Trabajo Paulo Ingenieria de Planta
Trabajo Paulo Ingenieria de Planta
Trabajo Paulo Ingenieria de Planta
ÁREA DE INGENIERÍA
CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL
TRABAJO PRÁCTICO
CÓDIGO: 216
CORREO ELECTRÓNICO:
pauloharrizandi@gmail.com
CÉDULA DE IDENTIDAD:V-10.621.57
LAPSO: 2020-1
INDICE
(Pág.)
Caratula…………………………………………………………………………. 1
Índice……………………………………………………………………………. 2
Introducción……………………………………………………………………. 3
Titulo, planteamiento del problema………………………………………. 4
……
Justificación, objetivos…………………………………………………..……… 5-6
Reseña histórica………………………………………………………………… 6-10
Análisis del gas de la planta…………………………………………………. 11-15
Procesamiento del gas……………………………………………………….. 15-33
Estudio de mercado…………………………………………………………… 33-35
Plantas de llenados del mercado interno venezolano……………………. 36-38
Arquitectura…………………………………………………………………….. 38-40
Estudio del impacto ambiental……………………………………………….. 41-54
Programa de monitoreo………………………………………………………. 54-58
Estudio de los riesgos………………………………………………………… 58-69
Descripción de equipos y accesorios…………………………………………. 69-75
Plantas de llenados del mercado interno venezolano……………………. 75-80
Evaluación económica financiera…………………………………………… 80-98
Cálculos………………………………………………………………………… 98-111
Conclusiones…………………………………………………………………… 120
Recomendaciones…………………………………………………………….. 121
Bibliografía……………………………………………………………………… 122
INTRODUCCION
limpias para evitar las contaminaciones del medio ambiente y a su vez aprovechar
del trabajo del personal de Planta. Se citan algunos casos ocurridos en la planta y
especificas de las diferentes áreas con las que cuenta la empresa como son: área
OBJETIVOS GENERALES
Analizar las causas por las que el sistema de compresores de la planta de
gas de la estación la victoria no han funcionado desde sus instalación
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Analizar la cantidad de gas que llega a diario a la planta y es quemado en el
me churrio
Alizar el consumo diario de gas de las dos turbinas
Analizar la distribución de los equipos pertinente en la separación del gas
Verificar si los equipos instalados son los más eficientes para buena
separación del gas.
Los equipos instalados son los necesarios para realizar una buena
separación.
El caso más sencillo de procesamiento del gas natural es removerle a este sus
componentes recuperables en forma de líquidos del gas natural (NGL) y luego
esta mezcla líquida separarla en LPG y NGL. Cuando del proceso se obtiene con
un alto grado de pureza C2, C3 y C4 se conoce como fraccionamiento.
El procesamiento del gas natural se puede hacer por varias razones:
Se necesitan para carga en la refinería o planta petroquímica materiales
como el etano, propano, butano.
El contenido de componentes intermedios en el gas es apreciable y es más
económico removerlos para mejorar la calidad de los líquidos.
El gas debe tener un poder calorífico determinado para garantizar una
combustión eficiente en los gasodomésticos, y con un contenido alto de
hidrocarburos intermedios el poder calorífico del gas puede estar bastante
por encima del límite exigido.
Se habla básicamente de tres métodos de procesamiento del gas natural:
Absorción, Refrigeración y Criogénico. El primero es el más antiguo y el menos
usado actualmente; consiste en poner en contacto el gas con un aceite, conocido
como aceite pobre, el cual remueve los componentes desde el C2 en adelante;
este aceite luego se separa de tales componentes. El método de refrigeración es
el más usado y separa los componentes de interés en el gas natural aplicando un
enfriamiento moderado; es más eficiente que el método de absorción para separar
del C3 en adelante. El proceso criogénico es el más eficiente de los tres, realiza
un enfriamiento criogénico (a temperaturas muy bajas, menores de -100°F) y se
aplica a gases donde el contenido de intermedios no es muy alto pero requiere un
gas residual que sea básicamente metano.
Proceso de Absorción
El esquema del proceso de absorción en el cual el gas se pone en contacto
en contracorriente con un aceite liviano a través de una torre absolvedora. El
contacto en la torre puede ser a través de platos o de un empaque. El gas debe
entrar a la torre frío para que se presente una mejor remoción de los componentes
de interés. El aceite usado para hacer la remoción entra a la torre por la parte
superior y se conoce como aceite pobre; cuando sale de la torre, por la parte
inferior, lleva los componentes removidos al gas y se conoce como aceite rico.
El gas que sale de la torre absolvedora es básicamente metano y se conoce
como gas residual. El aceite rico que sale de la absolvedora pasa a una columna
de estabilización que en este caso, libera al aceite rico del etano y el metano que
no pudo salir en la absolvedora; en este caso no se pretende obtener etano.
Cuando se necesita etano, el aceite rico pasa a una desmetanizadora y el fluido
que sale de esta pasa a una desetanizadora. El reflujo en la desentanizadora es
para mejorar la separación de metano y etano.
Proceso de Refrigeración.
En este caso la mezcla gaseosa se enfría a una temperatura tal que se
puedan condensar las fracciones de LPG y NGL. Los refrigerantes más usados en
este caso son freón o propano.
El gas inicialmente se hace pasar por un separador para removerle el agua
y los hidrocarburos líquidos. Al salir el gas del separador se le agrega glicol o
algún inhibidor de hidratos para evitar que estos se formen durante el
enfriamiento. Luego el gas pasa por un intercambiador donde se somete a pre-
enfriamiento antes de entrar al Chiller donde le aplica el enfriamiento definitivo
para llevarlo hasta aproximadamente -15°F.
