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OBJETIVO / PROPÓSITO GENERAL
Analizar las actividades, equipos, fluidos y la normativa técnica y legal
inherentes a la aforación de tanques, para facilitar la capacitación de
operadores de plantas, en la determinación confiable y segura de la
cantidad y calidad de los hidrocarburos líquidos, en el proceso de recibo,
almacenamiento y despacho de dichos hidrocarburos.
DEFINICIÓN
Aforación de Tanques:
Es la actividad que comprende la determinación de la cantidad y calidad de
los hidrocarburos líquidos contenidos en un tanque, a través de las
mediciones del nivel de líquido, del agua libre y de la temperatura, así como
también con la toma de las muestras representativas de éste y la obtención
de sus propiedades mediante análisis de laboratorio; siguiendo las normas
técnicas, legales y de seguridad establecidas.
TANQUES DE ALMACENAMIENTO PARA
HIDROCARBUROS LÍQUIDOS
PARTES DE UN TANQUE
Punto de Referencia:
Es un punto fijo o marca ,cerca o en la parte superior del tanque que se está
midiendo. Este punto puede ser una placa pequeña fijada al interior de la boca de
aforo , un surco delgado de corte horizontal en el interior de ella, o la punta de un
trozo de metal que se ha fijado a la pared del tanque y que entra un corto trecho
en la boca de aforo, pero que no está en contacto con ella.
PARTES DE UN TANQUE
Profundidad o Altura de Referencia:
Es la distancia desde el punto de referencia hasta el fondo del tanque o hasta la
placa de referencia o nivel cero
.Esta distancia debe ser estampada
preferiblemente en el techo del tanque ,cerca de la boca de aforo.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE AFORACIÓN
- Cintas de medición.
- Termómetro digital.
- Pasta para medir agua libre.
- Pasta para determinar el nivel de liquido en los productos blancos.
- Toma muestras.
- Libreta para registro de medidas en sitio.
- Boletas de aforo.
- Linternas (a prueba de explosión).
- Cesta para transportar equipos.
- Tablas de calibración de tanques.
- Normas y procedimientos API y ASTM.
- Tablas 5A , 5B, 6A y 6B de ASTM.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE AFORACIÓN
Cintas de Medición
Especificaciones
Descripciones
Material
Acero material resistente a la corrosión.
Longitud
Continua y con un largo de acuerdo con la altura
del tanque que se desea medir.
Ancho
De 9,5 a 12,7 mm de 3/8 a 1/2 pulgadas.
Espesor
De 0,20 a 0,30 ó de 0,008 a 0,012 pulgadas.
Características
Carrete o Manivela resistentes, montadas en
una armazón o caja y con cable de puesta a
tierra.
Terminal de la Cinta
Graduación de la
Cinta
Provisto con un cierre, resorte u otro sistema
que permita fijarse a la plomada. Un cierre de
resorte giratorio evita la ruptura de la cinta.
Debe estar graduada en metros, cm y mm con
una precisión de 0,32 cm por cada 30,8 mt a 60º
F (15,56ºC), de tal forma que el extremo de la
plomada, cuando se fije a la cinta, corresponda
al punto cero de la escala.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE AFORACIÓN
Plomadas de Medición
Especificaciones
Descripciones
Material
Resistente a la corrosión.
Longitud
Plomadas cónicas de 6 a 12 pulgadas; tipo
barra de 18 pulgadas como mínimo.
Diámetro
1 pulgada (2,54 m).
Peso
56,8 grs (20 onzas).
Orificio y Ojo
Integrado a la plomada, preferiblemente
reforzado para evitar desgaste.
Punta
Cónica y resistente para evitar deterioros al
contacto con otros metales.
Escala
Con divisiones de al menos 1/8 pulgadas (3.175
mm), con una precisión hasta 0.8 mm y con un
cero “0” correspondiente con la punta de la
plomada o barra.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE AFORACIÓN
Termómetro Tipo Taza Modelo 59F
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE AFORACIÓN
Pasta de Medición de Agua Libre
De color Amarillo y se torna Rojo Brillante al contacto con el agua.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE AFORACIÓN
Pasta de Medición de Nivel de Líquido (Productos Blancos)
Que intensifica su color de color Rosado al entrar en contacto con el Producto
ROSADO
ROSADO
BRILLANTE
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE AFORACIÓN
Toma de Muestras
NORMAS API
Procedimientos de Medición Natural:
Manual of Petroleum measurement Standards.
