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Agitador a Chorro / Jet Mixer P43
 

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Agitador a Chorro – P43

Agitador a Chorro – P43

Reducción de lodos y mezcla de productos.

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    Agitador a Chorro / Jet Mixer P43 Agitador a Chorro / Jet Mixer P43 Presentation Transcript

    • Agitador a Chorro – P43 Reducción de lodos y mezcla de productos
    • Quienes somos Historia de la P43 Funciones del sistema P43 La Solución P43 Diseño Agitador P43 Instalación Agitador P43 Operación: frecuencias y resultados Mantenimiento: requerimientos Comparación con agitadores de hélice Beneficios económicos, sociales y medioambientales Referencias a nivel mundial Indice
    • SINTEMAR se estableció en 1961 como distribuidor de productos y equipos tanto en el sector naval como industrial. La oficina principal se encuentra en Bilbao (España) contando con más de 30 empleados y teniendo como principales clientes a las compañías petrolíferas de España y Portugal, es decir, REPSOLYPF, CEPSA, BP y GALP. En los últimos 25 años SINTEMAR ha sido el distribuidor en España y Portugal de las máquinas P43 con 115 máquinas instaladas hasta el momento. Durante el último año, las últimas doce P43 han sido adquiridas para las nuevas ampliaciones de las refinerías de REPSOLYPF, actualmente en construcción. Recientemente SINTEMAR ha sido nombrado distribuidor para Latino América de la P43, siendo la propietaria de la tecnología y fabricante actualmente la empresa Veolia Environmental Services UK plc. SINTEMAR (Sistemas Industriales y Navales S.L.)
    • Veolia Environmental Services UK plc Veolia Environmental Services es el propietario de la tecnología de la P43, fabricada en El Reino Unido (UK). Veolia es una de las 20 compañías más grandes del mundo con más de 270.000 empleados repartidos en las divisiones de residuos, agua y transporte. Cotiza en las bolsas de USA y Francia. Veolia provee a nivel mundial multitud de servicios a la industria y a los entes públicos, incluyendo la gestión de residuos tóxicos y su eliminación.
      • La Máquina P43® la desarrolló Exxon Research and Engineering y Butterworth Systems en 1981 para reemplazar sus Agitadores de Entrada Lateral ( Side Entry Propeller Mixers - SEPM’s).
      • Beneficios buscados con el agitador P43:
      • Ahorro de consumo eléctrico
      • Reducción del coste de mantenimiento
      • Reducción sustancial de los lodos que se quedaban en el fondo del tanque
      • Reducción de los tiempos de parada de los tanques para realizar los trabajos de limpieza, aumentando la seguridad del personal involucrado
      • Reducción del tiempo de mezclado
      • La P43 se probó con éxito en las refinerías de Bantry Bay y Whitegates en Irlanda. Las máquinas originales fabricadas en 1981 aún están en servicio…
      • Desde esa fecha, se han instalado más de 500 máquinas en 22 paises
      Historia de la P43
    • ¿Cuál es el problema con los lodos en el crudo? Su acumulación El Problema de los lodos en el crudo
      • Hidrocarburo soluble
      • Asfalto
      • Parafinas
      • Materiales inorgánicos – Sedimentos, agregados, arena, piedra, etc.
      • Agua
      • Detritus – material orgánico, incluyendo óxido.
      ¿Cómo controlar los lodos? Chorreando (jet) para liberar los hidrocarburos solubles Antes Antes Después
      • Función CORRECTIVA : En operaciones de limpieza de tanques al disolver y resuspender el lodo acumulado en el crudo, disminuyendo la cantidad de lodo en el tanque, facilitando las operaciones de limpieza y reduciendo drásticamente el tiempo en que el tanque está fuera de servicio
      • Función PREVENTIVA : En el llenado del tanque o funcionamiento periódico de la máquina al mezclar los lodos con el crudo recuperando los hidrocarburos atrapados y evitando su acumulación en el fondo del tanque con las arenas, sedimentos y otros materiales no solubles
      • Función PRODUCTIVA : En el mezclado de crudos u otros productos derivados del petroleo como gasolina, gasóleo, fuel-oil, asfaltos y otros productos químicos, optimizando el proceso productivo.
