tesis fosa

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    30-Nov-2015

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<ul><li><p>1 </p><p>UNIVERSIDAD DE ORIENTE </p><p>NCLEO DE ANZOTEGUI </p><p>ESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADAS </p><p>DEPARTAMENTO DE CIVIL </p><p>DISEO DE UNA FOSA PARA LA SEPARACIN DE LAS AGUAS </p><p>ACEITOSAS DRENADAS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE </p><p>CRUDO EN LA REFINERA DE PUERTO LA CRUZ </p><p>Realizado Por: </p><p>Br. Joelis Daniela Castaeda Marcano </p><p>Trabajo de Grado Presentado ante la Universidad de Oriente como Requisito </p><p>parcial para optar al ttulo de </p><p>INGENIERO CIVIL </p><p>Barcelona, Abril 2010</p></li><li><p>2 </p><p>UNIVERSIDAD DE ORIENTE </p><p>NCLEO DE ANZOTEGUI </p><p>ESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADAS </p><p>DEPARTAMENTO DE CIVIL </p><p>DISEO DE UNA FOSA PARA LA SEPARACIN DE LAS AGUAS </p><p>ACEITOSAS DRENADAS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE </p><p>CRUDO EN LA REFINERA DE PUERTO LA CRUZ </p><p>ASESOR ACADMICO </p><p>Prof. Yasser Saab </p><p>Barcelona, Abril 2010 </p></li><li><p>3 </p><p>UNIVERSIDAD DE ORIENTE </p><p>NCLEO DE ANZOTEGUI </p><p>ESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADAS </p><p>DEPARTAMENTO DE MECNICA </p><p>DISEO DE UNA FOSA PARA LA SEPARACIN DE LAS AGUAS </p><p>ACEITOSAS DRENADAS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE </p><p>CRUDO EN LA REFINERA DE PUERTO LA CRUZ </p><p>JURADO </p><p>El Jurado hace constar que asign a esta Tesis la calificacin de: </p><p> APROBADO </p><p>___________________________ </p><p>Prof. Yasser Saab </p><p>Asesor Acadmico </p><p> __________________________ __________________________ </p><p>Prof. Hilda Morales Prof. Luigi Cotellesa </p><p>Jurado Principal Jurado Principal </p><p>Barcelona, Abril 2010 </p></li><li><p>4 iv </p><p>RESOLUCIN </p><p>De acuerdo con el artculo 41 del reglamento de trabajo de grado: </p><p>Los trabajos de grado son propiedad de la Universidad de Oriente y slo </p><p>podrn ser utilizados para otros fines con el consentimiento del consejo de </p><p>ncleo respectivo, quien lo participar al consejo universitario </p></li><li><p>5 v </p><p>DEDICATORIA </p><p> A Dios y a la virgen del Valle primeramente; quienes me dieron la fortaleza </p><p>necesaria para lograr todas mis metas. </p><p>A mis padres, que con su esfuerzo y dedicacin sembraron en m una educacin </p><p>digna de merecer, luego de darme el regalo ms maravilloso como lo es nacer y vivir </p><p>junto a ellos. </p><p>A mi hermana que siempre ha estado conmigo en las buenas y en las malas. </p><p>Hermana si se puede. </p><p>A mi abuela Gloria Galantn, se que desde el cielo estas sper orgullosa de mi </p><p>y me estars dando tu bendicin. </p><p>A mi abuela Rosario Ortiz por estar a mi lado siempre. Te quiero abuela. </p><p>A mi ngel de la guarda que nunca me ha dejado sola. </p><p>A mis tos Arqumedes Marcano y Ral Ortiz que aunque no estn fsicamente </p><p>conmigo se que desde el cielo me estn dando su bendicin. </p><p>A mis tos; quienes en todo momento pude contar con ellos no solo por ese </p><p>compromiso familiar, sino como amigos y consejeros, siempre con una palabra de </p><p>aliento. </p><p>A mis tas Iraida Marcano y Anargisa Marcano, por estar da a da </p><p>preocupndose por m. </p><p>A mis amigas, Yoliet Al, Evelyn Medina, Iris Oquero, Lanebry Rigual y </p><p>Annell Pichardi, por regalarme en mi carrera universitaria momentos nicos e </p><p>inolvidables, gracias por su apoyo. </p></li><li><p>6 </p><p>vi </p><p>AGRADECIMIENTOS </p><p>Primeramente a Dios, a la Virgen del Valle y San Miguel Arcngel, por </p><p>cuidarme y por haberme dado esta oportunidad, acompandome siempre y </p><p>guindome por los caminos correctos. </p><p>A mis padres, por amarme y ofrecerme todo el amor y la confianza necesaria </p><p>para creer en m misma y hacerme entender hasta donde soy capaz de llegar y lo que </p><p>puedo lograr. </p><p>A mi hermana, mil gracias por tu apoyo te quiero muchsimo hermana. </p><p>A mis tos Mirna Castaeda y Jess Enrique Silva, por