenamiento, debe subdividirse con muretes intermedios de 45 cm. de altura para cada tanque, para evitar que pequeños derrames puedan poner en peligro la integridad de los tanques adyacentes dentro del recinto.
5.3.4.e.
Cada una de las subdivisiones señaladas en el inciso anterior, debe poseer un sistema de drenajes pluvial y aceitoso independientes (ver figura No. 3), de acuerdo a lo expresado en el apartado 5.4 del presente documento.
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FIGURA No. 3 5.3.5.
Accesos peatonales. 5.3.5.a.
Todos los diques de contención, deben tener como mínimo un número de accesos peatonales (escaleras) protegidos con barandal, igual a los accesos vehiculares citados en los incisos 5.1.4, 5.1.5, 5.1.6 y 5.1.7 anteriores.
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5.4.
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Drenajes. 5.4.1.
Para el diseño de los sistemas de drenajes, además de los conceptos señalados en este documento, deben considerarse los lineamientos complementarios establecidos en la Norma DGGPASI-SI-2703 de Pemex-Refinación.
5.4.2.
Los patios interiores de los diques de contención, deben contar con sistemas de drenaje pluvial y aceitoso que funcionen de manera independiente, mediante los cuales sea posible el manejo selectivo de los afluentes para descargarlos en las tuberías troncales de drenaje pluvial o aceitoso, según sea el caso.
5.4.3.
Cada uno de los drenajes mencionados en el punto anterior, debe poseer una válvula de bloqueo localizada fuera del dique de contención. Estas válvulas deben contar con una clara indicación de "abierto" o "cerrado", así como con letreros indicativos que permitan identificar a cuál drenaje pertenece dicha válvula y a qué tanque presta servicio (ver figura No. 4).
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FIGURA No. 4 5.4.4.
El nivel de la tubería del drenaje pluvial (ver figura No. 5), debe estar situado por encima del nivel del ducto de drenaje aceitoso por lo menos una vez el diámetro de su tubería, medido a partir de la parte inferior del ducto del drenaje pluvial.
5.4.5.
Debe existir por fuera del dique de contención y antes de las válvulas de bloqueo de los drenajes pluvial y aceitoso, una interconexión valvulada entre estas dos tuberías que permita derivar por gravedad corrientes del drenaje pluvial hacia el aceitoso.
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FIGURA No. 5 5.4.6.
La válvula de compuerta instalada en la interconexión mencionada en el inciso anterior, así como en las tuberías de descarga de los drenajes pluvial y aceitoso de los diques de contención, deben encontrarse normalmente cerradas (condición que debe indicarse en campo mediante letreros) y para su operación debe elaborarse un procedimiento específico en cada centro de trabajo, en el que se establezcan las sanciones a las que se harán acreedores quienes operen de manera inadecuada dichas válvulas.
5.4.7.
En general, todos los registros del drenaje aceitoso deben contar con sello hidráulico.
5.4.8.
La capacidad del drenaje aceitoso, debe calcularse en base a las aportaciones que se reciben en el área aceitosa específica que se está analizando durante las maniobras operacionales normales, tales como el purgado del tanque.
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5.4.9.
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Los registros abiertos de captación del drenaje aceitoso, deben estar rodeados de un sardinel de la altura adecuada que impida o minimice la captación de agua de lluvia.
5.4.10. El patio interno del dique de contención de cada tanque de almacenamiento, debe contar con un mínimo de dos registros de drenaje pluvial. 5.4.11. La capacidad del drenaje pluvial debe calcularse en función del mayor volumen que resulte de las siguientes consideraciones: 5.4.11.a. De la cantidad de agua colectada de áreas clasificadas como pluviales o de áreas libres de contaminación con productos, durante la máxima precipitación pluvial anual registrada en la zona, en base a los datos estadísticos meteorológicos de diez años anteriores a la fecha de diseño. 5.4.11.b. De la cantidad de agua contraincendio que de acuerdo a un estudio de análisis de riesgos, sea necesario aportar durante el combate de un incendio. 5.4.12. Los registros de drenaje pluvial, deben contar con sello hidráulico por lo menos en el registro de drenaje anterior a la descarga en los ramales o tuberías troncales.
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5.5.
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Protección Contraincendio. 5.5.1.
Los líquidos inflamables (incluyendo los líquidos polares, el crudo y el recuperado de trampas, el cual puede contener fracciones ligeras de hidrocarburos en mezcla con agua y fracciones pesadas), deben almacenarse en tanques atmosféricos verticales de cúpula fija con membrana interna flotante, o bien, en tanques atmosféricos verticales de cúpula flotante, en tanto que líquidos combustibles como el diesel, diáfano y combustóleo, pueden ser almacenados en tanques atmosféricos verticales de cúpula fija.
5.5.2.
Las
dimensiones
típicas
de
los
diversos
tanques
almacenamiento atmosférico, son las siguientes:
TABLA No. 1 D IM E N S IO N E S D E T A N Q U E S D E A L M A C E N A M IE N T O A T M O S F E R IC O S C A P A C ID A D D E L T A N Q U E
D IA M E T R O
A L T U R A
P E R IM E T R O D E L T A N Q U E
S U P E R F IC IE D E L T A N Q U E (E S P E J O T O T A L )
B a rriles ( M e t r o s c ú b ic o s )
M etros ( P ie s )
M etros ( P ie s )
M etros ( P ie s )
M etros cuadrados ( P ie s c u a d ra d o s )
8 5 .3 4 4 (280.00) 5 4 .8 6 4 (180.00) 4 5 .7 2 0 (150.00) 4 0 .8 4 3 (134.00) 3 6 .5 7 6 (120.00) 3 0 .4 8 0 (100.00) 2 2 .3 5 2 ( 7 3 .3 3 ) 1 8 .2 8 8 ( 6 0 .0 0 ) 1 7 .6 7 8 ( 5 8 .0 0 ) 1 2 .9 5 4 ( 4 2 .5 0 ) 9.652 ( 3 1 .6 6 ) 9.144 ( 3 0 .0 0 )
1 4 .6 3 0 ( 4 8 .0 0 ) 1 4 .6 3 0 ( 4 8 .0 0 ) 1 4 .6 3 0 ( 4 8 .0 0 ) 1 2 .1 9 2 ( 4 0 .0 0 ) 1 2 .1 9 2 ( 4 0 .0 0 ) 1 2 .1 9 2 ( 4 0 .0 0 ) 1 2 .1 9 2 ( 4 0 .0 0 ) 1 2 .1 9 2 ( 4 0 .0 0 ) 9.754 ( 3 2 .0 0 ) 1 2 .1 9 2 ( 4 0 .0 0 ) 1 0 .9 7 3 ( 3 6 .0 0 ) 7.315 ( 2 4 .0 0 )
268.12 (879.64) 172.35 (565.48) 143.63 (471.24) 128.31 (420.97) 114.90 (376.99) 9 5 .7 5 (314.16) 7 0 .2 2 (230.37) 5 7 .4 5 (188.49) 5 5 .5 3 (182.21) 4 0 .6 9 (133.51) 3 0 .3 2 ( 9 9 .4 6 ) 2 8 .7 2 ( 9 4 .2 4 )
5 7 2 0 .3 5 ( 6 1 5 7 5 .3 6 ) 2 3 6 4 .0 2 ( 2 5 4 4 6 .9 6 ) 1 6 4 1 .6 8 ( 1 7 6 7 1 .5 0 ) 1 3 1 0 .1 3 ( 1 4 1 0 2 .6 4 ) 1 0 5 0 .6 7 ( 1 1 3 0 9 .7 6 ) 729.63 ( 7 8 5 4 .0 0 ) 392.34 ( 4 2 2 3 .3 2 ) 262.66 ( 2 8 2 7 .4 4 ) 245.44 ( 2 6 4 2 .0 8 ) 131.79 ( 1 4 1 8 .6 2 ) 7 3 .1 3 (787.25) 6 5 .6 6 (706.86)
500 000 (79 500) 200 000 (31 800) 150 000 (23 850) 100 000 (15 900) 80 000 (12 720) 55 000 (8 745) 30 000 (4 770) 20 000 (3 180) 15 000 (2 385) 10 000 (1 590) 5 000 (795) 3 000 (477)
de
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5.5.3.
Todos
los
tanques
atmosféricos
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Hoja 29 de
verticales
que
112
almacenen
productos inflamables o combustibles, deben protegerse con sistemas fijos y/o semifijos para el suministro de espuma mecánica para
extinción
de
incendios,
de
aplicación
superficial
y/o
subsuperficial dependiendo de las características físicas y operacionales del tanque de almacenamiento y del producto contenido. El combustóleo, asfalto, y en general, los residuos pesados y calientes, deberán contar únicamente con sistemas de extinción de espuma de aplicación superficial. 5.5.4.
Para la aplicación superficial de espuma en tanques de almacenamiento de cúpula fija, con o sin membrana flotante interna, que contengan productos inflamables y/o combustibles, deberán utilizarse cámaras formadoras de espuma tipo ll (NFPA) instaladas en la parte superior externa y sobre la pared de la envolvente de los tanques. En sistemas de presión balanceada, el suministro de solución espumante debe llevarse a cabo por medio de tuberías independientes para cada cámara de espuma, que se encuentren conectadas a un cabezal general de espuma que provenga de un cabezal de distribución cercano al cobertizo contraincendio. A su vez, este cabezal de distribución de espuma estará conectado al sistema fijo de generación de espuma, (ver figura No. 6).
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5.5.5.
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Hoja 30 de
112
Cada cabezal general debe tener capacidad para suministrar la solución espumante que se requiera para combatir el riesgo mayor de un grupo de tanques, entendiéndose como estos últimos, los agrupamientos posibles de tanques que permita el cumplimiento de los lineamientos señalados para los accesos vehiculares (frentes de ataque).
FIGURA No. 6 5.5.6.
Todos los componentes de un sistema de presión balanceada, deben contar con certificación de funcionamiento otorgada por un laboratorio reconocido.
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Hoja 31 de
112
FIGURA No. 7 5.5.7.
Independientemente
de
los
distanciamientos
mínimos
especificados en esta norma, el cobertizo del sistema de presión balanceada debe estar localizado en un lugar estratégico que no sea susceptible de sufrir daños por contingencias; su construcción debe llevarse a cabo con materiales no combustibles y sus dimensiones deben ser lo suficientemente amplias para facilitar la operación y el mantenimiento de los equipos. El cobertizo debe tener buena iluminación tanto natural como artificial, así como ventilación y drenaje adecuados que permitan mantener su interior seco y libre de humedad.
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5.5.8.
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Hoja 32 de
112
En todos los casos, los sistemas de presión balanceada deben contar con equipos de bombeo de líquido espumante tanto principales como de relevo. De acuerdo a los requerimientos del centro de trabajo, estas bombas podrán contar con los mecanismos necesarios para que su arranque sea automático, en base a condiciones de operación predeterminadas.
5.5.9.
El suministro de energía eléctrica para la (s) bomba(s) de concentrado espumante accionadas con motor eléctrico, debe tomarse de un circuito independiente de los servicios operacionales y de mantenimiento del centro de trabajo.
5.5.10. En las Terminales de Almacenamiento y Distribución, la capacidad de almacenamiento del tanque de líquido espumante para el sistema de presión balanceada debe ser suficiente para permitir la operación continua durante 2 (dos) horas como mínimo, de la bomba principal de concentrado espumante a su gasto máximo. Para los centros de trabajo restantes, este tiempo será de 1 (una) hora como mínimo. 5.5.11. En refinerías y centros de trabajo de similar tamaño, la protección contraincendio a base de espuma mecánica estará constituida esencialmente por sistemas semifijos, los cuales están compuestos por formadores y descargas de espuma que se encuentran fijos a las instalaciones que se requieran proteger, y que se conectan por medio de mangueras a los equipos generadores de solución espumante.
Estos sistemas deben complementarse con equipos
móviles contraincendio cuyas características y capacidades deben estar acordes a las necesidades del centro de trabajo,(ver figura No.8).
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Hoja 33 de
112
FIGURA No. 8 5.5.12. En los sistemas semifijos, las tuberías de alimentación que conectan las cámaras de espuma deben llegar hasta la orilla exterior del muro de contención, a una altura mínima de 0.6 m. y máxima de 1.2 m. (ver figura No. 9), precisamente hasta el punto en donde se tenga prevista la localización del vehículo generador de espuma. En este extremo de la tubería, deben existir las tomas de 2½ pulg. que sean necesarias para llevar a cabo la alimentación desde el equipo móvil, por medio de mangueras contraincendio, (ver figura No. 8)
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Hoja 34 de
112
FIGURA No. 9 Estas tomas deben estar localizadas preferentemente en un punto en donde la acción de los vientos dominantes, no exponga al equipo móvil generador de espuma a riesgos de afectación por radiación o incendio. 5.5.13. Protección con Aplicación Superficial de Espuma. 5.5.13.a. En general, para la extinción de incendios en tanques de almacenamiento atmosféricos que contengan líquidos inflamables (no polares) y combustibles, así como para gasolinas que contengan aditivos oxigenados hasta 10% en volumen, deberán utilizarse concentrados de espuma mecánica diluídos con agua en una proporción mínima del 3% y máxima del 6%.