      La máquina P43® tiene las siguientes funciones: Funciones del sistema P43
    • ¿Cómo trabaja la P43? Funcionamiento de la P43 Funcionamiento: impulsión fluido-dinámica , no requiriendo ningún tipo de suministro de potencia eléctrica ó de otro tipo, pero sí un caudal y presión determinadas. Este flujo a través de la máquina hace girar un impulsor que acciona una caja de engranajes reductora que hace girar el agitador 360º dirigiendo las toberas de modo que el alcance del chorro cubra todo el volumen del tanque. . El agitador P43 se instala en el interior de los tanques sumergido en el hidrocarburo, bien en el centro del tanque ó en el lateral. El agitador impulsa un chorro a presión a través del volumen de fluido produciendo la disolución y resuspensión de los lodos, así como la mezcla y homogeneización de los hidrocarburos almacenados.
    • Reducción de lodos, recuperación de los hidrocarburos y homogeneización Funcionamiento de la P43
      • Reducción del 90% de los lodos existentes en el tanque. El volumen de reducción dependerá del tipo de hidrocarburo, temperatura, frecuencia y duración de la operación.
      • Recuperación del 90-95% de los hidrocarburos atrapados en los lodos, que se reintegran a proceso, depositándose en el fondo del tanque sólo los residuos no aprovechables para etapas posteriores de refino.
      • Homogeneización las propiedades del hidrocarburo en todo el volumen del tanque, lo que facilita el ajuste del posterior proceso de refino
      Ejemplo real de utilización de la P43
    • Diseño Agitador P43 Parámetros Fundamentales Altura : 548mm (21.6 in) Peso : 205 Kg. Distancia entre extremos de las toberas :738mm. Max. presión de descarga : 20.6 bar (300 psi). Rango de temperatura : -10º a 93ºC (14º a 200ºF) Tamaño sólidos permitido : hasta ¾” Toberas : Diámetro 50 -112.5 mm. Impulsor : Angulo inclinación de 30º a 65º (según velocidad 1.78-5.18º/min). Cojinete de deslizamiento Cuerpo central (giratorio) Cuerpo Superior (Fijo) Impulsor Entrada fluido Brida ANSI 8” Eje impulsor Cierre mecánico Tobera Descarga fluido Baffle (no incluido en montaje central) Engranaje reductor Juntas de cierre
    • Diseño Agitador P43 Materiales estándar Cuerpo superior : Aleación de bronce-aluminio Cuerpo central : Fundición de acero-níquel Toberas : Aleación de bronce-aluminio ó Fundición de acero-níquel Impulsor: Aleación de bronce-aluminio ó Fundición de acero-níquel Eje impulsor : Acero inoxidable Componentes reductora : Aleación bronce-aluminio, aleación bronce-fósforo, acero inoxidable Brida de amarre : Acero inoxidable Juntas de cierre : Vitón Cierre mecánico : Acero inoxidable Hasteloy Cojinete de deslizamiento Cuerpo central (giratorio) Los materiales estándar pueden ser modificados según requerimientos de resistencia química de los productos a homogeneizar Cuerpo Superior (Fijo) Impulsor Entrada fluido Brida ANSI 8” Eje impulsor Cierre mecánico Tobera Descarga fluido Baffle (no incluido en montaje central) Engranaje reductor Juntas de cierre
    • Instalación Agitador P43
      • Montaje en el centro : se sitúa una sola máquina de forma permanente en el centro del tanque con una rotación de 360º
      • Montaje en el lateral : se sitúa(n) de 1 a 3 máquinas en el lateral del tanque utilizando las bocas de hombre existentes en instalación permanente ó temporal. La máquina rota 360º, anulándose el chorro dirigido hacia la pared del tanque mediante un deflector interno
      Hay dos alternativas de montaje de la P43 :
    • Instalación Agitador P43
      • Montaje Central de la P43
      • - Montaje recomendable hasta diámetros 70 m
      • Adecuado para tanques nuevos
      • Para tanques pequeños, se puede utilizar un agitador con una sóla boquilla, reduciéndose el tamaño de la bomba necesaria
      • - Para tanques en operación, este montaje requiere el vacíado, limpieza e inertizado del tanque para efectuar la soldadura de tuberías, bridas y soportes en el interior del tanque
      • - Puede accionarse a través de la propia bomba de llenado ó una bomba auxiliar
      Ejemplo de instalación utilizando la bomba de llenado del tanque
    • Montaje Central de la P43 . Ejemplo de instalación de tubería con soportes Instalación Agitador P43 La rotación de cada máquina varía de 1.78º a 5.18º /min. Es decir de 1 h a 3h 30 min. para dar una vuelta completa P43 con una sóla tobera
    • Instalación Agitador P43 Montaje Central de la P43 . Ejemplo de instalación de tubería con soportes
    • Instalación Agitador P43
      • Montaje Lateral de la P43
      • -Montaje adecuada tanto para tanques nuevos como para tanques en operación
      • -Tanques de mayor diámetro en general (hasta 109 m)
      • Nº de unidades: 1-4 según tamaño del tanque, hicrocarburo a homogeneizar, temperatura,…
      • -No requiere la limpieza e inertizado del tanque, por lo que puede instalarse en tanques en operación
      • -Implica la modificación de las bocas de hombre existentes para la instalación del agitador P43
      • -Los agitadores pueden accionarse a través de la propia bomba de llenado ó de una bomba auxiliar
      Ejemplo de instalación temporal con bombas auxiliares
    • Instalación Agitador P43 Montaje Lateral de la P43 . Instalación en bocas de hombre La tobera que impulsa el chorro hacia la pared se anula con un dispositivo interno de tal forma que sólo funciona una de las dos.
