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ESCUELA POLITCNICA DEL
EJRCITO
FACULTAD DE INGENIERA MECNICA
DISEO DE LA TERMINAL DE
ALMACENAMIENTO DE DIESEL PARA EL
ABASTECIMIENTO DEL SECTOR INDUSTRIAL
DE LA PROVINCIA DE MANABI
Previa la obtencin del Ttulo de:
INGENIERA MECNICA
MALENA SOFIA CHVEZ ASTUDILLO
Sangolqu, 2006-04-25
-
CERTIFICACIN
El presente proyecto ha sido elaborado En su totalidad por la Seora.
Malena Sofa Chvez Astudillo, egresada de la Facultad de Ingeniera
Mecnica de la Escuela Politcnica del Ejrcito, como requisito parcial para la
obtencin del ttulo de Ingeniera Mecnica.
Sangolqu, 10 de Abril de 2006
ING. CARLOS NARANJO
DIRECTOR
IING. TELMO SANCHEZ
CODIRECTOR
-
LEGALIZACIN DEL PROYECTO
DISEO DE LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL
PARA EL ABASTECIMIENTO DEL SECTOR INDUSTRIAL DE LA
PROVINCIA DE MANAB
ELABORADO POR:
MALENA SOFIA CHVEZ ASTUDILLO
FACULTAD DE INGENIERA MECNICA
MAYO DE E. ING. EDGAR PAZMIO
DECANO
-
DEDICATORIA
A mis padres Rodrigo Chvez y Lupe Astudillo, quienes han
sido el pilar fundamental de mi formacin, basada en el amor,
confianza y respeto
A mi esposo Isaac Villavicencio y mis hijos Rebeca y Antonio,
mi familia por quienes la perseverancia de ser cada da mejor
son el estimulo y aliciente de mi vida.
En memoria de Aurita Aymar
-
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por permitirme alcanzar mis ideales, ser el
apoyo incondicional que me da fortalezas y mi nica gua.
A la Escuela Politcnica del Ejrcito, donde obtuve mi
formacin profesional y deline mi madurez personal
A mis hermanos Fabin y Jorge Chvez Astudillo, un apoyo
sincero y generoso
A todos aquellas personas que me apoyaron a lo largo de mi
carrera estudiantil.
GRACIAS POR CONFIAR EN MIS CAPACIDADES
-
INDICE DE CONTENIDOS
RESUMEN ___________________________________________________________________ 23
CAPTULO I
GENERALIDADES ____________________________________________________________ 25
1.1. Presentacin _____________________________________________________ 25
1.2. Definicin del problema ____________________________________________ 26
1.3. Justificacin e Importancia. _________________________________________ 27
1.4. Objetivos. ________________________________________________________ 28
1.5. Alcance __________________________________________________________ 28
CAPTULO II
DISEO BSICO _____________________________________________________________ 29
2.1. Estudio de la tendencia de consumo de Diesel ________________________ 29
2.1.1. Estudio de la demanda ___________________________________________ 29
2.1.2. Demanda anual del producto y proyeccin a 20 aos ________________ 36
2.2. Dimensionamiento de la tanquera __________________________________ 37
2.3. Dimensionamiento de los cubetos _____________________________________ 41
2.4. Sistema de recepcin del producto __________________________________ 46
2.4.1 Recepcin por Autotanques ______________________________________ 46
2.4.1.1 Clculo del tiempo de carga y nmero de autotanques ____________ 46
Tiempo de carga: ___________________________________________________ 46
2.4.1.2 Clculo del nmero de islas ___________________________________ 48
2.4.2 Despacho del producto __________________________________________ 48
2.5 Implantacin general de la terminal __________________________________ 49
2.5.1 Calculo del rea de ejecucin de la terminal. _______________________ 49
2.5.1.1 rea de parqueo ___________________________________________ 52
2.5.1.2 rea de Planta Administrativa ________________________________ 53
2.5.1.3 Sala de Bombas de Combustible _____________________________ 54
-
2.5.1.4 Tanques de Almacenamiento _________________________________ 54
2.5.1.5 Piscina contra incendios _____________________________________ 55
2.5.1.6 Sala de Bombas Contra Incendio _____________________________ 58
2.5.1.7 rea de Control_____________________________________________ 59
2.5.1.8 rea Islas de Carga y Descarga ______________________________ 60
2.5.2 Distancia entre equipos __________________________________________ 60
CAPTULO III
REQUERIMIENTO DE OBRA CIVIL Y TOPOGRFICA ____________________________ 63
3.1 Estudio de las caractersticas y propiedades del terreno de implantacin ____ 63
3.1.1 Criterios bsicos de anlisis de suelos ______________________________ 63
3.1.2 Reconocimientos Geotcnicos _____________________________________ 66
3.1.3 Anlisis del suelo de Implantacin __________________________________ 69
3.2 Cimentaciones requeridas para la Implantacin de la Terminal. ____________ 70
3.2.1 Cimentaciones Superficiales _______________________________________ 70
3.2.1.1 Zapatas de cimentacin _____________________________________ 71
3.2.1.2 Cimentaciones corridas o en faja _____________________________ 71
3.2.1.3 Placas de Cimentacin ______________________________________ 72
3.2.2 Cimentacin en el terreno de Implantacin _________________________ 72
3.2.2.1 Capacidad portante del terreno de implantacin ________________ 73
CAPTULO IV
DISEO EN DETALLE DE LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO _________________ 77
4.1. Diseo mecnico de los tanques de almacenamiento ____________________ 77
4.1.1. Materiales ______________________________________________________ 79
4.1.2. Determinacin del espesor de la plancha ___________________________ 80
4.1.2.1. Base del tanque _____________________________________________ 80
4.1.2.2. Cuerpo del Tanque ___________________________________________ 82
4.1.2.3. Techo del Tanque ____________________________________________ 86
4.1.3. Aperturas en el tanque ___________________________________________ 87
4.1.3.1 Entrada de hombre y limpieza __________________________________ 87
4.1.3.2 Carga de Combustible _________________________________________ 91
4.1.3.3. Descarga de Combustible ____________________________________ 93
4.1.3.4 Brida superior que une a la tubera de carga o descarga. ___________ 95
-
4.1.3.5 Apertura Toma Muestras ______________________________________ 97
4.1.3.6. Apertura de Venteo __________________________________________ 98
4.1.4. Accesorios del tanque __________________________________________ 100
4.1.4.1. Escalera __________________________________________________ 100
4.1.5. Vigas contra viento en el parte superior e intermedia del tanque ______ 113
4.1.5.1. Anillos rigidizadores_________________________________________ 113
4.1.5.2. Viga contra viento en la parte superior del tanque _______________ 113
4.1.5.3. Viga contra viento en la parte intermedia del tanque _____________ 115
4.1.6. Techo del tanque _______________________________________________ 115
4.1.6.1. rea de participacin en unin Techo - Cuerpo _________________ 117
4.1.6.2. Dimensiones generales del Techo. ____________________________ 118
4.1.7. Cargas de viento (Estabilidad al volcamiento) ______________________ 119
4.1.8. Cargas Ssmicas _______________________________________________ 123
4.1.9. Clculo de la presin de Diseo del tanque _________________________ 130
4.1.10 Juntas Soldadas _______________________________________________ 131
4.1.10.1 Base del Tanque ___________________________________________ 131
4.1.10.2 Unin entre la Base y el Cuerpo del Tanque ___________________ 132
4.1.10.3. Juntas Verticales entre las Planchas del Cuerpo del Tanque _____ 133
4.1.10.4. Juntas Horizontales entre las Planchas del Cuerpo del Tanque __ 133
4.1.10.5. Juntas entre Planchas del Techo ____________________________ 134
4.1.10.6. Juntas entre el Techo y el Cuerpo del Tanque _______________ 134
4.2 Diseo del sistema de tuberas de la terminal ___________________________ 135
4.2.1 Determinacin de las variables para el diseo de las tuberas _________ 136
4.2.2 Diseo del sistema de tubera de la lnea de Carga de Combustible ___ 137
4.2.2.1 Clculo de las prdidas en la lnea de Carga ____________________ 138
4.2.2.2 Balances de energa Clculo de Presiones internas ____________ 140
4.2.2.3 Seleccin de materiales de tuberas y accesorios _______________ 142
4.2.2.4 Espesores de la pared de la tubera ___________________________ 142
4.2.2.5 Seleccin de vlvulas y accesorios ____________________________ 144
4.2.3 Diseo del sistema de tubera de la lnea de Descarga de Combustible 146
4.2.3.1 Clculo de las prdidas en la lnea de Descarga ________________ 147
4.2.3.2 Balances de energa Clculo de Presiones internas ____________ 149
4.2.3.3 Seleccin de materiales de tuberas y accesorios _______________ 151
4.2.3.4 Espesores de la pared de la tubera ___________________________ 151
4.2.2.5 Seleccin de vlvulas y accesorios ____________________________ 152
4.2.4 Interconexiones entre tanques ____________________________________ 153
-
4.2.4.1 Diseo del sistema de tubera de Interconexin entre tanques _____ 154
4.2.5 Anlisis de esfuerzos en el sistema de tuberas _____________________ 160
4.2.6 Flecha mxima en la tubera ______________________________________ 163
4.2.7. Cubierta Bombas Combustible. ________________________________ 165
4.2.7.1 Anlisis de la Cubierta de Sala de Bombas de Combustible _____ 165
4.3 Control del abastecimiento ________________________________________ 175
4.3.1 Carga y Descarga de Combustible ________________________________ 175
4.3.2 Control del flujo _________________________________________________ 177
4.4 Sistema contra incendios. _________________________________________ 178
4.4.1 Cdigos y especificaciones para el diseo __________________________ 178
4.4.2 Caractersticas generales del sistema _______________________________ 179
4.4.2.1 Anlisis de Riesgos __________________________________________ 180
4.4.2.2 Sistema de Bombeo de agua __________________________________ 182
4.4.3 Diseo del sistema de Tubera de Agua Contra Incendios ______________ 187
4.4.3.1. Clculo de las prdidas en la lnea de Agua Contra Incendios ____ 187
4.4.3.2. Balances de energa Clculo de Presiones internas ___________ 189
4.4.3.3. Seleccin de materiales de tuberas y accesorios _______________ 191
4.4.3.4. Espesores de la pared de la tubera ___________________________ 191
4.4.3.5. Seleccin de vlvulas y accesorios ____________________________ 192
4.4.3.6. Seleccin del Equipo de Agua contra Incendios _________________ 193
4.4.4. Cubierta Equipo Contra Incendio _______________________________ 196
4.4.4.1 Anlisis de la Cubierta de Sala de Bombas Contra Incendios ____ 196
4.4.5 Sistema de Tubera de Drenaje ___________________________________ 202
4.4.5.1 Generalidades ______________________________________________ 202
4.4.5.2 Componentes bsicos de los Sistemas de Drenaje. ______________ 204
4.4.5.3 Mtodos de Conduccin y Contencin __________________________ 205
4.4.5.4 Requerimientos de diseo ____________________________________ 206
4.5 Anlisis de expansin de las lneas de tuberas._________________________ 210
4.5.1 Juntas de expansin_____________________________________________ 212
CAPTULO V
CARACTERSTICAS TCNICAS DE LOS EQUIPOS Y MATERIALES ______________ 215
5.1. Hoja de Datos para fabricacin de tanques ____________________________ 215
5.2. Seleccin y Dimensionamiento de Equipos y Materiales _________________ 219
-
5.2.1. Listado de Equipos y materiales necesarios para la implantacin de la
terminal _____________________________________________________________ 219
5.2.1.2 Cubierta Bombas ____________________________________________ 222
5.2.1.3 Escalera Tanque ____________________________________________ 223
5.2.2. Especificaciones Tcnicas de Equipos y Materiales _________________ 224
5.2.2.1. Materiales _________________________________________________ 224
5.2.2.2. Equipos ___________________________________________________ 225
CAPTULO VI
ANLISIS DE COSTOS ______________________________________________________ 227
6.1. Anlisis econmico del proyecto de diseo ____________________________ 227
6.2. Anlisis de Costo de la implementacin de la terminal ___________________ 229
6.2.1. Costos parciales de la Implementacin ____________________________ 230
6.2.1.1 Estructuras metlicas ________________________________________ 230
6.2.1.2 Tanques de almacenamiento _________________________________ 233
6.2.1.3 Sistemas de Tuberas de la Terminal __________________________ 233
6.2.1.4 Obra Civil __________________________________________________ 237
6.2.1.5 Requisitos de Funcionamiento ________________________________ 243
6.2.2. Costo Total de la Implementacin ________________________________ 243
CAPTULO VII
CONCLUISIONES Y RECOMENDACIONES ____________________________________ 245
7.1. Conclusiones ______________________________________________________ 245
7.2. Recomendaciones _________________________________________________ 248
BIBLIOGRAFA ______________________________________________________________ 251
ANEXOS _____________________________________________ Error! Marcador no definido.