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Hoja 35 de
112
5.5.13.b. Para líquidos polares y gasolinas que contengan aditivos oxigenados en proporciones mayores al 10% en volumen, deberán utilizarse concentrados espumantes tipo alcohol, diluidos con agua en una proporción mínima del 6% y máxima del 9%, empleando para su suministro cámaras de espuma Tipo ll. 5.5.13.c. Para la aplicación superficial de espuma en tanques de almacenamiento de cúpula fija que contengan productos inflamables y combustibles, deberán utilizarse cámaras formadoras de espuma tipo ll (NFPA) instaladas en la parte superior y por la parte externa de la envolvente de los tanques, provistas de un sello de vidrio lo suficientemente delgado (y/o debilitado por medio de una ralladura central ) que garantice su ruptura a una presión de 2.8 kg/cm² (40 Ib/pulg.² ), destinado a impedir que los vapores de hidrocarburos se introduzcan y condensen en el interior de la tubería de alimentación de solución espumante, (ver figura No. 10).
No está
permitido otro tipo de sello que no sea específicamente el de vidrio.
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Hoja 36 de
112
FIGURA No. 10
5.5.13.d. Unicamente se utilizarán cámaras mezcladoras de fabricantes que proporcionen tablas o gráficas de comportamiento de dichos componentes, bajo diferentes presiones y gastos, debiendo contar en todos los casos, con
certificación
de
funcionamiento
otorgado
por
laboratorios o instituciones reconocidas. 5.5.13.e. Tanto el modelo de la cámara de espuma como su placa de orificio, deberán seleccionarse para operar a una presión mínima disponible de 2.8 kg/cm² (40 Ib/pulg² ).
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5.5.13.f.
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Hoja 37 de
112
Para la selección del diámetro de las tuberías que conducen solución espumante, deberá tomarse en cuenta una velocidad mínima de flujo de 1.83 m/seg. ( 6 pies/seg. ) y máxima de 3.05 m/seg. ( 10 pies/seg. ), así como una presión mínima disponible a la entrada de la cámara de espuma de 2.8 kg/cm² (40 Ib/pulg² ).
5.5.13.g. Tanto para tanques de almacenamiento de cúpula fija (con o sin membrana interna flotante), como para tanques de cúpula flotante que contengan líquidos inflamables (no polares), combustibles o productos contaminados, la mínima densidad de aplicación de solución espumante será de 4.1 Ipm/m² (0.1 gpm/pie²) referida a la superficie del producto contenido. En ambos casos, deberá considerarse la protección del espejo total del producto contenido en el tanque. 5.5.13.h. Para tanques de almacenamiento que contengan líquidos polares, la densidad de aplicación de solución espumante será de 6.1 Ipm/m² (0.15 gpm/pie²) de superficie total del producto contenido.
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5.5.13.i.
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Hoja 38 de
112
En el caso de tanques de almacenamiento de cúpula fija con o sin membrana interna flotante, la alimentación de solución espumante debe llevarse a cabo por medio de tuberías independientes para cada cámara formadora de espuma, conectadas a sistemas de generación de solución espumante fijos o semifijos, de acuerdo a los descrito en los puntos 5.5.4, 5.5.5, 5.5.11 y 5.5.12 anteriores. Las tuberías de alimentación deben tener pendiente hacia el muro de contención y una purga en su parte más baja, que permita el vaciado total del sistema. Esta purga debe localizarse fuera del dique de contención.
FIGURA No. 11
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5.5.13.j.
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Hoja 39 de
112
Para el caso de tanques atmosféricos de cúpula flotante (ver figura No. 12), la cámara de espuma debe instalarse sobre una lámina de acero, la cual a su vez, deberá estar montada sobre el ángulo de coronamiento de la envolvente del tanque. La solución espumante deberá ser conducida por alimentaciones individuales para cada cámara de espuma. En este caso, las cámaras de espuma no requieren sello de vidrio.
FIGURA No. 12 5.5.13.k. Para tanques de cúpula flotante (o de cúpula fija con membrana interna de acero), el distanciamiento entre puntos de inyección (cámaras de espuma) no deberá exceder de 24.4 mts. (80 pies).
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5.5.13.l.
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Hoja 40 de
112
El número de cámaras de espuma y los gastos de solución espumante, así como los diámetros de la placas de orificio para tanques de cúpula fija con o sin membrana interna flotante de aluminio, se indican en la Tabla No. 2.
5.5.13.m. En tanques de cúpula flotante, debe existir una mampara para la contención de espuma, que en todos los casos debe tener una altura de 0.6 m. (24 pulg.). 5.5.13.n. Siempre que sea posible, deberá procurarse que la distancia comprendida entre la parte interna de la envolvente el tanque y la mampara de contención de espuma, sea de aproximadamente 0.6 m. (24 pulg.). 5.5.13.o. Para permitir el drenado de agua de lluvia, deben practicarse orificios rectangulares en la base de la mampara de contención de espuma, de manera que por cada 0.37 m² (4.0 pies²) de superficie de retención de espuma en el área comprendida entre la envolvente del tanque y la mampara de contención, se disponga de un orificio para drenado de 1.00 cm² (0.155 pulg.²), en el cual, debe mantenerse constante una altura de 0.952 cm. (0.375 pulg.).
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FIGURA No. 13 Sobre
esta
base,
pueden
dimensionarse
orificios
rectangulares para diferentes superficies de retención, manteniendo constante la altura de dicho orificio. Por ejemplo, para superficies de retención de 0.37 m. ² (4 pies²), 0.46 m.² (5 pies²) y 0.55 m.² (6 pies²), las dimensiones del orificio rectangular para drenado son las siguientes, (ver figura No. 13-A).
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FIGURA No. 13-A
Sin embargo, debe tenerse especial cuidado en no exceder las dimensiones especificadas del orificio rectangular para drenado, sobre todo en lo que se refiere a su altura, ya que de lo contrario, puede ocurrir la pérdida de espuma a través del citado orificio. 5.5.13.p. El número de cámaras de espuma, los gastos de solución espumante y los diámetros de las placas de orificio para tanques de cúpula flotante, así como para tanques de cúpula fija con membrana interna flotante de acero, se indican en la Tabla No. 3. 5.5.13.q. Cuando no se disponga de un acceso seguro y confiable para dar mantenimiento a las cámaras de espuma, deberá colocarse para tal fin, una plataforma para cada cámara de espuma, fija a la pared del tanque.
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5.5.14. Garzas Portátiles para Inyección de Espuma. 5.5.14.a. Cada centro de trabajo debe contar obligatoriamente, cuando menos con una garza portátil para la inyección de espuma, como un recurso adicional para el combate de incendios. 5.5.14.b. Preferentemente, las garzas portátiles deben cumplir con las características que a continuación se indican:
• Deben ser ligeras, con posibilidad de transportarse en el camión contraincendio o en un vehículo de medianas dimensiones, que no requiera de equipo pesado para su izamiento y colocación en el tanque de almacenamiento.
• Sus materiales de fabricación deben ser resistentes al fuego, con suficiente espesor para evitar daños estructurales cuando se utilicen en condiciones intensas de trabajo.
• Deben tener capacidad para operar con presiones de 4.0 kg/cm² (58.8 Ibs/pulg²) y superiores, así como proporcionar gastos hasta de 1 892.4 Ipm. (500 gpm.) @ 7.0 kg/cm² (100 Ibs/pulg²).
• Sus mecanismos de erección deben permitir su colocación en alturas de 15 mts. como mínimo, sin que para ello sea necesario utilizar grupos numerosos de personas ni lapsos prolongados.
• El arreglo para el suministro de agua, debe estar basado en conexiones hembras giratorias de 63.5 m.m. (2½ pulg.) de diámetro, con cuerda NSHT de 7½ hilos por pulgada.
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Tabla No. 2 APLICACION SUPERFICIAL DE ESPUMA PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO ATMOSFERICO DE CUPULA FIJA (CON O SIN MEMBRANA INTERNA FLOTANTE DE ALUMINIO)
CAPACIDAD DEL TANQUE
Bls. 200 000
CAMARAS DE ESPUMA TIPO II
Cantidad 6
150 000
4
100 000
3
(ver nota No. 1)
GASTO DE SOLUCION ESPUMANTE REQUERIDO POR CADA CAMARA DE ESPUMA
CAPACIDAD NOMINAL DE LA CAMARA DE ESPUMA SELECCIONADA
(ver nota No. 2)
Ipm. (gpm.)
Ipm. (gpm.)
Ipm. (gpm.)
mm. (pulg.) 49.21
GASTO TOTAL DE SOLUCION ESPUMANTE REQUERIDO
DIAMETRO DE LA PLACA DE ORIFICIO
9 631.14
1 605.19
2 081.64
(2 544.69)
(424.11)
(550)
(1.93)
6 688.30
1 672.07
2 081.64
50.23
(1 767.15)
(441.78)
(550)
(1.97)
51.81
5 337.55
1779.18
2 081.64
(1 410.26)
(470.08)
(550)
(2.03)
4 280.49
1 070.12
1 248.98
40.18
(1 130.97)
(282.74)
(330)
(1.58)
38.66
80 000
4
55 000
3
2 972.58
990.86
1 248.98
(785.40)
(261.80)
(330)
(1.52)
40 000
2
2 147.68
1 073.84
1 248.98
40.25
(567.45)
(283.72)
(330)
(1.58)
30 000
1
1 598.43
1 598.43
2 081.64
49.11
(422.33)
(422.33)
(550)
(1.93)
1
1 070.11
1 070.11
1 248.98
40.18
(282.74)
(282.74)
(330)
(1.58)
15 000
1
1 000.00
1 000.00
1 248.98
38.84
(264.20)
(264.20)
(330)
(1.52)
10 000
1
28.46
20 000
5 000
1
536.91
536.91
643.41
(141.86)
(141.86)
(170)
(1.12)
297.93
297.93
340.63
21.20
(78.72)
(78.72)
(90)
(0.83)
Nota 1.-
Gasto calculado en base a una densidad de aplicación de espuma de 4.1 lpm/m² (0.1 gpm/pie²) de superficie total de líquido almacenado.
Nota 2.-
El diámetro de la placa de orificio está calculado para operar a una presión mínima de 2.81 Kg/cm² ( 40 lb/pulg.²).
Nota 3.-
Las cámaras de espuma deberán quedar equidistantes unas de otras.
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Hoja 45 de
Tabla No. 3
APLICACION SUPERFICIAL DE ESPUMA PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO ATMOSFERICO DE CUPULA FLOTANTE, O DE CUPULA FIJA CON MEMBRANA INTERNA DE ACERO
CAPACIDAD DEL TANQUE
CAMARAS DE ESPUMA TIPO II
Bls.
Cantidad
200 000
7
150 000 100 000 80 000 55 000 40 000 30 000 20 000
6 6 5 4 4 3 3
15 000
3
10 000
2
5 000
2
GASTO TOTAL DE SOLUCION ESPUMANTE REQUERIDO (ver nota No. 1)
GASTO DE SOLUCION ESPUMANTE REQUERIDO POR CADA CAMARA DE ESPUMA
CAPACIDAD NOMINAL DE LA CAMARA DE ESPUMA SELECCIONADA
DIAMETRO DE LA PLACA DE ORIFICIO (ver nota No. 2)
Ipm. (gpm.)
Ipm. (gpm.)
Ipm. (gpm.)
mm. (pulg.) 45.56
9 631.14
1 375.87
2 081.64
(2 544.69)
(363.52)
(550)
(1.79)
6 688.30
1 114.71
1 248.98
41.01
(1 767.15)
(294.52)
(330)
(1.61)
5 337.55
1 248.98
36.63
4 280.49
889.59 (235.04) 856.09
(1 130.97)
(226.19)
(330)
(1.41)
2 972.58
743.14
1 248.98
33.48
(1 410.26)
(330)
(1.44)
1 248.98
35.94
(785.40)
(196.35)
(330)
(1.31)
2 147.68
536.92
643.41
28.46
(567.45)
(141.86)
(170)
(1.12)
1 598.43
532.81
643.41
28.35
(422.33)
(140.77)
(170)
(1.11)
1 070.11
356.70
340.63
23.20
(282.74)
(94.24)
(90)
(0.91)
1 000.00
333.33
340.63
22.42
(264.20)
(88.06)
(90)
(0.88)
536.91
268.45
340.63
20.12
(141.86)
(70.93)
(90)
(0.79)
297.93
148.96
340.63
14.99
(78.72)
(39.36)
(90)
(0.59)
Nota 1.-
Gasto calculado en base a una densidad de aplicación de espuma de 4.1 lpm/m² (0.1 gpm/pie²) de superficie total de líquido almacenado.
Nota 2.-
El diámetro de la placa de orificio está calculado para operar a una presión mínima de 2.81 Kg/cm² (40 lb/pulg²).
Nota 3.-
Para determinar la cantidad de cámaras de espuma, se tomó un espaciamiento máximo de 24.4 mts. (80 pies) entre puntos de inyección.
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5.5.15. Aplicación Subsuperficial de Espuma. 5.5.15.a. Los tanques de cúpula flotante, así como los de cúpula fija con membrana interna flotante que almacenen productos inflamables (no polares), incluyendo aquellos que contengan aditivos oxigenados en proporciones menores del 10% en volumen, así como crudo y recuperado de trampas, deben estar protegidos con dispositivos de aplicación subsuperficial de espuma contraincendio. 5.5.15.b. Para la aplicación subsuperficial de espuma, únicamente deberán utilizarse formadores de espuma de alta contrapresión,
cuyos
componentes
cuenten
con
certificación de funcionamiento otorgada por laboratorios o instituciones reconocidas. El modelo seleccionado del formador
de
espuma,
deberá
cumplir
con
la
contrapresión de diseño especificada y con el gasto de solución espumante requerido. 5.5.15.c. Para calcular la contrapresión de diseño, al valor de la columna hidrostática ejercida por el producto contenido en el tanque a su nivel máximo de operación, debe sumarse el valor de las pérdidas de presión que se generan en la tubería por el flujo de la espuma expandida, considerando para este fin una relación de expansión de 4:1.