    • Instalación Agitador P43 Ejemplo de instalación permanente utilizando la bomba de llenado del tanque Montaje Lateral de la P43 A modo orientativo se muestra a continuación el nº de agitadores según el diámetro del tanque: 1 Agitador D= 0 a 40 m. 2 Agitadores D= 0 a 67 m. 3 Agitadores 0 a 109 m
    • Instalación Agitador P43
      • Montaje Lateral de la P43 en tanques en operación
      • Secuencia de instalación:
      • - Monitorización del nivel de lodos en los tanques
      • - Fabricación de bocas de hombre modificadas con los agitadores P43 y válvulas instalados
      • Vacíado del tanque por debajo del nivel de las bocas de hombre
      • - Sustitución de las bocas de hombre estándar por las modificadas
      • - Llenado del tanque por encima del nivel mínimo requerido para el funcionamiento del agitador P43 (proporción 4:1 fluido:lodos)
      • - Instalación permanente ó temporal de tuberías, mangueras, válvulas y manómetros necesarios desde la bomba de impulsión hasta el agitador P43 instalado
    • Dispositivo indicador externo de funcionamiento Instalación - Dispositivo indicador
      • - Instalación opcional
      • - Válido tanto para montaje central como lateral de los agitadores P43
      • Instalación en la brida de entrada al tanque
      • - Indicación visual del correcto funcionamiento y giro de la máquina de acuerdo a los parámetros de funcionamiento establecidos
      • - Conexión mecánica del indicador con el agitador a través de un cable torsor protegido por una manguera flexible
    • La alimentación a la P43 puede realizarse de dos modos: Instalación - Alimentación de la P43
      • Con las bombas de llenado del tanque
      • M ontaje central : derivación de 12” de la tubería de llenado aguas arriba de la válvula de cierre, y que entre en el tanque hasta la P43.
      • Soportes de amarre a la cimentación y al tanque
      • Instalación de un filtro, válvula antiretorno, válvula de compuerta, indicador de presión y venteo de la tubería
      • Distancia desde la base del tanque hasta el nivel del chorro: 30”.
      • Montaje lateral : derivación de 12” que se prolongará por toda la circunferencia del tanque, realizándose derivaciones de 8” en las bocas de hombre donde se montarán los agitadores P43
      • Refuerzos en las bocas de hombre para soportar la presión
      • El filtro se instalará en la tubería de 12”
      • En las derivaciones de 8” se montarán las válvulas y manómetros
      • Distancia de seguridad entre el fondo del tanque y la P43: 125 mm
      • Distancia mínima entre eje vertical P43 y la pared del tanque: 500 mm
    • Instalación - Alimentación de la P43
      • Puesta en marcha
      • Realizar un “flushing” de las tuberías antes de la puesta en marcha de la instalación, para evitar el atasco del impulsor con sólidos, virutas, residuos, etc. que puedan generarse durante el montaje.
      • A través de una(s) bomba(s) auxiliares
        • Montaje alternativo: se recircula el crudo en el tanque.
        • Requiere 2 tomas en las bocas de hombre: aspiración de la bomba e impulsión del HC a través de la P43.
        • Equipos motobomba: motor diesel y bomba centrífuga, en skid fijo o móviles sobre ruedas.
        • Se recomienda que el equipo dé servicio a varios tanques para amortizar el costo de los equipos, dado que su funcionamiento no es continuo y se puede alternar.