-
INDICE DE TABLAS
CAPITULO II
Tabla 2.1 Proyeccin de Demanda de Diesel en Terminales y Depsitos
por aos (periodo 2004 2014), Terminal Manta
_____________ 31
Tabla 2.2 Proyeccin del consumo de Diesel Industrial en Manab a 20
aos
_____________ 31
Tabla 2.3 Industrias y Demanda de Diesel en Manab _____________ 32
Tabla 2.4 Demanda de Diesel Industrial en Manab perodo 2001-2004 _____________ 34
Tabla 2.5 Consumo de Diesel Industrial vs Consumo de Diesel Total en
Manab, perodo 2001-2003
_____________ 35
Tabla 2.6 Proyeccin de consumo de Diesel Industrial y Elctrico en
Manab a 20 aos
_____________ 36
Tabla 2.7 Proyeccin de la Demanda de Diesel para el proyecto de
Terminal de Almacenamiento
_____________ 37
Tabla 2.8 Dimensiones generales y Capacidad de Almacenamiento _____________ 40
Tabla 2.9 Resumen recepcin del producto _____________ 48
Tabla 2.10 Caractersticas de Vehculos del proyecto _____________ 52
Tabla 2.11 Dimensiones del sector de Tanques de Almacenamiento _____________ 55
Tabla 2.12 Distancia entre equipos _____________ 62
CAPITULO IV
Tabla 4.1 Espesores mnimos nominales de las planchas de acero para
el cuerpo del tanque
_____________ 82
Tabla 4.2 Especificaciones del material del Cuerpo, Base y Techo del
tanque
_____________ 84
Tabla 4.3 Dimensiones de la boquilla del Manhole _____________ 88
Tabla 4.4 Dimensiones de la Brida del Manhole _____________ 89
Tabla 4.5 Dimensiones especficas de la geometra de la Brida _____________ 89
Tabla 4.6 Especificaciones de materiales del Manhole _____________ 89
Tabla 4.7 Dimensiones de Boquilla Apertura Carga de Combustible _____________ 92
Tabla 4.8 Dimensiones de Brida Apertura Carga de Combustible _____________ 92
Tabla 4.9 Especificaciones de materiales para Carga de Combustible _____________ 93
Tabla 4.10 Dimensiones de Boquilla Apertura Descarga de Combustible _____________ 94
Tabla 4.11 Dimensiones de Brida Apertura Descarga de Combustible _____________ 95
Tabla 4.12 Especificaciones de materiales para Descarga de Combustible _____________ 95
Tabla 4.13 Detalle de Unin entre la brida y la tubera, Carga y Descarga _____________ 96
-
de Combustible
Tabla 4.14 Dimensiones de la Brida Ciega Tapa toma muestras _____________ 98
Tabla 4.15 Dimensiones de la Apertura de Venteo _____________ 100
Tabla 4.16 Medidas generales Escalera de Tanque _____________ 103
Tabla 4.17 Radio de esfuerzos Anlisis peldao escalera _____________ 106
Tabla 4.18 Radio de esfuerzos Soporte escalera _____________ 110
Tabla 4.19 Viga superior contra viento _____________ 114
Tabla 4.20 Especificaciones perfil para anillo rigidizador _____________ 119
Tabla 4.21 Medidas generales del techo Tanques primera etapa _____________ 119
Tabla 4.22 Accesorios que intervienen en el clculo Lnea de Carga de
Combustible
_____________ 139
Tabla 4.23 Prdidas de Carga en lnea de Carga de Combustible _____________ 140
Tabla 4.24 Balance de energas en la lnea de Carga de Combustible _____________ 141
Tabla 4.25 Presiones internas absolutas en la Tubera de carga _____________ 142
Tabla 4.26 Material tubera _____________ 142
Tabla 4.27 Material vlvulas y accesorios _____________ 142
Tabla 4.28 Espesores mnimos de la tubera Lnea de Carga de
Combustible
_____________ 143
Tabla 4.29 Especificaciones tubera _____________ 144
Tabla 4.30 Vlvulas en la lnea de Carga _____________ 144
Tabla 4.31 Dimensiones de vlvulas bridadas _____________ 144
Tabla 4.32 Bridas en la lnea de Carga _____________ 145
Tabla 4.33 Dimensiones de las Bridas _____________ 145
Tabla 4.34 Accesorios en la lnea de Carga _____________ 146
Tabla 4.35 Dimensiones de Accesorios Bridados _____________ 146
Tabla 4.36 Accesorios que intervienen en el clculo Lnea de Descarga
de Combustible
_____________ 148
Tabla 4.37 Prdidas de Carga en lnea de Descarga de Combustible _____________ 149
Tabla 4.38 Balance de energas en la lnea de Descarga de Combustible _____________ 150
Tabla 4.39 Presiones internas absolutas en la Tubera de Descarga _____________ 151
Tabla 4.40 Materiales Tubera y Accesorios, Lnea de descarga de
Combustible
_____________ 151
Tabla 4.41 Espesores mnimos de la tubera Lnea de Descarga de
Combustible
_____________ 152
Tabla 4.42 Vlvulas en la lnea de Descarga _____________ 152
Tabla 4.43 Bridas en la lnea de Descarga _____________ 153
Tabla 4.44 Accesorios en la lnea de Descarga _____________ 153
Tabla 4.45 Accesorios que intervienen en el clculo Lnea de
Interconexin entre tanques
_____________ 156
Tabla 4.46 Prdidas de Carga en lnea de Interconexin entre tanques _____________ 157
-
Tabla 4.47 Balance de energas en la lnea de Interconexin entre
tanques
_____________ 158
Tabla 4.48 Presiones internas absolutas en la Tubera de Interconexin
entre tanques
_____________ 158
Tabla 4.49 Materiales Tubera y Accesorios, Lnea de Interconexin entre
tanques
_____________ 158
Tabla 4.50 Espesores mnimos de la tubera Lnea de Interconexin
entre tanques
_____________ 159
Tabla 4.51 Vlvulas en la lnea de Interconexin entre tanques _____________ 159
Tabla 4.52 Bridas en la lnea de Interconexin entre tanques _____________ 160
Tabla 4.53 Accesorios en la lnea de Interconexin entre tanques _____________ 160
Tabla 4.54 Resumen Presiones Internas Sistemas de Tubera Terminal _____________ 162
Tabla 4.55 Esfuerzos por presin, Tubera de Carga _____________ 163
Tabla 4.56 Esfuerzos por cargas sostenidas, tubera de Carga _____________ 163
Tabla 4.58 Tablas de resultados Cubierta Bombas Diesel _____________ 173
Tabla 4.58 Perfiles SAP 2000 Cubierta Bombas Diesel _____________ 173
Tabla 4.59 Especificaciones de perfiles para Cubierta Bombas Diesel _____________ 174
Tabla 4.60 Requerimientos de las Bombas de Combustible _____________ 175
Tabla 4.61 Caractersticas Generales Bombas Diesel _____________ 176
Tabla 4.62 Medidas Bombas Diesel _____________ 176
Tabla 4.63 Medidas Generales Bombas Diesel _____________ 176
Tabla 4.64 Contadores mecnicos para carga y Descarga de Combustible _____________ 177
Tabla 4.65 Accesorios que intervienen en el clculo Lnea de Agua
Contra Incendios
_____________ 187
Tabla 4.66 Prdidas de Carga en lnea de Agua Contra Incendios _____________ 188
Tabla 4.67 Balance de energas en la lnea de Agua Contra Incendios _____________ 189
Tabla 4.68 Presiones internas absolutas en la Tubera de Agua Contra
Incendios
_____________ 190
Tabla 4.69 Materiales Tubera y Accesorios, Lnea de Agua Contra
Incendios
_____________ 190
Tabla 4.70 Espesores mnimos de la tubera Lnea de Agua Contra
Incendios
_____________ 191
Tabla 4.71 Vlvulas en la lnea de Agua Contra Incendios _____________ 191
Tabla 4.72 Bridas en la lnea de Agua Contra Incendios _____________ 191
Tabla 4.73 Accesorios en la lnea de Agua Contra Incendios _____________ 192
Tabla 4.74 Requerimientos sistema Agua Contra Incendios _____________ 193
Tabla 4.75 Especificaciones tcnicas Equipo Contra Incendios _____________ 194
Tabla 4.76 Dimensiones Equipo Contra Incendios _____________ 194
Tabla 4.77 Medidas Generales Equipo Contra Incendios _____________ 195
Tabla 4.78 Tablas de Resultados Cubiertas Bombas C.I _____________ 200
-
Tabla 4.79 Perfiles SAP 2000 Cubierta Bombas C.I _____________ 200
Tabla 4.80 Especificaciones de perfiles para Cubierta Bombas C.I _____________ 201
Tabla 4.81 Elongaciones de tramos rectos de tuberas debido al
incremento de temperatura
_____________ 211
Tabla 4.82 Especificaciones de juntas de expansin de arco sencillo _____________ 214
CAPITULO V
Tabla 5.1 Materiales, Sistemas de Tubera _____________ 215
Tabla 5.2 Tubera, Vlvulas y accesorios Carga de Combustible _____________ 216
Tabla 5.3 Bomba Carga de Combustible _____________ 216
Tabla 5.4 Contmetro Carga de Combustible _____________ 216
Tabla 5.5 Tubera, Vlvulas y accesorios Descarga de Combustible _____________ 217
Tabla 5.6 Bomba Descarga de Combustible _____________ 217
Tabla 5.7 Contmetro Descarga de Combustible _____________ 217
Tabla 5.8 Tubera, Vlvulas y accesorios Interconexin entre tanques _____________ 217
Tabla 5.9 Bomba Interconexin entre tanques _____________ 218
