Universidad Simn Bolvar Departamento de Procesos y Sistemas

Universidad Simón Bolívar Departamento de Procesos y Sistemas Refinación de Petróleo Almacenamiento y Transporte de Crudos Yanger Mata 05 -38497 Rómulo Rothe 05 -38871 UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 1

ESQUEMA DE PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO Y/O GAS UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 2

ALMACENAMIENTO EN LA INDUSTRIA PETROLERA Es el conjunto de recipientes de todo tipo que contengan o puedan contener líquidos inflamables y/o combustibles, ubicados en un área que incluye los tanques y depósitos propiamente dichos, sus cubetas de retención, las tuberías de conexión y las zonas e instalaciones de carga y descarga UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 3

TIPOS DE ALMACENAMIENTO Almacenamiento del crudo Punto intermedio del crudo proveniente de la extracción del yacimiento y lo que va a la refinería Almacenamiento en la refinería Depósitos o tanques dispuestos al comienzo y al final de las líneas de procesos Almacenamiento de distribución Depósitos ubicados en grandes centros de consumo para su posterior distribución al consumidor final Almacenamiento de reserva Reservas de crudo que garantizan el consumo del mercado interno en un tiempo mínimo determinado UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 4

CLASIFICACION DE LOS PRODUCTOS DE ALMACENAMIENTO Clase A. Productos licuados cuya presión absoluta de vapor a 15 °C sea superior a 98 k. Pa. Según la temperatura de almacenamiento pueden ser considerados como: Subclase A 1 y Subclase A 2. Clase B. Productos cuyo punto de inflamación es inferior a 55 °C y no están comprendidos en la clase A. Según su punto de inflamación pueden ser considerados como: Subclase B 1 y Subclase B 2. Clase C. Productos cuyo punto de inflamación está comprendido entre 55°C y 100°C. Clase D. Productos cuyo punto de inflamación es superior a 100°C. Para la determinación del punto de inflamación arriba mencionado se aplicarán los procedimientos prescritos en la normas ASTM, API, NFPA. En nuestro país se realizan ensayos según la norma COVENIN. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 5

TANQUES DE ALMACENAMIENTO Clasificación según su diseño Sin techo ü Pérdidas despreciable ü No hay impacto ambiental ü El oxigeno no daña el producto ü No se contamina con la lluvia Con techo ü Fijo: Oxigenación o humedad ü Flotante: Emisiones atmosféricas. ü Fijo con flotante interno Verticales Horizontales Esféricos UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 6

LÍMITES DE PRESIÓN P ≤ 1, 5 psig @ T de almacenamiento 1, 5 psig ≤ P ≤ 11 psig @ T de almacenamiento P ≥ 11 psig @ T de almacenamiento Techo flotante venteado a la atmósfera Techo flotante Techo fijo o con flotante interno y/o recuperación de vapores UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 7

TANQUES VERTICALES Son ampliamente utilizados en la industria petrolera, dada su gran capacidad de almacenaje (V = 10 a 20. 000 m 3) Generalidades: ü Telemedición ü Boca de sondeo ü Pasos de hombre ü Bocas de limpieza ü Base hormigón ü Instalación contra incendios ü Calefacción ü Agitadores UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 8

TANQUES VERTICALES UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 9

TANQUES HORIZONTALES Y ESFERICOS Se emplean para almacenar volúmenes medianos productos. Su uso principal está destinado al almacenamiento de Gas Licuado de Petróleo. Estos recipientes no utilizan VPV ni ningún otro sistema para el vaciado o llenado. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 10

TANQUES FLOTANTES PLEGABLES Los tanques flotantes RO-TANK han sido desarrollados para el almacenamiento de hidrocarburos recuperados por embarcaciones anti-polución que no disponen de tanques propios o cuya capacidad es insuficiente. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 11

CRITERIO DE SEGURIDAD PARA LA SELECCIÓN DE TANQUES Según el punto de inflamación de los productos: Tanques Tipo de Tanque Producto Techo fijo, sin calefacción Gas oil, JP 1 Techo fijo, calefaccionado Fuel oil, gas oil pesado, crudo pesado Verticales Techo flotante, sin calefacción Naftas, aeronaftas, crudos livianos (interno o externo) Techo flotante, calefaccionado Crudo liviano con parafinas Esferas y cigarros LPG UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 12

