SISTEMA DE MANIPULACIÓN DE FUELÓLEO – DISEÑO Y CONSIDERACIONES

Last updated on noviembre 2nd, 2022 at 02:58 pm

El sistema de manipulación del fuelóleo desempeña un papel fundamental en el almacenamiento y el transporte de fuelóleo. Incluye otras funciones como el bunkering, la carga/descarga y la transferencia.

 Los combustibles pesados, como el fuelóleo pesado (HFO), el fuelóleo pesado de bajo azufre (LSHS) y el fuelóleo de alto rendimiento (HPS), se descargan habitualmente desde una barcaza, una instalación costera o un buque cisterna. 

Dado que algunos de los fuelóleos son de alta viscosidad,  el calentamiento es in situ mediante un calentador eléctrico de inmersión en línea. O bien, si la caldera de vapor in situ está disponible, se utiliza el vapor extraído de la tubería principal de vapor de los servicios públicos. 

Los fuelóleos pesados se almacenan en los depósitos con calentadores de bobina de suelo. Calentar el aceite mediante el vapor que pasa por las bobinas del suelo. En ausencia de las calderas de vapor, ya sea en línea o para calentadores de tipo de inmersión con bridas. Los calentadores eléctricos de inmersión también se utilizan para reducir la viscosidad de los fuelóleos. 

Principales componentes del sistema

Un sistema típico de manipulación de fuelóleo consiste en estaciones de descarga con bombas que descargan el fuelóleo pesado hacia los tanques de almacenamiento. Un separador centrífugo separa los lodos de los sistemas de bombeo de aceite.  Por lo general, una bomba centrífuga se monta en un patín para transferir el combustible. Pasa por filtros finos y colador para eliminar aún más los contaminantes.  El combustible se transfiere desde los tanques de almacenamiento para satisfacer la necesidad inmediata del consumidor. Desde refinerías, centrales eléctricas u otras instalaciones industriales. Patín de pulido de combustible o unidad de filtración y calentamiento (normalmente vapor de la tubería principal de vapor de la empresa pública o calentador eléctrico de inmersión tipo calentador de aceite en línea).

En algunas zonas en las que el clima es más frío, se requiere un sistema de trazas de calor. Eficiente para las tuberías y válvulas, sistema de aislamiento térmico para evitar las pérdidas de calor del combustible. El sistema de instrumentación incluye un medidor de nivel de fuelóleo de tipo radar, un sistema de distribución de energía y un separador de aceite y agua para eliminar cualquier condensación.

A veces, cuando el combustible se transfiere del tanque de almacenamiento al tanque de día. Es posible que tenga que pasar por una estación de presurización de aceite antes de ser enviado a los quemadores para su combustión. Los tanques de día no son obligatorios si los tanques de almacenamiento están cerca de las calderas. 

Consideraciones de diseño del sistema de manipulación del fuelóleo

El tanque de almacenamiento a granel puede ser subterráneo o en la superficie. Este tanque, que recibe el combustible a través de una conexión de llenado, cuenta con control de nivel y de fugas. La siguiente consideración importante en el diseño es el patín de transferencia de fuelóleo dúplex. Esta es la disposición más común para los sistemas que tienen dos bombas lado a lado. La primera bomba se dimensiona en función del funcionamiento completo del sistema y la segunda es una bomba de retardo o de reserva. 

El patín de pulido de combustible mantiene la calidad del combustible y su función va más allá de aquella de los patines de filtración. Además de quitar las partículas también elimina el agua a través de un separador. 

Para dimensionar y diseñar el sistema, el proceso empieza por determinar la cantidad de aceite necesaria en todo el sistema. Esto podría estar determinado por el código, los requisitos del seguro para los sistemas de misión crítica y los requisitos del propietario o del operador. El siguiente paso es determinar el tamaño de los tanques de día que se encuentran cerca de los generadores o de los quemadores en el caso de una caldera. Tras la determinación del tamaño, un análisis de la frecuencia de bombeo ayuda a determinar el tamaño de las bombas. Depende de la rapidez con la que tengamos que mover el combustible a través del sistema y de la tasa de consumo de los generadores en los picos de carga. La información obtenida en este paso se utilizará para determinar la tasa de transferencia de combustible, que se usará para calcular el tamaño de las tuberías y las válvulas del sistema.