Tabla 5.10 Tubera, Vlvulas y accesorios Agua Contra Incendios _____________ 218
Tabla 5.11 Equipo - Agua Contra Incendios _____________ 218
Tabla 5.12 Materiales Cubiertas Bombas _____________ 219
Tabla 5.13 Requerimientos de materiales Cubierta Bombas Diesel _____________ 219
Tabla 5.14 Requerimientos de materiales Cubierta Bombas Agua
Contra Incendio
_____________ 219
Tabla 5.15 Requerimientos de materiales Escalera Tanque _____________ 219
Tabla 5.16 Materiales _____________ 220
Tabla 5.17 Equipos _____________ 221
CAPITULO VI
Tabla 6.1 Costos del proyecto de Diseo _____________ 223
Tabla 6.2 Cotizacin de Servicios de diseo PETROAFIN S.A. _____________ 224
Tabla 6.3 Costo cubierta Bombas Diesel _____________ 226
Tabla 6.4 Costo cubierta Bombas Agua Contra Incendio _____________ 227
Tabla 6.5 Costo cubierta Escalera Tanque _____________ 227
Tabla 6.6 Costo Isla de Descarga _____________ 228
Tabla 6.7 Costo Isla de Carga _____________ 228
Tabla 6.8 Costos Estructuras Metlicas _____________ 228
Tabla 6.9 Costos Tanques de Almacenamiento Primera etapa _____________ 229
Tabla 6.10 Listado de equipos y materiales Sistemas de tubera primera _____________ 230
-
etapa
Tabla 6.11 Costos de Materiales Sistemas de Tubera primera etapa _____________ 230
Tabla 6.12 Costos de Equipos Sistemas de Tubera Terminal _____________ 231
Tabla 6.13 Costo Mano de obra Instalacin sistemas de tubera _____________ 232
Tabla 6.14 Costo Total Instalacin sistemas de tuberas Terminal primera
etapa
_____________ 233
Tabla 6.15 Costo distribucin elctrica Terminal _____________ 238
Tabla 6.16 Costo obra Civil Implementacin Terminal Primera etapa _____________ 238
Tabla 6.17 Costos varios de legalidad del proyecto _____________ 239
Tabla 6.18 Costo TOTAL de Implementacin de la Terminal de
Almacenamiento primera etapa
_____________ 239
INDICE DE GRAFICOS
CAPITULO II
Grfico 2.1 Tendencia del consumo de Diesel en Manab, perodo 1988-
2003
____________ 30
Grfico 2.2 Expansin industrial en la provincia de Manab _____________ 32
Grfico 2.3 Consumo de Diesel elctrico en Manab, perodo 1995-2001 _____________ 34
Grfico 2.4 Dimensiones del cubeto No 1 segn distancias mnimas _____________ 43
Grfico 2.5 Dimensiones del cubeto No 2 segn distancias mnimas _____________ 45
Grfico 2.6 Dimensiones generales del terreno de implantacin _____________ 51
CAPITULO IV
Grfico 4.1 Esquema de las aperturas y anexos del Tanque ___________ 78
Grfico 4.2 Manhole ___________ 90
Grfico 4.3 Tipos de refuerzos ___________ 90
Grfico 4.4 Boquilla bridada Carga de Combustible ___________ 92
Grfico 4.5 Boquilla bridada Descarga de Combustible ___________ 94
Grfico 4.6 Dimensiones de la brida que une a la tubera ___________ 96
Grfico 4.7 Brida ciega Tapa toma muestras ___________ 97
Grfico 4.8 Apertura de venteo ___________ 99
Grfico 4.9 D.C.L peldao escalera ___________ 104
Grfico 4.10 Seccin transversal peldao escalera ___________ 104
Grfico 4.11 Diagramas Cortante y Flector Peldao escalera ___________ 105
Grfico 4.12 Esquema tramo escalera ___________ 106
-
Grfico 4.13 D.C.L. Tramo escalera ___________ 107
Grfico 4.14 D.C.L. Elemento soporte escalera ___________ 109
Grfico 4.15 Seccin transversal Soporte escalera ___________ 109
Grfico 4.16 D.C.L. soldadura Soporte escalera ___________ 111
Grfico 4.17 Soldadura a tope simple con platina de soporte ___________ 132
Grfico 4.18 Junta entre la base y el cuerpo del tanque ___________ 133
Grfico 4.19 Junta vertical a tope sobra planchas del cuerpo ___________ 133
Grfico4.20 Junta horizontal a tope sobra planchas del cuerpo ___________ 134
Grfico 4.21 Juntas entre planchas del techo del tanque ___________ 134
Grfico 4.22 Juntas entre el techo y el cuerpo del tanque ___________ 135
Grfico 4.23 Lnea de tubera de Carga hacia el punto ms lejano ___________ 139
Grfico 4.24 Esquema para balance de energas en lnea de Carga ___________ 140
Grfico 4.25 Lnea de tubera de Descarga hacia el punto ms lejano ___________ 149
Grfico 4.26 Esquema para balance de energas en lnea de Descarga ___________ 150
Grfico 4.27 Lnea de tubera de Interconexin hacia el punto ms lejano ___________ 156
Grfico 4.28 Esquema para balance de energas en lnea de
Interconexin entre tanques
___________ 157
Grfico 4.29 Cubierta Bombas Diesel ___________ 166
Grfico 4.30 Fuerzas actuantes en cubierta bombas Diesel ___________ 166
Grfico 4.31 Distancias Cubierta bombas Diesel ___________ 167
Grfico 4.32 Convencin de signos utilizada para el anlisis de cubiertas ___________ 170
Grfico 4.33 Lnea de tubera de Agua Contra Incendio hacia los puntos
ms lejanos
___________ 188
Grfico 4.34 Esquema balance de energas - lnea Agua Contra Incendios ___________ 189
Grfico 4.35 Agua Contra Incendio ___________ 196
Grfico 4.36 Fuerzas actuantes en cubierta bomba Agua Contra Incendio ___________ 196
INDICE DE FIGURAS
CAPITULO II
Figura 2.1 Fotos terreno de implantacin ____________ 50
CAPITULO III
Figura 3.1 Estructura de los suelos ____________ 65
Figura 3.2 Estratificacin del terreno ____________ 66
Figura 3.3 Diversidad del terreno bajo una estructura ____________ 66
-
Figura 3.4 Tipos de zapatas ____________ 71
Figura 3.5 Tipos de cimentaciones corridas ____________ 72
CAPITULO IV
Figura 4.1 Arreglo de planchas del fondo ___________ 81
Figura 4.2 Dimensiones generales de escalera ___________ 101
Figura 4.3 Escalera circunferencial ___________ 103
Figura 4.4 Anlisis estructural Peldao escalera ___________ 105
Figura 4.5 Radio de esfuerzos Soporte escalera ___________ 110
Figura 4.6 Unin techo cuerpo del tanque ___________ 116
Figura 4.7 Numeracin de elementos de estructura Bombas Diesel ___________ 172
Figura 4.8 Radios de esfuerzos crticos Cubierta Bombas Diesel ___________ 172
Figura 4.9 Curvas caractersticas Bombas contra Incendio ___________ 183
Figura 4.10 Bomba centrfuga vertical accionada por motor elctrico ___________ 184
Figura 4.11 Partes equipo contra Incendio ___________ 193
Figura 4.12 Numeracin de elementos de estructura Bombas C.I ___________ 199
Figura 4.13 Caja de revisin provista por sello hidrulico - Detalles ___________ 208
Figura 4.14 reas de tanques con muros de contencin Detalles ___________ 209
Figura 4.15 Instalaciones comunes de juntas de expansin ___________ 213
Figura 4.16 Junta de expansin de arco sencillo en elastmero y brida de
hule
___________ 214
INDICE DE ANEXOS
ANEXO A PLANOS
ANEXO B CORRIDA PROGRAMA SAP 2000
ANEXO C DETALLE DE SOLDADURAS
ANEXO D TABLAS Y FIGURAS
ANEXO E DISEO DE TUBERAS
-
RESUMEN
El presente proyecto de grado denominado Diseo de la Terminal de
almacenamiento de Diesel para el abastecimiento del sector Industrial de la
provincia de Manab, es realizado por la necesidad de la Comercializadora de
Combustibles PETROLRIOS, de abrirse campo en el abastecimiento de Diesel
al sector industrial.
Para poder abastecer a este sector, es requisito indispensable, contar con
una propia terminal de almacenamiento con capacidad mnima de 100000
galones por producto, segn Decreto Ejecutivo 2024 de Marzo del 2001.
Teniendo en la actualidad la Comercializadora PETROLRIOS una gran acogida
en la Provincia de Manab, adquiri un terreno en dicha provincia, en el cantn
de Santa Ana, donde pretende implementar la Terminal.
El paso previo para la Implementacin, es contar con un Diseo, el cual
debe estar basado en Normas y Estndares vigentes en Ecuador y que rigen
para este tipo de infraestructuras. En primera instancia se realiz un estudio de
la demanda de Diesel en el sector de Manab, de ah se sacaron datos precisos
para determinar la capacidad de almacenamiento, a una proyeccin de 20
aos; por lo que el Diseo de la Terminal tiene dos etapas, la primera que
abarca la demanda programada hasta el ao 2014 con una capacidad de de
almacenamiento de 380 m3 (100386 gal) distribuidos en dos tanques verticales
de 190 m3 de capacidad cada uno y la segunda hasta el ao 2024 con una
capacidad de almacenamiento de 188.4 m3.(49770 gal) distribuidos en dos
tanques verticales de 94.2 m3 de capacidad cada uno.