    • Instalación – Tamaño de los Tanques
      • El tamaño de los tanques y la capacidad de la bomba son clave para definir el tipo de instalación.
      • La P43 se ha utilizado tanto en instalaciones permanentes como temporales con diámetros de tanques desde 35 M hasta más de 105 M. Tradicionalmente las instalaciones de más de 70 M llevan 3 máquinas instaladas en la pared del tanque.
      • Sin embargo, existen máquinas centrales instaladas con doble boquilla en Taiwan de 80 m y en Whitegate en Irlanda de 90 m. con una sola boquilla: Hay que decir sin embargo que en estos casos se necesita una
      • bomba con una capacidad
      • muy elevada.
      • También se han instalado P43 en
      • tanques de crudo bajo tierra para la
      • Japan National Oil Corporation.
    • Instalación – Techos del Tanque
      • La P43 puede instalarse en tanques con todo tipo de techos
      • El tipo de techo no es determinante para la instalación de la P43, sin embargo, debe comprobarse que el chorro no impacte en las cercanías de la boquilla sobre las columnas soporte de los techos, serpentines de calentamiento, tuberías de evacuación de agua de lluvia u otros elementos.
      • El chorro de crudo no hace girar el techo flotante, de acuerdo a las pruebas realizadas
      • Altura del techo durante la operación durante el funcionamiento P43
      • Por otro lado, durante el funcionamiento de
      • la P43, la altura del techo flotante vendrá
      • definida por la mínima proporción de los
      • diluyentes con los lodos.
      • Este proporción es al menos de 4:1, pero se
      • puede rebajar a 3:1 con hidrocarburos
      • más ligeros.
    • Instalación - Tipos de fluidos
      • Tipos de fluidos y especificaciones
      • El agitador P43 funciona con todo tipo de hidrocarburos (crudos, gasolina, gasóleos, asfaltos y ciertos productos químicos no corrosivos (resinas no saturadas de poliéster, etc.)
      • Sin embargo, existen una prueba de funcionamiento del mecanismo del impeller y la reductora con agua y actualmente estamos planificando con Exxon Mobil (separadores API) el uso de la P43 en el tratamiento de aguas residuales.
      Tipos / Tamaño de los sólidos en el crudo La P43 está diseñada para permitir que sólidos de hasta ¾” circulen sin daños ni bloqueos. Los sólidos que pueden dar problema son los fibrosos tales como el poliuretano, etc.
    • Instalación – Resumen Factores Clave
      • Por lo tanto, las unidades P43 dependen de tres factores clave para el diseño, la instalación y operación de las mismas:
      • Tamaño del tanque, nº bocas de hombre
      • Tipo de llenado del tanque
      • Producto almacenado: viscosidad, gravedad específica, temperatura
      • Estos factores clave determinan:
      • N úmero de máquinas P43 (de 1 a 3 agitadores)
      • Diámetro de la boquilla (50 mm a 112.4 mm de diámetro)
      • Angulo del impeller (30º a 65º de inclinación), que marca la velocidad de rotación de la máquina: 1 h. – 3,5 h. /vuelta
      • Caudal de la bomba y la presión en la entrada del tanque
    • Instalación – Ejemplos según diámetro
    • Instalación – Ejemplos según diámetro
    • Instalación – Ejemplos según diámetro
    • Instalación – Ejemplos según diámetro
    • Instalación – Ejemplos según diámetro
      • De la experiencia acumulada de 30 años con los agitadores P43, se pueden obtener las siguientes conclusiones:
      • Diseño robusto y fiable: las primeras máquinas instaladas en 1981 siguen en funcionamiento
      • Con una frecuencia de funcionamiento 24h/mes se evita la acumulación de lodos
      • Concentración uniforme de agua+sedimentos (BS&W) en todo el volumen del tanque, y dentro del límite permitido para su posterior proceso de refino
      • Muy alta eficiencia de mezclado: en un período de tiempo inferior a 1 hora se logra un perfecto mezclado de todo el volumen del tanque
      • El calentamiento del crudo facilita su resuspensión y homogeneización, con un límite máximo de 60º.