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Hoja 47 de
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5.5.15.d. El valor de la máxima contrapresión permisible, debe ser como máximo del 25% de la presión de entrada al formador de espuma. Si a este último valor del 25%, se le resta el de la columna hidrostática ejercida por el producto, el resultado será la máxima pérdida por fricción permisible para el flujo de la espuma por la tubería de alimentación. La mínima presión disponible a la entrada del formador de espuma, deberá ser de 7 kg/cm² (100 Ibs/pulg²). 5.5.15.e. Para tanques de almacenamiento de cúpula fija con membrana interna flotante, así como de cúpula flotante que contengan productos inflamables (no polares), incluyendo el crudo y el recuperado de trampas, la densidad de aplicación de solución espumante será de 4.1 Ipm/m² (0.1 gpm/pie²) de superficie total del producto contenido. 5.5.15.f.
Para los productos señalados en el inciso anterior, el número de puntos de inyección subsuperflcial y los gastos de solución espumante requeridos, así como los diámetros de tuberías para tanques de almacenamiento de cúpula fija o flotante, se indican en la Tabla No. 4 siguiente:
TABLA No. 4
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Hoja 48 de
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APLICACION SUBSUPERFICIAL DE ESPUMA PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE CUPULA FLOTANTE, O DE CUPULA FIJA CON O SIN MEMBRANA INTERNA FLOTANTE CAPACIDAD DEL TANQUE
NUMERO DE PUNTOS DE INYECCION
GASTO DE SOLUCION ESPUMANTE REQUERIDO POR CADA PUNTO DE INYECCION
GASTO DE ESPUMA POR CADA PUNTO DE INYECCION EN BASE A UNA EXPANSION DE 4:1
DIAMETRO DE LA TUBERIA AMPLIADA PARA LA CONDUCCION DE ESPUMA EN CADA PUNTO DE INYECCION
Ipm. (gpm.)
Ipm. (gpm.)
Ipm. (gpm.)
mm. (pulg.)
GASTO TOTAL DE SOLUCION ESPUMANTE REQUERIDO (ver nota No. 1)
Bls.
Cantidad
200 000
5
9 631.14 (2 544.69)
1 926.22 (508.93)
7 704.88 (2 035.72)
254.00 (10.00)
150 000
4
6 688.30 (1 767.15)
1 672.07 (441.78)
6 688.28 (1 767.12)
203.20 (8.00)
100 000
3
5 337.55 (1 410.26)
1 779.18 (470.08)
7 116.72 (1 880.32)
254.00 (10.00)
80 000
2
4 280.49 (1 130.97)
2 140.24 (565.48)
8 560.96 (2 261.92)
254.00 (10.00)
55 000
2
2 972.58 (785.40)
1 486.29 (392.70)
5 945.16 (1 570.80)
203.20 (8.00)
40 000
2
2 147.68 (567.45)
1 073.84 (283.72)
4 295.36 (1 134.88)
203.20 (8.00)
30 000
1
1 598.43 (422.33)
1 598.43 (422.33)
6 393.72 (1 689.32)
203.20 (8.00)
20 000
1
1 070.11 (282.74)
1 070.11 (282.74)
4 280.44 1 130.96)
203.20 (8.00)
15 000
1
1 000.00 (264.20)
1 000.00 (264.20)
4 000.00 (1 056.80)
152.40 (6.00)
10 000
1
536.91 (141.86)
536.91 (141.86)
2 147.64 (567.44)
152.40 (6.00)
5 000
1
297.93 (78.72)
297.93 (78.72)
1 191.72 (314.88)
101.60 (4.00)
Nota 1.-
Gasto calculado en base a una densidad de aplicación de espuma de 4.1 lpm/m² (0.1 gpm/pie²) de superficie total de líquido almacenado.
Nota 2.-
Para tanques con diámetros mayores de 61.0 mts. (200 pies), se deberá instalar una entrada adicional de espuma de aplicación subsuperficial por cada 450 m² o fracción en exceso de 3 mil metros cuadrados de superficie del tanque.
Nota 3.-
El diámetro de la tubería ampliada para la conducción de espuma, está calculada en base a una velocidad de flujo de aproximadamente 3.0 m/seg. (10 pies/seg).
5.5.15.g. Para tanques de almacenamiento que contengan líquidos polares, no se recomienda la aplicación
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Hoja 49 de
112
subsuperficial de espuma. 5.5.15.h. Cada tubería de alimentación subsuperficial deberá poseer un formador de espuma independiente, y el arreglo de tuberías dependerá del número de puntos de aplicación, de acuerdo a la ilustración siguiente:
FIGURA No. 14 5.5.15.i.
Para tanques de cúpula fija con membrana interna flotante de aluminio (ver figura No. 15), las entradas para la espuma mencionadas en el inciso anterior, serán proyecciones de tubería debidamente soportada de 6 mts. (20 pies) de longitud hacia el centro del tanque cuando éstos sean de 20 mil bls. y mayores, así como de 3 mts. (10 pies) para tanques menores de 20 mil bls.
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Hoja 50 de
112
FIGURA No. 15 5.5.15.j.
Por ningun motivo, las descargas de espuma en el interior
del
tanque
de
almacenamiento
deberán
localizarse cercanas a la tubería de succión. 5.5.15.k. Por requerimiento, debe instalarse una tubería con una expansión en la línea de suministro de espuma, para evitar
el
arrastre
de
hidrocarburos.
Para
el
dimensionamiento de estas tuberías, deben tomarse en cuenta velocidades máximas de flujo de 3 m/seg. (10 pies/seg.) a partir de la expansión. 5.5.15.l.
La purga debe localizarse en la parte externa del dique de contención y en la parte más baja de la tubería, de manera que se garantice el vaciado total del sistema.
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Hoja 51 de
112
5.5.15.m. Las entradas de inyección subsuperficial de espuma para tanques de cúpula flotante o de cúpula fija con membrana interna de acero (figura No. 16), serán boquillas soldadas a la envolvente del recipiente, con una "tee" de descarga en el interior del tanque que permita dirigir la espuma hacia el área del sello de la cúpula flotante.
FIGURA No. 16 5.5.15.n. En los sistemas de alimentación subsuperficial de espuma a los tanques de almacenamiento, cada arreglo de tubería debe contar con válvula de compuerta, válvula de retención (check), disco de ruptura y purga, localizados de acuerdo a los arreglos típicos de las dos figuras anteriores. Sin embargo, en los casos donde sea factible, es recomendable que el disco de ruptura sea localizado entre la válvula de compuerta del tanque y la válvula check.
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5.5.15.o. En
los
arreglos
de
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Hoja 52 de
tubería
para
la
112
inyección
subsuperficial de espuma contraincendio, los materiales de construcción de los accesorios deben cumplir como mínimo con la siguiente normativa:
• Del tanque de almacenamiento a la primer brida antes de la válvula de compuerta, las instalaciones deben cumplir con lo establecido en el Código API-650, (ver figura No. 17).
• La válvula de compuerta instalada junto al tanque, la válvula check, el disco de ruptura y los carretes de tubería que se encuentran entre estos accesorios, son para
servicio
de
hidrocarburos,
por
lo
que
su
especificación debe estar de acuerdo con la Norma K101 (T-1B). De acuerdo con ello: a) La válvula de compuerta deberá ser Clase 150 ANSI, extremos bridados de cara realzada, ASTM-A 216 Gr. WCB, vástago ascendente, interiores de acero inoxidable con 13% Cromo AISI 410, bonete bridado. b) La válvula check deberá ser del tipo balancín, Clase 150 ANSI, extremos bridados de cara realzada, ASTM-A 216 Gr. WCB, interiores de acero inoxidable 13% Cromo.
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Hoja 53 de
112
c) El disco de ruptura debe ser para servicio de hidrocarburos, y su presión de ruptura será la equivalente a la suma de la presión hidrostática ejercida por el producto almacenado en el tanque a su máximo nivel de operación, más un 25% de tolerancia.
Estos
discos
deben
contar
con
certificación de funcionamiento, otorgado por un laboratorio o institución reconocida.
• Los accesorios instalados después del disco de ruptura hacia
el
sistema
de
alimentación
de
espuma
contraincendio, deben ser bridados y estar de acuerdo con los lineamientos establecidos en la Norma DGGPASI-S1-3610 de Pemex Refinación (T-9B).
FIGURA No. 17
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5.5.15.p. En
el
caso
de
sistemas
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Hoja 54 de
semifijos
de
112
inyección
subsuperficial, debe disponerse del número adecuado de hidrantes con tomas para camión en función del gasto demandado por los formadores de espuma, así como de las tomas siamesas que se requieran para la conexión a la tubería. Cada una de estas conexiones deben contar con una válvula de compuerta a la entrada de la tubería, y deberán estar concentradas en un sitio específico destinado al estacionamiento del vehículo contraincendio; además, deberán estar debidamente identificadas con el número del tanque al que prestan servicio. 5.5.15.q. En el caso de sistemas fijos de inyección subsuperficial, es recomendable que las válvulas de admisión a cada una de las alimentaciones se encuentren concentradas en una área debidamente protegida contra la afectación por radiación, e identificadas con el número del tanque al que prestan servicio. 5.5.15.r. La
instalación
de
las
tuberías
de
alimentación
subsuperficial de espuma, debe efectuarse sobre un punto de la envolvente que se encuentre por encima de la altura máxima esperada de colchón de agua en el fondo del tanque, lo cual es necesario para evitar la dilución de la espuma a medida que ésta se inyecta al interior del tanque.
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5.5.16. Protección con Agua de Enfriamiento a Tanques Atmosféricos. 5.5.16.a. Generalidades.-
Por
sus
características
físicas
y
capacidad de enfriamiento, el agua es el material más comúnmente
empleado
para
la
protección
contraincendio de las instalaciones. Cuando en un incendio, la envolvente de un tanque atmosférico se encuentra expuesta directamente a las flamas o al efecto de la radiación proveniente de un incendio aledaño, es factible que pueda absorber cantidades de calor lo suficientemente altas como para provocar su falla por sobrecalentamiento y/o la ignición de su contenido. En estos casos, las zonas de vapor de los tanques son las más críticas y las que mayor prioridad requieren para su enfriamiento, ya que las llamas en contacto con el tanque sobre su nivel líquido, crean temperaturas muy altas dentro del metal que lo debilitan. El efecto del agua, en estos casos, proporciona el enfriamiento suficiente para una disipación efectiva del calor, en rangos que pueden retrasar y/o evitar la deformación de los elementos metálicos y el incendio del producto contenido.
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Sin embargo, el sistema de aplicación de agua de enfriamiento debe estar diseñado para proporcionar la humidificación completa y homogénea de la envolvente del tanque, con una densidad de agua predeterminada, lo cual no se logra con el empleo de monitores o de mangueras contraincendio, debido a que su manejo presenta los siguientes inconvenientes: Ø Se genera un desperdicio considerable de agua al ser aplicada en forma puntual sobre la envolvente del tanque, con lo cual, únicamente se aprovecha para la absorción de calor aproximadamente el 20% del volumen total de agua aportado. Ø La aplicación de agua no es uniforme, sino por zonas, lo que propicia que una gran parte de la superficie de la envolvente no alcance a ser enfriada por el agua. Ø Existe una mayor exposición al riesgo del personal que combate el incendio, ya que debido a la distancia existente entre la envolvente del tanque y el muro de contención, así como a la acción de las corrientes de aire, es frecuente que los chorros de agua lanzados con monitores y mangueras no alcancen la envolvente, por lo que el personal tiene que introducirse a los diques de contención para posicionar monitores portátiles y en el peor de los casos, para enfriar la envolvente con mangueras desde el interior del dique, con los consiguientes riesgos.
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Ø Se requiere una mayor cantidad de personal para el manejo de monitores y de mangueras contraincendio. Ø Se requieren lapsos más prolongados para el inicio del combate del incendio. Por el contrario, el empleo de anillos de agua de enfriamiento en tanques atmosféricos‚ ofrece múltiples ventajas, entre las cuales destacan las siguientes: ü Se evita el desperdicio de agua y se optimiza su utilización al ser aplicada con una densidad homogénea en cualquier parte de la superficie, mediante boquillas aspersoras de chorro plano, con lo cual, sin importar la acción del viento, se garantiza la cobertura total de la envolvente del tanque o, en el caso de tanques de 20 mil y hasta de 150 mil bls. de capacidad, del segmento de la envolvente que se desee proteger. ü Se minimiza la exposición al riesgo del personal que combate el incendio. ü Se abaten los requerimientos de personal contraincendio, ya que para la operación total o parcial de los sistemas, basta una persona para realizar la apertura de las válvulas de admisión a los anillos de enfriamiento, con lo cual además, se obtiene una velocidad de respuesta a la emergencia prácticamente inmediata.