Luego se procedi al Diseo de la Implantacin general, donde se distribuy
las diferentes reas que constan en la Terminal, tales como: Planta
Administrativa, Planta de Control, Parqueaderos para Autotanques y
administrativos, rea de Tanques de almacenamiento, rea de Bombas diesel,
Islas de Carga, Piscina Contra Incendio, Bombas contra Incendio y Vas
internas. La distribucin de las diferentes reas se la realiz en base al
-
compendio de Normas de Seguridad e Higiene Industrial de
PETROECUADOR.
El Diseo bsico const de un estudio de los diferentes requerimientos para
la funcionabilidad de la terminal, como es: Clculo de nmero de islas
necesarias para el abastecimiento y despacho del producto, capacidad de la
piscina Contra incendio, Dimensionamiento de vas internas, distribucin de la
planta administrativa entre otros.
Teniendo el estudio bsico se procedi al diseo en detalle la tanquera, en
base a la norma API 650 1998 con Adenda del 2000. Se diseo los tanques
correspondientes a la primera etapa, aqu se dimension las diferentes
aperturas y accesorios y se realiz un anlisis completo que prev una
estabilidad y correcto funcionamiento,
Posteriormente se dise los sistemas de tuberas en base a la Norma
ASME B31.3, para la carga y descarga de combustible, el sistema de
interconexin entre tanques y el sistema de Agua contra Incendios. Primero se
realiz un anlisis hidrulico sonde se determin las presiones y la capacidad
de las bombas de combustible y la bomba contra incendio, posteriormente se
calcul el espesor de la tubera y un anlisis de esfuerzos de cada sistema.
El diseo contempla tambin las caractersticas del terreno de implantacin
y los requisitos del sistema de drenaje. Concluyendo con el diseo en detalle,
se obtuvo las tablas de equipos y materiales necesarios para la implementacin
y las hojas de fabricacin de los tanques.
Finalmente se presenta un estudio econmico del proyecto de diseo y un
anlisis de costos de la implementacin de la terminal.
-
CAPTULO I
GENERALIDADES
1.1. Presentacin
El presente proyecto de tesis de grado, es producto de la necesidad de la
Comercializadora Petrolrios de ingresar en un nuevo segmento de comercio
dentro de la comercializacin de los combustibles derivados de los
hidrocarburos, para lo cual se requiere la presentacin de una Terminal de
almacenamiento de combustibles que pueda implementarse en la medida de
las necesidades de mercado asociadas a este tipo de proyectos
La Comercializadora PETROLROS, en la actualidad tiene como actividad el
abastecimiento de combustible al sector automotriz y cuenta con ms de 50
estaciones de servicios afiliadas y localizadas en su mayora en el Centro del
pas, no obstante, la comercializadora pretende ingresar en un nuevo mercado,
que es el abastecimiento de Diesel al sector industrial, para lo cual debe ser
calificada por la Direccin Nacional de Hidrocarburos, siendo uno de los
requisitos ms importantes contar con una propia terminal de almacenamiento
de combustible, con capacidad mnima de 100.000 galones por producto, de
conformidad con el Decreto Ejecutivo 2024 de Marzo del 2001.
Teniendo PETROLROS una fuerte acogida en la Provincia de Manab,
pretende establecer para esta regin la implementacin de la Terminal, para lo
cual, contrat a la empresa de Servicios Petroleros PETROAFIN S.A, para que
se encargue de la ejecucin del proyecto, debido a que cuenta con la
experiencia y los permisos necesarios para la elaboracin y ejecucin de
proyectos de esta ndole.
El inicio de la ejecucin de la Terminal de Almacenamiento, es presentar el
Diseo de la misma, el cual debe estar basado bajo Normas de Diseo y
-
Seguridad que garanticen una adecuada manipulacin del producto
Combustible.
La empresa Petroafin S.A. en su constitucin como empresa Certificadora
de Calidad, Cantidad y de Seguridad Industrial a tomado en cuenta la
aplicacin estricta de las normas, procedimientos y estndares vigentes en el
pas para la ejecucin de proyectos hidrocarburferos.
La elaboracin del presente proyecto, como punto de partida para la
Implementacin de la Terminal de Almacenamiento, permitir contar con un
Diseo acertado, confiable y seguro.
1.2. Definicin del problema
La Comercializadora PETROLRIOS S.A. ha iniciado el proceso de
calificacin en la Direccin Nacional de Hidrocarburos, para la distribucin de
Diesel al sector Industrial. El requerimiento ms importante es el contar con
una terminal de almacenamiento del producto con capacidad mnima de
100000 galones, dicho centro de almacenamiento debe estar sujeto a las
normas de Seguridad Industrial vigentes en el Ecuador y su diseo debe estar
realizado en base a normas internacionales y Nacionales tales como las API,
ASME, NPF entre otras, que garanticen una correcta funcionalidad del Centro
de almacenamiento y distribucin.
Ya que esta terminal maneja productos combustibles, es necesario que
cuente con una infraestructura que garantice una correcta operacin del
mismo, siendo el Diesel un producto voltil se deber prever de todas las
providencias necesarias para que su almacenamiento y distribucin cumpla con
los requerimientos de seguridad industrial y proteccin ambiental vigentes en el
pas. Por lo tanto el presente Diseo estar fundamentado bajo Normas y
estndares Internacionales para el manejo de combustibles y de seguridad
Industrial.
-
La empresa Petroafin S.A. est a cargo de todos los aspectos tcnicos
necesarios para cumplir con los requerimientos de la calificacin de Petrolrios
S.A. en el sector Industrial, por lo que se plantea el diseo de la Terminal de
almacenamiento de Diesel como punto de partida para lograr la calificacin.
1.3. Justificacin e Importancia.
El presente proyecto es el punto de partida que emplear la
Comercializadora Petrolrios para alcanzar su objetivo de expansin comercial
hacia el abastecimiento de Diesel al sector industrial.
La necesidad de incurrir en este nuevo segmento de comercio, a llevado a
que esta comercializadora requiera de los servicios que la empresa Petroafin
S.A. ofrece, debido principalmente a la acogida que sta tiene por su
prestigiosa labor basada en procesos tecnolgicamente confiables y
econmicamente aceptables.
PETROAFIN S.A. es una empresa Certificadora en el mbito
hidrocarburfero, bajo su mando se han ejecutado innumerables proyectos
relacionados con el abastecimiento de combustibles Su experiencia en el
manejo de normas, permite desarrollar un proyecto que cumpla con las ms
exigentes normas de Diseo y de Seguridad Industrial aplicables en el pas,
garantizando un diseo confiable en la prctica, a costos razonables y factible
para su implementacin.
La importancia del presente proyecto radica en que se ofrecer a la
comercializadora Petrolrios el diseo de una Terminal de almacenamiento
analizada bajo normativas apropiadas y vigentes en el pas, para de esta
manera tener un sistema de almacenamiento confiable y seguro
Desde el punto de vista del alumno proyectista, realizar el diseo en detalle
de la parte mecnica de la terminal de almacenamiento de diesel le
-
proporcionar mayores conocimientos adems de los ya obtenidos a lo largo
de la carrera, se pondr en prctica desde el punto de vista de factibilidad la
teora proporcionada en clases y se evaluar su propio trabajo con la finalidad
de presentar un proyecto con bases en ingeniera acertadas y un anlisis de
cada una de las partes que conforman el proyecto de manera minuciosa
ingeniosa y profesional .
1.4. Objetivos.
1 Realizar el estudio de la capacidad y diseo bsico de la terminal de
almacenamiento.
2. Realizar un estudio descriptivo de las caractersticas del terreno y las
cimentaciones necesarias para este tipo de infraestructura
3. Realizar el diseo de la parte mecnica en detalle del proyecto en base a
los parmetros de capacidad, proyeccin a 20 aos y normas Nacionales
e Internacionales de seguridad industrial.
4. Obtener las caractersticas tcnicas de los equipos y materiales
necesarios para la implementacin de la terminal
5. Generar un estudio de costos de la terminal de almacenamiento.
6. Obtener las conclusiones y recomendaciones que surjan durante el
avance paulatino del ideal.
1.5. Alcance
Realizar el diseo a nivel de detalle de la parte mecnica de la terminal de
almacenamiento de diesel suponiendo un terreno adecuado para este tipo de
infraestructura y con una proyeccin a 20 aos.
-
CAPTULO II
DISEO BSICO
2.1. Estudio de la tendencia de consumo de Diesel
2.1.1. Estudio de la demanda
El estudio de la tendencia de consumo de Diesel en la Provincia de Manab,
est basado en dos parmetros: La demanda de diesel y el incremento del
sector industrial en esta provincia. Con estos dos datos bsicos, se realizara la
proyeccin a 20 aos del consumo de Diesel 2 industrial y as calcular una
estimacin de la capacidad de almacenamiento de la terminal en las dos
etapas de desarrollo del proyecto; una etapa inicial con una capacidad de
almacenamiento que comprenda el consumo de diesel hasta el ao 2014, y
una segunda y ltima etapa, que contempla la capacidad de almacenamiento
para un consumo de diesel hasta el ao 2024, abarcando as la duracin del
proyecto de 20 aos.
Segn los datos obtenidos de Estadsticas de Planificacin de Petroecuador
y Unidad de Programacin de Petrocomercial el consumo total de Diesel 2
(Industrial y automotriz) en la provincia de Manab para el ao 2003 es de
1218942 barriles/ao.
Existe fluctuaciones muy acentuadas de la demanda entre los aos 1993 y
1998, debido entre otras cosas al los estiajes provocados por los largos e
intensos veranos que sumado a los problemas existentes en la reserva de
Paute, provoc que la demanda de diesel incremente notablemente por el
abastecimiento de los sistemas termoelctricos, para luego normalizar el
consumo cuando la temporada de lluvia permita un desempeo normal de las
empresas hidroelctricas. A partir del ao 1998 la demanda de diesel en la
-
provincia de Manab ha tenido un incremento con tendencia lineal debido entre
otras cosas al incremento del mercado industrial ya que la ciudad de Manta
principalmente, en la actualidad presenta una economa favorable para la
inversin.
Resea histrica de Demanda de Diesel 2 en Manab
300000380000460000540000620000700000780000860000940000
1020000110000011800001260000
19
87
19
88
19
89
19
90
19
91
19
92
19
93
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
aos
Dem
an
da
(b
arr
ile
s)
Grfico No 2.1. Tendencia del consumo de diesel en Manab, perodo 1988
2003
Fuente: Estadsticas de Planificacin PETROECUADOR.