- Medición de tanques.
- Determinación de la temperatura.
- Muestreo.
- Densidad.
- Agua y Sedimento.
PARTES DEL PROCESO
- Medición del nivel del líquido.
- Medición de la temperatura.
- Medición del agua libre y sedimento en el fondo del tanque.
- Toma de muestras:
- Medición de la gravedad API.
- Determinación del agua y sedimento en suspensión.
- Medición de las otras propiedades asociadas a la calidad del crudo o
producto.
- Cálculos de crudo o producto bruto y neto contenido en el tanque.
- Certificados de calidad y cantidad.
MEDICIÓN DEL NIVEL DEL LÍQUIDO
Medición Directa o de Inmersión (“Innage”):
- Este método consiste en bajar la cinta de medición con la plomada, al interior del
tanque, hasta tocar ligeramente el fondo o la placa nivel cero del mismo.
- El nivel del líquido se determina por la longitud de la cinta mojada ,cuya lectura se
llama medida directa.
MEDICIÓN DEL NIVEL DEL LÍQUIDO
Medición Directa o de Inmersión (“Innage”):
Procedimiento:
-Verifique que el tanque no tenga líneas abiertas.
-Abra la boca de aforo con cuidado: Vuelva la cara para evitar la inhalación de
gases.
-Baje la cinta con su plomada , previa conexión del cable de puesta a tierra y
untado con la pasta detectora de nivel ,si se esta aforando productos blancos,
deslizando la cara lisa de la cinta sobre el borde de la boca de aforo, hasta
que la plomada toque ligeramente el fondo del tanque. Sostenga el carrete
con una mano y baje la cinta lentamente entre el dedo pulgar y el dedo índice
de la otra mano.
No se debe permitir que la plomada golpee duro el fondo ,lo cual ,lo cual
contribuye a error en la medición ,porque se ladea la plomada.
-Recoger la cinta con el carrete hasta que aparezca la parte donde el líquido
dejó la marca que indica su nivel.
MEDICIÓN DEL NIVEL DEL LÍQUIDO
Medición Directa o de Inmersión (“Innage”):
Procedimiento (continuación):
- Anotar con exactitud la medida en metros, centímetros y milímetros (pies,
pulgadas, octavos).
-Limpiar la cinta con estopa mientras que la retira completamente; dejar caer
el líquido dentro de la boca de aforo y evitar que se ensucie el techo.
-Repetir los pasos anteriores hasta que dos medidas coincidan, tomándose
éstas últimas como medidas oficiales y desechar las otras.
-Cerrar la boca de aforo para cumplir con las normas de seguridad y
desenganchar el cable de puesta a tierra de la cinta de medición.
-Desconectar la plomada de la cinta, cargar el equipo de tal manera que
permita bajar del tanque con una mano libre.
-Notificar al supervisor cambios o alteraciones en el nivel o cuando éste se
aproxime a su máxima medida.
MEDICIÓN DEL NIVEL DEL LÍQUIDO
Medición Directa
Es la medición directa del líquido en el tanque.
Pto.. de Referencia
Cinta de Medición
Boca de Aforo
Boca de
Aforo
Nivel del Líq.
Altura
del líquido
Plomada
Placa de Ref.
(Datum Plate)
Cinta Graduada
Pto. de
Referencia
MEDICIÓN DEL NIVEL DEL LÍQUIDO
Medición Directa
Es la medición directa del líquido en el tanque.
Pto.. de Referencia
Cinta de Medición
Boca de Aforo
Verificar/Cotejar
Nivel del Líq.
Altura
del líquido
Plomada
Placa de Ref..
(Datum Plate)
•
Altura de Ref. observada con la indicada
en la tabla.
•
Medidas obtenidas
Automático
•
Tomar un mínimo de 3 medidas o las
necesarias hasta que dos coincidan en
1/8’ (3 mm)
con
el
Sist.