COLORES DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO Producto Color primario Color secundario Envolvente Techo Gas licuado de petróleo Blanco brillante - Gasolina de aviación Naranja - Aluminio Blanco brillante Gasolina especial Gasolina regular Nafta industrial Nafta especial Solventes Tolueno Turbocombustible producción nacional Turbocombustible exportación Queroseno Combustible diesel Aceites lubricantes Aceite usado Bermellón (rojo) Turquesa Bermellón (rojo) Verde turquesa Azul claro Azul trianón Blanco brillante - Aluminio Aluminio Blanco brillante Blanco brillante Gris acero - Aluminio Blanco brillante Verde esmeralda Amarillo tostado Cocoa Blanco brillante Negro brillante Aluminio Negro mate Blanco brillante Negro mate Petróleo combustible Blanco brillante - Negro mate Petróleo crudo Negro brillante Verde manzana Aluminio Blanco brillante Asfalto Ferroprotector negro - Ferroprotector negro Alcohol desnaturalizado Agua Azul trianon - Aluminio Blanco brillante Gris dublin - Gris dublin UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 13

DIMENSIONAMIENTO RÁPIDO DE TANQUES 1) Definir el volumen a almacenar, aumentando en 10 a 30% dicho volumen para seguridad 2) Definir una relación L/D (estabilidad mecánica) 3) Determinar una de las dimensiones a partir del volumen y hacer uso de la relación L/D para obtener la ora UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 14

NORMAS DE SEGURIDAD Ejemplos de medidas de seguridad fundamentales en el inventariado y manejo en tanques de petróleo son las siguientes: ü No fumar o llevar materiales humeantes. Es muy posible que haya materiales volátiles con bajo punto de inflamación presentes. ü No pisar o caminar sobre los techos de los tanques. ü Nunca, bajo ninguna circunstancia debe entrar a un tanque, salvo que esté usando ropa de seguridad y un dispositivo de respiración aprobado y haya otro operador presente afuera para avisar o auxiliar en caso necesario. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 15

VARIABLES QUE DETERMINAN LA CAPACIDAD DE LOS TANQUES ü El balance entre el flujo producido y demandado por el consumidor ü La reserva fijada como crítica, expresada en días de marcha o volumen mínimo ü Los medios, capacidad y costos de transporte (logística) ü Las distancias al proveedor / cliente y los tiempos de entrega ü Costo y grado de importancia del producto en el proceso productivo o servicio ü Espacio disponible en planta ü Requisitos de las Normas de Cuidado Ambiental y Normas de Seguridad. ü Requisitos de las compañías aseguradoras UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 16

TRANSPORTE DE CRUDOS Normalmente, los campos de producción petroleros se encuentran en zonas muy alejadas de los lugares de consumo, por lo que el transporte del crudo se convierte en un aspecto fundamental de la industria petrolera. Ductos Tanqueros Otros medios de transporte: barcos de cabotaje, gabarras, vagones cisterna o camiones cisterna, entre otros. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 17

TRANSPORTE DE CRUDOS Distintos de ductos que transportan distintas sustancias: Sustancia Forma de transporte Gasoducto Crudo Reducido Oleoducto Gasolina Propano Poliductos Propaducto Un oleoducto es una canalización de acero enterrada o al aire libre que transporta y distribuye petróleo hacia los centros de refinación o a los puertos de embarque con destino a la exportación UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 18

PARTES DE LOS OLEODUCTOS Los Oleoductos no sólo comprenden la tubería en sí misma, sino también: • Depósitos de almacenamiento. • Estaciones de bombeo. • Red de transmisiones, conexiones y distribuidores. • Equipos de limpieza, control medioambiental. • Válvulas. El petróleo se mantiene en movimiento por medio de un sistema de estaciones de bombeo construidas a lo largo del oleoducto. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 19

CARACTERÍSTICAS DE LOS OLEODUCTOS El número y potencia de las estaciones de bombeo esta en función del volumen a transportar, de la viscosidad del producto, del diámetro de la tubería, de la resistencia mecánica y de los obstáculos geográficos a sortear. En condiciones normales, las estaciones de bombeo se encuentran situadas a 50 kilómetros unas de otras. Al estar enterrados su profundidad típica esta entre 1 y 2 metros. Sus diámetros varían desde 6 hasta 36 pulgadas aproximadamente. La velocidad estimada del crudo dentro de los oleoductos es de 5 km/h (entre 1 y 6 m/s). La ventaja del petróleo es que su fluidez permite el transporte a granel, lo que reduce los gastos al mínimo y permite una automatización casi completa del proceso. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 20