Unidad de Programacin PETROCOMERCIAL
Para encontrar el incremento promedio del consumo de diesel anual, a partir
del ao 2005 hasta el ao 2024 se analiza la tabla No. 1, obtenida de la Unidad
de programacin de Petrocomercial, en la cual se encuentran los consumos
estimados de Diesel 2 en la provincia de Manab (Terminal Manta), para los
prximos 10 aos, segn los registros de la base de datos que analiza el
incremento anual de los productos por terminales y depsitos
-
Tabla No 2.1. Demanda de Diesel en Terminales y Depsitos por aos
(perodo 2004 2014), Terminal de Manta
ao Cantidad (barriles)
Incremento anual (%)
2004 1255511 -
2005 1294431 3.1
2006 1330675 2.8
2007 1367934 2.8
2008 1404868 2.7
2009 1442800 2.7
2010 1481755 2.7
2011 1520281 2.6
2012 1559808 2.6
2013 1598803 2.5
2014 1638773 2.5
Promedio 2.7 Fuente: Unidad de Programacin - PETROCOMERCIAL.
Segn los datos de la tabla No. 1, el incremento del consumo de Diesel 2
tiene un promedio de 2.7%, para los clculos de proyeccin a 20 aos, los
datos obtenidos se detallan a continuacin:
Tabla No. 2.2. Proyeccin del consumo de Diesel en Manab a 20 aos
Cifras en barriles
Ao 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Cantidad 1289410 1324224 1359978 1396697 1434408 1473137 1512912
ao 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Cantidad 1553760 1595712 1638796 1683044 1728486 1775155 1823084
ao 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Cantidad 1872307 1922860 1974777 2028096 2082854 2139092
El segundo punto a analizar para realizar una estimacin de la demanda
en los prximos 20 aos es el incremento del sector industrial en Manab.
Como lo muestra el grfico No. 2 existe un aumento constante de
compaas tanto limitadas como annimas, Para el ao 2001, 84 son las
compaas del sector industrial de Manab registradas en la
superintendencia de Compaas, comparadas con las 63 compaas
-
registradas en el ao 1995, se concluye que el mercado industrial a
incrementado gradualmente.
19
95
19
98
19
99
20
00
20
0115
25
35
45
55
65
75
85
N
me
ro d
e
co
mp
a
as
a
os
Expancin Industrial en Manab
Total Cas. Annimas Cas Ltdas.
Grfico No 2.2. Expansin Industrial en la provincia de Manab
Fuente: Anuario de estadsticas de la Superintendencia de Compaas
A continuacin se presenta un listado de las principales industrias de
Manab que consumen Diesel 2 abastecido por Petrocomercial en Manta:
Tabla No. 2.3. Industrias y Demanda de Diesel en Manab
Industrias Demanda en
Barriles (Ao 2000)
Industrias Ales C.A 4738
Conservas Isabel Ecuador S.A. 2286
Inepaca 3000
Camaronera Manabita Cia. Ltda... 71
Cia. Elabor. de caf El Caf 1786
Dan Qumica C.A. 143
Poggi Barbieri Cia. Ltda. 810
Fuente: Petrocomercial
-
Tabla No. 2.3. Industrias y Demanda de Diesel en Manab (Continuacin)
Industrias Demanda en
Barriles (Ao 2000)
Hospital Rodrguez Zambrano 190
Comercial Santa Cedeo Cosace 1257
Cia. Transporte Carga Ciud. Rodrigo 5117
Gas. Est. Ser. Aeropuerto 19976
Const. Julio Santos y Asociado 929
Baltmnata S.A. 143
CAm. Marcelo Velez 286
Cantera Basaltica Picoaza S.A. 286
Cridec S.A. 214
Herdoiza Crespo Construct. S.A. 2195
Canteras Uruzca S.A. 417
Costapac Larvas S.A. 71
Coop. Interprovincial Manabita de Tans. 1187
Mantaoro, Hotelera Manta S.A. 143
Agregados Rocafuerte Agrefort. 687
Hormigones Rocafuerte Horfifor. 195
Cons. Civiles Asoc. S.A. Cosiasa 1714
Op. Y Proc. Prod. Marinos. Hormasa S.A. 143
ABB Susa Inc. 114
Coop. Intpr. Tr. Psd. Crg. Did. Imo 952
Coop. Tr. Psd. Crg. El Carmen 667
Empresa pesquera Polar S.A. 1619
Ecuatoriana de construcciones 6857
Const. Norberto Odebrecht S.A. 5714
Vial Fabara y Asociados Cia. Ltda.. 463
Cuerpo de Ingenieros del ejercito 786
Total 65.155
Existe incremento significativo del 15% de la demanda de diesel industrial
entre el ao 2001 y 2004, como lo muestra la tabla No. 4, debido a que las
proyecciones de expansin de mercado industrial en esta provincia son
bastante favorables, ya que su economa sobretodo en la ciudad de Manta han
mejorado notablemente, haciendo de esta provincia una zona de inversin
provechosa.
-
Tabla No 2.4. Demanda de diesel industrial en Manab perodo 2001 - 2004
Ao 2001 2002 2003 2004
Manab 415010 432050 462750 477400
Fuente: Petrocomercial
Existen dos empresas elctricas importantes en la provincia de Manab, la
Empresa Elctrica regional de Manab y una termoelctrica de soporte privado.
La demanda de diesel elctrico a lo largo de la historia siempre a tenido
muchas fluctuaciones, debido a que el consumo en este sector tiene como
variable importante las temporadas de caudal mnimo, donde la reduccin del
nivel de agua para el funcionamiento de las empresas hidroelctricas obligan a
tener un soporte de sistemas termoelctricos para un abastecimiento normal de
electricidad en el sector, as mismo, las industrias en general optan por tener
generadores termoelctricos para evitar paros en la produccin debido a cortes
repentinos o programados de la distribucin elctrica, de esta manera mientras
ms inestable sea el abastecimiento normal de electricidad, el consumo de
diesel elctrico aumentar gradualmente, as lo demuestra la grfica No 3, que
destaca el consumo en el sector elctrico en un perodo desde 1995 - 2001.
Consumo de diesel elctrico en Manab
100000
80381
109164
70048
33917 30476
43095
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
aos
co
nsu
mo
en
barr
iles
Grfico No 2.3. Consumo de diesel elctrico en Manab, perodo 1995 - 2001
Fuente: Petrocomercial
-
Asumiendo un incremento anual del consumo de Diesel elctrico igual a
2.7% (igual que el diesel industrial), para el ao 2004 el consumo ser de
46681 barriles.
En la tabla siguiente se presentan las relaciones de consumo del Diesel
Industrial y elctrico (segn tabla No 2.4 y grfico No 2.3) con el Consumo
Total de Diesel en Manab (segn grafico No2.1) para el perodo 2001-2003
Tabla No 2.5 Consumo Diesel Industrial vs Consumo de Diesel Total en
Manab, perodo 2001 - 2003
Ao Consumo Total
de Diesel
(barriles)
Consumo de Diesel
Industrial y elctrico
(barriles)
Consumo del Diesel
Industrial con respecto al
Consumo Total
2001 1179909 458105 39%
2002 1215776 476222 39%
2003 1218942 508027 42%
2004 1255511 524081 42%
En base al estudio realizado de la Demanda de Diesel, se sacan las
siguientes conclusiones:
1. Analizando la proyeccin del consumo Total de Diesel (Industrial,
elctrico y Automotriz) desde el ao 2004 al 2014 (Datos obtenidos
de la Unidad de planificacin de Petrocomercial) se observa que
existe una tendencia al incremento del consumo de un 2.5% anual.
2. Analizando la tabla No 2.5. se observa que el consumo de diesel
Industrial y elctrico representa aproximadamente el 41% del
consumo Total de Diesel para la provincia de Manab.
En la tabla siguiente se presentan las proyecciones de la demanda de
Consumo de Diesel Industrial y Elctrico en la provincia de Manab, asumiendo
un incremento anual del consumo total de Diesel en un 2.5% y considerando
-
una relacin de consumo del Diesel Industrial y elctrico con respecto al
Consumo Total igual al 41%.
Tabla No. 2.6. Proyeccin del consumo de Diesel Industrial y Elctrico en
Manab a 20 aos
Cifras en barriles
Ao 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Cantidad 528658 542932 557591 572646 588107 603986 620294
ao 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Cantidad 637042 654242 671906 690048 708679 727814 747464
ao 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Cantidad 767646 788373 809659 831519 853970 877028
2.1.2. Demanda anual del producto y proyeccin a 20 aos
La demanda anual de Diesel en la Comercializadora, permitir establecer la
capacidad de almacenamiento que tendr la terminal, y este valor es un
porcentaje de la demanda total de diesel industrial y elctrico de la provincia de
Manab.
En la actualidad 6 son las comercializadoras que estn calificadas para el
abastecimiento de Diesel en el sector Industrial, de estas 3 abastecen
Industrialmente en la provincia de Manab, no obstante, el hecho de contar con
una Terminal de Almacenamiento en este sector es muy ventajoso ya que se
puede distribuir directamente a las Industrias sin el enlace con Petrocomercial.
Por lo tanto se estima ingresar y mantener en el mercado con un volumen
de ventas igual al 30% 1 de la demanda total existente en la zona de influencia,
as:
1 Criterio del Diseador
-
TMD Demanda de Diesel en Terminal Almacenamiento de Diesel en Manab
VTV Volumen de ventas Diesel Industrial y Elctrico en la zona de influencia
VTTM VD %30 (2.1)
En la tabla siguiente se detalla la demanda por aos para el proyecto de
Terminal de Almacenamiento de Diesel
Tabla No 2.7. Proyeccin de la Demanda de Diesel para el Proyecto de
Terminal de Almacenamiento
Descripcin Anual en
barriles
Mensual en
barriles
Demanda proyectada para el ao 2005 158597 13216
Demanda proyectada para el ao 2014 201572 16798
Demanda proyectada para el ao 2024 263108 21926
2.2. Dimensionamiento de la tanquera
Para dimensionar la tanquera requerida en base a la demanda, se deben
tomar ciertas consideraciones importantes, que se detallan a continuacin:
1. Los tanques de almacenamiento, son para recepcin de un solo
producto Diesel
2. Las condiciones de operacin son tales, que un tanque puede recibir o
despachar el producto, pero no puede realizar las dos operaciones
simultneamente, lo que implcitamente significa que mnimo debe
contar la terminal con dos tanques de almacenamiento para cumplir con
la restriccin planteada.