MEDICIÓN DEL NIVEL DEL LÍQUIDO
Mediciones Directa
Nivel del
Líquido
Medición Correcta
Nivel del
Líquido
Medición Incorrecta
Nivel del
Líquido
Medición Incorrecta
MEDICIÓN DEL NIVEL DEL LÍQUIDO
Medición de Agua Libre
Pto. de
Referenci
a
Pto .de
Referencia
Nivel del
Producto
Plomada
Pasta
para
Medir
Agua
Corte de
Agua Nivel de
Agua
Método de Medida Directa
(“Innage”)
Nivel del
Producto
Corte de
Agua
Nivel de Acumulaciones
del Fondo
Agua
Método de Medida Indirecta
(“Outage”)
TOMA DE TEMPERATURAS
Número de Lectura:
El número de lecturas que debe tomarse en un tanque, depende de la altura
del líquido contenido en el mismo, excluyendo la altura del agua libre, si
existiera.
En la siguiente tabla se especifica el número de lecturas y los niveles en los
cuales se deben tomar las mismas.
TOMA DE TEMPERATURAS
Número de Lectura:
Profundidad del
Líquido en el Tanque
Nº de Lecturas
Niveles de Profundidad para
Toma de Muestras
Más de 15 pies (5
mts).
Tres (3)
1ra. Tres pies debajo de la superficie
del líquido.
2da. En la mitad de la profundidad
del líquido.
3era. Tres pies sobre el fondo o
sobre el agua libre, si la hay.
De 10’ a 15’ (2 a 5
mts).
Dos (2)
1era. Tres pies debajo de la
superficie del líquido.
2da. Tres pies sobre el fondo o sobre
el agua libre, si la hay.
Menos de 10’ (3 mts).
Una (1)
En la mitad de la profundidad del
líquido
MEDICIÓN DE TEMPERATURA
Tubo de Aforo
Nivel Superior
Contenido
del Tanque
Nivel del líquido
> 10 pies
< 10 pies
< 5 Mbls.
Mitad
X Tcio. Superior
Nivel Medio
Mitad
X Tcio. Medio
Nivel Inferior
Mitad
X Tcio. Inferior
Medio Sup. (1/6)
x
Medio (1/2)
x
x
x
Medio Inf. (5/6)
x
TOMA DE MUESTRAS
Definición:
La toma de muestra es el procedimiento mediante el cual se obtiene una
representación
del
contenido
de
un
tanque
para
determinar
sus
propiedades.
Implementos:
Las muestras pueden ser tomadas con un tomamuestras o ladrón, con un
vaso o con una botella.
Ilustración:
Las siguientes figuras muestran los elementos necesarios para tomar la
muestra.
TOMA DE MUESTRAS
Elementos Necesarios
para Tomar la Muestra
TOMA DE MUESTRAS
Procedimiento:
Los siguientes pasos muestran el procedimiento que se debe segur para
realizar el muestreo:
1. Determinar el número de muestras que se tomarán del líquido contenido en
el tanque y los niveles en los que se tomarán las mismas (descontando el
nivel de agua libre).
2. Identifique los envases donde irán la muestras y/o las etiquetas que
llevarán las botellas.
3. Baje el toma muestra tapado, hasta el nivel establecido para la muestra del
“tope”.
4. Accione el cordel para abrir el toma muestra, permitiendo que se llene de
líquido de ese nivel.
TOMA DE MUESTRAS
Procedimiento (continuación):
5. Saque el toma muestras del tanque, si es porta botella, tape la botella, y
retírela reemplazándola por otra; en caso contrario, tape el tomamuestra y
reemplácelo por otro.
6. Repetir el paso 3, 4 y 5 para el resto de los niveles donde se tomarán las
muestras.
Nota: Es importante no trasegar la muestra de un envase a otro porque existe
la posibilidad de pérdidas de las propiedades originales del líquido, haciéndola
no representativa.
En algunos tanques existen accesorios instalados, situados equidistantes y
hasta cierta altura del tanque que sirven para tomar la muestra.
La utilización de estos accesorios debe estar limitada a aquellos tanques que
contengan productos con H2S, sometidos a alta temperatura, tóxicos y asfalto.
TOMA DE MUESTRAS
Tipo de Muestreo:
Muestra a Nivel (Spot Sample): Tomada en un punto especifico del tanque en un
tiempo especifico.
Muestra Compuesta (Composite Sample): Una mezcla de la muestra del tercio
superior medio e inferior del tanque.
Muestra representativa a todos los niveles ( All Level Sample): Es la obtenida
sumergiendo el toma muestra cerrado a 1/3 del fondo del tanque, donde es
abierto para subirlo luego a una velocidad constante para asegurar un llenado de
3/4.
