tanque de almacenamiento

Los tanques de almacenamiento son recipientes que contienen líquidos o gases comprimidos. El término puede usarse para depósitos (lagos y estanques artificiales) y para contenedores prefabricados. El uso de la palabra "tanque" para referirse a depósitos es poco común en inglés americano, pero es moderadamente común en inglés británico . En otros países, el término suele referirse únicamente a contenedores artificiales. En Estados Unidos, los tanques de almacenamiento funcionan sin presión (o con muy poca) , lo que los distingue de los recipientes a presión .

Los tanques pueden utilizarse para almacenar materiales tan diversos como leche , agua , residuos , petróleo , productos químicos y otros materiales peligrosos , cumpliendo siempre con las normas y regulaciones de la industria. ^{[ 1 ]} Los tanques de almacenamiento están disponibles en muchas formas: cilíndricos verticales y horizontales; con tapa abierta y tapa cerrada; con fondo plano, fondo cónico, fondo inclinado y fondo abombado. Los tanques grandes suelen ser cilíndricos verticales, con fondo plano y techo fijo frangible o flotante, o bien tener esquinas redondeadas que se extienden desde la pared lateral vertical hasta el perfil inferior, para soportar la presión hidrostática . A veces se utilizan tanques construidos bajo tierra, denominados tanques de almacenamiento subterráneo (UST).

Los depósitos de agua pueden estar cubiertos, en cuyo caso se les denomina depósitos o embalses subterráneos o cubiertos. Los depósitos de agua cubiertos son comunes en las zonas urbanas.

Los tanques pueden montarse sobre un camión o un remolque articulado . El vehículo resultante se denomina camión cisterna (o simplemente camión cisterna). Los vagones cisterna son tanques montados sobre vagones de mercancías para el transporte ferroviario.

La palabra "tanque" originalmente significaba "lago artificial" y proviene de la India, quizás a través del portugués tanque . Puede tener alguna conexión con:

• Algunas palabras de la lengua india son similares a "tak" o "tanque" y significan " depósito de agua". En sánscrito, un estanque o depósito se llama tadaka . En gujarati , talao significa "lago artificial". Estos usos de la palabra se incorporaron al idioma inglés. ^{[ 2 ]}
• El verbo árabe istanqa`a اِسْتَنْقَعَ = "se [es decir, algún líquido] se acumuló y se estancó".

Si bien el acero y el hormigón siguen siendo las opciones más populares para los tanques, los tanques de plástico reforzado con fibra de vidrio , termoplástico y polietileno están ganando popularidad. Ofrecen menores costos de fabricación y mayor resistencia química, especialmente para el almacenamiento de productos químicos especializados . Existen varias normas relevantes, como la British Standard  4994 (1989), la DVS 2205 y la ASME RTP-1, que brindan recomendaciones sobre el espesor de la pared, los procedimientos de control de calidad, los procedimientos de ensayo, la acreditación, la fabricación y los criterios de diseño del producto final.

Algunos tanques de almacenamiento requieren un techo flotante, además del techo y la estructura fijos, o en su lugar. Este techo flotante sube y baja con el nivel del líquido dentro del tanque, reduciendo así el espacio de vapor por encima del nivel del líquido. Los techos flotantes se consideran un requisito de seguridad, así como una medida de prevención de la contaminación para muchas industrias, incluida la de refinación de petróleo.

Para poder utilizar las mediciones de volumen del tanque, normalmente se crea una tabla de capacidad utilizando estándares apropiados. ^{[ 3 ]} Cada fila de la tabla de capacidad contiene el valor del nivel de llenado y el valor de volumen correspondiente (y otros datos relacionados).

En Estados Unidos, los tanques metálicos en contacto con el suelo que contienen productos derivados del petróleo deben protegerse de la corrosión para evitar fugas al medio ambiente. ^{[ 4 ]} La técnica de control de la corrosión más eficaz y común para el acero en contacto con el suelo es la protección catódica . Fuera de Estados Unidos y en algunos lugares del país, se suelen utilizar cimentaciones elevadas para tanques con un acabado de mezcla de arena y betún. Este tipo de cimentaciones mantiene las placas inferiores del tanque libres de agua, previniendo así la corrosión.