Del Chiller el gas pasa a un separador de baja temperatura donde habrá
remoción del glicol y el agua, y los hidrocarburos, como mezcla bifásica, pasan a
una torre de fraccionamiento en la cual se le remueven los hidrocarburos livianos,
C1 básicamente, en forma gaseosa como gas residual que sale por la parte
superior; los hidrocarburos intermedios C2, C3, C4 y C5+ salen por la parte inferior
hacia almacenamiento si no se va hacer separación de, al menos, LPG y NGL, o
hacia fraccionamiento si es lo contrario.
Parte de los gases que tratan de salir de la torre fraccionadora son
condensados y reciclados para reducir el arrastre de hidrocarburos intermedios en
el gas.
El calentamiento en el fondo de la torre se hace para evaporar el metano y
el etano; reduciendo la presión y aumentando la temperatura se puede conseguir
una mejor separación del metano y el etano de la fase líquida.
Los niveles típicos de remoción de C3, C4, C5+ por este proceso son: C3
98%. Es posible recuperar pequeños porcentajes de C2 en 94%; C5+ 85%; C4
este tipo de plantas, pero está limitado por el hecho de que no es posible, con las
refrigerantes actuales, bajar la temperatura del gas antes de entrar a la
absolvedora a valores por debajo de -40°F aproximadamente.
La mayoría de las plantas usan freón como refrigerante y limitan la
temperatura del gas de entrada a -20°F, porque a temperaturas por debajo de este
límite las propiedades mecánicas del acero de las tuberías se ven afectadas.
Procesos Criogénicos.
Se caracterizan porque el gas se enfría a temperaturas de -100 a -150°F
(Temperaturas Criogénicas); en este caso se requiere que el gas después de la
deshidratación tenga un contenido de agua de unas pocas ppm, además se
necesita que el gas se pueda despresurizar para poderlo enfriar. Las plantas
criogénicas son la de mayor rendimiento en líquidos recobrados, son más fáciles
de operar y más compactas aunque un poco más costosas que las de
refrigeración (1). La selección de una planta criogénica se recomienda cuando se
presenta una o más de las siguientes condiciones (4).
Diagrama del procesamiento del Gas por Refrigeración.
Disponibilidad de caída de presión en la mezcla gaseosa
Gas pobre.
Se requiere un recobro alto de etano (mayor del 30%).
Poca disponibilidad de espacio.
Flexibilidad de operación (es decir fácilmente adaptable a variaciones
amplias en presión y productos).
Como el gas se somete a caída de presión, el gas residual debe ser
recomprimido y por esta razón la expansión del gas, en lugar de hacerse a través
de una válvula, se hace a través de un turbo expandir para aprovechar parte de la
energía liberada en la expansión.
La figura 80, es el esquema de un proceso criogénico para remoción de líquidos
de un gas.
El gas inicialmente se hace pasar por un separador de alta presión para removerle
los líquidos (agua y condensados). Luego se pasa por una unidad de
deshidratación para bajarle el contenido de agua a valores de ppm; por esto la
unidad de deshidratación debe ser de adsorción y el disecante del tipo mallas
moleculares.
De la unidad de deshidratación el gas intercambia calor con el gas que sale
de las desmetanizadora a aproximadamente -150°F y luego pasa a un separador
de baja temperatura. De este separador el líquido y el gas salen aproximadamente
a -90°F y el líquido entra a la desmetanizadora por un punto donde la temperatura
de esta sea aproximadamente -90°F. El gas que sale de este separador pasa por
el turbo expande donde la presión cae a unos 225 IPC y la temperatura cae a
-150°F y a esas condiciones entra a la desmetanizadora.
En la desmetanizadora la temperatura varía desde uno 40°F en el fondo,
donde hay una zona de calentamiento, y -150°F en el tope.
El gas que sale del tope a -150°F y 225 LPC intercambia calor con el gas
que sale de la unidad de deshidratación y luego pasa a un compresor que es
activado por el turbo expander, aprovechando parte de la energía cedida por la
expansión del gas, y luego otro compresor termina de comprimir el gas para
llevarlo a la presión requerida.
Como el gas se calienta por la compresión al salir del último compresor,
parte de este gas se usa para mantener el fondo de la desmetanizadora a 40°F y
el resto se hace pasar por un enfriador para llevarlo a la temperatura adecuada.
Todo este es el gas residual, que en su composición es básicamente metano.
El líquido que sale de la desmetanizadora son los componentes pesados
del gas y se envía a almacenamiento, o a fraccionamiento para obtener C2, C3 y
C4 (o LPG y NGL.
En una planta criogénica los rendimientos en componentes recuperados
son: C2 > 60%, C3 > 100% ≈ 90%.
Una observación final, acorde con las cifras de producción de gas que
presento PDVSA en su reciente Plan estratégico 2006- 2012, la producción de
gas natural para el año 2012 sería de apenas 11.500 MMPCD, un incremento de
solo 5.200 MMPCD, con respecto a la cifra de 2005, para tratar de cubrir el
déficit existente en el mercado interno, los proyectos de inyección de gas a los
yacimientos, los nuevos proyectos petroquímicos y nuevos requerimientos de
PDVSA (ver Plan 2005-2010).
