Seguridad en Tanques: Protegiendo el Corazón del Refino

En el vasto y complejo universo de la industria del refino de petróleo, la seguridad no es solo una prioridad, sino una necesidad imperativa. Desde la lejana fecha de mil novecientos treinta y seis, la normativa ha evolucionado, reconociendo el inmenso riesgo que implica la manipulación y el almacenamiento de productos altamente inflamables. Los tanques, verdaderos pulmones de estas instalaciones, son el epicentro de un meticuloso despliegue de tecnología y diseño, donde cada componente de seguridad juega un papel crucial para salvaguardar vidas, infraestructuras y el medio ambiente. Este artículo profundiza en los equipos y sistemas esenciales que transforman un simple contenedor de hidrocarburos en una fortaleza de seguridad.

La Esencia de la Seguridad en el Almacenamiento de Hidrocarburos

La manipulación y el almacenaje de productos combustibles, muchos de los cuales son altamente inflamables por su tensión de vapor, conllevan un riesgo inherente de incendios y explosiones. Es por ello que la reglamentación establece normativas estrictas para el proyecto, los materiales, la construcción y la explotación de refinerías y parques de almacenamiento. La seguridad requiere una consideración prioritaria, asegurando que las instalaciones sean diseñadas para mitigar cualquier posibilidad de siniestro. Un diseño robusto y la implementación de equipos específicos son fundamentales para prevenir la propagación de nubes de gases combustibles accidentales y proteger tanto a las personas como a las instalaciones.

Equipos Esenciales para la Protección de Tanques

La seguridad de un tanque no recae en un único elemento, sino en un conjunto interconectado de sistemas y dispositivos. Desde el control de la presión interna hasta la contención de posibles derrames, cada equipo está diseñado para actuar de forma preventiva o mitigadora en situaciones de riesgo.

Sistemas de Alivio de Presión y Evacuación: La Primera Línea de Defensa

Uno de los riesgos más críticos en los tanques es el aumento descontrolado de la presión interna, que podría llevar a una rotura catastrófica. Para contrarrestarlo, se implementan sistemas de alivio de sobrepresión, comúnmente denominados 'de seguridad'. Estos sistemas descargan automáticamente fluidos a través de dispositivos específicos hasta que la presión vuelve a límites seguros.

• Válvulas de Seguridad: Son los componentes más conocidos. Se instalan para proteger contra la sobrepresión producida por operaciones normales o por calentamiento anormal (como en un incendio). Pueden ser para líquidos o vapores y se conectan en los puntos más eficaces, generalmente en la parte superior del sistema a proteger. Su capacidad de descarga se calcula considerando todas las contingencias posibles, desde fallos de energía hasta fuegos externos. En instalaciones críticas, se pueden instalar varias válvulas en paralelo, o sistemas que permitan el mantenimiento de una sin dejar el equipo desprotegido. Si se instala una válvula de bloqueo entre la válvula de seguridad y el equipo, debe estar diseñada para no poder cerrarse accidentalmente.
• Discos de Ruptura y Portezuelas de Seguridad: Complementan o, en casos específicos, sustituyen a las válvulas de seguridad. Son dispositivos diseñados para romperse o abrirse a una presión predeterminada, ofreciendo una vía de alivio rápida y total.
• Manejo de Descargas: Las tuberías de descarga de las válvulas de seguridad que liberan directamente a la atmósfera se prolongan a una altura mínima de dos metros por encima de la plataforma de operación más alta, con un mínimo de seis metros sobre el suelo, y deben incluir sistemas para extraer condensados o agua de lluvia. Si el fluido es vapor inflamable, se inyecta vapor de agua en la parte baja de la tubería para ahogar posibles llamas. Para vapores de proceso, se utiliza un anillo de distribución de vapor de agua para asegurar un arrastre ascendente eficaz.
• Instalaciones de Evacuación: Más allá del alivio de sobrepresión, existen sistemas para la descarga intencionada de vapores o líquidos. Esto puede ser para reducir la presión por una reacción química, vaciar el sistema en emergencias o para purgas de mantenimiento. Estas instalaciones complementan a las válvulas de seguridad y suelen consistir en válvulas de evacuación conectadas a líneas que dirigen los productos a recipientes receptores o, en el caso de gases, al sistema de antorchas. Es crucial que estas válvulas sean operables bajo condiciones de emergencia (incluso bajo fuego), por lo que pueden estar aisladas o ser de control remoto.