Muestra Corrida ( Running Sample): El proceso es el mismo que el anterior, solo
que en esta caso que el toma se abre antes de ser sumergido.
TOMA DE MUESTRAS
Muestreo en Tanques:
Muestra a todos los Niveles
(All Level Sample)
Desventajas :
Muestra Corrida
( Running Sample)
Desventajas :
Se requiere experiencia
• Velocidad uniforme
• Problema en la apertura
• Errores llenado (3/4 Vol)
• Muestra no
representativa.
Se requiere experiencia
• Velocidad uniforme
• Errores llenado (3/4 Vol)
• Muestra no representativa.
Muestra Compuesta
•
•
Mas recomendada
Se asegura la
representatividad de la
muestra.
TOMA DE MUESTRAS
Número de Muestras:
El número de muestras que deben tomarse en un tanque, depende de la
altura del líquido contenido en el mismo, excluyendo la altura del agua libre,
si existiera. (ASTM 4057).
En la siguiente tabla se especifica el número de muestras y los niveles en
los cuales se deben tomar las mismas.
TOMA DE MUESTRAS
Profundidad del Líquido
en el Tanque
Nº de Lecturas
Niveles de Profundidad para
Toma de Muestras
a.- Mayor de 4.6 mts
(mayor 15 pies).
Tres (3)
Tope: 1/6 de profundidad.
Centro: 1/2 de profundidad.
Fondo: Succión.
b.- De 3 a 4.6 mts (de
10 a 15 pies).
Dos (2)
Tope: 1/6 de profundidad.
Fondo: Succión.
c.- Menos de 3 mts
(menos de 10 pies).
Una (1)
Centro: 1/2 de profundidad.
Nota:
- Cuando el nivel de agua libre excede el nivel de succión se debe tomar a 5/6 del
producto/crudo descontando el agua.
- De acuerdo con los requerimientos, el método admite dos (2) muestras adicionales
en el área de succión y una en el área del tope.
Curso: Aforación de Tanques
TOMA DE MUESTRAS
Tubo de Aforo
Tercio Superior
Contenido
del Tanque
Tercio Medio
Mitad
X Tcio. Medio
Tercio Inferior
Mitad
X Tcio. Inferior
X
X
Muestra de
Fondo
Nivel del líquido
> 10 pies
< 10 pies
< 5 Mbls.
Mitad
X Tcio. Superior
Medio Sup. (1/6)
x
Medio (1/2)
x
x
x
Muestra de
Succión
Medio Inf. (5/6)
x
TOMA DE MUESTRAS
Aspectos a Considerar:
•
•
•
•
•
Determinar número de muestras a tomar de acuerdo al nivel del líquido.
Asegurar largo de la cuerda para muestreo de todos los niveles.
Seguir las precauciones necesarias para minimizar contaminación.
– Envases limpios.
– Evitar transferencias a diferentes recipientes.
– Cuidar en tiempos de lluvia que la muestra no se contamine.
Seguir el porcedimiento de muestreo.
– Tomar las muestras en orden descendente: superior, medio e inferior (3 lts.
por nivel vertidos en un recipiente. Apertura y el cierre de tanques.
Identificar cada recipiente contentivo del set de muestras: No. de tanque, nivel,
buque, apertura o cierre, fecha y hora.
TOMA DE MUESTRAS
MEDICIÓN Y CÁLCULO DE FACTORES
DE CORRECCIÓN POR VOLUMEN
EJEMPLO DE CÁLCULO
ZONA CRITICA
La zona crítica también es conocida en Venezuela como (imbombeable),
se utiliza para proteger la operación de la bomba y la estabilidad del
tanque, la altura depende de la capacidad (altura del tanque), y
normalmente esta entre 0.75 cm y 1.50 mt. Desde el fondo del tanque; si
el tanque estaba vacio y le introdujeron líquido, este líquido se perdió
para las cuentas fiscales. Normalmente este volumen esta casi totalmente
lleno de agua.
NORMA API
SISTEMA
MPMS 3-1ª
MEDICION DE TANQUE
MPS7
MEDICIOM DE TEMPERATURA
MPMS8-1
TOMA DE MUESTRAS
ASTM 4057
TOMA DE MUESTRAS