PLANTAS DE LLENADOS DE CILINDROS DEL MERCADO INTERNO
VENEZOLANO
RAZON SOCIAL. NOMBRE DE LA PLANTA DIRECCION. ESTADO
CIUDAD TELÉFONO / FAX
RUMEGAS C.A. RUMEGAS KM.8, CARRETERA NACIONAL, SECTOR
COROZITO, PUERTO AYACUCHO. AMAZONAS PUERTO AYACUCHO 0248-
414.68.46
TIGASCO GAS LICUADO C.A. TIGASCO CARRETERA EL TIGRE- EL
TIGRITO, ZONA INDUSTRIAL EL TIGRE ANZOATEGUI EL TIGRE 0283-2412323
0283- 2412221
TIGASCO GAS LICUADO C.A. TIGASCO AV. INTERCOMUNAL
BARCELONA, SECTOR LAS GARZAS, PTO. LA CRUZ, BARCELONA
ANZOATEGUI PTO LA CRUZ 0281-2658595/9501 0281-2658102
VENGAS, S.A. VENGAS SUC ANACO AV. JOSÉ ANTONIO
ANZOÁTEGUI, TRONCAL 16 ANZOATEGUI ANACO 0282-4222504 0282-
4223353
VENGAS, S.A. VENGAS SUC BARCELONA ZONA INDUSTRIAL LOS
MONTONES, PARCELA 70B ANZOATEGUI BARCELONA 0281-2767637
VENGAS, S.A. VENGAS SUC EL TIGRE ZONA INDUSTRIAL,
AV.INTERCOMUNAL, VÌA LOS BOMBEROS, ANZOÁTEGUI, EL TIGRE,
ANZOATEGUI EL TIGRE 0283-2412189
PUERTO GAS. PUERTO GAS AV. INTERCOMUNAL BARCELONA,
SECTOR LAS GARZAS, PTO. LA CRUZ, BARCELONA ANZOATEGUI
BARCELONA (0281) 2860066 2862745 FAX 2861466
VENGAS, S.A. VENGAS SUC SAN FERNANDO DE APURE CARRETERA
NACIONAL BIRUACA-ACHAGUA APURE SAN FERNANDO DE APURE, 0247-
3645943
CORIGAS, C.A. CORIGAS, CA PARCELAS 18 Y 19, ENTRE CALLE 5 DE
JULIO Y CARRETERA SANTA CRUZ DE, ZONA INDUSTRIAL GUERE,
TURMERO.
ARAGUA TURMERO 0244-66397.73-FAX: 0244-6639546/-0414- 4635279
ESTEBITA GAS, C.A. ESTEBITA GAS PARCELA 2, AL LADO DEL
MERCADO MAYORISTA, AV PRINCIPAL MORITA I, MARACAY. ARAGUA
MARACAY 0243-2694316- 3472/4333
SUPLIDORA CENTRAL DE GAS, C.A. SUCEGAS, CA URBANIZACIÓN
INDUSTRIAL LOS TANQUE, VILLA DE CURA ARAGUA VILLA DE CURA 0244-
3889150
TROPIGAS, S.A.C.A. TROPIGAS SUC MARACAY CALLE GONZALITO
CON FINAL CALLE COROPO, ZONA INDUSTRIAL LOS GUERITOS, TURMERO.
ARAGUA MARACAY 0243-2692550 0243-269.2057
VENGAS, S.A. VENGAS SUC MARACAY CALLE 5, PARCELAS
12,13,14,15 Y 16, ZONA INDUSTRIAL GUIRE. ARAGUA MARACAY 0244-
6636666
EMEGAS, C.A. EMEGAS SANTA BARBARA SANTA BÁRBARA. BARINAS
SANTA BARBARA 0273-532.52.79
VENGAS, S.A. VENGAS SUC BARINAS AV. CUATRICENTENARIOS CON
AV. INDUSTRIAL BARINAS 0273-5465729
GIUNTA GAS. GIUNTA GAS CARRETERA CAICARA, CIUDAD BOLÍVAR,
CRUCE CON VÍA GUANIAMO. BOLIVAR CIUDAD BOLIVAR 0284-666.76.65
TIGASCO GAS LICUADO C.A. TIGASCO CALLE COLÓN Nº 130 ZONA
IUNDUSTRIAL SALANITA, CIUDAD BOLIVAR BOLIVAR CIUDAD BOLIVAR
0285-6511921/1881
TIGASCO GAS LICUADO C.A. TIGASCO CARRETERA TUNAPUI CON
CALLE MANZANARE URBANIZACIÓN INDUSTRIAL UNARE I PUERTO ORDAZ.
BOLIVAR PUERTO ORDAZ 0286-9511202/1338 0286-9513292.
TROPIGAS, S.A.C.A. TROPIGAS SUC PUERTO ORDAZ
PARCELAMIENTO INDUSTRIAL UNARE UNO, CARRERA TUNAPUY, PUERTO
ORDAZ. BOLIVAR PUERTO ORDAZ 0286-9513742 0286- 9510493
VENGAS, S.A. VENGAS SUC CIUDAD BOLIVAR PARCELA Nº 2
MANZANA, ZONA INDUSTRIAL LA SABANITA CALLE COLÓN BOLIVAR
CIUDAD BOLIVAR 0285-6517166
VENGAS, S.A. VENGAS SUC SAN FELIX PARCELAMIENTO N° 12,
URBANIZACIÓN INDUSTRIAL CHIRICA BOLIVAR SAN FELIX 0286-9341689
PLANTA DE GAS CARABOBO GAS CARABOBO KM. 25, CARRETERA
NACIONAL VALENCIA-BEJUMA. CARABOBO TOCUYITO 0241-8942058
SERVICIO DE GAS C.A. SERVIGAS ZONA INDUSTRIAL, URBANIZACIÓN
LA SORPRESA, CALLE LA FLECHA, PUERTO CABELLO. CARABOBO
PUERTO- CABELLO 7631045
SERVICIO DE GAS C.A. SERVIGAS ZONA INDUSTRIAL CARABOBO,
8VA TRANSVERSAL, N° 79-81, VALENCIA CARABOBO VALENCIA 7631045
TODO GAS PLANTA. TODO GAS URBANIZACIÓN NEPE ENTRE CALLE
HERMOGENES CHACIN Y RUFINO GONZALEZ FINAL DE LA CALLE PPAL.