Además de su diseño y aplicación, el mantenimiento y la inspección de los tanques de almacenamiento desempeñan un papel fundamental para garantizar su seguridad y eficiencia. La inspección periódica es esencial para identificar posibles problemas como corrosión, fugas, debilidades estructurales y el cumplimiento de las normativas ambientales. Estas inspecciones pueden variar en frecuencia y detalle según el tipo de tanque, el material almacenado y los requisitos reglamentarios aplicables en el lugar donde se utiliza. Por ejemplo, los tanques que almacenan materiales peligrosos pueden requerir inspecciones más frecuentes y exhaustivas que los utilizados para materiales no peligrosos. Los protocolos de mantenimiento, que incluyen limpieza, reparaciones y medidas preventivas, son igualmente importantes para prolongar la vida útil de los tanques y prevenir la contaminación ambiental o accidentes. Las tecnologías avanzadas, como la teledetección , las pruebas ultrasónicas y las herramientas de inspección robótica, como los drones operados a distancia , se emplean cada vez más para mejorar la eficacia y la seguridad de estos procesos de inspección. Comprender e implementar programas de inspección y mantenimiento adecuados es primordial para que los operadores de tanques de almacenamiento garanticen la fiabilidad operativa y el cumplimiento de las normas de seguridad. ^{[ 5 ]}

Varias regulaciones ambientales se aplican al diseño y operación de tanques de almacenamiento, a menudo dependiendo de la naturaleza del fluido que contienen. ^{[ 1 ]} En los EE. UU., las emisiones atmosféricas generalmente deben someterse a permisos de calidad del aire bajo la Ley Federal de Aire Limpio . La cuantificación de las emisiones potenciales de los tanques para fines de permisos se realiza con mayor frecuencia aplicando ecuaciones de emisión publicadas en el capítulo  7.1 del AP-42 de la Agencia de Protección Ambiental (Compilación de factores de emisión de contaminantes atmosféricos de fuentes estacionarias) .

Dado que la mayoría de los líquidos pueden derramarse o filtrarse incluso por la abertura más pequeña, se debe prestar especial atención a su manipulación segura. Esto generalmente implica la construcción de un dique de contención alrededor del tanque para que cualquier fuga quede contenida de forma segura.

Los tanques para petróleo crudo y combustibles derivados del petróleo se eligen según el punto de inflamación del material. Si el material no es un gas licuado, como el GLP , los tanques son atmosféricos y generalmente vienen en dos tipos:

1. Los tanques de techo fijo se utilizan para líquidos con puntos de inflamación muy altos (por ejemplo, fueloil , betún ). Los techos cónicos, abovedados y de paraguas son habituales. Estos tanques pueden aislarse y calentarse con serpentines de vapor para evitar que el producto se vuelva demasiado viscoso, lo que podría obstruir las tuberías y dificultar su bombeo. Los tanques de techo abovedado están diseñados para tanques con una presión de almacenamiento ligeramente superior a la atmosférica (por ejemplo, aceite residual ).
2. Los tanques de techo flotante se dividen generalmente en tanques de techo flotante externo (conocidos simplemente como tanques de techo flotante o tanques FR) y tanques de techo flotante interno (tanques IFR). Los tanques IFR se utilizan para líquidos con puntos de inflamación bajos (por ejemplo, combustible para aviones , gasolina , etanol ). Son esencialmente tanques de techo cónico con un techo flotante interno que sube y baja verticalmente junto con el nivel del líquido. Este techo flotante atrapa el vapor de los combustibles de bajo punto de inflamación. Los techos flotantes se sostienen mediante patas o cables. Los tanques FR no tienen techo fijo, ya que están abiertos en la parte superior, y solo tienen un techo flotante. En estos tanques se almacenan líquidos de punto de inflamación medio, como nafta , queroseno , diésel y petróleo crudo .

Los gases licuados (como el GLP, el butano , el propileno , etc.) pueden almacenarse en tanques esféricos (o esferas Horton).

Los códigos de clasificación típicos que se utilizan para los tanques en una refinería son:

• OSBL – depósitos fuera del límite de la batería
  • COT – tanques de petróleo crudo.
  • PIT – tanques de almacenamiento de producto e intermedios.
  • DESPACHO – tanques del área de despacho.
• SERVICIOS PÚBLICOS – depósitos en una zona de centrales eléctricas, para almacenamiento de agua, etc.
• ISBL – depósitos dentro del límite de la batería. Suelen ser depósitos pequeños que se encuentran en las unidades de producción de una refinería, como los depósitos de neutralización , los depósitos de agua, etc.

Los tanques químicos son contenedores de almacenamiento para productos químicos ampliamente utilizados en la industria química . Vienen en una variedad de tamaños y formas, y se utilizan para el almacenamiento estático y el transporte tanto de materias primas como de productos químicos terminados.

