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Taller 1 Luis F Martinez - Recubrimientos

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE RECUBRIENTO PARA UN TANQUE DE

ALMACENAMIENTO DE CRUDO

MATERIA: RECUBRIMIENTOS

ESPECIALIZACIÓN EN GESTIÓN DE INTEGRIDAD Y CORROSIÓN

AUTOR: LUIS FERNANDO MARTINEZ SUAREZ C.C 1.098.637.772

1. DATOS Y CARACTERÍSTICAS DEL TANQUE

Se requiere proteger contra la corrosión un tanque que almacena petróleo crudo a una
temperatura de 80 centígrados. En estudios realizados a este fluido y se han encontrado
concentraciones de agua equivalentes al 20% en volumen, presencia de cloruros y
sulfuros.

El tanque tiene 14 metros de diámetro y 8 metros de altura

• Defina la especificación técnica del esquema de protección interna y externa para


sacar a licitación el mantenimiento de este equipo.
• Defina cantidades para cada tipo de recubrimiento a utilizar con el objeto de
cuantificar los costos que se deben presupuestar para tal fin.

8 MTS

14 MTS DIAMETRO
2. ESQUEMA DE RECUBRIMIENTO PARA EL EXTERIOR E INTERIOR.

PREPARACIÓN
SUPERFICIE IMPRIMANTE BARRERA ACABADO
DE SUPERFICIES

Acabado de
dos
Imprimación epoxi con componentes
Imprimación de
fosfato de zinc de dos de
silicato de zinc (etílo)
EXTERIOR componentes y altos poliuretano
curado por humedad
SSPC -SP5 Metal sólidos, rápido curado y alífático
de dos componentes
CUERPO blanco repintable incluso a acrílico para
para exterior de
(sanblasting) bajas temperaturas para exterior de
TECHO tanques espesor entre
exterior de tanques tanques
3 y 4 mils. Marca
espesor de 7 mils. espesor de 2
SIGMAZINC 158
MARCA SIGMAFAST 278 mils. Marca
SIGMADUR
550

INTERIOR
TECHO SSPC -SP5 Metal Revestimiento epoxi fenólico novolaca, sin disolventes, de dos
blanco componentes curado con aminas. Para interior de tanques. Con
FONDO (sanblasting) un espesor de película seca 20 mils Marca NOVAGUARD 840
CUERPO

Fuente: Autor

3. ESQUEMA RECUBRIMIENTOS EXTERNO.

3.1 IMPRIMANTE: SIGMAZINC 158 Imprimación de silicato de zinc (etílo) curado


por humedad de dos componentes.

PRINCIPALES CARACTERISTICAS

• Adecuado como sistema de imprimación en varios sistemas de pintura basados


en resinas insaponificables
• Puede soportar temperaturas de substrato desde -90°C (-130°F) hasta 400°C
(750°F), bajo condiciones normales de exposición atmosférica
• Buen curado a baja temperatura
• Buena resistencia al impacto y a la abrasión
TABLA 1 DATOS BASICOS

Temperatura del substrato y condiciones de aplicación

• La temperatura del substrato durante la aplicación y el curado deberá


estar por encima de -5°C (23°F) siempre y cuando el substrato esté seco
y libre de hielo.
• La temperatura del substrato durante la aplicación no superará los 50°C
(122°F)
• La temperatura del substrato durante la aplicación y el curado deberá
estar al menos 3 ºC (5 ºF) por encima del punto de rocío.
• La humedad relativa durante el curado estará por encima de 50%

TABLA 2 DATOS ADICIONALES

3.2 BARRERA: SIGMAFAST 278 Imprimación epoxi con fosfato de zinc de dos
componentes y altos sólidos, rápido curado y repintable incluso a bajas
temperaturas.
PRINCIPALES CARACTERISTICAS

• Imprimación/capa intermedia epoxi para sistemas de protección


anticorrosivo.
• Cura a temperaturas sobre -5°C (23°F).
• Rápido curado para producción.
• Fácil aplicación mediante pistola sin aire

TABLA 3 DATOS BASICOS.

Temperatura del substrato y condiciones de aplicación

• La temperatura del substrato durante la aplicación y el curado estará al


menos 3 ºC (5 ºF) por encima del punto de rocío.
• La temperatura del substrato durante la aplicación y el curado estará por
encima de -5°C (23°F) el substrato estará seco y libre de hielo.
TABLA 4. DATOS ADICIONALES

3.3 ACABADO: SIGMADUR™ 550 acabado de dos componentes de


poliuretano alífático acrílico.

PRINCIPALES CARACTERISTICAS

• Cura a temperaturas sobre -5°C (23°F).