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5.5.16.b. Por las razones expuestas en los incisos anteriores, queda a juicio de la Subdirección Operativa la instalación de monitores en las áreas de tanques atmosféricos de almacenamiento, ya que el uso indiscriminado de estos dispositivos puede provocar un abatimiento de la presión en los sistemas de bombeo, hasta límites que pueden inutilizar las redes de agua y de espuma contraincendio. En substitución de estos monitores, pueden instalarse hidrantes con tomas de 63.5 m.m. (2 ½ pulg.) de diámetro, los cuales, en caso de ser necesario, estarán provistos de adaptadores para conectar mangueras de 38.1 m.m. (1½ pulg.) de diámetro destinadas a la protección del personal, de
las
tuberías
de
proceso
y
de
los
equipos
contraincendio. 5.5.16.c. Deben instalarse anillos de enfriamiento en todos los tanques
atmosféricos
de
almacenamiento
que
contengan productos inflamables o combustibles, con capacidades de 5 mil bls. y mayores. En tanques de almacenamiento de productos calientes que
cuenten
con
aislante
térmico
externo,
la
colocación o no de los anillos de enfriamiento quedará a juicio de la Subdirección Operativa. 5.5.16.d. La aplicación de agua de enfriamiento sobre la envolvente de los tanques, debe llevarse a cabo con densidades netas no menores de 4 litros de agua por minuto por cada metro cuadrado de superficie lateral del tanque (0.1
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gpm/pie²). 5.5.16.e. En todos los casos, el suministro de agua debe ser suficiente para proteger, simultáneamente y con la presión requieran
adecuada, de
la
todas
las
envolvente
superficies de
los
que
se
tanques
de
almacenamiento involucrados directa o indirectamente en un incendio. 5.5.16.f.
En un área de tanques de almacenamiento, las bombas de agua contraincendio deben tener capacidad para manejar la suma de los siguientes gastos: ü El gasto requerido para la extinción del riesgo mayor (generación de espuma). ü El gasto requerido para el enfriamiento de la superficie
total
de
la
envolvente
del
tanque
considerado como riesgo mayor. ü El gasto requerido para la operación de los anillos de enfriamiento de las paredes expuestas de los tanques que colindan con el tanque afectado. ü El gasto requerido para la operación de 4 (cuatro) mangueras de 1½ pulg. de diámetro (500 gpm. en total), para el enfriamiento del personal, del equipo contraincendio y de las tuberías de proceso.
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5.5.16.g. Los tanques de almacenamiento de cúpula fija con altura de 8 metros o mayor, deben poseer un mínimo de dos anillos de enfriamiento: uno ubicado a 7 metros medidos a partir de la base del tanque, y otro en el extremo superior del último anillo de la envolvente (ver figura No. 18). Tanques de este tipo con altura menor de 8 metros, únicamente requerirán de un anillo de enfriamiento situado en el extremo superior del último anillo de la envolvente.
FIGURA No. 18 5.5.16.h. En los tanques cúpula flotante con anillo atiezador superior, se deben instalar tres anillos: uno sobre el anillo atiezador, otro abajo y a 0.5 mts. del anillo atiezador, y uno más ubicado a una altura de 7 metros
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sobre la base del tanque, (ver figura No. 19)
FIGURA No. 19 5.5.16.i.
Con el mismo criterio de diseño, en tanques de almacenamiento que posean más de un anillo atiezador, deberá colocarse un anillo de enfriamiento 0.5 m. abajo de cada anillo atiezador, dimensionados de manera que la suma de los volúmenes de agua manejados por los anillos de enfriamiento, no excedan a la densidad especificada en el inciso 5.5.16.d anterior.
5.5.16.j.
Los anillos de enfriamiento deberán seccionarse de acuerdo a los siguientes criterios:
• Para tanques de 5 mil y 10 mil bls. de capacidad, los anillos deberán ser completos, sin seccionamientos, con una tubería de alimentación común para los dos anillos de enfriamiento.
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• Para tanques de 20 mil y hasta 80 mil bls. de capacidad, los anillos de enfriamiento deberán dividirse en 4 (cuatro) segmentos, con una tubería de alimentación por cada dos segmentos (uno del anillo superior y otro del inferior) (ver figura No. 20).
• Para tanques de 100 mil y 150 mil bls. de capacidad, los anillos de enfriamiento deben estar divididos en 2 (dos) segmentos, con una tubería de alimentación por cada dos segmentos (uno del anillo superior y otro del inferior).
• Para tanques de 200 mil bls. y mayores, los anillos de enfriamiento
deben
ser
completos,
sin
seccionamientos, con dos tuberías de alimentación para alimentar los dos anillos de enfriamiento, pero localizadas diametralmente opuestas.
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FIGURA No. 20 5.5.16.k. Cada 2 sectores (inferior y superior) de anillo de enfriamiento,
se
debe
instalar
una
tubería
de
alimentación independiente conectada a la red de agua contraincendio, provista de una válvula de bloqueo (de compuerta o mariposa) y un filtro tipo ”y” localizados en un punto en donde la acción de los vientos dominantes no exponga al personal que las opere, a riesgos de afectación por radiación o incendio. En caso de no cumplirse esta última condición, deberán instalarse barreras contra la radiación que protejan tanto las válvulas como al personal. Las válvulas deben estar identificadas con el número del tanque al que prestan servicio. 5.5.16.l.
Todos los anillos o sectores de anillo de enfriamiento,
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deben estar provistos de purgas de cuando menos 2.54 cm. (1 pulg.) de diámetro, localizadas en la parte más baja de las tuberías y en el lado opuesto a la entrada de agua, que permitan el vaciado total del sistema, (ver figura No. 21).
FIGURA No. 21 5.5.16.m. Para el enfriamiento de la envolvente de los tanques atmosféricos de almacenamiento, deben emplearse espreas o boquillas aspersoras de chorro plano, conexión macho NPT, colocadas en la parte superior (lomo) de la tubería de alimentación para evitar su taponamiento (ver figura No. 22).
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FIGURA No. 22 5.5.16.n. Las espreas o boquillas aspersoras de chorro plano deben ser de bronce, de ángulo de aspersión amplio [121º @ 4.21 kg/cm² (60 Ibs/pulg²) como mínimo], con patrón de rociado del tipo rectangular y de impacto medio (ver figura No. 23).
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FIGURA No. 23 5.5.16.o. La presión mínima disponible en la descarga de las espreas o boquillas aspersoras, deberá ser de 4.1 kg/cm² (60 Ibs/pulg²). 5.5.16.p. El número de espreas o boquillas aspersoras, se determina dividiendo el perímetro del tanque entre la longitud de cobertura que proporciona la esprea, considerando un 15% de traslape a cada lado, a una distancia específica entre la descarga de la boquilla y la superficie de la envolvente (ver figura No. 24).
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FIGURA No. 24 5.5.16.q. Debe existir un traslape de cuando menos un 15% entre las coberturas de las boquillas aspersoras. 5.5.16.r. Los gastos de las boquillas aspersoras a diferentes presiones de operación y su ángulo de cobertura para los diferentes diámetros, se indican en la Tabla No. 5. 5.5.16.s. La longitud de cobertura de las boquillas aspersoras, conociendo su ángulo de cobertura y la distancia entre la descarga de la boquilla y la envolvente del tanque, está indicada en la Tabla No. 6.
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5.5.16.t.
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Por razones de mantenimiento y por confiabilidad en la operación, no deben utilizarse boquillas aspersoras menores de 9.5 m.m. (3/8 pulg.) de diámetro, así como tampoco diámetros de orificio menores de 4.47 m.m. (0.180 pulg.).
5.5.16.u. La suma de los gastos de las boquillas aspersoras, debe proporcionar una cobertura homogénea en la superficie de la envolvente del tanque que se desee proteger, equivalente por lo menos al resultado de multiplicar la superficie total de dicha envolvente, por la densidad de aspersión especificada en el inciso 5.5.16.d anterior. 5.5.16.v. Para el dimensionamiento de las tuberías de los anillos de enfriamiento, deben tomarse en cuenta velocidades máximas de flujo de 4.57 m/seg. (15 pies/seg.), y un diámetro mínimo de tubería de 63.50 m.m. (2½ pulg.). 5.5.16.w. La tubería de los anillos de enfriamiento debe ser de acero al carbono, especificación ASTM A-53 Gr. B o equivalente, sin costura, extremos biselados, en tanto que las bridas, válvulas y accesorios deben cumplir con los requerimientos mínimos especificados en la Norma DG-GPASI-SI-3610 de Pemex Refinación.
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5.5.16.x. Debe evitarse la instalación de tuberías menores de 63.5 m.m. (2½ pulg.) de diámetro, en los arreglos de los sistemas de anillos de enfriamiento para tanques atmosféricos‚ excepto para la alimentación individual de cada boquilla de aspersión.
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Hoja 70 de
TABLA No. 5 CAPACIDADES DE BOQUILLAS ASPERSORAS DE CHORRO PLANO DIAMETRO
DIAMETRO DE BOQUILLA
(l
= diámetro comercial
)
CAPACIDAD (GASTO) DE LA ESPREA A
ANGULO DE
DIFERENTES PRESIONES DE OPERACION
COBERTURA DEL
DEL
CHORRO PLANO m .m. (pulg.)
ORIFICIO
9.5
12.7
19.0
25.4
(3/8”)
(1/2”)
(3/4”)
(1”)
m.m. (pulg.)
Litros por minuto (Galones por minuto) 1.40 kg/cm 2 (20 lbs/pulg 2 )
2.10 kg/cm 2
2.81 kg/cm 2
4.21 kg/cm 2
1.40 kg/cm 2
4.21 kg/cm 2
(30 lbs/pulg 2 )
(40 lbs/pulg 2 )
(60 lbs/pulg 2 )
(20 lbs/pulg 2 )
(60 lbs/pulg 2 )
l
4.57 (0.180)
15.89 (4.2)
19.30 (5.1)
22.70 (6.0)
27.62 (7.3)
110º
121º
l
4.97 (0.196)
18.92 (5.0)
23.08 (6.1)
26.49 (7.0)
32.54 (8.6)
118º
128º
5.30 (0.209)
21.57 (5.7)
26.11 (6.9)
30.27 (8.0)
37.09 (9.8)
126º
136º
5.61 (0.221)
24.22 (6.4)
29.52 (7.8)
34.06 (9.0)
41.63 (11.0)
130º
140º
l
6.04 (0.238)
26.49 (7.0)
32.92 (8.7)
37.84 (10.0)
46.55 (12.3)
131º
140º
l
6.50 (0.256)
32.17 (8.5)
39.36 (10.4)
45.41 (12.0)
55.63 (14.7)
134º
142º
l
7.13 (0.281)
37.46 (9.9)
45.79 (12.1)
52.98 (14.0)
65.09 (17.2))
137º
146º
l
7.54 (0.297)
42.76 (11.3)
52.23 (13.8)
60.55 (16.0)
74.18 (19.6)
138º
149º
l
8.02 (0.316)
48.06 (12.7)
59.04 (15.6)
68.12 (18.0)
75.69 (20.0)
133º
140º
l
8.43 (0.332)
53.36 (14.1)
65.47 (17.3)
75.69 (20.0)
90.83 (24.0)
136º
145º
l
8.83 (0.348)
59.04 (15.6)
71.91 (19.0)
83.26 (22.0)
102.18 (27.0)
138º
148º
l
9.34 (0.368)
64.34 (17.0)
79.48 (21.0)
90.83 (24.0)
109.75 (29.0)
143º
150º
l
10.31 (0.406)
74.93 (19.8)
90.83 (24.0)
105.97 (28.0)
128.68 (34.0)
127º
135º
l
11.09 (0.437)
87.05 (23.0)
105.97 (28.0)
121.11 (32.0)
147.60 (39.0)
130º
137º
l
11.50 (0.453)
94.62 (25.0)
117.32 (31.0)
136.25 (36.0)
166.53 (44.0)
133º
139º
l
12.29 (0.484)
113.54 (30.0)
136.25 (36.0)
158.96 (42.0)
193.02 (51.0)
139º
145º
l
14.68 (0.578)
162.74 (43.0)
196.80 (52.0)
227.08 (60.0)
280.07 (74.0)
128º
135º
l
17.85 (0.703)
242.22 (64.0)
295.21 (78.0)
340.63 (90.0)
420.11 (111.0)
132º
138º
l
l
l
l
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Hoja 71 de
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Tabla No. 6 CAPACIDADES DE BOQUILLAS ASPERSORAS DE CHORRO PLANO LONGITUD DE COBERTURA TEORICA DE LA BOQUILLA A DIFERENTES DISTANCIAS DE LA ENVOLVENTE cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
cm. (pulg.)