MATERIALES DE LOS OLEODUCTOS Tuberías de acero. (Normas A. S. T. M. - API 5 L - AFNor). a. Análisis químico del acero -Porcentaje de carbono -Porcentaje de azufre y fósforo -Porcentaje de componentes que mejoran cualidades del acero (silicio, molibdeno, titanio, Cromo, níquel). b. Cualidades mecánicas del acero -Carga de rotura -Límite elástico -Alargamiento -Resistencia Al elegir el tipo de acero, tener en cuenta: resistencia mecánica según temperatura (ruptura y fluencia), resistencia a la corrosión y resistencia a la oxidación. Las aleaciones de cromo o las de níquel-cromo generalmente concilian estas exigencias UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 21

OLEODUCTOS SUBMARINOS Existen pozos submarinos. Por lo tanto se necesitan oleoductos submarinos Si es de pequeño diámetro el tubo puede desenrollarse desde un gigantesco carrete para tenderlo directamente en el lecho marino Estos se tienden con barcazas "tiende tubos" especiales Los tramos de tubo de acero se sueldan antes de colocarlos en el lecho marino Se tienden en una trinchera para protegerlas de buques pesqueros UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte Si transporta crudo pesado, puede ser necesario aislamiento térmico, para que el petróleo fluya con facilidad 22

RED DE OLEODUCTOS A NIVEL MUNDIAL En el mundo hay más de 1. 500. 000 kilómetros de tubería destinados al transporte de crudos y de productos terminados, de los cuales el 70 por ciento se utilizan para gas natural, el 20 por ciento para crudos y el 10 por ciento restante para productos terminados (carburantes). Los Estados Unidos tienen la red de oleoductos más densa del mundo. En Europa existen cinco grandes líneas de transporte de crudo que, partiendo de los terminales marítimos de Trieste, Génova, Lavera, Rotterdam y Wilhelnshaven, llevan el petróleo a las refinerías del interior. Esta red es de 3. 700 kilómetros, una extensión que se queda pequeña si se compara con los 5. 500 kilómetros del oleoducto de la Amistad, que parte de la cuenca del Volga-Urales (600 kilómetros al este de Moscú) y que suministra crudo a Polonia, Alemania, Hungría y otros países centro europeos. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 23

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RED DE OLEODUCTOS EN VENEZUELA Leyenda para el mapa Punto de Inicio Punto Final B 34 Bonito, La Tarra Lama B 35 Carapito B 36 Diámetro (in) Distancia (Km) Capacidad (1000 b/d) 8 - - Puerto Ordaz 30 145 - Carapito Puerto la Cruz 16 - - B 37 La Victoria El Palito 20 561 - B 38 Las Mercedes Puerto la Cruz 16 248 - B 39 Punta Cardon Amuay 2 x 14, 26 230 - B 40 Punta Cardon Amuay 20, 30 246 - B 41 San Joaquin Puerto la Cruz 2 x 6, 10, 2 x 16, 26 155 - UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 25

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El Oleoducto Apure-El Palito de Venezuela • 640 km de longitud • 90000 barriles por día a la refinería El Palito de crudo Guafita Blend (29° API). • Diámetro de 20 in. • Atraviesa Apure, Barina, Portuguesa, Lara, Yaracuy y Carabobo • Se aseguran derivados de hidrocarburos para 10 estados del centro del país • Se divide en 2 etapas. La 1 ra inicia en Patios de Tanques de Apure y llega a Barinas tras 301 km, mientras que de Barina a El Palito hay 339 km impulsados por el Patio de Tanques Silvestre. • Posee 47 válvulas, 41 de ellas automatizadas para monitorear parámetros de operación y seguridad. Cada una se localiza a 15 km. • Data su construcción de 1953 (Barinas-El Palito) y en 1980 (Apure-Barinas) UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 27

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MANTENIMIENTO DE OLEODUCTOS Pipeline video inspection Pigs (Pigging). 'PIG' iniciales para el término en inglés de 'Pipeline Inspection Gauge‘ o 'Pipeline Inspection Gizmo’ UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 29

OLEODUCTOS Ventajas Disponen de válvulas que permiten controlar el paso del petróleo y atender oportunamente situaciones de emergencia La tubería es enterrada en el subsuelo para evitar los efectos de la dilatación Desventajas Se han producido accidentes en oleoductos que han dejado decenas de víctimas, ya que transportan material inflamable y volátil, por lo que son fuente de preocupaciones de seguridad Son la manera más económica de transportar grandes cantidades de petróleo en tierra Los oleoductos pueden ser el blanco de vandalismo, sabotaje o hasta de ataques terroristas. Si se desea transportar el crudo hacia alguna mediana o corta distancia se utiliza un oleoducto Los vértidos/fugas en tierra generan gran contaminación UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 30