ZONA INDUSTRIAL, GUACARA. CARABOBO VALENCIA 0245-5716183/8820
0245-7188120/ 0245- 5714128 0414-3400679/
Practica:
Utilización de la planta de GLP.
Simulacro de fuga de gas
Actuación del sistema contra incendio
Utilización de los extintores en fuego vivo.
El Gas Licuado de Petróleo adquirido para su envasado provendrá directamente
desde la planta de la estación la victoria.
Se contará con un tanque estacionario, tres bombas de transferencia de GLP,
un punto de recepción desde el camión tanque, cuatro puntos de llenado de
cilindros, y una compresora. Adicionalmente existirá un tanque pulmón de
aproximadamente 300 galones al cual se depositará los restos de GLP de los
cilindros vacíos.
El camión tanque ingresará por una de las puertas y se estacionará junto a la
boca de llenado del tanque estacionario, conforme a lo especificado en el capítulo
de seguridad industrial el operador del camión deberá inmovilizar el camión
mediante unos tacos de madera. Antes de efectuar las conexiones de las
mangueras tanto al punto de llenado como al punto de compensación de vapores
el conductor debe conectar el camión tanque al punto de tierra además de
preparar su extintor contra incendio.
El trabajador responsable de recibir el GLP también deberá preparar su equipo
contra incendio. En el caso de presentarse alguna dificultad, que no permita
continuar con el envasado de GLP, sea por problemas en la válvula de salida del
tanque cisterna o en las válvulas de los tanques estacionarios de recepción,
deberá comunicarse de inmediato, para iniciar las maniobras que posibiliten
corregir este problema.
El trasiego de GLP se efectuará por bombeo desde el camión tanque, mediante
conexiones de manguera para succión de GLP líquido y retorno de vapores de
GLP del tanque estacionario al camión tanque. Ambas instalaciones fijas próximas
a las mangueras de trasiego estarán provistas de válvulas de cierre de
emergencia, en cumplimiento del DS 27-94-EM Art. 51.
El GLP será descargado en el tanque estacionario a través de una válvula de
llenado tipo válvula de retención (DS 27-94-EM Art. 137). Finalizada la descarga
del producto el camión tanque procederá a retirarse de la planta.
Una vez que ingresan los camiones de reparto de cilindros a los distribuidores
de gas, se estacionarán al lado derecho de la plataforma de llenado con el fin de
descargar los restos de GLP de los cilindros vacíos hacia el tanque pulmón, esta
descarga se realizará poniendo los cilindros de cabeza para que por acción de la
gravedad el GLP salga de dichos cilindros, una vez que el tanque pulmón tenga
almacenado un volumen aproximado del 80% de su capacidad el contenido será
trasegado hacia el tanque estacionario mediante una bomba con un motor de 5
HP de potencia.
Finalizado este proceso un trabajador procederá a hacer el control de calidad
de los cilindros a fin de detectar las fallas más comunes que se presentan, por
ejemplo válvulas, casquetes y asas en mal estado y repararlos. Una vez que los
cilindros han sido reparados, éstos pasan al área de prueba de hermeticidad, esta
prueba consiste en llenar los cilindros con agua hasta un 80% de su volumen y
luego mediante una compresora inyectarles aire hasta 200 psi de presión. Una vez
que los cilindros pasan esta prueba serán llevados al área de limpieza y pintado
de cilindros donde se les pintara con el color y logotipo respectivo pasando
finalmente a la plataforma de llenado de cilindros.
Una vez que los cilindros están en la plataforma de llenado, la carga de GLP a
estos se efectuará por bombeo desde el tanque estacionario que estará provisto
de una válvula interna de exceso de flujo en su conexión de salida (DS 27-94-EM
Art. 137). El llenado de los cilindros se efectuará a un régimen de 1.8 galones por
minuto, la cantidad será controlada de forma semiautomática mediante válvulas de
llenado y balanzas, con este régimen de flujo, el tiempo para llenar un cilindro de
10 kg. Será de 3 minutos aproximadamente. Para evitar daños en la bomba por
bajo flujo, se instalará una válvula de retorno automático al tanque estacionario; la
compresora será utilizada para los automáticos de control de peso, es decir,
estarán conectadas al sistema de las balanzas para que cuando lleguen al peso
indicado de 5, 10 ó 45 kg, se accione y corte el flujo de GLP hacia los cilindros de
gas.
Luego de haber sido llenados los cilindros estos pasarán nuevamente un control
de calidad teniendo en cuenta que los cilindros de 5 kg no deben exceder 2,5% y
5% de su peso, los cilindros de 10 kg deberán estar en el rango de 1% de su peso
total. De no cumplir estas características los de 45 kg entre los cilindros pasarán
nuevamente al área de descarga para ser vaciados totalmente y ser nuevamente
llenados. Si cumplen con los requerimientos de peso, el cilindro pasará a la
plataforma de despacho de cilindros. El almacenamiento de los cilindros llenos se
hará solamente en posición vertical y apoyada en sus bases; el almacenamiento
de los cilindros de 5 kg y 10 kg llenos, se hará hasta en dos niveles.
El diagrama de flujo del proceso de la planta envasadora se encuentra en el anexo
Nº 3.
5.3. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS Y ACCESORIOS
5.3.1 PLATAFORMA DE ENVASADO
La posición de la plataforma de envasado al interior de la planta se ha diseñado
considerando un radio de giro de 6,00 m para las camionetas de venta de cilindros
y de 11,00 m para el camión tanque que abastecerá de GLP a la planta
Considerando el volumen de cilindros que se venderán al mes los cuales son
aproximadamente: 900 cilindros de 5 kg, 4800 cilindros de 10 kg y 300 cilindros de
45 kg, y también el número de días laborables (22) en el primer año, diariamente
se requerirá envasar:
cilindros de 5 Kg.
cilindros de 10 Kg.
cilindros de 45 Kg.