3. Para el dimensionamiento en si, se deber tomar como reserva
estratgica del producto, mnimo de tres das, lo que quiere decir que en
-
cualquier instante del proceso de abastecimiento, la cantidad mnima de
producto en los tanques debe ser igual a tres veces su demanda diaria.
4. Segn el registro oficial N 445, decreto N 2024, Reglamento para
autorizacin de actividades de comercializacin de combustibles lquidos
derivados de los hidrocarburos, la capacidad mnima de
almacenamiento requerida para ingresar a la comercializacin de
combustibles lquidos al sector industrial es de 100000 galones
Para dimensionar a los tanques se debe basar en funcin de la tanquera
mxima total, cuya formula expresada por William Brothers es la siguiente:
aestratgicservaDemandaTMO Re)2.1( (2.2)
Donde:
TMO = Tanquera mxima operativa
Demanda = Demanda diaria de Diesel
1.2 = Factor que toma en cuenta picos de la demanda y fluctuaciones de
inventario
Reserva estratgica: Criterio de diseador, que determine cual ser la reserva
de combustible expresada en demanda diaria, en caso de existir un
desabastecimiento temporal debido a varios factores como problemas de
transportacin, despacho desde Petrocomercial, etc.
86.0
TMOTMT (2.3)
Donde:
TMT = Tanquera mxima total
0,86 = Factor que toma en cuenta el volumen del tanque que no se bombea por
razn de la mnima altura de la vlvula de salida del tanque.
-
El proyecto va ha ser ejecutado en dos etapas, la primera que abastecer la
demanda de combustible proyectada hasta el ao 2014 y la segunda que
abastecer la demanda proyectada hasta el ao 2024, se dimensionar la
tanquera en estas dos etapas.
Ao 2005:
3342
903562151
86.0
1850
86.0
1850)35.440(2,15.440
Re2,1
5.44013216
mTMT
galonesbarrilesTMT
TMOTMT
barrilesTMO
aestratgicservaDemandaTMO
dia
barriles
mes
barrilesDemanda
Ao 2014:
3435
1148612735
86.0
2352
86.0
2352)3560(2,1560
Re2,1
56016798
mTMT
galonesbarrilesTMT
TMOTMT
barrilesTMO
aestratgicservaDemandaTMO
dia
barriles
mes
barrilesDemanda
Ao 2024:
3568
1499203569
86.0
3070
86.0
3070)3731(2,1731
Re2,1
73121926
mTMT
galonesbarrilesTMT
TMOTMT
barrilesTMO
aestratgicservaDemandaTMO
dia
barriles
mes
barrilesDemanda
-
La tanquera mxima para el ao 2014 es de 114861 galones o 435 m3.
Debido a las restricciones de carga y descarga, la terminal debe tener mnimo
dos tanques de almacenamiento, adems que para el inicio del proyecto se
debe contar con una capacidad de almacenamiento mnima de 100000 galones
(segn decreto ministerial 2024). Las dimensiones de los tanques para la
primera etapa del proyecto sern tales que contemple el requisito de
almacenamiento mnimo y que sus dimensiones sean estandarizadas por la
norma API 650 la cual rige para este tipo de diseo
La tanquera mxima para el ao 2024 es de 149920 galones o 568 m3, el o
los tanques de almacenamiento de la segunda etapa, sern dimensionados en
base a la norma API 650, teniendo en cuenta que para la primera etapa, se
tendr que reservar parte del terreno que ser ocupado por el o los tanques
futuros.
Tabla No 2.8. Dimensiones generales y capacidad de almacenamiento
Etapa Identificacin del Tanque
No de anillos h = 1200 (mm)
Dimetro del tanque
(m)
Altura del tanque (m)
Capacidad de almacenamiento
nominal (m3)
1era etapa
TD-01 5 6.35 6 190
TD-02 5 6.35 6 190
2da etapa
TD-03 4 5.0 4.8 94.2
TD-04 4 5.0 4.8 94.2
Total 568.4
Las capacidades de almacenamiento han sido calculadas usando la
siguiente frmula:
C= 0,785 D2.H
Donde: C = Capacidad de almacenamiento
D = Dimetro del tanque, en metros
H = Altura del tanque, en metros
En la primera etapa se fabricarn dos tanques con un total de capacidad
de almacenamiento de 380m3 equivalente a 100385.4 galones, en la segunda
etapa del proyecto se fabricar dos tanques con una capacidad de
almacenamiento de 188.4m3, equivalente a 49770 galones, dando un total de
-
568.4 m3, equivalente a 150155.4 galones, con esto se cubre ntegramente la
demanda del proyecto.
2.3. Dimensionamiento de los cubetos
Se dimensionar los cubetos en base al Compendio de Normas de
Seguridad e Higiene Industriadle Petroecuador, Normas SH 006 y SH 023.
Cubeto o dique de contencin es una pared, generalmente de concreto,
tierra o arena, levantada alrededor de los tanques superficiales de
almacenamiento de productos combustibles o inflamables, para retener el
lquido almacenado en caso de un derrame, previniendo principalmente:
a) Disminuir los daos debido a incendios y/o explosiones de un
determinado equipo o instalacin, sobre los adyacentes.
b) Evitar la perdida total del producto debido al esparcimiento del
combustible por toda la terminal.
c) Evitar un posible dao ambiental y garantizar un nivel razonable de
proteccin al personal
Para el dimensionamiento del cubeto se debe tomar en cuenta las
siguientes consideraciones:
a) El rea alrededor del tanque deber tener una pendiente mnima del 1%
hacia los diques de contencin para acceder a un adecuado drenaje, ser
llana y libre de obstculos, siendo la distancia desde la pared del tanque
hasta el cubeto adecuada para permitir la circulacin de equipos de
mantenimiento, personal y vehicular.
-
b) La capacidad volumtrica del rea de contencin ser igual al volumen
del tanque en su mxima capacidad, considerando una altura mnima de
1,0 metros para el dique de contencin. En el caso de existir varios
tanques dentro de la misma rea de contencin, su volumen ser igual
al 150% del volumen mximo del tanque mayor.
c) La altura mxima de los diques de contencin sern de 3 metros.
Existir un dique para cercar los dos tanques de almacenamiento de la
primera etapa, y otro dique cercar los dos tanques de almacenamiento
construidos posteriormente.
La distancia desde la pared del tanque hacia el cubeto ser mnimo de 3.0
metros, lo cual permitir una adecuada circulacin del personal y del equipo de
mantenimiento de los tanques.
Segn la norma SH-006 de Petroecuador, la distancia mnima entre los
tanques de almacenamiento ser de 1/6 la suma de los dimetros de los
tanques adyacentes pero no menor a 1.5 metros, para tanques cuyo dimetro
sea menor a 46 metros.
Primera etapa:
Distancia entre tanques:
mtscubetodelaltura
mtstanquesentredistancia
6
adyacentestanquesentredistancia
TD02TD01DISTANCIA
20,1
12,26
35.635.6
Volumen ocupado por los tanques dentro del cubeto
-
33
322
02
01
7612
38)2.1()35.6(44
1
20.1
21
35.6
35.6
mmVV
mhV
mtsh
VV
mts
mts
total
TD
TD
Dimensiones del Cubeto:
Grfico No 2.4 Dimensiones del cubeto No 1 segn Distancias mnimas
Para ms de un tanque dentro del mismo cubeto
Volumen del cubeto = 150% del Volumen del tanque de mayor capacidad
mtsL
L
mLmmV
LmVmhcmL
dondeVhcLLV
mmV
VV
C
total
totalC
C
TDC
45.1498,24
762852
)2()2,1()82,20(76285
762)2,1()82,20(
?2762,182.201
,21
285)190%(150
)%(150
3
3
33
01
-
La longitud L2 calculada, es mayor a 12,35 mts, longitud que cumple con el
requisito de distancia mnima desde la pared del tanque hasta el cubeto. Por lo
tanto la distancia L2 ser: 14,45 mts
Las dimensiones finales del cubeto que cercar los dos tanques de la
primera etapa son:
L1 =20,82 metros
L2 =14.45 metros
h = 1,20 metros
Segunda Etapa:
En la segunda etapa se dimensionar un cubeto, el cual contendr los dos
tanques TD03 y TD04,
Distancia entre tanques:
mtscubetodelaltura
mtstanquesentredistancia
adyacentestanquesentredistancia
TD05TD03DISTANCIA
20,1
7.16
0.50.5
6
Volumen ocupado por los tanques dentro del cubeto
3
2
322
3
04
03
2.4732
6.23)2,1()0.5(44
20,1
43
0.5
0.5
mVV
mhV
mtsh
VV
mts
mts
total
TD
TD
-
Dimensiones del Cubeto:
Grfico No 2.5 Dimensiones del cubeto No 2 segn Distancias mnimas
Para ms de un tanque dentro del mismo cubeto
Volumen del cubeto = 150% del Volumen del tanque de mayor capacidad
mtsL
L
mLmmV
LmVmhcmL
dondeVhcLLV
mmV
VV
C
total
totalC
C
TDC
9.824,21
2.473.1412
)2()122()7.17(2.473.141
702)2.1()7.17(
?22.472,17.171
:,21
3.141)2.94%(150
)%(150
3
3
2
33
03
La longitud L2 calculada, es menor a 11.0 mts, longitud que cumple con el
requisito de distancia mnima desde la pared del tanque hasta el cubeto. Por lo
tanto la distancia L2 ser: 11.0 mts
Las dimensiones finales del cubeto que cercar los dos tanques de la
segunda etapa son:
L1 =17.7 metros
L2 =11.0 metros
h = 1,20 metros
-
2.4. Sistema de recepcin del producto
El abastecimiento de Diesel en la terminal de almacenamiento se lo
realizar mediante autotanques, los cuales cargarn el combustible desde la
Terminal de Productos Limpios de Petro Ecuador de la ciudad de Manta
2.4.1 Recepcin por Autotanques
A continuacin se calcular tanto el nmero de autotanques necesarios para
suplir la demanda normal del combustible en la planta, como tambin el tiempo
mnimo estimado para el abastecimiento, con estos datos se determinar el
nmero de islas de carga y descarga de combustible.
2.4.1.1 Clculo del tiempo de carga y nmero de autotanques
Para realizar estos clculos se predetermina el caudal de bombeo con el
que se va a trabajar en la etapa de abastecimiento de combustible, asumiendo
que se abastecer diariamente de diesel al terminal
GPMbombeodeCaudal 250(2)
Diseo para auto tanques de mayor capacidad existentes en el mercado
Capacidad del auto tanque: 10000 gl.