Contención de Derrames: Los Cubetos de Retención

Un derrame de hidrocarburos puede tener consecuencias devastadoras. Por ello, los tanques de superficie están obligatoriamente alojados dentro de cubetos de retención, estructuras diseñadas para contener cualquier fuga o derrame accidental.

• Diseño y Capacidad: La capacidad de un cubeto se calcula para contener un volumen significativo del producto. Si contiene un solo tanque, su capacidad útil debe ser al menos igual a la capacidad del tanque. Para múltiples tanques, la capacidad se basa en el 100% del tanque mayor o un porcentaje de la capacidad global de todos los tanques. Es crucial que los cubetos sean impermeables y que sus paredes sean resistentes al fuego y a la presión de los hidrocarburos derramados.
• Compartimentación: Dentro de un mismo cubeto, se evita agrupar tanques de distintas clases de hidrocarburos (A, B, C, D) y, en muchos casos, se compartimenta el cubeto con diques o muretes para limitar la extensión de un derrame a un solo tanque o a un grupo pequeño de ellos.
• Drenajes: Los cubetos deben contar con sistemas de drenaje específicos para productos petrolíferos, aguas contaminadas y aguas limpias. Los dos primeros se dirigen a separadores de aceite o sistemas de tratamiento, mientras que los drenajes de aguas sin contaminar están equipados con válvulas que normalmente permanecen cerradas, abriéndose solo para evacuar aguas pluviales o de refrigeración.
• Ubicación de Bombas: Por seguridad, las bombas para trasiego de productos deben situarse siempre en el exterior de los cubetos de retención para evitar que un derrame afecte a los equipos de bombeo y dificulte las operaciones de emergencia.

Control de Vapores y Gases Residuales: Las Antorchas

Para gestionar las emisiones gaseosas accidentales o los gases residuales de proceso, las refinerías disponen de antorchas. Estas instalaciones son cruciales para quemar de forma segura los gases que, de otra forma, podrían crear atmósferas explosivas.

• Funcionamiento y Componentes: Una antorcha debe ser de altura suficiente para quemar los gases a una distancia segura, y en su base, contar con un depósito de purga con cierre hidráulico para evitar arrastres de líquidos y retornos de llama. Un mechero piloto de funcionamiento continuo asegura que la llama esté siempre presente para la ignición de los gases evacuados, complementado por un dispositivo de encendido eficaz. Además, un sistema de presión positiva o de prevención de entrada de aire es vital para evitar atmósferas explosivas dentro del tubo de la antorcha.
• Sistemas de Alarma: En caso de que la llama de la antorcha se apague accidentalmente, debe existir un sistema automático de alarma que alerte al personal para un reencendido inmediato, ya sea manual o automático.

Integridad Estructural y Conexiones Seguras

La construcción de los tanques y sus conexiones es fundamental para prevenir fugas y fallos estructurales.

• Materiales y Construcción: Las tuberías para hidrocarburos son de acero, con la menor cantidad posible de bridas para reducir puntos de fuga. Se calculan para soportar las características de los productos y temperaturas extremas. Las estructuras metálicas que soportan equipos importantes deben estar protegidas contra el fuego con forros de hormigón u otros materiales ignífugos.
• Conexiones de Tanque: El número de conexiones por debajo del nivel máximo de utilización debe ser mínimo. Todas las conexiones deben ser reforzadas y soldadas, incluyendo una válvula de bloqueo de acero adosada al tanque, diseñada para soportar las condiciones más exigentes.
• Dispositivos Adicionales: Para neutralizar fugas accidentales, las tuberías de purga, toma de muestras y de explotación de fase líquida conectadas a los tanques, incorporan dispositivos como válvulas de corte automático, válvulas de retención o válvulas de exceso de caudal. Estos se mantienen en perfecto estado para asegurar un control inmediato en caso de anomalía.
• Protección contra Corrosión: En tanques y tuberías, especialmente las enterradas, se aplican revestimientos o protección catódica para prevenir la corrosión galvánica o por humedad, prolongando su vida útil y seguridad.
• Tanques de Techo Flotante: En el caso de los tanques de techo flotante, esenciales para productos de Clase B por su mayor seguridad intrínseca y reducción de pérdidas por evaporación, el techo cuenta con compartimentos y un dispositivo de drenaje. Además, incorporan chapas para contener la espuma en caso de incendio.

Control y Medición para una Operación Segura

El monitoreo constante de las condiciones internas del tanque es vital para la seguridad operativa.