Además se sabe que los cilindros de 5 y 10 Kg. se pueden almacenar en dos
niveles, por lo tanto se requerirá espacio para 21 cilindros de 5 kg, 110 cilindros de
10 kg. y 41 cilindros de 45 kg.
Entonces se requerirá espacio para almacenar 21+110+41=172 cilindros de gas
los cuales estarán almacenados en filas de a dos con un espacio de separación de
0,80 m.
Considerando esta cantidad de cilindros y el largo del tanque estacionario de GLP
se construirá una plataforma de llenado de 14,30 m de ancho y 5,00 m de largo,
con espacio suficiente para almacenar hasta 50 cilindros de 45 kg, 238 cilindros de
10 kg y 110 cilindros de 5 kg.
5.3.2 TANQUE ESTACIONARIO
La planta dispondrá de un tanque estacionario de 12000 galones de capacidad (en
volumen de agua), considerando que el tanque se llena al 85% de su capacidad,
tendremos un almacenamiento de 10200 galones, a esto le restaremos
aproximadamente un 5% por concepto de merma con lo cual tendremos un total
de 9600 galones de GLP como volumen útil de almacenamiento.
Se ha determinado que diariamente se envasará un volumen aproximado de 2000
galones de GLP, por lo tanto el tanque estacionario abastecerá a la planta por 5
días útiles; para prevenir problemas de abastecimiento el tanque deberá ser
llenado cada 3 o 4 días útiles de trabajo con un volumen aproximado de compra
de 7000 galones de GLP, esto para tener un stock de reserva de 2600 galones,
suficiente para tener operativa la planta durante un día y medio.
Las características del tanque estacionario se resumen en el siguiente cuadro:
Capacidad 12000 galones USA
Material Acero de 1” de espesor
Diámetro 2,40 m
Longitud parte cilíndrica 8,50 m
Diámetro de tapas semiesféricas 2,40 m
Presión de diseño 250 psi
Presión de prueba 375 psi
Presión de trabajo 160 psi
En general, las tuberías para GLP serán de acero al carbono ASTM A53-
GrB o ASTM A106 Gr11 schedule 80 roscadas. Adicionalmente las
empaquetaduras de las tuberías serán de material resistente al fuego y al GLP
garantizando su hermeticidad, su punto de fusión debe de estar por encima de los
800 ºC. Asimismo se contará con accesorios como válvula interna, válvula de
exceso de flujo, válvula de sobrepaso (llamada también de desvío, bypass),
válvula de llenado, válvula de cierre de emergencia (shut off), válvula pull away,
válvulas para el llenado semi automático de cilindros, válvula de alivio medidor
rotatorio (rotary gauge), etc.
5.3.3 CONSIDERACIONES PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LA
PLANCHA DE ACERO DEL TANQUE
Asumiendo un radiografiado al 100% de las uniones soldadas con
resultados satisfactorios y considerando las siguientes fórmulas:
Donde:
P Presión del diseño 250 psi
S: Máximo valor de esfuerzo mecánico que puede ser sometido un acero al carbono
ASTM-285 Gr C 13750 lb/pulg2
E Eficiencia en las juntas (1,0), radiografías al 100% positivo
R Radio externo del equipo (en pulgadas) = 47,24”
Así mismo, según la tabla B del anexo 4, para un tanque cuyo diámetro
exterior es de 2,40 m se puede asignar 1 rociador por tapa semiesférica de 120º
de ángulo de pulverización.
Por lo tanto el total de rociadores que debe instalarse para enfriamiento del
tanque será de 17 rociadores conforme se indica en el cálculo siguiente:
Número total de rociadores:
5/línea x 3 líneas + 1/tapa x 2 tapas = 17
5.5. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE RESERVA DE AGUA
La planta envasadora cuenta con red de agua pública y además existe una
compañía de bomberos a menos de 30 minutos del lugar, por lo que considerando
lo prescrito en el artículo 73º inciso 4 del Decreto Supremo Nº 27-94-EM, se llega
a la conclusión que se necesita disponer de almacenamiento en el sitio para 1
hora de abastecimiento continuo de agua contra incendio.
Entonces, la capacidad de reserva de agua (VT), se daría en la condición
de operar el sistema de enfriamiento del tanque y la activación de una de las
mangueras contra incendio, por lo que su composición estaría en función a la
siguiente estructura: VT = VR + VG
donde:
VR = Volumen para enfriamiento de tanque (rociadores)
VG = Volumen para agua contra incendio (gabinete contra incendio)
Considerando la información obtenida en el procedimiento de cálculo de flujo de
agua para enfriamiento detallado en el numeral 4.1.1 se tiene:
VR = (221,45 gpm) x (60 min/hora) x (1m3/264,17 gal) x 1 hora
VR = 50,30 m3
Del mismo modo considerando la información obtenida como exigencia de flujo de
agua en los extremos de la manguera contra incendio de 125 gpm. Indicado en el
numeral 4.1.2 y 4.1.3, se tiene:
VG = (125,00 gal/min) x (60 min/hora) x (1m3/264,17 gal) x 1 hora
VG = 28,39 m3
De donde se obtiene:
VT = 50,30 + 28,39 = 78,69 m3
En consecuencia la planta envasadora deberá contar como mínimo, con una
reserva de agua total de 78,69 m3 de capacidad que permita afrontar un posible
incendio de 1 hora de duración continua.