Tiempo de carga:
2 Caudal de bombeo aproximado, el caudal de bombeo real ser calculado en el capitulo IV,
diseo de tuberas de carga y descarga de Combustible
-
mintcd
min
gl
gl
cargadeTaza
tanquedelCapacidadtcd
40
250
10000
Tiempo de ingreso y salida del vehculo = 10 min (tiempo estimado)
min50)( salidayingresottcdttotal
Ao 2005:
tanquedelcapacidad
demandarequeridostanquerosdeNo
dia
gal18501
dia
bbl440.5demanda
40min:1hora100min50min2cargadeTiempo
10000gl2:requeridostanqueros
ros1.85tanque
tanquero
gl.10000
da
gal18501
requeridostanqueros
Ao 2014:
10min:2horas130min30min150min2cargadeTiempo
4000gl1y10000gl2
3:requeridostanqueros
ros2.35tanque
tanquero
gl.10000
da
gal23520
requeridostanqueros
dia
gal23520
dia
bbl560demanda
Ao 2024:
-
os3.1tanquer
tanquero
gl.10000
da
gal30702
requeridostanqueros
dia
gal30702
dia
bbl731demanda
1000gl1y10000gl3:requeridostanqueros
45min:2horas165min15min150min3cargadeTiempo
2.4.1.2 Clculo del nmero de islas
Para el clculo del nmero de islas requeridas para el abastecimiento normal
de combustible, se analiza el tiempo estimado de carga del producto,
considerando que las horas ordinarias de trabajo en la terminal de
almacenamiento son 8 diarias.
Segn lo anterior, para el ao 2024 el tiempo estimado de descarga de
combustible es de 2 horas 45 minutos, por lo que ser necesaria una sola isla,
para suplir la demanda de combustible.
Tabla No 2.9. Resumen recepcin del producto
Ao No Autotanques
Tiempo de carga
No islas
2005 2 1h40min 1 2014 3 2h10min
2024 4 2h45min
2.4.2 Despacho del producto
El despacho del producto hacia el sector industrial, se lo realiza de igual
manera por medio de autotanques pertenecientes a las fbricas clientes de la
comercializadora, como tambin de propiedad de Petrolros S.A.
-
Los resultados obtenidos de los clculos del abastecimiento de diesel, sern
los mismos que para el despacho, cabe resaltar que el nmero de autotanques
ocupados para el despacho, depender de la capacidad de los tanqueros
adquiridos para este fin.
Segn lo indicado anteriormente, se concluye que se requiere de una isla de
descarga para el despacho a los autotanques.
2.5 Implantacin general de la terminal
Se dimensionar y se ubicar cada una de las reas que comprenden la
terminal de almacenamiento, de acuerdo con las regulaciones establecidas en
normas de seguridad (norma PETROECUADOR SH 006 Distancias mnimas
de seguridad que deben contemplarse en instalaciones petroleras). Se han
definido reas de: edificaciones, almacenamiento, distribucin, parqueo y
control, posteriormente se proceder a definir los detalles de cada uno de estos
componentes que permitan su funcionalidad y faciliten las actividades
operativas en la terminal.
La implantacin general de la terminal, donde se encontrarn las
disposiciones de las diferentes reas y sus medidas generales se encuentra
detallada en el plano No 01/24 En el Anexo A
2.5.1 Calculo del rea de ejecucin de la terminal.
Las caractersticas apropiadas del terreno para estos proyectos son las
detalladas a continuacin
Acceso a carreteras de primer y segundo orden
-
Disponibilidad de espacio favorable para localizar cada una de las
reas de ejecucin
Facilidades de energa elctrica
Facilidades de agua potable y agua contra incendio.
El terreno con el que cuenta la comercializadora Petriolrios para la ejecucin
de este proyecto, se encuentra en Km 4 de la va Manta - Rocafuerte,
Parroquia Manta, Cantn Manta, Provincia Manab, las coordenadas
geogrficas son las siguientes:
UTM GEOGRFICAS
LATITUD 98 94319 N 00 57 22 S
LONGITUD 17 535692 E 80 40 45 W
Las dimensiones generales del terreno de implantacin son las mostradas a
continuacin:
Figura No 2.1. Fotos terreno de Implantacin
-
Grafico No 2.6. Dimensiones generales del terreno de implantacin
Para calcular el rea de ejecucin de la terminal se defini todos los
componentes civiles de la obra tales como:
Acceso a la terminal
Vialidad interna
Parqueo de tanqueros y vehculos
Edificio Administrativo
Cuarto de control
Tanques de almacenamiento
Sala de bombas de carga y descarga de tanqueros.
Islas de carga y descarga del producto
Reservorios de agua contra incendios
Sala de Bombas contra Incendios
Todas las vas de acceso al Terminal y las de circulacin interna sern
dimensionadas de manera que permita la movilidad de los vehculos hacia y
dentro de las instalaciones. A continuacin se presenta las caractersticas de
los vehculos de referencia seleccionados para el proyecto
-
Tabla No 2.10. Caractersticas de vehculos del proyecto
CARACTERSTICAS DE LOS VEHCULOS
DE 335 DE 1525
Longitud total del vehculo (cm) 580 1678
Ancho total del vehculo (cm) 234 259
Altura total del vehculo (cm) 167 214
Altura de los ojos del conductor (cm) 114 114
Altura de los faros delanteros (cm) 61 61
Altura de los faros traseros (cm) 61 61
Radio de giro mnimo (cm) 732 1372
Vehculo vaco (peso total kg) 2500 14000
Vehculo cargado (peso total kg) 5000 30000
Relacin Peso / Potencia (kg/HP) 45 180
Fuente: MOP
El vehculo DE 335 es la referencia para vehculos de mantenimiento y el
DE 1525 para la carga y descarga de combustible.
Segn la norma SI 006 de Petroecuador las vas internas de circulacin
tendrn un ancho mnimo de 6 metros, para el proyecto existir un carril para
cada direccin.
La disposicin de los equipos dentro del terminal deber ser normalizado
dentro de lo posible y prctico, que prevea el fcil acceso para la operacin y
mantenimiento de las instalaciones, dentro de las normas de seguridad
industrial vigentes en el Ecuador.
2.5.1.1 rea de parqueo
La dimensin del rea de parqueo, se divide en dos partes: rea de parqueo
de tanques y rea de parqueo administrativo y control.
rea de parqueo de tanques
Para el ao 2025 el nmero de tanqueros requeridos es cuatro, por lo tanto
este ser en nmero de estacionamientos requeridos.
-
4:ientosestacionamNo
17mL
3.80ma
ientoestacionamdelsDimensione
17mL
2.59ma
1525DEVehiculo
)17(m15.20AArea
15.20m3.80m4ancho
ientoestacionamanchoientosestacionam#ancho
2
T
total
total
rea parqueo administrativo y control
Se dimensionara para en total de 5 estacionamientos,
5:ientosestacionamNo
6mL
3ma
ientoestacionamdelsDimensione
6mL
2.34ma
335DEVehiculo
)6(m15AArea
6mvehiculolongitud
15m3m5ancho
ientoestacionamanchoientosestacionam#ancho
2
T
total
total
La distribucin de las reas de Parqueo se encuentra en el plano No 22/24
en el Anexo A.
2.5.1.2 rea de Planta Administrativa
En la planta administrativa existirn tres ambientes: La planta central, donde
funcionara la Administracin General de la terminal, el rea de cafetera y
reuniones y la seccin de servicios higinicos externos.
-
El esquema arquitectnico de la planta administrativa esta en el Anexo A
plano 02/24
2.5.1.3 Sala de Bombas de Combustible
En esta rea de ubicar la bomba que lleva el producto desde el
autotanque hacia los tanques de almacenamiento y la bomba que lleva el
producto desde los tanques de almacenamiento hacia las islas de carga.
En el rea de bombas se encuentra una cubierta metlica dentro de la
cual irn las bombas de combustible, su dimensionamiento garantiza una
adecuada operacin y mantenimiento de las mismas y estn tomadas en
base a las dimensiones generales de las bombas, detalladas en el Capitulo II
numeral 4.3 Control del abastecimiento. Las medidas generales de la
cubierta son:
Longitud frontal: 2.0 metros
Longitud posterior: 2.5 metros.
Altura total: 2.4 metros.
El plano de diseo de la cubierta se encuentra detallado en el Anexo A
plano No 09/24
2.5.1.4 Tanques de Almacenamiento
El rea reservada para los tanques de almacenamiento, ser el rea total de la
primera y segunda etapa. La disposicin de los tanques dentro de los cubetos
est detallada en el Anexo A plano No 18/24
-
Tabla No 2.11. Dimensiones del sector de tanques de almacenamiento
1era. etapa 2da etapa
L1 (ancho en m) 14.5 11.0
L2 (largo en m) 21.8 17.7
rea en m2 316.1 194.7
2
tan
.21tan
8.5107.1941.316 mArea
AreaAreaArea
ques
daeraques
2.5.1.5 Piscina contra incendios
Para dimensionar esta rea, primero se deber encontrar la capacidad de
almacenamiento de la piscina contra incendios, la norma SH-018 de
Petroecuador, rige para este tipo de instalaciones, considerando que el Diesel
est dentro de la categora de lquidos combustibles Clase III
Criterios:
El diseo del sistema de agua contra incendios estar basado en el
principio de que solamente ocurrir un incendio mayor al mismo tiempo
en una instalacin
Cuando la fuente de suministro de agua es limitada (nuestro caso) se
requiere una capacidad de almacenamiento mnima de 3 horas, a la
demanda mxima de diseo para el incendio nico mayor que pueda
producirse en una instalacin
La calidad del agua puede ser la misma presentada desde su fuente
natural, siempre que est libre de contaminantes qumicos que impidan
la formacin de espuma contra incendios.
-
El caudal de agua contra incendios, se determinar en funcin de tasas
mnimas de aplicacin, tomando en cuenta la distancia entre equipos, el
tipo de riesgo presente y la naturaleza de los productos involucrados
A continuacin se detallan las tazas de aplicacin para las zonas ms
sensibles del terminal
a. Tanques de almacenamiento:
Para tanques que contienen lquidos combustibles clase III, segn la norma
SH-018 de Petroecuador, el consumo de agua para el enfriamiento del tanque
incendiado se determinar utilizando la taza nica de aplicacin de 0.48 m3/h x
m2 (0.2 gpm / pie2), considerando que se requiere enfriar nicamente el 50%
del rea total de las paredes del tanque (ya que en caso incendio, solamente
deber enfriarse la pared del tanque por encima del nivel del lquido contenido
y se supone que la situacin prevaleciente es tener los tanques a no menos del
50% de llenado, de igual forma se considerar para el tanque adyacente.