• Resistente a salpicaduras de aceites minerales y vegetales, parafinas,
productos de petróleo alifáticos y productos químicos suaves.
• Se puede repintar incluso después de una larga exposición atmosférica.
• Sin límite de repintabilidad.

TABLA 5. DATOS BASICOS.


Temperatura del substrato y condiciones de aplicación

• Substrate temperature during application at -5°C (23°F) is acceptable;


provided the substrate is free from ice and dry.
• La temperatura del substrato durante la aplicación y el curado estará al
menos 3 ºC (5 ºF) por encima del punto de rocío.
• La humedad relativa durante la aplicación y el curado no será superior a
85.

4. CANTIDADES PARA UTILIZAR EN EL ESQUEMA EXTERNO

Recubrimiento externo

Datos:

• Recubrimiento Imprimante: SIGMAZINC 158 Imprimación de silicato de


zinc (etílo) curado por humedad de dos componentes, 65% solidos.

Pintura 65% sólidos


Eficiencia 80%
ESP: 3 mils

𝒎𝟐
Rendimiento teórico de recubrimiento: 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙%𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒔ó𝒍𝒊𝒅𝒐𝒔 [ 𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔]
𝒈𝒂𝒍

𝟗𝟕,𝟓 𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙𝟔𝟓 = 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔

Como se requiere que sea a un EPS de 3 mils:


𝟗𝟕,𝟓𝒎𝟐
𝒈𝒂𝒍 𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟑 𝒎𝒊𝒍𝒔
= 𝟑𝟐, 𝟓 𝒈𝒂𝒍 𝒂 𝟑 𝒎𝒊𝒍𝒔

El rendimiento práctico es: 𝑹𝑷 = 𝑹𝑻𝒙 𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂

𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑷 = 𝟑𝟐, 5𝑥0,8 = 𝟐𝟔 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟑 𝒎𝒊𝒍𝒔

Cantidad de galones que se requieren para proteger el exterior del tanque con las
siguientes dimensiones:
Diámetro externo (D)= 14m
Altura (h)=8m

≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑒𝑐ℎ𝑜 + á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜


𝝅𝑫𝟐
≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = ( 𝟒
)+ 𝝅∗𝑫∗𝒉
𝝅(𝟏𝟒)𝟐
≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = ( ) + 𝝅 ∗ 𝟏𝟒 ∗ 𝟖 = 𝟓𝟎𝟓, 𝟕𝟗 ≈ 𝟓𝟎𝟔𝒎𝟐
𝟒

con un área de 506 𝒎𝟐 :

506𝑚2
≫ 𝑸𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒐 = = 𝟏𝟗, 𝟒𝟔 𝒈𝒂𝒍𝒐𝒏𝒆𝒔
𝑚2
26
𝑔𝑎𝑙

Asumiendo que el precio de 1 galón de este recubrimiento SIGMAZINC 158 Imprimación


de silicato de zinc (etílo) curado por humedad de dos componentes, 65% solidos tiene un
precio de $95.000 por galón, para el área externa que requerimos de 506 𝒎𝟐 y 20 galones
será el costo total:

≫ 𝑷𝒓𝒆𝒄𝒊𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 95 ,000𝑥20 = $𝟏, 𝟗𝟎𝟎. 𝟎𝟎𝟎

¿Cuántos mils en espesor de película húmeda (EPH) debería estar aplicando el


operario para cumplir con la especificación?

𝐸𝑃𝑆 3
𝑬𝑷𝑯 = = = 𝟒, 𝟔 𝒎𝒊𝒍𝒔
%𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 65 %

• Barrera: SIGMAFAST 278 Imprimación epoxi con fosfato de zinc de dos


componentes y altos sólidos, rápido curado y repintable incluso a bajas
temperaturas, 80 % solidos

Barrera 80% sólidos


Eficiencia 80%
ESP: 7 mils

𝒎𝟐
Rendimiento teórico de recubrimiento: 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙%𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒔ó𝒍𝒊𝒅𝒐𝒔 [𝒈𝒂𝒍 𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔]

𝟏𝟐𝟎 𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙𝟖𝟎 = 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔

Como se requiere que sea a un EPS de 3 mils:


𝟏𝟐𝟎𝒎𝟐
𝒈𝒂𝒍 𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟕 𝒎𝒊𝒍𝒔
= 𝟏𝟕, 𝟏𝟒 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟕 𝒎𝒊𝒍𝒔

El rendimiento práctico es: 𝑹𝑷 = 𝑹𝑻𝒙 𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂


𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑷 = 𝟏𝟕, 4𝑥0,8 = 𝟏𝟑, 𝟗𝟐 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟕 𝒎𝒊𝒍𝒔

Cantidad de galones que se requieren para proteger el exterior del tanque con las
siguientes dimensiones:
Diámetro externo (D)= 14m
Altura (h)=8m

≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑒𝑐ℎ𝑜 + á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜

𝝅𝑫𝟐
≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = ( 𝟒
)+ 𝝅∗𝑫∗𝒉
𝝅(𝟏𝟒)𝟐
≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 =( ) + 𝝅 ∗ 𝟏𝟒 ∗ 𝟖 = 𝟓𝟎𝟓, 𝟕𝟗 ≈ 𝟓𝟎𝟔𝒎𝟐
𝟒

con un área de 506 𝒎𝟐 :

506𝑚2
≫ 𝑸𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒐 = = 𝟑𝟔, 𝟑𝟓 𝒈𝒂𝒍𝒐𝒏𝒆𝒔
𝑚2
13,92
𝑔𝑎𝑙

Asumiendo que el precio de 1 galón de la barrera SIGMAFAST 278 Imprimación epoxi


con fosfato de zinc de dos componentes, 80% solidos tiene un precio de $75.000 por
galón, para el área externa que requerimos de 506 𝒎𝟐 y 37 galones será el costo total:

≫ 𝑷𝒓𝒆𝒄𝒊𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 75 ,000𝑥37 = $𝟐, 𝟕𝟕𝟓. 𝟎𝟎𝟎

¿Cuántos mils en espesor de película húmeda (EPH) debería estar aplicando el


operario para cumplir con la especificación?

𝐸𝑃𝑆 7
𝑬𝑷𝑯 = = = 𝟖, 𝟕 𝒎𝒊𝒍𝒔
%𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 80 %

• Acabado: Acabado de dos componentes de poliuretano alífático acrílico,


55 % solidos

Acabado 55% sólidos


Eficiencia 80%
ESP: 2 mils

𝒎𝟐
Rendimiento teórico de recubrimiento: 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙%𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒔ó𝒍𝒊𝒅𝒐𝒔 [ 𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔]
𝒈𝒂𝒍
𝟖𝟐,𝟓 𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙𝟓𝟓 = 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔

Como se requiere que sea a un EPS de 2 mils:


𝟖𝟐,𝟓𝒎𝟐
𝒈𝒂𝒍 𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟐 𝒎𝒊𝒍𝒔
= 𝟒𝟏, 𝟐𝟓 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟐 𝒎𝒊𝒍𝒔

El rendimiento práctico es: 𝑹𝑷 = 𝑹𝑻𝒙 𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂

𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑷 = 𝟒𝟏, 𝟐𝟓 𝑥0,8 = 𝟑𝟑 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟐 𝒎𝒊𝒍𝒔

Cantidad de galones que se requieren para proteger el exterior del tanque con las
siguientes dimensiones:
Diámetro externo (D)= 14m
Altura (h)=8m

≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑒𝑐ℎ𝑜 + á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜

𝝅𝑫𝟐
≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = ( 𝟒
)+ 𝝅∗𝑫∗𝒉
𝝅(𝟏𝟒)𝟐
≫ 𝑨𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 =( ) + 𝝅 ∗ 𝟏𝟒 ∗ 𝟖 = 𝟓𝟎𝟓, 𝟕𝟗 ≈ 𝟓𝟎𝟔𝒎𝟐
𝟒

con un área de 506 𝒎𝟐 :

506𝑚2
≫ 𝑸𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒐 = = 𝟏𝟔 𝒈𝒂𝒍𝒐𝒏𝒆𝒔
𝑚2
33
𝑔𝑎𝑙

Asumiendo que el precio de 1 galón de la barrera Acabado de dos componentes de


poliuretano alífático acrílico, 55% solidos tiene un precio de $80.000 por galón, para el
área externa que requerimos de 506 𝒎𝟐 y 16 galones será el costo total:

≫ 𝑷𝒓𝒆𝒄𝒊𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 240 ,000𝑥16 = $𝟑, 𝟖𝟒𝟎. 𝟎𝟎𝟎

¿Cuántos mils en espesor de película húmeda (EPH) debería estar aplicando el


operario para cumplir con la especificación?

𝐸𝑃𝑆 2
𝑬𝑷𝑯 = = = 𝟑, 𝟔 𝒎𝒊𝒍𝒔
%𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 55 %
5. ESQUEMA DE PINTURA INTERNA

Capa interna: NOVAGUARD 840, revestimiento epoxi fenólico novolac 100% sólidos, sin
disolventes, de dos componentes, curado con aminas.

Principales Características

✓ Adecuado para ambientes de aguas residuales con alta carga de H2S.