5.6. CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LAS BOMBAS PARA EL SISTEMA
CONTRA INCENDIO
5.6.1 BOMBA PARA LOS GABINETES CONTRA INCENDIOS
Una forma rápida de determinar la potencia del motor de la bomba que será
empleado en el suministro de agua para los gabinetes contra incendio es usar el
nomograma del anexo 6, para el cual se debe considerar el caudal (Q =125,00
gpm) y la presión (P =75 psi) requeridos; tabulando estos datos y sabiendo que
una presión de 75 psi nos da una altura dinámica de aproximadamente 52 m,
podemos determinar que para una bomba de 3600 RPM se requiere una bomba
con un motor de 15 HP, pero por razones de seguridad se debe aproximar al
inmediato superior, entonces tendremos una bomba con un motor de 17,5 HP de
potencia.
5.6.2 BOMBA PARA EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DEL TANQUE
ESTACIONARIO.
Como en el caso anterior la forma rápida de determinar la potencia del motor de la
bomba que será empleado en el suministro de agua para los rociadores de
enfriamiento del tanque de almacenamiento estacionario es usar el nomograma
del anexo 6; debemos considerar el caudal (Q =221,45 gpm) y la presión (P =30
psi) requeridos; tabulando estos datos y sabiendo que una presión de 30 psi nos
da una altura dinámica de aproximadamente 21 m, podemos determinar que para
una bomba de 3600 RPM se requiere una bomba con un motor de 12 HP, pero por
razones de seguridad se debe aproximar al inmediato superior, entonces
tendremos una bomba con un motor de 15 HP de potencia.
VI. SEGURIDAD INDUSTRIAL
Resguardar la integridad de los trabajadores y de las instalaciones de la planta es
parte fundamental de la Seguridad Industrial; este capítulo describe los posibles
escenarios donde el trabajador podría sufrir algún accidente, también la seguridad
referente a la posición del tanque estacionario y los avisos de seguridad que
existirán en la planta, también describe los equipos de protección personal para
los trabajadores y los equipos de protección industrial, tanto interna como externa
para la protección de la planta en sí.
6.1. SEGURIDAD INDUSTRIAL
Se ha considerado evitar condiciones adversas en el local de la planta
envasadora de GLP, que bajo determinadas circunstancias provocaría en los
operarios enfermedades específicas o agravar defectos orgánicos preexistentes.
El aspecto preventivo y de control de los factores involucrados en el deterioro de la
salud de los trabajadores debido a las condiciones ambientales, es competencia
de la Higiene Industrial.
En la Planta Envasadora de la estación la victoria, podrían presentarse los
siguientes agentes ambientales:
6.1.1 AGENTES FÍSICOS
En este grupo se consideran los niveles de ruido elevados en la zona de envasado
y el peligro de trabajar con GLP a presión durante las operaciones de envasado.
6.1.2 AGENTES QUÍMICOS
La posible contaminación por absorción de pintura pulverizada en el área de
pintado. Para minimizar dicho riesgo se deberá contar con ropa de trabajo
adecuado, uso de guantes y máscaras respiratorias.
6.2. INSTALACIONES Y EQUIPOS DE SEGURIDAD
Para efectos de operar la planta en las mejores condiciones de seguridad, se
tomará en cuenta el siguiente sistema y equipos:
6.2.1 SEGURIDAD POR CRITERIOS DE UBICACIÓN
Según el D.S. 27-94-EM en el título 7 del artículo 73 dice que para la instalación
de tanques estacionarios en plantas envasadoras, se tendrá en cuenta las
distancias mínimas en metros, relacionadas en función al volumen de los tanques
y no a la capacidad de almacenamiento; por lo tanto como la capacidad de
almacenamiento del tanque estacionario es de 12000 galones, entonces se
ubicará a mas de 12 m de la edificación a construirse y de los linderos de la
propiedad.
6.2.2 AVISOS DE SEGURIDAD
Se deberá mantener en lugares visibles de la planta los letreros con instrucciones
de manejo y seguridad respecto al GLP. Dichos letreros serán pintados de
acuerdo a la NTP Nº 339.009 con letras rojas y fondo blanco, con las siguientes
inscripciones:
PROHIBITIVAS
- Se prohíbe fumar - Prohibido hacer fuego abierto dentro de la planta. - Se
prohíbe el paso de vehículos o personas no autorizadas - Se prohíbe el paso a
esta zona a personal no autorizado
PREVENTIVAS
- Velocidad máxima 20 km/h. - No opere sin la conexión puesta a tierra. - Peligro
gas inflamable. - Apague el motor, radio y equipos eléctricos de su vehículo. -
Calzar el vehículo con tacos para inmovilizarlo en la carga y descarga.
6.2.3 IDENTIFICACIONES
6.2.3.1 TUBERÍAS
Todas las tuberías conductoras de GLP, aire, agua para consumo y contra
incendio y para instalaciones eléctricas serán pintadas con colores de acuerdo a la
NTP 399.009.
Color Descripción
Rojo Amarillo ocre Aluminio Azul Tubería de agua contra incendio GLP
claro Verde en fase gaseosa GLP en fase líquida
Aire Agua para consumo humano
Es decir
(503086.89 + 27179.63)/2 =265132.86 bolívares
El cual se pagará en 5 años con una aportación anual de 53026.57 más el
respectivo interés que variará de acuerdo a la deuda como se detalla a
continuación:
AÑO Aportación bs Interés TOTAL DEUDA
(13%)
0 265132.87
1 53026.57 34467.27 87493.84 212106.09
2 53026.57 27573.81 80600.38 159079.73
3 53026.57 20680.36 73706.95 106053.14
4 53026.57 13786.92 66813.49 53026.57
5 53026.57 6893.46 59920.03 0,00
7.7. DEPRECIACIÓN
De acuerdo al D.S. Nº 043-95-EF las depreciaciones se computarán a partir
del mes en que los bienes sean utilizados en la generación de rentas gravadas.