el apoyo y dedicacin </p><p>que me dieron, mil gracias. </p><p>A mi Abuela Gloria Galantn, mi abuelo Cruz Miguel Castaeda y mis tos </p><p>Arqumedes Marcano y Ral Ortiz por mostrarme el camino que deba seguir y </p><p>regalarme esa luz en el camino los quiero muchsimo. </p><p>A mi familia, por creer en m, darme la confianza para salir adelante y </p><p>apoyarme en aquellos momentos difciles de alguna u otra forma. </p><p>A mi prima Virginia Tineo, por estar conmigo siempre en esos momentos </p><p>difciles dicindome tu si puedes y lo vas a lograr, gracias por creer en m siempre. </p><p>A la familia Tineo Subero, por apoyarme y creer en m. </p><p>A mi amiga, Evelyn Medina gracias por todo lo que me enseaste y nunca </p><p>olvidare. </p><p>A mi primo, Jos Guillermo Cequea por bridarme su apoyo. </p><p>A mi asesor acadmico, por su gran colaboracin y ayuda en este proyecto. </p><p>A todas esa personas que me ofrecieron su confianza y que, gracias a dios no </p><p>los defraude y espero nunca hacerlo. </p><p>GRACIAS DIOS MIO, GRACIAS VIRGENCITA DEL VALLE, GRACIAS </p><p>SAN MIGUEL ARCANGEL. </p></li><li><p>7 vii </p><p>RESUMEN </p><p>El siguiente estudio se efectu en las instalaciones de la Refinera de Puerto la </p><p>Cruz, especficamente en el patio de almacenamiento de crudo, el cual est </p><p>constituido por 26 tanques de crudo. Estos tanques se encuentran interconectados </p><p>unos con otros a travs de canales y tuberas de drenajes. </p><p>Debido a una problemtica de ndole ambiental, como es el caso del </p><p>desbordamiento de la fosa de aguas aceitosas existentes, lo cual trae como </p><p>consecuencia la contaminacin, erosin y filtracin de los terrenos que rodean a dicha </p><p>fosa, surgi la necesidad de ampliar el sistema de recoleccin de estas aguas aceitosas </p><p>para obtener una mejor separacin y almacenaje del crudo. </p><p>Para el diseo de la nueva fosa, se considero las recomendaciones emitidas por </p><p>la empresa PDVSA y sus normativas vigentes, en cuanto a la capacidad de la fosa </p><p>(614,4 m3) y ubicacin, especificaciones de las bomba centrifugas verticales </p><p>sumergidas, tuberas de impulsin y para la estimacin de los volmenes de aguas </p><p>aceitosas la utilizacin del la herramienta electrnica CENTINELA. </p><p>Se propuso un diseo estructural basado en la aplicacin del mtodo expuesto </p><p>por la autora Mara Graciela Fratelli, para el clculo de las paredes, losas de </p><p>fundacin y losa de techo. </p><p>Es importante indicar que el diseo propuesto representa una solucin a corto </p><p>plazo. Es un proyecto que cumple con los requerimientos de la empresa PDVSA, en </p><p>costo y tiempo, sin embargo se recomienda hacer un estudio general del sistema de </p><p>drenaje de aguas aceitosas de toda la refinera de Puerto la Cruz, de manera que a </p><p>largo plazo se realice un proyecto de infraestructura mayor que solucione realmente </p><p>la problemtica existente de almacenamiento de crudo, drenajes de aguas aceitosas, </p><p>separacin y recuperacin de crudo para garantizar un sistema de almacenamiento de </p><p>crudo de mayor capacidad en el patio de tanques de la Refinera de Puerto La Cruz, </p><p>aumentando la eficiencia del mismo. </p></li><li><p>8 viii </p><p>CONTENIDO </p><p>RESOLUCIN ............................................................................................................ iv </p><p>DEDICATORIA ........................................................................................................... v </p><p>AGRADECIMIENTOS ...............................................................................................vi </p><p>RESUMEN..................................................................................................................vii </p><p>CONTENIDO ............................................................................................................viii </p><p>CAPITULO I............................................................................................................... 17 </p><p>1.1 RESEA HISTRICA......................................................................................... 