✓ Adecuado para ser usado sobre acero imprimado o directamente sobre
hormigón/mampostería.
✓ Buena visibilidad gracias al color claro.
✓ Apariencia lisa y brillante.
✓ Reduce el riesgo de incendio y explosión.
✓ Adecuado para almacenamiento de gasolinas sin plomo
✓ Buena resistencia a disolventes y a una amplia gama de productos químicos.
✓ Excelente resistencia al crudo hasta 120°C (250°F)
✓ Se puede aplicar con equipo de pistola sin aire de alimentación simple (60:1)

Acero al carbono: limpieza mediante chorro abrasivo a grado SSPC-SP10 ó ISO-SA2½ ,


perfil de rugosidad 50 – 125 µm (2.0 – 5.0 mils).

Temperatura del substrato y condiciones de aplicación

✓ La temperatura del substrato durante la aplicación y el curado deberá estar por


encima de 5°C (41°F).
✓ La temperatura del substrato durante la aplicación y el curado deberá estar al menos
3 ºC (5 ºF) por encima del punto de rocío.

3.1 CANTIDADES PARA UTILIZAR EN EL ESQUEMA INTERNO

Recubrimiento interno

Datos:

Pintura 100% sólidos


Eficiencia 75%
ESP: 20 mils

𝒎𝟐
Rendimiento teórico de recubrimiento: 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙%𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒔ó𝒍𝒊𝒅𝒐𝒔 [ 𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔]
𝒈𝒂𝒍

𝟏𝟓𝟎𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟏, 𝟓𝒙𝟏𝟎𝟎 = 𝒈𝒂𝒍
𝒂 𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔

Como se requiere que sea a un EPS de 20 mils:


𝟏𝟓𝟎𝒎𝟐
𝒈𝒂𝒍 𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑻 = 𝟐𝟎 𝒎𝒊𝒍𝒔
= 𝟕, 𝟓 𝒈𝒂𝒍 𝒂 𝟐𝟎 𝒎𝒊𝒍𝒔

El rendimiento práctico es: 𝑹𝑷 = 𝑹𝑻𝒙 𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂


𝒎𝟐
≫ 𝑹𝑷 = 𝟕, 5𝑥0,75 = 𝟓, 𝟔 𝒈𝒂𝒍 𝒂 𝟐𝟎 𝒎𝒊𝒍𝒔

Cantidad de galones que se requieren para proteger el interior del tanque con las
siguientes dimensiones:
Diámetro externo (D)= 14m
Asumiendo un calibre de lámina de 3/16”=0,188”=0,00477m
Diámetro interno = 𝑫𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒏𝒐 = 𝑫𝒆𝒙𝒕𝒆𝒓𝒏𝒐 − 𝟐(𝒆𝒔𝒑) = 𝟏𝟒 − 𝟐(𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟕𝟕) =
𝟏𝟑, 𝟗𝟗𝒎

Altura (h)=8m
≫ 𝑨𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 + á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑒𝑐ℎ𝑜 + á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑢𝑒𝑟𝑝𝑜

𝝅𝑫𝟐
≫ 𝑨𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = 𝟐 ( 𝟒
)+ 𝝅∗𝑫∗𝒉
𝝅(𝟏𝟑, 𝟗𝟗)𝟐
≫ 𝑨𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 = 𝟐 ( ) + 𝝅 ∗ 𝟏𝟑, 𝟗𝟗 ∗ 𝟖 = 𝟔𝟓𝟗, 𝟎𝟒 ≈ 𝟔𝟓𝟗𝒎𝟐
𝟒

con un área de 659 𝒎𝟐 :

𝑨 659𝑚2
≫ 𝑸𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐𝒓 = = = 𝟏𝟏𝟕, 𝟔 𝒈𝒂𝒍𝒐𝒏𝒆𝒔
𝑹𝒑 𝑚2
5,6
𝑔𝑎𝑙

Asumiendo que el precio de 1 galón de este recubrimiento Novaguard 840 tiene un


precio de $100.000 por galón, para el área interna que requerimos de 659 𝒎𝟐 y
125,5 galones será el costo total:

≫ 𝑷𝒓𝒆𝒄𝒊𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 100,000𝑥118 = $𝟏𝟖. 𝟎𝟎𝟎. 𝟎𝟎𝟎

¿Cuántos mils en espesor de película húmeda (EPH) debería estar aplicando


el operario para cumplir con la especificación?

𝐸𝑃𝑆 20
𝑬𝑷𝑯 = = = 𝟐𝟎, 𝟔𝟏 𝒎𝒊𝒍𝒔 𝒅𝒆 𝑬𝑷𝑯
%𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 97%

TABLA 6. Presupuesto
Recubrimiento Capa 1 Capa 2 Capa 3 Cantida Valor total
d (gal)
Interno $ 18,000,000 118 $18,000,000
Externo $ 1,900.000 $ 2. 275.000 $ 3,840.000 20 $8.015.000
+37+16
Total 191 $26.015.000

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