Reglas para el dimensionamiento de los tanques:

Para dimensionar el tanque de almacenamiento, hay que tener en cuenta algunos factores: 

Como la cantidad de combustible utilizable. Hay que tener en cuenta el 10 % de la merma, que es la superficie del tanque. Si no puede ser llenado con combustible, la brecha del tubo de caída (que es el combustible en la parte inferior del tanque que no puede ser bombeado por las bombas de transferencia porque el tubo de caída está a unos pocos pies por encima de la parte inferior del tanque) debe ser tomada en cuenta.

La regla general es alrededor del 10 % de la capacidad del tanque. 

Normalmente, el 5 % es para probar y emplear el combustible. Por lo tanto, el tanque tiene que dimensionarse a un volumen calculado X 125 %, mientras que la NFPA 110.5.5.2 ahora pide el 133 % del tiempo de funcionamiento de diseño. 

Reglas para el dimensionamiento de las bombas:

Para dimensionar las bombas, hay que tener en cuenta el peor escenario posible. En caso de que los generadores o quemadores estén completamente cargados, se debe considerar la rapidez con la que el combustible debe moverse de un punto a otro del sistema y que todos los generadores están funcionando.

Una sola bomba debe tener un tamaño de 2 a 3 veces la tasa de combustión. Si una sola bomba alimenta varios tanques de día, hay que tener en cuenta la tasa de combustión de todos los generadores. Los limitadores de caudal pueden utilizarse para restringir el flujo en un solo tanque cuando se utilizan varios tanques de día. Las bombas de desplazamiento positivo tienen la ventaja de proporcionar un flujo constante incluso si hay contrapresión. 

Sistema de pulido de combustible:

Con la innovación en el patín de pulido de combustible. Es cada vez más importante a medida que pasa el tiempo. Cada vez son más comunes los sistemas de mayor tamaño, con mayor capacidad de almacenamiento de combustible y gasóleo de muy bajo contenido en azufre. Plantea problemas de almacenamiento a largo plazo. 

El colador de combustible elimina los contaminantes grandes, mientras que el filtro primario proporcionará la primera capa de filtración seguida de un centrifugado. Este separa los sólidos del agua y elimina el 30 % de los contaminantes.  El sistema de coalescencia también es necesario para eliminar las gotas de agua y fusionar los sólidos en un deflector cónico. La filtración final la proporciona el filtro de combustible de 2 micras.

Otra parte común del patín de pulido de combustible es el calentador eléctrico de inmersión en línea que calentará el fuelóleo para suministrarlo en el punto de servicio a las temperaturas requeridas. A veces, los calentadores de inmersión eléctricos con bridas también se utilizan instalados en los tanques de día, mientras que en los sistemas más pequeños el calentador de inmersión forma parte del patín de pulido. 

Controles del sistema de fuelóleo

El panel de control principal está situado cerca del patín de la bomba dúplex, e interactúa con las bombas, los detectores de fugas situados en los tanques de día y en los de almacenamiento, además de los interruptores de nivel en el tanque de día. 

Normalmente, se utilizan los cuatro ajustes del interruptor de nivel, es decir, bajo, alto, para encender y apagar la bomba. Los modernos sistemas de control o paneles de control digitales se basan en controles lógicos programables y microprocesadores. Puede manejar un gran número de entradas y salidas, tales como la detección de fugas en las tuberías, múltiples sensores de nivel en los tanques principales y de día, y manejar alarmas y eventos. 

En el caso de los sistemas de misión crítica, es cada vez más frecuente que el sistema de control del fuelóleo interactúe con el sistema de automatización del edificio (BAS) o el sistema de gestión del edificio (BMS).