Los edificios y construcciones se deprecian a razón de 3% anual. Los demás
bienes se depreciarán de acuerdo a:
Maquinaria y equipo utilizados por las actividades mineras, petroleras y de
construcción; excepto, muebles, enceres y equipos de oficina: vida útil 5
años; depreciación anual 20%
Vehículos de transporte: vida útil 5 años; depreciación anual 20%
Equipo de procesamiento de datos: vida útil 5 años, depreciación anual
20%
Otros bienes de capital fijo: vida útil 10 años, depreciación anual 10%
Las construcciones se depreciarán en 30 años y para nuestro caso esto será de
1467,25 dólares por año y como el proyecto es a 10 años, entonces el valor de la
construcción al finalizar el proyecto se calculará del siguiente modo:
Valor del terreno: 32357.50 bs
Valor de las obras civiles: 105152.87 bs
Depreciación anual: 3154.59 bs
Horizonte del proyecto: 10 años
Depreciación acumulada en 10 años: 31545.88 bs
Valor al finalizar el proyecto: 105152.87 + 32357.50 – 3154.59
Valor de la construcción al finalizar el proyecto: 134355.78 bs
Año Equipos Instalac. Equipo Otros P.C. Mueb. Obras Pipa Tanque Cami Total
Mecán. Mecán. sseguri Equipo Civiles ón
d s
1 2424,00 891,04 2975,3 2570,0 180,00 30,00 1467,25 3621,1 2800 16958,77
8 0 0 ,00
2 2424,00 891,04 2975,3 2570,0 180,00 30,00 1467,25 3621,1 2800 16958,77
8 0 0 ,00
3 2424,00 891,04 2975,3 2570,0 180,00 30,00 1467,25 9000,00 3621,1 2800 25958,77
8 0 0 ,00
4 2424,00 891,04 2975,3 2570,0 180,00 30,00 1467,25 9000,00 3621,1 2800 25958,77
8 0 0 ,00
5 2424, 891,0 2975,3 2570, 180, 30,0 1467, 9000, 3621, 2800 25958,
8 ,
Año Equip Insta Equi Otro P.C Mue Obras Pipa Tanqu Cami Total
os lac. poss s . b. Civiles e ón
Mecá Mec eguri Equi
n. án. d pos
00 4 00 00 0 25 00 10 00 77
6 30,0 1467, 9000 3621, 14118
0 25 ,00 10 ,35
7 30,0 1467, 9000 3621, 14118
0 25 ,00 10 ,35
8 30,0 1467, 3621, 5118,
0 25 10 35
9 30,0 1467, 3621, 5118,
0 25 10 35
1030,001467,253621,105118,35
7.8. INGRESOS
El ingreso esta dado por la venta del gas envasado en sus tres presentaciones
de 5, 10 y 45 kg. Se ha determinado que en promedio un distribuidor vende al día
3 cilindros de 5 kg, 8 cilindros de 10 kg y 3 cilindros de 45 kg, Considerando que
se tendrán 10 distribuidores para estos productos y 10 distribuidores adicionales
sólo para cilindros de 10 kg entonces mensualmente se venderá:
10 x 3 x 30 = 900 cilindros de 5 kg
20 x 8 x 30 = 4800 cilindros de 10 kg
10 x 3 x 30 = 900 cilindros de 45 kg.
Cilindros de 45 kilogramos
Se estima un crecimiento anual de 10% en el 2do año, 15% en los
siguientes 2 años, 10% en el 5to año, 5% en los 3 años siguientes y 2% en los 2
últimos años.
Por efecto del crecimiento del mercado durante el primer y segundo año se
tendrá que comprar materia prima cada 3 días, del tercer al sexto año cada 2 días
y del séptimo al décimo año diariamente, esto porque se debe contar con una
reserva de GLP de 2000 galones aproximadamente para dos días de trabajo
adicional como prevención a cualquier falla por parte del proveedor; es por esta
razón que se ha considerado la compra de un camión tanque (pipa) de 4000
galones (en volumen de agua) con lo que la reserva de GLP en la planta se
extenderá dos días adicionales.
La pipa tendrá un costo de 45000 dólares. Es necesario señalar que el
camión será adquirido de segunda mano a un precio aproximado de 12000
dólares y el tanque con sus accesorios tendrá un costo de 23000 dólares.
La proyección de los ingresos por concepto de ventas se muestra a
continuación:
INVERSIÓN FIJA
ESTUDIOS PRE-OPERATIVOS Cant. unitario Parcial Total %
Estudio de Mercados Ingeniería del 2500,00 2500,00 0,89
Proyecto y EIA
TERRENO
Terreno 1505 10,0 15050,00
15050,00 5,45
OBRAS CIVILES
Edificación 20757,47
Cisterna de agua de 92,00 m3 2201,33
Cerco perimétrico 7456,45
Plataforma de llenado de cilindros 6524,43
Zona de tanque estacionario 1153,61
Instalaciones sanitarias 2926,97
Instalaciones eléctricas 1957,44
Techo estructural 3940,00
CUADRO Nº 11 DETALLE DE INVERSIÓN FIJA
INVERSIÓN FIJA
Puertas 916,44
Ventanas 1074,17
48908,31 17,71
TANQUE DE
ALMACENAMIENTO
1 tanque de 12000 gal con 36211,00
instrumentos
36211,00 13,11
EQUIPOS MECÁNICOS
Bomba blackmer con su motor 3 2540 7620,00
Balanzas semi-automáticas de 4 700 2800,00
llenado
Balanza de re-pesaje 1 1700 1700,00
12120,00 4,39
INSTALACIONES MECÁNICAS
Línea y válvula para GLP 4000,00
Manguera Dayco para GLP 5 7,20 36,00
Adaptador manual de llenado 5 9,85 49,25
Adaptador de llenado M pool x 5 10,89 54,45
1/4" MNPT x 6"
Válvula de cierre rápido de 1/2" 5 46,10 230,50
Línea para aire 85,00
CUADRO Nº 11 DETALLE DE INVERSIÓN FIJA
INVERSIÓN FIJA
4455,20
CILINDROS
Cilindros de 5 kg 200 9,75 1950,00
Cilindros de 10 kg 2000 9,5 19000,00
Cilindros de 45 kg 400 74 29600,00
50550,0018,31
EQUIPOS DE SEGURIDAD
EQUIPOS DE SEGURIDAD
Overoles 10 16,50 165,00
Protectores para el oído 8 3,50 28,00
14876,88 5,39
OTROS EQUIPOS
Equipo para pintado de 1860,00
cilindros
Grupo electrógeno de 20 kw 10990,00
12850,00 4,65
EQUIPO AUTOMOTRIZ
Camión repartidor 2 7000 14000,00
14000,00 5,07
MUEBLES Y ENCERES
muebles y enceres 300,00
Equipos de Oficina 900,00
(computador)
1200,00 0,43
EQUIPOS DE SEGURIDAD
TOTAL 233993,53 84,75
IV a(9%) 42118,84 15,25
TOTAL GENERAL 276112,37 100,00
ANEXO Nº 1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL CAMIÓN REPARTIDOR DE
CILINDROS DE LA PLANTA ENVASADORA DE GLP.