OLEODUCTOS ¿Cómo identificar una posible fuga? - Vista: Nubes o neblinas blancas y densas. Daños en la vegetación. Acumulación de líquido en el terreno. Llamas que salen del terreno o de una válvula expuesta en una tubería. Manchas brillantes o irisadas sobre el agua. - Olfato: Olor a gasolina. - Oído: Siseo o silbido inusual o ruidos extraños en la traza de la tubería. ¿Qué hacer en caso de accidente o fuga? -Evacue a todo el personal de los alrededores de la tubería dañada y no intente repararla. - Pare toda la maquinaria que tenga en marcha y evite cualquier fuente de ignición. -Comuníquese con los organismos de seguridad y/o empresa encargada UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 31

BUQUES TANQUEROS o PETROLEROS Cuando el crudo o el gas llega hacia los puertos de embarque se los debe transportar mediante barcos. Al principio el petróleo se transportaba en barriles de madera en buques cargueros (de aquí que la unidad de medida sea el "barril", que equivale a 160 litros). Pero años más tarde, se adoptó la idea de construir buques (tanques flotantes). Así nacieron los buques petroleros. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 32

BUQUES TANQUEROS o PETROLEROS Un petrolero es un buque diseñado para el transporte de crudo o productos derivados del petróleo. Actualmente casi todos los petroleros en construcción son del tipo de doble casco en detrimento de los más antiguos diseños de un solo casco (monocasco) debido a que son menos sensibles a sufrir daños y provocar vertidos en accidentes de colisión con otros buques o embarranca miento. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 33

BUQUES TANQUEROS o PETROLEROS A partir de este tipo de barcos, surgió el superpetrolero, de mayor capacidad de carga, y destinado al transporte de crudo desde Medio Oriente alrededor del Cuerno de África. El superpetrolero Knock Nevis es la embarcación más grande del mundo. Capacidad de 4, 1 millones de barriles de petróleo. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 34

BUQUES TANQUEROS o PETROLEROS Los petroleros se clasifican según su capacidad de carga en: • ULCC (Ultra Large Crude Carrier), con una capacidad de más de 500. 000 toneladas. • VLCC (Very Large Crude Carrier), con una capacidad de más de 300. 000 toneladas. • Suezmax, que indica navíos que pueden transitar por el Canal de Suez, con una capacidad de entre 125. 000 y 200. 000 toneladas. • Aframax, derivada de la Average Freight Rate Assessment, con una capacidad de entre 80. 000 y 125. 000 toneladas. • Panamax, que indica navíos que pueden transitar por el Canal de Panamá, con una capacidad de entre 50. 000 y 79. 000 toneladas. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 35

PDV MARINA PDV Marina es la filial de Petróleos de Venezuela, S. A. , que se encarga de la distribución y transporte marítimo de los hidrocarburos y sus derivados. Fundada el 29 de noviembre de 1990. Objetivos fundamentales: - Modernizar la flota. - Garantizar el control de la actividad naviera por parte de Petróleos de Venezuela, S. A. - Propiciar la participación de capital privado tanto nacional como internacional. - Fortalecer el desarrollo de la Marina Mercante Nacional. PDVSA construirá 42 tanqueros a través de acuerdos estratégicos con Argentina, Brasil, China y España. Esto aumentará el número de barcos de 21 a 58, propiedad de la filial PDV Marina y serán operados por dicha filial. Esta flota, permitirá aumentar el volumen de transporte a 2. 100 MBD en el 2012. UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte 36

VENTAJAS / DESVENTAJAS Medio de transporte más rentable que los oleoductos. Además del transporte por oleoducto, los petroleros son el único medio de transportar para grandes cantidades de crudo, a pesar de que algunos han provocado considerables desastres ecológicos al hundirse cerca de la costa provocando el vertido de su carga al mar. Los desastres más famosos han sido los causados por los petroleros: Torrey, Canyon, Exxon Valdez, Amoco Cadiz, Erika, Prestige Algunos métodos de limpieza: Dispersores químicos Limpieza mecánica UNICAMP 2004 de Crudos Almacenamiento y octubre Transporte La quemadura 37

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