17 </p><p>1.2 REFINERA PUERTO LA CRUZ ....................................................................... 19 </p><p>1.3 GERENCIA DE MOVIMIENTO DE CRUDOS Y PRODUCTOS (MCYP)..... 21 </p><p>1.3.1. Estructura Organizativa (Organigrama Movimiento de Crudos y </p><p>Productos) ............................................................................................................... 22 </p><p>1.3.2. Objetivo de la Organizacin ................................................................ 23 </p><p>1.4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................ 23 </p><p>1.5. OBJETIVOS ........................................................................................................ 25 </p><p>1.5.1. Objetivo General.................................................................................. 25 </p><p>1.5.2 Objetivos Especficos ........................................................................... 25 </p><p>CAPITULO II ............................................................................................................. 26 </p><p>2.1ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIN.................................................... 26 </p><p>2.2. DEFINICIN DE FLUIDO................................................................................. 27 </p><p>2.3 RECOLECCIN DE AGUAS CON HIDROCARBUROS................................. 27 </p><p>2.3.1 Un sistema de desechos consiste esencialmente de:............................. 28 </p></li><li><p>9 ix </p><p>2.3.2 Los sistemas de agua de desecho, manejan: ......................................... 28 </p><p>2.4 SISTEMAS DE DRENAJES ................................................................................ 28 </p><p>2.4.1 Tipos de Drenajes en Refineras Petroleras .......................................... 28 </p><p>2.4.2 Sistema de drenaje de aguas no contaminadas con hidrocarburos: ...... 29 </p><p>2.4.3 Sistema de drenaje de Aguas contaminadas con Hidrocarburos .......... 29 </p><p>2.4.4 Componentes Bsicos de los Sistemas de Drenaje............................... 30 </p><p>2.4.4.1 Sumidero........................................................................................ 31 </p><p>2.4.4.2 Tuberas Sub-lateral de Drenaje .................................................... 31 </p><p>2.4.4.3 Tubera Lateral de Drenaje ............................................................ 31 </p><p>2.4.4.4 Tubera Principal de Drenaje ......................................................... 31 </p><p>2.4.4.5 Canal Abierto................................................................................. 31 </p><p>2.4.4.6 Fosas .............................................................................................. 32 </p><p>2.4.4.7 Sello Hidrulico............................................................................. 32 </p><p>2.4.4.8 Tuberas de Ventilacin................................................................. 32 </p><p>2.4.4.9 Trampa de Aceite........................................................................... 32 </p><p>2.4.4.10 Separador ..................................................................................... 32 </p><p>2.4.4.11 Slop.............................................................................................. 32 </p><p>2.5 DISEO DE FOSAS ............................................................................................ 33 </p><p>2.6 TANQUES DE ALMACENAMIENTO .............................................................. 34 </p><p>2.6.1 Segn su diseo. ................................................................................... 34 </p><p>2.6.2 Segn su Forma. ................................................................................... 34 </p><p>2.6.3 Segn su Uso. ....................................................................................... 35 </p><p>2.7 BOMBAS.............................................................................................................. 35 </p></li><li><p>10 </p><p>x </p><p>2.7.1 Clasificacin de las bombas: ................................................................ 