CLASE CAMIÓN CAMIÓN
MODELO HD 65 4000 corto HD 65 4000 largo
CARROCERÍA DE FABRICA CHASIS/CABINA CHASIS/CABIA
PROCEDENCIA Corea Corea
DIMENSIONES Y PESOS
Longitud total de chasis (mm) 4915 5925
Altura (mm) 2265 2285
Ancho máximo de cabina (mm) 1900 1900
Distancia entre ejes (mm) 2550 3375
Voladizo posterior (mm) 1290 1475
Voladizo delantero (mm) 1075 1075
Donde: % = eficiencia
Para nuestro caso la eficiencia será del 85%
Luego evaluando los datos disponibles se tiene:
HB = Altura dinámica (carga de trabajo de la bomba)
= Densidad del agua
g = coeficiente de gravedad
QT = Caudal total de refrigeración
De estos datos se determinarán el caudal total de refrigeración (QT) y la altura
dinámica o carga de trabajo de la bomba (HB).
1. CAUDAL TOTAL DE REFRIGERACIÓN (QT)
Para la determinación del caudal total de refrigeración, se considerará el
caudal obtenido para un rociador por el número de rociadores requeridos para
enfriar el tanque de 12000 galones.
QT = Caudal de un rociador x Número de rociadores requeridos
QT = 6,57 gpm / rociador x 17 rociadores = 111,69 gpm
QT = 0,00705 m3/seg
1. ALTURA DINÁMICA O CARGA DE TRABAJO DE LA BOMBA (HB)
Para la determinación de la altura dinámica se empleará la fórmula siguiente:
donde:
hftotal : Pérdida de carga
P2 : Presión en la salida del rociador = 30 psi = 206841 N/m2
V2 : Velocidad de flujo de agua a la salida de los rociadores
Z2 : Altura de rociadores respecto a la bomba = 2,20 m
P1 : Presión en el nivel de toma de agua en la cisterna = 0,00 psi
V1 : Velocidad de flujo de agua en la cisterna = 0,00 m/seg
Z1 : Altura toma de agua en cisterna respecto a bomba = -2,45 m
: Densidad del agua = 1000 kg/m3
g : Coeficiente de gravedad = 9,8 m/seg2
Para el cálculo correspondiente, se requiere determinar previamente, la velocidad
de flujo de agua a la salida de los rociadores (rociador más alejado de la bomba)
[V2] y la pérdida de carga en el recorrido del agua por la tubería
2.1 Cálculo de la velocidad del flujo de agua a la salida del rociador mas
alejado de la bomba [V2].
Para el cálculo de la velocidad de flujo de agua a la salida del rociador se
empleará la siguiente fórmula.
Q = AxV2
donde:
Q : Caudal en el extremo del rociador (0,00705 m3/seg)
A : Sección interna de la tubería
A = 0,00114 m2
Donde:
f : Coeficiente de fricción
De la tubería.
De donde:
La rugosidad relativa
Leq. 1 acc = L x D
hftotal = 120,31 m
hftotal = 91,40 m
P2 = 206841 kg.m/seg2
= 1000 kg/m3
g = 9,8 m/seg2
V2 = 6,175 m/seg
Z2 = 2,20 m
Z1 = -2,45 m
P = HB . ρ . g . Q
Por lo tanto la potencia teórica del motor de la bomba sería el inmediato superior
(17,5 HP) pero como siempre se da un margen de error entonces se tendrá que
escoger un motor más grande, es decir una bomba con un motor de 20 HP de
potencia.
Teórica =HB x ρ x g QT
Donde: % = eficiencia
g = coeficiente de gravedad
QT = 0,0158 m3/seg
donde:
Q = AxV2
donde:
A = 0,003167 m2
donde:
f : Coeficiente de fricción
De la tubería.
La rugosidad relativa
= 0,0007
Leq. 1 acc = L x D
hƒtotal = 41,25 m
P2 = 517102,5 kg.m / s2
= 1000 kg/m3
g = 9,8 m/seg2
V2 = 4,989 m/seg
Z2 = 1,00 m
Z1 = -2,45 m
P = HB . ρ .g . Q
Al igual que para los rociadores de enfriamiento del tanque estacionario para este
caso la potencia teórica del motor de la bomba sería el inmediato superior (17,5
HP) pero como siempre se da un margen de error entonces se tendrá que escoger
un motor más grande, es decir una bomba con un motor de 20 HP de potencia.
CONCLUSIONES
http://es.wikipedia.org/wiki/Municipio_P%C3%A1ez_(Apure,_Venezuela)
http://paez-apure.gob.ve/