      Operación – Frecuencias y resultados
    • Mantenimiento - Requerimientos
      • Frecuencia mantenimiento: durante los períodos de parada ó puesta fuera de servicio del tanque por limpieza ó inspección (10-15 años)
      • Alcance mantenimiento: Inspección visual
      • Renovación del aceite lubricante de la reductora EP320
      • Sustitución de juntas de estanqueidad en caso necesario
      • Después de 15 años de funcionamiento: Inspección de su estado por el fabricante Veolia Enviromental Services:
      • Comprobaciones periódicas recomendadas:
        • Nivel de lodos en el tanque
        • Presión de la tubería de entrada del tanque
        • Pérdida de carga en el filtro para evitar su bloqueo
        • - Revisar el indicador externo para comprobar el correcto giro de las toberas
      Los requerimientos para el mantenimiento se basan en:
    • Comparación con agitadores de hélice
      • El agitador P43 funciona con todo tipo de crudos y derivados del petróleo
      • Menor consumo energético, en caso de poder utilizarse las bombas de llenado del tanque el consumo energético es nulo
      • Menor coste de mantenimiento , consecuencia de su robusto diseño, frente a las habituales averías de agitadores eléctricos y altos costes de mantenimiento, sobre todo con hidrocarburos de alta viscosidad
      • Se anula el riesgo de fugas por trabajar sumergido en el hidrocarburo, habituales en los agitadores de hélice por desgaste de los cierres mecánicos
      • Mayor eficiencia en el mezclado : en pruebas realizadas y según el tipo de fluido, se ha llegado a disminuir el tiempo de mezclado a una décima parte.
      • Mayor eficiencia en la agitación , solapes del alcance de los chorros y ausencia de zonas muertos sin agitación en el tanque (ver diapositiva siguiente)
      • Aumento de la seguridad , al no tener un motor eléctrico y su correspondiente alimentación junto a un tanque que puede producir atmósferas explosivas
    • Comparación con agitadores de hélice Eficiencia de agitación P43 frente a los Agitadores de Entrada Lateral (SEPM) SEPM P43
    • Beneficios económicos, sociales y medioambientales
      • Reducción de los lodos (hasta el 90%)
      • Recuperación de los hidrocarburos atrapados en los lodos (hasta el 90-95%)
      • Aumento de la capacidad de los tanques de almacenamiento , evitando la construcción de nuevos costosos tanques
      • Menor coste de la gestión de los residuos peligrosos (reducción hasta el 75%)
      • Menor tiempo de parada y personal requerido para la limpieza del tanque (de promedio, el tiempo se reduce a la cuarta parte y el personal requerido a la mitad)
      Podemos resumir los siguientes beneficios de la instalación de la P43 (1/2):
    • Beneficios económicos, sociales y medioambientales
      • Menor coste de reparación de los tanques (consecuencia de la menor corrosión por la resuspensión del agua atrapada en los lodos)
      • Aumento de la seguridad del personal de limpieza de tanques (consecuencia de la menor exposición del personal a residuos peligrosos como los lodos)
      • Menor coste medioambiental (consecuencia del menor volumen de residuos a tratar, lo que minimiza las emisiones contaminantes a la atmósfera y suelo)
      • Menor consumo energético frente a los agitadores eléctricos. En caso de poder utilizarse las bombas de llenado del tanque existentes el consumo adicional es prácticamente nulo
      • Mayor velocidad de mezclado , y producto con
      • propiedades homogéneas en todo el volumen
      • Mayor seguridad frente a riesgos de explosión ,
      • ya que no dispone de alimentación eléctrica
      Podemos resumir los siguientes beneficios de la instalación de la P43 (2/2):
    • Referencias a nivel mundial
      • Existen más de 500 máquinas P43 instaladas en todo el mundo:
      • 57 compañías petrolíferas disponen de tanques con agitadores P43 instalados para control de lodos y homogeneización de crudo
      • 5 compañías petrolíferas disponen de tanques con agitadores P43 instalados para homogeneización/mezcla de productos
      • 14 compañías petrolíferas en 6 países especifican los agitadores P43 como equipo estándar
      • Estos son algunos de nuestros clientes:
    • Referencias a nivel mundial
      • Nº de agitadores P43 instalados por países:
      • - Australia: 7 - Omán: 4
      • - Canadá: 25 - Qatar: 25
      • - China: 3 - Irlanda: 13
      • El Salvador: 2 - Corea del Sur: 14
      • Alemania: 8 - España: 112
      • - Holanda: 18 - Taiwan: 38
      • - India: 15 - Reino Unido: 29
      • - Indonesia: 12 - USA: 63
      • - Irán: 10 ---------------------------
      • - Italia: 30 TOTAL: 517 uds.
      • - Japón: 69
      • - Corea: 2
      • - Malasia: 14
      • - Nicaragua: 4
    • Muchas Gracias por su atención