Un tanque químico se diseña necesariamente para un producto químico específico. Los productos químicos tienen potenciales de corrosión variables , por lo que el tamaño y las características de los tanques químicos son diversos. La resistencia química suele ser la prioridad principal en el diseño de tanques químicos. Los materiales seleccionados deben ser lo más resistentes posible al producto químico almacenado, dentro de los límites del diseño y la economía. Esto incluye la selección de elementos menores como juntas y materiales de tuberías . Otros parámetros a considerar son el calor, el frío, el vacío, la presión, la reactividad exotérmica y la naturaleza agresiva inherente del producto químico ( ácidos , cáusticos, etc.). La contención secundaria de derrames es una estrategia de respaldo que a veces se utiliza para mitigar la posible falla del contenedor primario. El perfil típico de un recipiente con contención secundaria es un recipiente primario con una carcasa exterior que lo envuelve con al menos el 100 % de su capacidad. Los recipientes secundarios están disponibles en polietileno , fibra de vidrio y metal. Se recomienda el uso de sistemas de tanques de contención secundaria para todos los productos químicos agresivos.

Se han producido numerosos fallos catastróficos en tanques de almacenamiento, siendo uno de los más notorios el ocurrido en Boston el 14 de enero de 1919. Un gran tanque, que solo se había llenado ocho veces, colapsó, y la consiguiente ola de melaza causó la muerte de 21 personas en las inmediaciones. El desastre de la melaza de Boston se debió a un diseño y una construcción deficientes, con una pared demasiado delgada para soportar las cargas repetidas del contenido. El tanque no se había probado antes de su uso llenándolo con agua, y además estaba mal remachado. El propietario del tanque, United States Industrial Alcohol Company , pagó 300.000 dólares (casi 4 millones de dólares en 2012) en concepto de indemnización a las víctimas o sus familiares.

Desde entonces se han producido muchos otros accidentes causados ​​por tanques, a menudo debido a soldaduras defectuosas o a acero de baja calidad . Los nuevos inventos han solucionado al menos algunos de los problemas más comunes relacionados con el sellado de los tanques. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Sin embargo, los tanques de almacenamiento también presentan otro problema, sorprendentemente, cuando están vacíos. Si se han utilizado para contener petróleo o productos derivados del petróleo, como gasolina , la atmósfera en los tanques puede ser altamente explosiva a medida que el espacio se llena de hidrocarburos . Si se inician nuevas operaciones de soldadura, las chispas pueden encender fácilmente el contenido, con resultados desastrosos para los soldadores. El problema es similar al de los depósitos vacíos de los buques cisterna , que ahora deben utilizar una capa de gas inerte para evitar la acumulación de atmósferas explosivas a partir de residuos.

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  Cilindros de oxígeno y gas MAPP
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  tanque de enfriamiento de leche
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  depósitos de combustible
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  tanque séptico
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  Camión cisterna
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  Varios tanques grandes en un aeropuerto. Para tener una idea de la escala, obsérvense las barreras de hormigón de la autopista.
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  Tanque de almacenamiento de combustible subterráneo para estación de servicio
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  depósito de combustible

• Acuario – Tanque transparente de agua para peces y especies acuáticas , también conocido como "pecera". 
• Tanque de lastre – Compartimento para almacenar lastre líquido 
• Tanque auxiliar : tanques externos utilizados para transportar combustible adicional en aviación. 
• Tanque de inmersión : atracción cuyo objetivo es arrojar a una persona a un tanque de agua. 
• Depósito de combustible : recipiente seguro para fluidos inflamables, por ejemplo, para un vehículo o un calentador de aceite. 
• Cilindro de gas – Recipiente cilíndrico para almacenar gas a presión 
• Esfera de Horton – Tanque esférico 
• Tanque de riego – Depósito de agua , en India, un lago o embalse artificial de cualquier tamaño. 
• Tanque de aislamiento – Tanque de privación sensorial 
• Tanque de almacenamiento de GNL – Tanque atmosférico para el almacenamiento de gas natural licuado 
• Tanque de agua de lluvia : contenedor para recoger y almacenar agua de lluvia. 
• Tanque giratorio – Dinámica de fluidos , utilizado para experimentos de mecánica de fluidos. 
• Tanque de buceo : Cilindro de gas comprimido a alta presión utilizado para almacenar y suministrar gas respiratorio para el buceo; un recipiente que contiene un suministro de aire para respirar bajo el agua. 
• Tanque de almacenamiento – Tanque de agua potable para animales , para dar de beber al ganado. 
• Estanque del templo – Pozos o depósitos construidos como parte del complejo del templo cerca de los templos indios , en la India, un pozo o depósito construido como parte de un complejo de templos 
• Tanque de almacenamiento subterráneo : Tanque de almacenamiento que está parcial o totalmente bajo tierra. 
• Tanque hermético al vapor : equipo para yacimientos petrolíferos para almacenar y ventilar gas. Páginas que muestran breves descripciones de los objetivos de redireccionamiento. 
• Tanque de agua – Contenedor para almacenar agua