ANGULO
5.08 (2.0)
10.16 (4.0)
15.24 (6.0)
20.32 (8.0)
25.40 (10.0)
30.48 (12.0)
38.10 (15.0)
45.72 (18.0)
60.96 (24.0)
76.20 (30.0)
91.44 (36.0)
121.92 (48.0)
40º
3.81 (1.5)
7.36 (2.9)
11.17 (4.4)
14.33 (5.8)
18.54 (7.3)
22.09 (8.7)
27.68 (10.9)
33.27 (13.1)
44.45 (17.5)
55.37 (21.8)
66.54 (26.2)
88.64 (34.9)
45º
4.31 (1.7)
8.38 (3.3)
12.70 (5.0)
16.76 (6.6)
21.08 (8.3)
25.14 (9.9)
31.49 (12.4)
37.84 (14.9)
50.54 (19.9)
62.99 (24.8)
50º
4.82 (1.9)
9.39 (3.7)
14.22 (5.6)
19.05 (7.5)
23.62 (9.3)
28.44 (11.2)
35.56 (14.0)
42.67 (16.8)
56.89 (22.4)
71.12 (28.0)
75.69 (29.8) 85.34 (33.6)
100.83 (39.7) 113.79 (44.8)
55º
5.33 (2.1)
10.66 (4.2)
16.00 (6.3)
21.08 (8.3)
26.16 (10.3)
31.75 (12.5)
39.62 (15.6)
47.49 (18.7)
63.50 (25.0)
79.24 (31.2)
95.25 (37.5)
127.00 (50.0)
60º
5.84 (2.3)
11.43 (4.5)
17.52 (6.9)
23.36 (9.2)
29.21 (11.5)
35.05 (13.8)
43.94 (17.3)
52.32 (20.6)
70.35 (27.7)
87.88 (34.6)
105.66 (41.6)
140.71 (55.4)
65º
6.35 (2.5)
12.95 (5.1)
19.30 (7.6)
25.90 (10.2)
32.25 (12.7)
38.86 (15.3)
48.76 (19.2)
57.91 (22.8)
77.47 (30.5)
97.02 (38.2)
116.33 (45.8)
155.44 (61.2)
70º
7.11 (2.8)
14.22 (5.6)
21.33 (8.4)
28.44 (11.2)
35.56 (14.0)
42.67 (16.8)
53.34 (21.0)
64.00 (25.2)
85.34 (33.6)
106.68 (42.0)
128.01 (50.4)
170.68 (67.2)
75º
7.87 (3.1)
15.49 (6.1)
23.36 (9.2)
31.24 (12.3)
38.86 (15.3)
46.73 (18.4)
58.42 (23.0)
70.10 (27.6)
93.47 (36.8)
116.84 (46.0)
142.74 (56.2)
186.94 (73.6)
80º
8.63 (3.4)
17.01 (6.7)
25.65 (10.1)
34.03 (13.4)
42.67 (16.8)
51.30 (20.2)
64.00 (25.2)
76.96 (30.3)
102.36 (40.3)
128.01 (50.4)
153.41 (60.4)
204.72 (80.6)
85º
9.39 (3.7)
18.54 (7.3)
27.94 (11.0)
37.33 (14.7)
46.48 (18.3)
55.88 (22.0)
69.85 (27.5)
83.82 (33.0)
111.76 (44.0)
139.70 (55.0)
167.64 (66.0)
223.52 (88.0)
90º
10.16 (4.0)
20.32 (8.0)
30.48 (12.0)
40.64 (16.0)
50.80 (20.0)
60.96 (24.0)
76.20 (30.0)
86.36 (34.0)
121.92 (48.0)
150.40 (60.0)
182.88 (72.0)
241.30 (95.0)
95º
11.17 (4.4)
22.09 (8.7)
33.27 (13.1)
44.45 (17.5)
55.37 (21.8)
66.54 (26.2)
83.31 (32.8)
99.82 (39.3)
133.09 (52.4)
166.37 (65.5)
199.64 (78.6)
266.70 (105.0)
100º
12.19 (4.8)
24.13 (9.5)
36.32 (14.3)
48.51 (19.1)
60.45 (23.8)
72.64 (28.6)
90.93 (35.8)
109.22 (43.0)
145.28 (57.2)
181.86 (71.6)
218.18 (85.9)
289.56 (114.0)
110º
14.47 (5.7)
28.95 (11.4)
43.49 (17.1)
57.91 (22.8)
72.39 (28.5)
87.12 (34.3)
108.71 (42.8)
130.55 (51.4)
173.99 (68.5)
217.42 (85.6)
261.62 (103.0)
120º
17.52 (6.9)
35.30 (13.9)
52.83 (20.8)
70.35 (27.7)
87.88 (34.6)
105.66 (41.6)
132.08 (52.0)
158.49 (62.4)
211.32 (83.2)
264.16 (104.0)
130º
21.84 (8.6)
43.68 (17.2)
65.27 (25.7)
87.12 (34.3)
108.96 (42.9)
130.81 (51.5)
163.57 (64.4)
196.34 (77.3)
261.62 (103.0)
140º
27.64 (10.9)
83.56 (32.9)
111.25 (43.8)
139.19 (54.8)
166.87 (65.7)
208.78 (82.2)
250.44 (98.6)
150º
37.84 (14.9)
55.62 (21.9) 60.45 (23.8)
113.53 (44.7)
151.38 (59.6)
189.23 (74.5)
227.33 (89.5)
284.48 (112.0)
160º
57.65 (22.7)
115.31 (45.4)
172.72 (68.0)
230.12 (90.6)
287.02 (113.0)
170º
116.33 (45.8)
232.66 (91.6)
DISTANCIA → ↓
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Tanques de Almacenamiento a Presión. 6.1.
Consideraciones Técnicas sobre el Gas L.P.
• A temperatura y presión atmosféricas, el gas licuado del petróleo se encuentra en estado gaseoso, pudiendo licuarse a presiones moderadas o por enfriamiento a temperaturas por debajo de su punto de ebullición, lo cual facilita su transporte y almacenamiento. Los gases licuados del petróleo más comunes son el propano y el butano. En estado gaseoso, el gas L.P. es más pesado que el aire, por lo cual tiende a permanecer a nivel de piso dispersándose menos rápidamente que los hidrocarburos que son más ligeros que el aire. Los vapores de propano puro son 1.5 veces más densos que el aire, en tanto que los de butano lo son 2 veces más; sin embargo, cuando dichos vapores se mezclan con el aire para formar una mezcla explosiva, la densidad de esta mezcla tiende a ser prácticamente la misma que la del aire, lo que le confiere una mayor movilidad en el ambiente, con el riesgo de que alcance posibles puntos de ignición a mayores distancias.
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• Algunas propiedades de los gases licuados del petróleo son las siguientes: PROPIEDADES Gravedad específica del gas ( aire = 1.0) 2 Presión de vapor @ 15º C., en kg/cm . 2 Presión de vapor @ 38º C., en kg/cm . Punto de ebullición, en º C Límite inferior de inflamabilidad (% en aire) Límite superior de inflamabilidad (% en aire) Nota:
PROPANO
N-BUTANO
1.6 7.3 13.3 -42.2 2.1 9.5
2.0 1.8 3.6 -0.5 1.8 8.4
(No obstante que esta información está referida a los gases licuados del petróleo, los lineamientos de seguridad y de protección contraincendio expuestos en el presente documento para los tanques de almacenamiento a presión, pueden ser aplicados para otros productos diferentes almacenados en el mismo tipo de recipientes).
• Las propiedades anteriores del gas L.P. provocan que las fugas de este producto sean difíciles de controlar, ya que su tendencia es la de permanecer a nivel de piso y de moverse con el viento hacia las zonas bajas del terreno, por lo que es necesario mantenerlas alejadas de las fuentes de ignición y contar con medios adecuados de control que permitan evitar un accidente mayor por explosión o incendio.
• En las fugas mayores de gas L.P., la evaporación del líquido bajo presión no es instantánea, y termodinámicamente se produce una expansión del tipo iso-entálpica que mantiene el producto como un líquido sub-enfriado por algún tiempo. A medida que se absorbe calor del piso y del medio ambiente, la evaporación aumenta, produciéndose alrededor de 270 Its. de gas por cada litro de líquido.Teóricamente, sólo el 36% del gas licuado se evapora instantáneamente en estos casos, aunque en la práctica, este porcentaje es mayor, permaneciendo una gran parte del volumen del producto en fase líquida.
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• En instalaciones de almacenamiento de gas L.P., las emergencias pueden variar desde una pequeña fuga, hasta la ocurrencia de un "Bleve" (explosión por la expansión de los vapores de un líquido en ebullición). Una fuga pequeña no atendida adecuada y oportunamente, puede generar un flamazo e incendio que puede aumentar hasta convertirse en un incendio de gran magnitud.
• En un recipiente presurizado, existe siempre un espacio de vapor que permite la expansión del líquido como resultado del calentamiento producido por la temperatura ambiente y por la radiación solar. Si una llama incide por debajo del nivel del líquido contenido, la mayor parte del calor absorbido por el metal será transferido al líquido, y aunque esto aumente la presión interior a medida que el líquido calentado se vaporiza, es poco probable que el metal del tanque falle en este punto. El exceso de presión es aliviado por la válvula de seguridad. Si por el contrario, una llama incide por arriba del nivel del líquido, o sea, sobre el espacio de vapores, el calor absorbido por el recipiente metálico es retenido totalmente por dicho metal, creando temperaturas lo suficientemente altas que lo hacen perder resistencia a la tensión. Cuando esto ocurre, a pesar de la operación del dispositivo de alivio, la presión interna puede ocasionar que el metal se adelgace y eventualmente se fisure, provocando la ruptura del tanque y la liberación súbita de grandes cantidades de líquido en ebullición, generándose su vaporización, su expansión, y finalmente su ignición.
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• Cuando un recipiente falla como consecuencia de una exposición al fuego, el líquido contenido se encuentra a una temperatura superior a la normal, y por lo tanto, contiene más calor para provocar una vaporización rápida. En el propano, habrá suficiente calor en el líquido para vaporizar instantáneamente más de la mitad del volumen contenido.
• En áreas de almacenamiento, sin embargo, los incendios de gas L.P. normalmente se producen por fugas en las conexiones, por las uniones de tuberías o por sobrellenado de los tanques de almacenamiento, y no por fallas atribuibles a los tanques mismos. En operaciones de purga o muestreo, un error humano también puede ocasionar fugas de gas L.P. que en no pocas ocasiones se convierten en incendios. Ante lo descrito, es de primordial importancia verificar que las instalaciones de contraincendio y los diversos sistemas de control sean correctamente diseñados y construidos, así como que permanentemente se encuentren en óptimas condiciones de operación y mantenimiento. De igual manera, es necesario contar con mecanismos de prevención que minimicen la posibilidad de ocurrencia de incidentes que puedan dar origen a accidentes graves o siniestros.
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6.2.
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Localización y Accesos. 6.2.1.
Como en el caso de tanques de almacenamiento atmosférico, para la localización de las áreas de tanques de almacenamiento a presión también deben tomarse en cuenta la dirección de los vientos dominantes y reinantes, con objeto de evitar que fugas de gas provenientes de estas instalaciones puedan alcanzar áreas de quemadores y lugares donde existan flamas abiertas, así como zonas ocupadas por personal, tales como oficinas, áreas habitacionales, etc.
6.2.2.
En ningún caso, los "racks" o corredores de tuberías podrán bloquear las vías destinadas al ataque de emergencias, vías de escape y accesos para mantenimiento.
6.2.3.
Las calles que circundan las áreas de tanques de almacenamiento a presión, deben tener un arroyo de cuando menos 7 mts. y banquetas de 1.50 mts. de ancho como mínimo.
FIGURA No. 25
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6.3.
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Arreglo de Tanques. 6.3.1.
En los arreglos de las áreas de almacenamiento de gas licuado, los tanques presurizados deben estar agrupados de acuerdo al tipo de recipiente contenedor: esféricos con esféricos y horizontales con horizontales.
6.3.2.
Cada uno de los tanques de almacenamiento presurizados, tanto esféricos como horizontales, debe contar cuando menos con dos frentes de ataque para caso de incendio, ubicados preferentemente en sentido contrario a la dirección de los vientos dominantes.
6.3.3.
En el caso de tanques esféricos de almacenamiento, el número máximo de tanques agrupados en una manzana será de 4 (cuatro).
6.3.4.
Para tanques horizontales, el número máximo de recipientes será de 6 (seis) dentro de un mismo dique de contención, con arreglo en batería y los casquetes de los tanques orientados hacia las zonas o instalaciones de menor riesgo. No está permitida la ubicación de un tanque encima de otro.
6.4.
Distanciamientos Mínimos. 6.4.1.
La
distancia
mínima
entre
tangentes
de
tanques
de
almacenamiento a presión del tipo esférico, será de una vez el diámetro del tanque mayor o 15 metros, lo que resulte más grande. 6.4.2.
La
distancia
mínima
entre
tangentes
de
tanques
de
almacenamiento a presión del tipo horizontal, será igual a la semisuma de sus diámetros, pero nunca menor de 1.5 mts.
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6.4.3.
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La distancia mínima entre la tangente de un tanque de almacenamiento a presión del tipo esférico, y el paño interno de su muro de contención, será la mitad del diámetro del tanque.
6.4.4.
La distancia mínima entre la tangente de un tanque de almacenamiento a presión del tipo horizontal, y el paño interno de su muro de contención, será igual a una vez el diámetro del tanque, pero nunca menos de 1.5 metros.
6.4.5.
La
distancia
mínima
entre
tangentes
de
tanques
de
almacenamiento a presión del tipo esférico, y tanques horizontales presurizados, será de una vez el diámetro del tanque más grande o 15 mts., lo que resulte mayor. 6.4.6.
La distancia mínima entre grupos de recipientes horizontales presurizados será de 15 mts.
6.4.7.
El espaciamiento mínimo entre grupos de recipientes esféricos presurizados será de 30 mts.
6.4.8.
Los distanciamientos mínimos entre tanques de almacenamiento presurizados y tanques atmosféricos y refrigerados, pueden ser consultados en el apartado 5.2 de este documento, en tanto que las distancias mínimas respecto a otro tipo de instalaciones, se encuentran descritas en la Norma DG-GPASI-SI-2330 de Pemex Refinación.
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Ejemplo de arreglo de tanques esféricos‚ presurizados:
FIGURA No. 26
DISTANCIAS EN ARREGLOS DE TANQUES ESFERICOS A PRESION CAPACIDAD DEL TANQUE
DIAMETRO (D)
A=B
X=Y
(Bls.)
(m 3 )
(m.)
(1/2 D)
(2A + D)
5 000
797.6
11.50
5.75
23.00
10 000
1 589.0
14.47
7.23
28.93
15 000
2 400.3
16.61
8.30
33.21
20 000
3 202.6
18.28
9.14
36.56
25 000
3 978.8
19.66
9.83
39.32
Nota:
Para las dimensiones de los ejemplos expuestos en esta tabla, se consideraron esferas de la misma capacidad.