36 </p><p>2.7.1.1 Bombas Roto dinmica...................................................................... 36 </p><p>2.7.1.2 Bombas de Desplazamiento Positivo ................................................ 36 </p><p>2.8. BOMBAS CENTRIFUGAS ................................................................................ 36 </p><p>2.8.1. Capacidad Normal ............................................................................... 38 </p><p>2.8.2. Caractersticas de Diseo de las Bombas Centrfugas......................... 39 </p><p>2.8.3. Diseo de Conversin de Presin: Espirales, Difusores...................... 39 </p><p>2.8.4. Tipos de Impulsores............................................................................. 40 </p><p>2.8.5. Arreglos de anillos de desgaste ........................................................... 41 </p><p>2.8.6 Localizacin y Orientacin de las Boquillas ........................................ 41 </p><p>2.8.7 Costos ................................................................................................... 42 </p><p>2.8.8 Presin de Succin................................................................................ 42 </p><p>2.8.8.1 Nivel de Referencia de la Bomba .................................................. 42 </p><p>2.8.8.2 Control de flujo de la bomba ......................................................... 43 </p><p>2.8.8.3 Cavitacin...................................................................................... 44 </p><p>2.8.8.4 Velocidad especfica de succin.................................................... 44 </p><p>2.8.8.5 Efecto de viscosidad ...................................................................... 45 </p><p>2.8.8.6 Razones Para Arreglo en Paralelo ................................................ 45 </p><p>2.8.8.7 Caractersticas de Diseo de Instalacin para Bombas </p><p>Normalmente en Operacin en Paralelo ............................................................. 46 </p><p>2.9 TUBERIAS ........................................................................................................... 47 </p><p>2.9.1 Presin de diseo en tuberas................................................................ 48 </p><p>2.9.2 Tuberas y accesorios mecnicos.......................................................... 49 </p></li><li><p>11 </p><p>xi </p><p>2.10 SISTEMA DE BOMBEO ACTUAL DE LA REFINERA DE PUERTO LA </p><p>CRUZ. ......................................................................................................................... 52 </p><p>2.10.1Bombas - Fosa de aguas aceitosas....................................................... 52 </p><p>2.11 SISTEMA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE PROCESO (STEP) ... 53 </p><p>2.12 SISTEMA DE RECOLECCIN DE AGUAS DE LLUVIAS........................... 53 </p><p>2.12.1 Descripcin del sistema ..................................................................... 53 </p><p>2.12.2 Consideraciones bsicas ..................................................................... 54 </p><p>2.12.3 reas tributarias.................................................................................. 55 </p><p>2.12.4 Caudal. ................................................................................................ 56 </p><p>2.12.5 Coeficiente de Escorrenta.................................................................. 56 </p><p>2.12.6 Duracin de la lluvia........................................................................... 56 </p><p>2.12.7 Intensidad de Lluvia. .......................................................................... 56 </p><p>2.12.8 Curvas Intensidad-Duracin-Frecuencia (IDF). ................................. 56 </p><p>2.12.9 Mtodos de Estimacin de Gastos Mximos...................................... 57 </p><p>2.13 MTODO RACIONAL...................................................................................... 57 </p><p>2.13.1 Determinacin de intensidades mximas. .......................................... 59 </p><p>2.13.2 Tiempo de Concentracin...............</p></li></ul>