Etapa 1
h
m28.7259.84m
hxm
m0.48incendioscontraAgua
59.84mAAAtotal
29.92mA
AA
29.92m(6)()(3.1752
1hr
2
1A
02TDy01TDtanquelsuperficiaArea
32
2
3
etapa1era
2
02Td01TD
2
02Td
02Td01TD
2
1101TD
Etapa 2
2
1103TD 18.85m))(2.5)(4.8(2
1hr
2
1A
04TDy03TDtanquelsuperficiaArea
-
h
m18.137.7m
hxm
m0.48incendioscontraAgua
37.7mAAAtotal
18.85mAA
32
2
3
etapa2da
2
04Td03TD
2
04Td03TD
GPM206h
m8.46totalCaudal
incendioscontraAguaincendioscontraAguatotalCaudal
3
etapaedaetapaera1
Caudal para tanques de almacenamiento = 46.8 m3/h (206 GPM)
b. Estaciones principales de bombas y compresores
El requerimiento de agua se determinar en base a una taza de 0.48m3/h x m2
(0.2 gpm/ft2) del rea proyectada por los equipos.
h
mm
hm
mAguadeCaudal
mAbombas3
2
2
3
2
36.153248.0
32
Caudal para estaciones principales de bombas = 16 m3/h (70 GPM)
c. Islas de Carga:
El requerimiento de agua ser el mismo necesario para estaciones principales
de bombas y compresores esto es 16 m3/h (70 GPM),
d. Plantas de Servicio, Generacin y Distribucin Elctrica
El requerimiento mnimo de agua para estas instalaciones ser de 57 m3/h
(250 GPM) de agua que podr ser aplicada mediante el uso de monitores,
hidrantes y carretes de mangueras
-
Para dimensionar la piscina contra incendios, se tomar el mayor de los
requerimientos de agua obtenidos, en nuestro caso 57 m3/h (250 GPM).
h
m57requeridoCaudal
horas3entoalmacenamideCapacidad
3
23
piscina
33
m114m5.1
m171piscinaArea
)propuesto(mts5.1h
m171h3h
m57piscinaladeVolumen
mtsm
mL
mtsL
5.912
1142
121
2
Medidas generales de la piscina son:
L1 = 12 m
L2 = 9.5 m
h = 1.5 m
El plano de ubicacin y medidas de la piscina Contra incendios se
encuentra detallado en el anexo A plano 23/24
2.5.1.6 Sala de Bombas Contra Incendio
En esta rea se ubicar el equipo contra incendio, el cual cuenta con dos
bombas principales la una accionada por motor elctrico y la segunda por
motor a Diesel, una bomba jockey de presurizacin del sistema y sus
respectivos controladores, este sistema se encargar del suministro de agua
contra incendios hacia todas las instalaciones de la terminal.
En el rea se encuentra una cubierta metlica dentro de la cual ir el
quipo contra incendio, su dimensionamiento garantiza una adecuada
-
operacin y mantenimiento de las bombas y estn tomadas en base sus
dimensiones generales, detalladas en el Capitulo II numeral 4.4 Sistema de
agua contra Incendios. Las medidas generales de la cubierta son:
Longitud frontal: 1.5 metros
Longitud posterior: 2.0 metros.
Altura total: 2.5 metros.
El plano de diseo de la cubierta se encuentra detallado en el Anexo A
plano No 10/24
2.5.1.7 rea de Control
El rea de control estar dividida en tres partes:
1. La subestacin elctrica, donde se instalar el generador de electricidad,
que abastecer de energa elctrica a toda la terminal en caso de que
existiese cortes inesperados o programados de luz.
2. El cuarto de control, que es la estacin centralizada de abastecimiento
de electricidad del terminal, en este cuarto existir monitores de uso
para cada uso especfico dentro del terminal como, recepcin y
despacho de producto, cuarto de bombas etc.
3. El taller bodega, el cual servir como bodega de maquinas y
herramientas necesarias en el terminal y como un pequeo taller de uso
mltiple para adecuaciones e implementaciones
El esquema arquitectnico de la Planta de Control se encuentra en el Anexo
A plano No 21/24
-
2.5.1.8 rea Islas de Carga y Descarga
Isla de Carga
Es donde se abastecer de diesel a los tanques de almacenamiento de la
terminal, el uso de autotanques. La longitud de la isla ser tal que facilite la
descarga del producto de cada uno de los compartimientos del tanque cisterna
del autotanque estando el vehculo apagado (las bocas de descarga se
encuentran en la parte inferior del tanque cisterna). Su ancho ser tal que
facilite el trabajo del operario y que quepan los equipos para el proceso de
abastecimiento de Diesel.
Isla de Descarga
Es donde se expender el diesel hacia los autotanques que lo distribuyen
hacia las industrias. La longitud de la isla ser tal que facilite la descarga del
producto a cada uno de los compartimientos del tanque cisterna del autotanque
estando el vehculo apagado (las bocas de abastecimiento se encuentran en la
parte superior del tanque cisterna). Su ancho ser tal que facilite el trabajo del
operario y que quepan los equipos para el proceso de despacho de Diesel.
El esquema de ubicacin de las islas y las reas empleadas, se encuentra
detallado en el Anexo A plano No 24/24.
2.5.2 Distancia entre equipos
Debido a que el producto a almacenarse en la terminal, es un producto
combustible, los equipos debern estar distanciados unos de otros, cumpliendo
las Normativas para distancias mnimas de seguridad aplicables en
instalaciones petroleras.
-
Las distancias entre equipos estn basadas en la norma SH 006 de
Petroecuador (vigente en Ecuador).
Esta norma a su vez es una recopilacin de normas internacionales tales
como: NORMA NFPA No 30 (Vol 1) Cdigo de lquidos inflamables y
combustibles, PETROLOS DE VENEZUELA S.A, Norma Separacin entre
equipos e instalaciones, Caracas 1987, LEY No 13.660. Seguridad de las
instalaciones de elaboracin, transformacin y alamcenamiento de
combustibles slidos, minerales, lquidos y gaseosos, Buenos Aires 1949,
Las distancias estn tomadas desde los puntos ms cercanos entre equipos
y en lnea horizontal o vertical, corresponde a las medidas sealadas en el
plano de implantacin de la Terminal, Anexo A plano No 01/20
-
Tabla No 2.12. Distancia entre equipos
(Medidas en metros)
Pla
nta
Ad
min
istr
ativa
Cua
rto
Co
ntr
ol
Bo
mb
as C
on
tra
Ince
nd
io
Pis
cin
a C
on
tra
Ince
nd
io
Bo
mb
as D
iese
l
Isla
s d
e C
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Planta Administrativa X
Cuarto de Control 34 X
Carr
ete
ra Bombas Contra Incendio 11 11 X
Piscina Contra Incendio 11 11 X X
Bombas Diesel 16 16 17 17 X
Islas de Carga y Descarga 29 29 44 44 20 x
Tanques de almacenamiento 31 31 23 7 20 47 X
Cerca Perimetral Izquierda 18 59 36 12 51 77 12 X
Carretera 28 29 52 52 62 74 75 X x
De toma de agua contra incendio a cualquier otra toma de agua contra incendio: 15 metros (mnimo)
-
CAPTULO III
REQUERIMIENTO DE OBRA CIVIL Y TOPOGRFICA
3.1 Estudio de las caractersticas y propiedades del terreno
de implantacin
En general, cualquier tipo de terreno, en cualquier zona geogrfica, puede
ser acondicionado y utilizado, para instalaciones hidrocarburiferas, es as que
dependiendo de las propiedades y comportamiento del terreno se adecuar
para soportar las estructuras mecnicas y obras civiles; este proceso implica,
analizar las caractersticas del terreno de implantacin y obteniendo todas las
propiedades del suelo se proceder ha realizar los trabajos de cimentaciones
necesarios para este fin.
3.1.1 Criterios bsicos de anlisis de suelos
Segn la norma DIN 1054 y 4023, los materiales que componen el terreno
se dividen en rocas y suelos.
La roca se define como material endurecido que para excavarlo se necesita
de fuerza bruta, el grado mnimo de dureza que caracteriza a una roca se ha
fijado como la resistencia a la compresin de 14 Kg/cm2. En general
constituyen un terreno de cimentacin excelente siempre que la solera de
excavacin est libre de material alterado y las posibles diaclasas se rellenen
bien con hormign. Segn su origen se pueden clasificar en:
-
Eruptivas.- Proceden del magma fundido encerrado bajo la corteza
terrestre, Las rocas eruptivas constituyen el mejor terreno de cimentacin,
poseen la mxima capacidad portante y no asientan bajo carga.
Sedimentarias.- Proceden de sedimentos que se han consolidado en el
curso del tiempo. Si se han formado a partir de los productos de desintegracin
de rocas ms antiguas se denominan Rocas Detrlicas, si su formacin se
debe a un proceso qumico se denominan Rocas de Sedimentacin Qumica, si
su formacin es de origen orgnico se denominan Rocas de Origen Orgnico.
Las rocas sedimentarias constituyen en general un buen terreno de
cimentacin si la estratificacin es apropiada.
Metamrficas.- Son aquellas rocas que por movimientos tectnicos o de
subsidencia han pasado a grandes profundidades quedando ah sometidas a
grandes presiones y temperatura, Las rocas metamrficas constituyen terrenos
de cimentacin muy buenos.
El suelo es cualquier material no consolidado compuesto de distintas
partculas slidas con gases o lquidos incluidos, el suelo contiene una amplia
variedad de materiales tales como: grava, arena , arenas aluviales, limos y
arcillas de los depsitos aluviales de los ros, arcillas marinas blandas,
escorias, entre otros, los suelos pueden ser mezclas bien definidas de unos
cuantos minerales especficos o mezclas heterogneas de cualquier cosa.
La clasificacin de los suelos depende de la capacidad de adherencia
(cohesin) de las partculas que lo constituyen, y se dividen en: suelos
granulares y suelos cohesivos
Suelos Granulares.- Las gravas y los granos de arena constituyen una
estructura suelta de elementos individuales (grafico No 3.1a). Estos elementos
se apoyan unos contra otros y en la superficie de contacto actan nicamente
fuerzas de rozamiento. Constituyen un buen terreno de cimentacin si su
compacidad es media o alta y el espesor del estrato (capa) es suficiente,
-
Suelos Cohesivos.- Segn la humedad y la composicin qumica poseen
diferentes caractersticas. En la superficie de contacto de las partculas, actan
adems de las fuerzas de rozamiento, fuerzas de cohesin debido a la mutua
atraccin del agua higroscpica (8) que rodea las partculas y que se mantiene a
presin negativa
Las partculas de estos suelos no se depositan en el fondo cuando se forma
una suspensin en agua, sino que se origina una estructura en panal (Figura
3.1 b.), si los materiales en suspensin se agrupan, se produce una estructu