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Hoja 80 de
Ejemplo de arreglo de tanques horizontales presurizados:
FIGURA No. 27 DISTANCIAS EN ARREGLOS DE TANQUES HORIZONTALES A PRESION CAPACIDAD
DIAMETRO (D)
LONGITUD (L)
(Bls).
(Mts.)
(Mts.)
110.60
1.83
396.70
A
B
X
Y
6.40
2.50
1.83
23.79
10.06
3.05
7.93
3.05
3.05
39.65
14.03
454.40
2.90
10.36
2.90
2.90
37.70
16.16
829.80
3.51
12.95
3.51
3.51
45.63
19.97
907.10
3.66
12.95
3.66
3.66
47.58
20.27
Notas: 1. Para los cálculos de los ejemplos expuestos es esta tabla, se consideran tanques horizontales de la misma capacidad. 2. Para otras capacidades, la distancia mínima de la tangente del tanque al muro del dique de contención, será de una vez el diámetro del tanque considerado, pero nunca menor de 1.5 metros. 3. Para otras capacidades, la distancia mínima entre tanques horizontales a presión será igual a la semi-suma de sus diámetros, pero nunca menor a 1.5 metros.
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Hoja 81 de
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Los arreglos propuestos en los incisos anteriores, referentes al agrupamiento
de
recipientes
esféricos
y
horizontales
de
almacenamiento de gas licuado, ofrecen entre otras, las siguientes ventajas: ü Se reduce la concentración de riesgos. ü Disminuyen los requerimientos de agua contraincendio para proteger simultáneamente los recipientes que se encuentran agrupados y que se verían involucrados en una emergencia. ü Se reduce significativamente el efecto "dominó" en casos de siniestro. ü Se obtiene un mínimo de dos frentes de ataque para cualquier tanque de almacenamiento. ü Se optimiza la ocupación de espacios sin sacrificar la seguridad. 6.5.
Diques de Contención y Drenajes. 6.5.1.
Todos los tanques de almacenamiento sujetos a presión, tanto esféricos como horizontales, aislados o en conjunto, deben poseer diques de contención de concreto armado.
6.5.2.
La altura de los muros de contención para cualquier tipo de tanque de almacenamiento presurizado, debe ser de 0.60 m. medidos a partir del
nivel de piso terminado.
Los diques serán sellados
herméticamente, y debe evitarse el paso a través de ellos de tuberías ajenas a los tanques de almacenamiento que rodean,
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Hoja 82 de
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incluyendo ductos eléctricos. 6.5.3.
En el caso de tanques esféricos, un solo dique de contención puede abarcar hasta un máximo de 4 (cuatro) recipientes.
6.5.4.
En el caso de tanques horizontales, un dique de contención puede abarcar hasta un máximo de 6 (seis) recipientes.
6.5.5.
Para conservar la hermeticidad de los diques de contención, debe llevarse a cabo el sellado (emboquillado) alrededor de las tuberías que crucen a través de los muros de contención.
6.5.6.
En todos los casos, el piso interior de los diques de contención para tanques de almacenamiento presurizados, tendrá una pendiente mínima del 1% y máxima del 1.5% hacia el canal de drenaje pluvial, de manera que cualquier líquido vertido sea canalizado hacia dicho canal para evitar la acumulación de éstos bajo la sombra de los recipientes.
6.5.7.
El piso será de concreto hidráulico reforzado con malla de acero, de iguales características que las descritas en el apartado 5.3.3.c de este documento.
6.5.8.
En el caso de conjuntos de 4 esferas, el dique de contención deberá abarcar la totalidad de los tanques y el canal del drenaje pluvial estará ubicado a la mitad del dique, (ver figura No. 28).
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112
FIGURA No. 28 6.5.9.
Para grupos de dos esferas, así como para esferas aisladas, el dique de contención deberá rodear los recipientes y el canal del drenaje pluvial deberá ubicarse a un costado y a todo lo largo del muro del dique.
FIGURA No. 29
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Hoja 84 de
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6.5.10. En el caso de tanques horizontales presurizados, el dique de contención debe rodear a los recipientes, en tanto que el canal del drenaje pluvial estará ubicado frente a la batería de tanques.
FIGURA No. 30 6.5.11. El patio interior de cada dique de contención, tanto de tanques esféricos como horizontales, debe contar con un canal de drenaje pluvial que en un extremo descargue a un registro con sello hidráulico y posteriormente a la tubería troncal de drenaje pluvial, por medio de una tubería de descarga de cuando menos 152 mm. (6 pulg.) de diámetro que tenga integrada una válvula de bloqueo (ver figura No. 31).
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FIGURA No. 31
6.5.12. La trinchera del drenaje pluvial debe estar construida de concreto reforzado, con dimensiones mínimas de 0.90 m. de ancho por 0.45 m. de profundidad, cubierta con rejilla “Irving” en la longitud comprendida dentro del dique de contención y con una pendiente en su piso de un 1% como mínimo.
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6.6.
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Hoja 86 de
112
Toma de Purga- Muestreo y Válvula de Aislamiento. 6.6.1.
La toma para purga y muestreo en tanques presurizados esféricos y horizontales, debe colocarse en la parte inferior de la tubería de entrada/salida de producto, entre las válvulas de seccionamiento de la propia línea y localizada fuera de la sombra del recipiente y del dique de contención, en sentido contrario a la pendiente del piso interior del dique.
Las operaciones de purga y muestreo
siempre deben llevarse a cabo en un registro pluvial específico para tal efecto, provisto de sello hidráulico.
FIGURA No. 32 6.6.2.
La toma de purga y muestreo debe tener un diámetro mínimo de 51 mm. (2 pulg.) y poseer dos válvulas tipo “macho” separadas entre sí por lo menos 1m., para evitar congelamientos que pudieran dejar inoperantes las válvulas. Una de estas válvulas estará localizada a menor distancia de la tubería de recibo/entrega de producto que la otra.
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La
operación
de
purgado/muestreo
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7
Hoja 87 de se
llevará
a
112 cabo
invariablemente abriendo primero la válvula más alejada de la tubería de recibo/entrega de producto, controlando el purgado con la válvula más cercana; en tanto que para suspender el purgado, se cerrará primero la válvula más cercana a la tubería de recibo/entrega de producto y por último la más alejada. En todos los casos, las operaciones de purgado/muestreo las debe llevar a cabo personal debidamente entrenado. 6.6.3.
El diseño de las conexiones para purga/muestreo, deben ser iguales
tanto
en
esferas
como
en
tanques
horizontales
presurizados, con objeto de minimizar la posibilidad de operar erróneamente las válvulas en condiciones normales, y también para poderlas operar más rápidamente y de manera más segura durante emergencias. 6.6.4.
En sustitución de las válvulas hidráulicas “Vickers”, todos los tanques presurizados deben contar con válvulas de aislamiento de cierre rápido, operadas a control remoto y protegidas contra el fuego, tanto en el cuerpo como en el actuador.
Estas válvulas
deben estar localizadas en la tubería de recibo/entrega de producto, entre la válvula de bloqueo pegada al recipiente y la segunda válvula de seccionamiento, (ver figura No. 33). 6.6.5.
Debe tomarse en cuenta que para cualquier tipo de conexión en tanques presurizados, deben existir por lo menos dos válvulas de bloqueo entre el recipiente y cualquier punto de salida a la atmósfera.
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6.6.6.
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7
Hoja 88 de
112
El diámetro de las conexiones en tanques presurizados, diferentes a las de purga y muestreo, deben ser como mínimo de 38.1 mm. (1½ pulg.) y ser tan cortas como sea posible, en tanto que las tuberías y accesorios deben estar soportados adecuadamente para evitar roturas accidentales.
FIGURA No. 33
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6.6.7.
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7
Hoja 89 de
112
Como una medida preventiva para casos de fuga de gas licuado por las conexiones ubicadas en la parte inferior de los tanques presurizados, es recomendable contar con un arreglo fijo para barrido de emergencia, instalado en la parte superior de la tubería de entrada/salida de producto, que permita la introducción de agua contraincendio al tanque. Este arreglo consiste en una tubería con dos conexiones hembra giratorias de 63.5 m.m. (2 ½ pulg.) de diámetro, con cuerda roscada macho NSHT, ubicadas fuera del muro de contención. La tubería debe tener integradas una válvula de compuerta y una válvula check, (ver figura No. 33).
6.7.
Protección Contraincendio a Tanques Presurizados. 6.7.1.
En las áreas de almacenamiento de gas licuado, el agua se considera como el principal recurso de protección contraincendio, especialmente como medio de enfriamiento. En el caso de tanques de almacenamiento del tipo esférico, cada recipiente se protegerá individualmente de acuerdo a los siguientes lineamientos: 6.7.1.a.
El agua se aplicará en densidades netas no menores de 10 Ipm/m² (0.25 gpm/pie²) de superficie expuesta.
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6.7.1.b.
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Para la superficie del hemisferio superior, el agua deberá aplicarse mediante un tubo con deflector o cono distribuidor situado en la parte superior de la esfera (ver figura No. 34), diseñado para conducir el volumen de agua necesario para cubrir la mitad superior del recipiente con la densidad de aplicación señalada en el inciso anterior, con velocidades de flujo que no excedan de 4.57 m/seg. (15 pies/seg.).
FIGURA No. 34 6.7.1.c.
El deflector o cono distribuidor estará constituido por un accesorio estándar forjado tipo cachucha (“cap end” de tubería), que propicie que el agua sea descargada en forma de cortina de manera perpendicular a la superficie de la esfera; su diámetro será el equivalente a cuando menos 3 veces el diámetro de la tubería de descarga, y deberá fijarse mediante soleras de acero a la reducción concéntrica.
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6.7.1.d.
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112
Para la superficie del hemisferio inferior, el agua deberá aplicarse mediante boquillas aspersoras de cono lleno (tipo fulljet o spiraljet), que posean un ángulo de cobertura
amplio,
distribuidas
en
dos
anillos
de
alimentación. 6.7.1.e.
Dependiendo de los requerimientos de cada caso en particular, y en función de la calidad y de los sólidos en suspensión contenidos en el agua contraincendio, las espreas o boquillas aspersoras pueden ser:
• Tipo "fulljet" de cono lleno, conexión macho NPT, material bronce, de ángulo de aspersión amplio [ de 46º a 84º @ 5.44 kg/cm² (80 Ibs/pulg²) como mínimo], con patrón de rociado del tipo circular y de impacto medio (ver características en Tabla No. 7).
• Tipo "Spiraljet" de cono lleno, conexión macho NPT, material bronce, de ángulo de aspersión amplio [de 170º @ 0.68 kg/cm² (10 Ibs/pulg²) como mínimo], con patrón de rociado del tipo circular y de impacto medio (ver características en Tabla No. 8). (En este tipo de boquillas no se tienen elementos internos que restrinjan el paso del agua, por lo que son menos susceptibles de tener taponamientos por cascarilla o basuras).
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BOQUILLA TIPO FULLJET CONO LLENO
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112
BOQUILLA TIPO SPIRALJET CONO LLENO
FIGURA No. 35 6.7.1.f.
Por razones de mantenimiento y por confiabilidad en la operación, en recipientes esféricos presurizados no deben utilizarse boquillas aspersoras menores de 9.52 m.m. (3/8 pulg.) de diámetro, así como tampoco diámetros de orificio menores de 2.77 m.m. (7/64 pulg.).
6.7.1.g.
Las boquillas deberán estar distanciadas entre sí, de manera que los dos extremos horizontales de los conos de aspersión se traslapen un mínimo del 15% de la longitud total de cobertura.
6.7.1.h.
El primer anillo de aspersores deberá ubicarse abajo de la línea del ecuador de la esfera, a una distancia equivalente a la mitad del diámetro de cobertura del aspersor utilizado, (ver figura No. 36).
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6.7.1.i.
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El segundo anillo deberá situarse debajo del polo inferior de la esfera, y en todos los casos tendrá un mínimo de cuatro boquillas aspersoras, distanciadas entre sí de manera que los extremos horizontales de los conos de aspersión se traslapen, (ver figura No. 36).
FIGURA No. 36
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6.7.1.j.
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Se debe considerar una boquilla aspersora adicional por cada uno de los miembros estructurales que sustentan la esfera, para ser instalados en la unión de estos últimos con la pared del recipiente, con objeto de asegurar la humidificación total de la superficie del tanque, de manera que no se formen "claros" en el escurrimiento del agua. Estas boquillas pueden alimentarse con tuberías individuales conectadas al anillo de aspersores situado en la parte media de la esfera, o bien, mediante “niples largos” conectados al anillo de aspersores situado en la parte inferior de la esfera, que se encuentren bien sujetos para evitar su deformación o ruptura. En ambos casos, las tuberías de alimentación deben injertarse en la parte superior (lomo) de los anillos de aspersores, para evitar su taponamiento (ver figura No. 22)
6.7.1.k.
La suma de los gastos de cada una de las boquillas aspersoras, debe ser por lo menos equivalente al volumen de agua necesario para cubrir la superficie de la mitad inferior del recipiente, con una densidad de aplicación de 10 Ipm/m² (0.25 gpm/pie²).
6.7.1.l.
Para el dimensionamiento de tuberías y selección de las boquillas aspersoras, debe tomarse como base una presión mínima de diseño de 5.44 kg/cm² (80 Ibs/pulg².) y una velocidad máxima de flujo 4.57 m/seg. (15 pies/seg.).
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6.7.1.m.
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Hoja 95 de
112
La alimentación de agua contraincendio para cada esfera, debe llevarse a cabo por medio de un cabezal con capacidad suficiente para conducir el volumen requerido para la protección de la superficie total de la esfera. Cada uno de los extremos del cabezal de alimentación debe injertarse a diferentes secciones del anillo de la red general de agua contraincendio, con el siguiente arreglo, (ver figura No. 36):
• La alimentación del cabezal que se encuentre más cerca de la esfera, será controlada por una válvula automática motorizada que pueda ser operada, tanto por una señal proveniente de los detectores de mezclas
inflamables
ubicadas
en
el
área
de
almacenamiento de gas licuado, como por acción remota desde el cuarto de control, que cuente con un arreglo de válvulas de bloqueo y un "By-Pass" para su mantenimiento.
• La alimentación del otro extremo del cabezal puede ser
controlada
mediante
una
válvula
manual,
localizada en un lugar accesible y que no ofrezca riesgos al personal que la opere en caso de emergencia.
• Debe instalarse una purga en la parte más baja del cabezal de alimentación, que permita el drenado total de todo el sistema cuando éste no se encuentre en operación.
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6.7.1.n.
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Hoja 96 de
112
A su vez, el cabezal general de alimentación descrito en el inciso anterior debe tener dos derivaciones:
• Una para alimentar el deflector o cono distribuidor situado en la parte superior de la esfera.
• Otra para alimentar los dos anillos de aspersores, dotada de una válvula de bloqueo motorizada (accionable a control remoto) y un filtro tipo “ y ” localizados sobre la tubería de alimentación a los aspersores e inmediatamente después del injerto con el cabezal general de alimentación. La posición de la válvula debe ser "normalmente cerrada," en tanto que su operación estará de acuerdo a lo descrito en el inciso 6.7.1.o. siguiente. El filtro no debe permitir el paso de partículas con diámetro mayor a la mitad del diámetro del orificio de las boquillas aspersoras. 6.7.1.o.
La estimación del gasto para el dimensionamiento de las redes de agua contraincendio que circundan áreas de tanques esféricos de almacenamiento presurizados, debe considerar la suma de los gastos que demandan la cobertura de los siguientes conceptos: ü El gasto requerido para el enfriamiento de la superficie total del tanque esférico considerado como riesgo mayor.
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Hoja 97 de
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ü El gasto requerido para la operación de únicamente los deflectores o conos de distribución, de las esferas ubicadas dentro de un radio equivalente a 2.5 veces el diámetro de la esfera considerada como riesgo mayor. ü El gasto de 1 000 gpm requerido para: − La operación de dos monitores de 500 gpm. cada uno,.... − o de un monitor de 500 gpm. y cuatro mangueras de 1½ pulg. de diámetro de 125 gpm. cada una,... − o de ocho mangueras de 1½ pulg. de diámetro de 125 gpm. cada una, para la protección del personal y el enfriamiento del equipo contraincendio y de las tuberías de proceso. 6.7.1.p.
En aquellos centros de trabajo en los que la acción del viento puede ocasionar que la cobertura del cono distribuidor
(deflector)
substituirse
dicho
enfriamiento
que
no
sea
distribuidor se
homogénea, por
consideren
los
podrá
anillos
necesarios
de para
garantizar la cobertura uniforme de la mitad superior de la esfera, siempre y cuando el gasto suministrado por las boquillas aspersoras equivalga al especificado en el inciso 6.7.1.a de este documento, (ver figura No. 37).
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Hoja 98 de
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FIGURA No. 37 6.7.1.q.
La tubería de los anillos de enfriamiento debe ser de acero al carbono, especificación ASTM A-53 Gr. B o equivalente, sin costura, en tanto que las bridas, válvulas
y
accesorios,
deben
cumplir
con
los
requerimientos mínimos especificados en la Norma DGGPASI-SI-3610 de Pemex Refinación. 6.7.1.r.
Debe evitarse la instalación de tuberías menores de 50.8 m.m. (2 pulg.) de diámetro en los arreglos de los sistemas de anillos de aspersores, excepto para la alimentación individual de cada boquilla de aspersión.
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6.7.1.s.
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Hoja 99 de
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Las longitudes de cobertura de las boquillas aspersoras de cono lleno, tanto del tipo Fulljet como Spiraljet, conociendo su ángulo de cobertura y la distancia entre la descarga de la boquilla y la envolvente del tanque, se encuentran contenidas en la Tabla No. 9.
6.7.1.t.
Todos los miembros estructurales que soportan la esfera, deben estar protegidos desde la base hasta su unión con el cuerpo del recipiente, con recubrimientos que garanticen una resistencia al fuego cuando menos por tres horas, (ASTM E-119).
6.7.2.
En base a los arreglos de tanques descritos en el apartado 6.3 de esta Norma, la protección de tanques horizontales presurizados debe llevarse a cabo de acuerdo a los siguientes lineamientos: 6.7.2.a.
Para cada tanque, el agua se aplicará en densidades netas no menores de 10 Ipm/m² (0.25 gpm/pie²) de superficie expuesta.
6.7.2.b.
Al igual que en los tanques esféricos presurizados, en los recipientes horizontales también deben utilizarse boquillas
aspersoras
de
cono
lleno,
de
iguales
características y requerimientos que los indicados en los incisos 6.7.1.e, 6.7.1.f y 6.7.1.g.
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6.7.2.c.
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Hoja 100 de
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En todos los casos, las boquillas aspersoras deberán estar distanciadas entre sí de manera que los extremos horizontales de los conos de aspersión se traslapen un mínimo del 15% de la longitud total de cobertura.
6.7.2.d.
En el diseño de los sistemas de aspersores, deberá considerarse la instalación del número de boquillas aspersoras que se requieran para la protección de los casquetes del recipiente.
6.7.2.e.
La distribución del agua contraincendio se llevará cabo por medio de cabezales colocados por encima del cuerpo del tanque, de manera la aplicación del agua para la mitad superior del recipiente, se lleve a cabo mediante los conos de aspersión de las boquillas aspersoras, en tanto que para la mitad inferior, el proceso de humidificación se efectúe por escurrimiento.
FIGURA No. 38
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6.7.2.f.
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Hoja 101 de
112
Para cada tanque, la suma de los gastos de las boquillas aspersoras debe ser equivalente, por lo menos, al volumen de agua necesario para cubrir la superficie total del recipiente, con una densidad de aplicación de 10 Ipm/m² (0.25 gpm/pie²).
6.7.2.g.
Cada batería de tanques horizontales presurizados deberá contar con una red común de aspersores, cuya capacidad sea suficiente para conducir el volumen de agua que demande la protección simultánea de todo el conjunto de recipientes que conforman dicho grupo. El sistema de alimentación de agua a este sistema, debe llevarse a cabo de acuerdo a lo descrito en el inciso 6.7.1.m de esta Norma.
FIGURA No. 39
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6.7.2.h.
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Hoja 102 de
112
Para el dimensionamiento de tuberías y selección de las boquillas aspersoras, debe tomarse como base una presión mínima de diseño de 5.44 kg/cm² (80 Ibs/pulg².) y una velocidad máxima de flujo 4.57 m/seg. (15 pies/seg.).
6.7.2.i.
Debe instalarse una purga en la parte más baja de la red de aspersores, que permita el drenado total de todo el sistema cuando éste no se encuentre en operación.
6.7.2.j.
Cada una de las tuberías de alimentación de agua a la red de aspersores, debe poseer un filtro tipo “ y ” que no permita el paso de partículas mayores a la mitad del diámetro del orificio de las boquillas aspersoras.
6.7.2.k.
La tubería de la red de aspersores debe ser de acero al carbono, especificación ASTM A-53 Gr.B o equivalente, sin costura, en tanto que las bridas, válvulas y accesorios
deben
cumplir
con
los
requerimientos
mínimos especificados en la Norma DG-GPASI-SI-3610 de Pemex Refinación. 6.7.2.l.
Debe evitarse la instalación de tuberías menores de 50.8 m.m. (2 pulg.) de diámetro en los arreglos de los sistemas de aspersores, excepto para la alimentación individual de cada boquilla de aspersión.
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6.7.2.m.
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Hoja 103 de
112
La estimación del gasto para el dimensionamiento de las redes de agua contraincendio que circundan áreas de tanques horizontales presurizados de almacenamiento, debe considerar la suma de los gastos que demandan la cobertura de los siguientes conceptos: ü El volumen requerido para la protección simultánea de todo el conjunto de recipientes que conforman el grupo de tanques horizontales, más..... ü El gasto de 1 000 gpm. requerido para: − La operación de dos monitores de 500 gpm. cada uno,.. − o de un monitor de 500 gpm. y cuatro mangueras de 1½ pulg. de diámetro de 125 gpm. cada una,... − o de ocho mangueras de 1½ pulg. de diámetro de 125 gpm. cada una, para la protección del personal, el enfriamiento del equipo contraincendio y de las tuberías de proceso.
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7
Hoja 104 de
TABLA No. 7 CAPACIDADES DE BOQUILLAS ASPERSORAS TIPO FULLJET DE CONO LLENO DIAMETRO DE BOQUILLA
[(CONEXION MACHO (H H)] m.m. (pulg.) 9.5
12.7
19.0
25.4
(3/8”)
(1/2”)
(3/4”)
(1”)
• • • • • • • • • • • • •
DIAMETRO
CAPACIDAD (GASTO) DE LA ESPREA A
DEL ORIFICIO
DIFERENTES PRESIONES DE OPERACION
m.m. (pulg.)
2.81 kg/cm2 (40 lbs/pulg2)
4.21 kg/cm2 (60 lbs/pulg2)
5.44 kg/cm2 (80 lbs/pulg2)
2.77 (0.109)
6.81 (1.8)
8.32 (2.2)
9.46 (2.5)
3.57 (0.140)
10.97 (2.9)
13.24 (3.5)
4.76 (0.187) 4.76 (0.187)
15.89 (4.2) 18.16 (4.8)
6.35 (0.250)
Litros por minuto (Galones por minuto)
CONO LLENO 1.40 kg/cm2 (20 lbs/pulg2)
(80 lbs/pulg2)
10.59 (2.8)
50º
46º
15.13 (4.0)
16.65 (4.4)
67º
61º
19.30 (5.1) 21.95 (5.8)
21.95 (5.8) 25.35 (6.7)
24.22 (6.4) 28.00 (7.4)
90º
82º
67º
61º
28.76 (7.6)
34.82 (9.2)
40.11 (10.6)
44.66 (11.8)
91º
83º
4.76 (0.187)
21.19 (5.6)
25.73 (6.8)
29.52 (7.8)
32.54 (8.6)
50º
46º
6.35 (0.250)
33.68 (8.9)
40.49 (10.7)
46.93 (12.4)
51.85 (13.7)
70º
63º
9.52 (0.375)
59.79 (15.8)
72.28 (19.1)
83.26 (22.0)
90.83 (24.0)
92º
84º
5.95 (0.234)
35.57 (9.4)
43.52 (11.5)
49.58 (13.1)
54.87 (14.5)
50º
46º
8.33 (0.328)
59.79 (15.8)
72.28 (19.1)
83.26 (22.0)
90.83 (24.0)
68º
62º
9.52 (0.375)
67.36 (17.8)
79.48 (21.0)
94.62 (25.0)
102.18 (27.0)
81º
82º
11.90 (0.468)
87.05 (23.0)
102.18 (27.0)
117.32 (31.0)
132.46 (35.0)
90º
94º
11.90 (0.468)
102.18 (27.0)
121.11 (32.0)
140.03 (37.0)
155.17 (41.0)
92º
84º
• = DIAMETRO COMERCIAL
7.1 kg/cm2 (100 lbs/pulg2)
ANGULO DE COBERTURA DEL 5.44 kg/cm 2
112
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Hoja 105 de
TABLA No. 8
CAPACIDADES DE BOQUILLAS ASPERSORAS TIPO SPIRALJET DE CONO LLENO
DIAMETRO DE BOQUILLA
[(CONEXION MACHO (H H)] m.m. (pulg.) 9.5
12.7
19.0
25.4
(3/8”)
(1/2”)
(3/4”)
(1”)
• • • • • • • • •
DIAMETRO
CAPACIDAD (GASTO) DE LA ESPREA A
ANGULO DE
DEL ORIFICIO
DIFERENTES PRESIONES DE OPERACION
COBERTURA DEL CONO LLENO
Litros por minuto (Galones por minuto) 0.68 kg/cm2 (10 lbs/pulg2)
1.36 kg/cm2
2.81 kg/cm2
(20 lbs/pulg2)
(40 lbs/pulg2)
4.76 (0.187)
11.35 (3.0)
15.89 (4.2)
22.70 (6.0)
35.95 (9.5)
170º
5.55 (0.218)
15.13 (4.0)
21.57 (5.7)
30.27 (8.0)
47.68 (12.6)
170º
6.35 (0.250)
20.05 (5.3)
28.38 (7.5)
40.11 (10.6)
63.58 (16.8)
170º
7.93 (0.312)
31.03 (8.2)
43.90 (11.6)
62.07 (16.4)
98.40 (26.0)
170º
9.52 (0.375)
45.41 (12.0)
64.34 (17.0)
90.83 (24.0)
143.82 (38.0)
170º
11.11 (0.437)
62.07 (16.4)
87.05 (23.0)
124.89 (33.0)
196.80 (52.0)
170
12.70 (0.500)
79.48 (21.0)
113.54 (30.0)
158.96 (42.0)
249.79 (66.0)
170º
15.87 (0.625)
128.68 (34.0)
181.67 (48.0)
257.36 (68.0)
408.75 (108.0)
170º
19.05 (0.750)
177.88 (47.0)
249.79 (66.0)
355.77 (94.0)
563.93 (149.0)
170º
m.m. (pulg.)
• = DIAMETRO COMERCIAL
7.1 kg/cm2 (100 lbs/pulg2)
7.1 kg/cm2 (100 lbs/pulg2)
112
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO
NORMA DE SEGURIDAD Y CONTRAINCENDIO PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES DE PEMEX REFINACION
FECHA: OCTUBRE /1997
No. de documento: DG-GPASI-SI-3600 Rev.
7
Hoja 106 de
112
TABLA No. 9 COBERTURA DE BOQUILLAS ASPERSORAS DE CONO LLENO (TIPO FULLJET Y SPIRALJET) LONGITUD DE COBERTURA TEORICA DE LAS BOQUILLAS ASPERSORAS A DIFERENTES DISTANCIAS DEL TANQUE cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
cm.
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
(pulg.)
5.08 (2.0)
10.16
15.24
20.32
25.40
30.48
38.10
45.72
60.96
76.20
91.44
121.92
(4.0)
(6.0)
(8.0)
(10.0)
(12.0)
(15.0)
(18.0)
(24.0)
(30.0)
(36.0)
(48.0)
40º
3.81 (1.5)
7.36
11.17
14.33
18.54
22.09
27.68
33.27
44.45
55.37
66.54
88.64
(2.9)
(4.4)
(5.8)
(7.3)
(8.7)
(10.9)
(13.1)
(17.5)
(21.8)
(26.2)
(34.9)
45º
4.31 (1.7)
8.38
12.70
16.76
21.08
25.14
31.49
37.84
50.54
62.99
75.69
100.83
(3.3)
(5.0)
(6.6)
(8.3)
(9.9)
(12.4)
(14.9)
(19.9)
(24.8)
(29.8)
(39.7)
50º
4.82 (1.9)
9.39
14.22
19.05
23.62
28.44
35.56
42.67
56.89
71.12
85.34
113.79
(3.7)
(5.6)
(7.5)
(9.3)
(11.2)
(14.0)
(16.8)
(22.4)
(28.0)
(33.6)
(44.8)
55º
5.33 (2.1)
10.66
16.00
21.08
26.16
31.75
39.62
47.49
63.50
79.24
95.25
127.00
(4.2)
(6.3)
(8.3)
(10.3)
(12.5)
(15.6)
(18.7)
(25.0)
(31.2)
(37.5)
(50.0)
60º
5.84 (2.3)
11.43
17.52
23.36
29.21
35.05
43.94
52.32
70.35
87.88
105.66
140.71
(4.5)
(6.9)
(9.2)
(11.5)
(13.8)
(17.3)
(20.60)
(27.7)
(34.6)
(41.6)
(55.4)
65º
6.35 (2.5)
12.95
19.30
25.90
32.25
38.86
48.76
57.91
77.47
97.02
116.33
155.44
(5.1)
(7.6)
(10.2)
(12.7)
(15.3)
(19.2)
(22.8)
(30.5)
(38.2)
(45.8)
(61.2)
70º
7.11 (2.8)
14.22
21.33
28.44
35.56
42.67
53.34
64.00
85.34
106.68
128.01
170.68
(5.6)
(8.4)
(11.2)
(14.0)
(16.8)
(21.0)
(25.2)
(33.6)
(42.0)
(50.4)
(67.2)
75º
7.87 (3.1)
15.49
23.36
31.24
38.86
46.73
58.42
70.10
93.47
116.84
142.74
186.94
(6.1)
(9.2)
(12.3)
(15.3)
(18.4)
(23.0)
(27.6)
(36.8)
(46.0)
(56.2)
(73.6)
80º
8.63 (3.4)
17.01
25.65
34.03
42.67
51.30
64.00
76.96
102.36
128.01
153.41
204.72
(6.7)
(10.1)
(13.4)
(16.8)
(20.2)
(25.2)
(30.3)
(40.3)
(50.4)
(60.4)
(80.6)
85º
9.39 (3.7)
18.54
27.94
37.33
46.48
55.88
69.85
83.82
111.76
139.70
167.64
223.52
(7.3)
(11.0)
(14.7)
(18.3)
(22.0)
(27.5)
(33.0)
(44.0)
(55.0)
(66.0)
(88.0)
90º
10.16 (4.0)
20.32
30.48
40.64
50.80
60.96
76.20
86.36
121.92
150.40
182.88
241.30
(8.0)
(12.0)
(16.0)
(20.0)
(24.0)
(30.0)
(34.0)
(48.0)
(60.0)
(72.0)
(95.0)
95º
11.17 (4.4)
22.09
33.27
44.45
55.37
66.54
83.31
99.82
133.09
166.37
199.64
266.70
(8.7)
(13.1)
(17.5)
(21.8)
(26.2)
(32.8)
(39.3)
(52.4)
(65.5)
(78.6)
(105.0)
100º
12.19 (4.8)
24.13
36.32
48.51
60.45
72.64
90.93
109.22
145.28
181.86
218.18
289.56
(9.5)
(14.3)
(19.1)
(23.8)
(28.6)
(35.8)
(43.0)
(57.2)
(71.6)
(85.9)
(114.0)
110º
14.47 (5.7)
28.95
43.49
57.91
72.39
87.12
108.71
130.55
173.99
217.42
261.62
(11.4)
(17.1)
(22.8)
(28.5)
(34.3)
(42.8)
(51.4)
(68.5)
(85.6)
(103.0)
120º
17.52 (6.9)
35.30
52.83
70.35
87.88
105.66
132.08
158.49
211.32
264.16
(13.9)
(20.8)
(27.7)
(34.6)
(41.6)
(52.0)
(62.4)
(83.2)
(104.0)
130º
21.84 (8.6)
43.68
65.27
87.12
108.96
130.81
163.57
196.34
261.62
(17.2)
(25.7)
(34.3)
(42.9)
(51.5)
(64.4)
(77.3)
(103.0)
140º
27.64 (10.9)
55.62
83.56
111.25
139.19
166.87
208.78
250.44
(21.9)
(32.9)
(43.8)
(54.8)
(65.7)
(82.2)
(98.6)
150º
37.84 (14.9)
60.45
113.53
151.38
189.23
227.33
284.48
(23.8)
(44.7)
(59.6)
(74.5)
(89.5)
(112.0)
160º
57.65 (22.7)
115.31
172.72
230.12
287.02
(45.4)
(68.0)
(90.6)
(113.0)
170º
116.33 (45.8)
232.66
DISTANCIA → ↓ ANGULO
(91.6)
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NORMA DE SEGURIDAD Y CONTRAINCENDIO PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES DE PEMEX REFINACION
FECHA: OCTUBRE /1997
7.
No. de documento: DG-GPASI-SI-3600 Rev.
7
Hoja 107 de
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Recomendaciones Generales. 7.1.
Recomendaciones
para
el
combate
de
incendios
en
tanques
atmosféricos de almacenamiento que contienen asfalto y otros productos pesados. El combustóleo pesado, los aceites lubricantes, el asfalto y otros productos del petróleo de alto punto de inflamación, producen vapores en cantidades apreciables sólo cuando se calientan. Cuando estos productos se inflaman, el calor del fuego genera la suficiente vaporización para mantener la combustión, en tanto que el fuego sobre la superficie hacen que ésta alcance temperaturas superiores a los 100º C., con lo cual se forma una zona o capa caliente. Si sobre la superficie del producto encendido se aplica agua en forma de niebla, el enfriamiento proporcionado puede, teóricamente, disminuir la velocidad de vaporización lo suficientemente como para sofocar el incendio; sin embargo, existe la posibilidad de que se produzca un fenómeno de espumación conocido como "Slop Over", el cual se presenta como resultado de la aplicación de agua en forma de niebla sobre la superficie caliente de un producto pesado en combustión. En este caso, el riesgo originado por la espumación es menor que en los fenómenos de "Boil Over" y "Froth Over", ya que únicamente se encuentra involucrada la superficie del producto.
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Hoja 108 de
112
Debido a la posibilidad de ocurrencia de un "Slop Over", se ha llegado a considerar como no recomendable la aplicación superficial de espuma en incendios de tanques que contienen productos pesados, sugiriéndose el empleo de vapor de baja presión (3.5 kg/cm²) para la extinción del fuego por ahogamiento. Esto no es siempre posible por el alto costo que representa y por algunas otras razones que disminuyen su confiabilidad, por lo tanto, el uso de espuma aplicada superficialmente seguirá siendo válido, siempre y cuando se tomen en cuenta las siguientes consideraciones: G
Si es factible la aplicación superficial de espuma poco tiempo después de iniciado el incendio, es posible conseguir que la altura de las flamas se reduzca tan rápidamente como la espuma se acerque a las paredes del tanque, formándose una capa consistente de espuma sobre la superficie del producto hasta los puntos de aplicación. No obstante, mientras continúe la inyección de espuma, es posible que una pequeña área localizada bajo los puntos de inyección permanezca encendida debido a la turbulencia que ocasiona la aplicación de espuma, lo cual provoca la exposición constante del producto a la atmósfera.
G
Por otro lado, si el producto ha estado ardiendo por un lapso mayor de 20 minutos, entonces el procedimiento de extinción tiene que modificarse para prevenir la ocurrencia de un "Slop Over", causado por la conversión en vapor del agua contenida en la espuma.
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Hoja 109 de
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En estos casos, es necesaria la aplicación superficial intermitente de espuma, la cual se inyecta en el tanque hasta que la ocurrencia del fenómeno del "Slop Over" es inminente. En este punto, aparecerá vapor en la superficie del producto y el nivel de este último comenzará a elevarse. La inyección de espuma se suspende entonces, permitiendo que el nivel del producto descienda antes de reiniciar nuevamente la inyección de espuma. En esta forma, la "capa caliente" se rompe por el efecto de enfriamiento de la espuma y por la circulación de producto frío desde la base del tanque a la superficie, inducido por la circulación de espuma. Una vez que la espuma se ha inyectado sin que se presenten los síntomas de ocurrencia de un "Slop Over", la aplicación de espuma deberá continuarse hasta la extinción completa del fuego. 7.2.
Sistemas de conexiones a tierra para tanques de almacenamiento de hidrocarburos. 7.2.1.
Las cargas electrostáticas constituyen un riesgo como fuente de ignición en tanques donde se almacenan productos inflamables. Para que una carga electrostática se convierta en fuente de ignición, deben cumplirse las siguientes condiciones: 1. Deben existir los factores que permitan la generación de energía electrostática. 2. Deben prevalecer medios para acumular y mantener una diferencia de potencial adecuada.
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Hoja 110 de
112
3. La chispa de descarga debe tener suficiente energía. 4. La chispa debe ocurrir en presencia de una mezcla inflamable. Es por ello que todos los tanques de almacenamiento que contienen hidrocarburos, deben estar conectados a un sistema para conducir la corriente de cargas electrostáticas hacia tierra, evitando que alcancen potenciales suficientes para generar chispas. Una "red de tierras" es un conjunto de elementos enterrados consistentes en barras, placas y cables conductores, utilizados para drenar descargas eléctricas y para establecer un potencial uniforme en y alrededor de estructuras. Como parte de este conjunto de elementos se cuenta con los electrodos de tierra, que son componentes que se encuentran en íntimo contacto con el suelo por donde se descargan directamente a tierra las corrientes eléctricas, minimizando el potencial de todos los conductores conectados a ellos. La conexión del tanque de almacenamiento al sistema de tierras, debe llevarse a cabo mediante un cable conductor conectado al cuerpo del tanque o al soporte del recipiente contenedor, el cual debe estar protegido con una camisa de tubería galvanizada cuando el piso terminado sea de concreto. Por su parte, los rayos también pueden ser causa de incendio en tanques de almacenamiento que contienen hidrocarburos, sobre todo en lugares donde las tormentas eléctricas son frecuentes.
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Hoja 111 de
112
Algunos tanques de almacenamiento de gases y líquidos inflamables
pueden
autoprotegidos
contra
considerarse efectos
de
como descargas
esencialmente de
rayos
y
teóricamente no requieren protección adicional. Los tanques metálicos
que
presentan
continuidad
eléctrica,
que
son
herméticamente cerrados y que poseen un espesor adecuado en sus placas metálicas para soportar los efectos de una descarga directa, pueden drenar la corriente a una red de tierras, si los componentes de esta última se encuentran en adecuadas condiciones de construcción y operación. Para minimizar la posibilidad de ocurrencia de incendio en tanques de almacenamiento por descargas de rayos, es necesario llevar a cabo el cumplimiento de los siguientes principios: a) Los líquidos inflamables deben ser almacenados en tanques herméticamente cerrados. b) Las aberturas de los tanques destinadas a la liberación controlada de vapores o gases inflamables, deben estar provistas de dispositivos que eviten la entrada de flamas al interior del tanque. c) Todos los accesorios y componentes de los tanques de almacenamiento, tales como escotillas de medición y registros de entrada hombre, deben mantenerse cerrados y en óptimas condiciones de operación y mantenimiento para evitar la liberación accidental de hidrocarburos. d) Por ningún motivo debe permitirse la formación de mezclas
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Hoja 112 de
112
inflamables en el exterior de los tanques de almacenamiento. De acuerdo a la localización geográfica donde se encuentren ubicadas las instalaciones y en base a estudios específicos, debe decidirse sobre la instalación de sistemas de aparta rayos. Una mayor información sobre estos sistemas de protección contra rayos, pueden ser consultados en el Código 780 de la National Fire Protection Association (NFPA): "Standard for the Installation of Lightning Protection Systems", 1995 Edition.