• Dispositivos de Medición: Se instalan en la parte alta de los depósitos para medir el volumen del producto. En tanques de clase A-1 (hidrocarburos a baja temperatura), se controlan constantemente la presión, temperatura y nivel del líquido mediante aparatos de medida, con un dispositivo automático de alarma para el nivel máximo admisible.
• Válvulas de Aireación: Los tanques de almacenamiento a presión atmosférica, ya sean de techo fijo o flotante, deben contar con válvulas de aireación con sección suficiente para equilibrar la depresión o sobrepresión que se produce al bombear el fluido, evitando daños estructurales.

Seguridad Eléctrica y Prevención de Electricidad Estática

Dado el ambiente potencialmente explosivo, la gestión de la energía eléctrica es un pilar de la seguridad.

• Puestas a Tierra: Todas las masas metálicas de los tanques y estructuras adyacentes deben estar conectadas a puestas a tierra para limitar tensiones, asegurar la actuación de protecciones y eliminar riesgos por averías o electricidad estática. Esto es crucial en cargaderos para camiones y vagones cisterna, donde se conecta el vehículo a tierra antes de la operación.
• Equipos Antideflagrantes: Todo el equipo y material eléctrico instalado en zonas de riesgo (divisiones 1 y 2) debe ser de tipo antideflagrante, diseñado para contener cualquier explosión interna y evitar que se propague al exterior.

Medios de Lucha Contra Incendios y Otros Dispositivos

Aunque no son parte intrínseca del tanque, las infraestructuras de lucha contra incendios son una extensión crítica de su seguridad.

• Suministro de Agua: Las redes contra incendios deben disponer de un suministro de agua adecuado y constante, con estaciones de bombeo de agua contra incendios estratégicamente ubicadas y protegidas.
• Equipos Fijos y Portátiles: La refinería y los parques de almacenamiento están equipados con hidrantes, extintores y otros equipos fijos o portátiles para una defensa eficaz contra incendios. En instalaciones muy específicas, como las de alquilos de plomo, se prevén sistemas de enfriamiento fijo con mando a distancia para los depósitos.
• Ventilación: Los locales que contengan hidrocarburos y donde el personal pueda permanecer, deben estar bien ventilados (natural o forzada) para evitar atmósferas tóxicas o explosivas. No se permiten bombas de trasiego de hidrocarburos en locales cerrados.

Preguntas Frecuentes sobre la Seguridad en Tanques

¿Por qué es tan importante la seguridad en los tanques de almacenamiento de hidrocarburos?

La importancia radica en la alta inflamabilidad de los productos almacenados. Un fallo en la seguridad puede resultar en incendios, explosiones, derrames y emisiones tóxicas, con graves consecuencias para la vida humana, el medio ambiente y las instalaciones. La implementación de estrictas normativas y equipos de seguridad busca mitigar estos riesgos inherentes a la industria.

¿Qué tipo de válvulas de seguridad se utilizan en los tanques?

Principalmente se utilizan válvulas de seguridad para aliviar la sobrepresión. Estas pueden ser de operación normal, que actúan ante variaciones comunes de presión, y válvulas de seguridad de incendios, diseñadas para evacuar grandes caudales de producto en caso de calentamiento anormal por un fuego externo. También existen discos de ruptura para un alivio rápido y total en ciertas condiciones.

¿Qué función cumplen los cubetos de retención?

Los cubetos de retención son estructuras perimetrales alrededor de los tanques de superficie, diseñadas para contener cualquier derrame o fuga accidental de hidrocarburos. Su objetivo es evitar que el producto se extienda, limitando el riesgo de propagación de incendios y facilitando la recuperación del producto derramado.

¿Cómo se controla la electricidad estática en las instalaciones de tanques?

La electricidad estática se controla mediante la implementación de un robusto sistema de puestas a tierra. Todas las masas metálicas de los tanques, tuberías, estructuras y vehículos (durante las operaciones de carga/descarga) se interconectan y se conectan a tierra para disipar cualquier carga estática acumulada y prevenir la formación de chispas.

¿Qué ocurre con los gases liberados por las válvulas de seguridad?

Los gases liberados por las válvulas de seguridad son dirigidos, según su naturaleza y volumen, a diferentes destinos. Pueden ser evacuados a la atmósfera (bajo condiciones controladas de altura y dispersión), quemados de forma segura en una antorcha (especialmente los inflamables o tóxicos), retornados al proceso o dirigidos a un colector de drenajes si son líquidos o mezclas.

¿Se usan mangueras flexibles para la conexión permanente a los tanques?

No, la normativa prohíbe el uso permanente de mangueras flexibles en instalaciones donde sea posible montar tuberías rígidas, limitando su uso a operaciones excepcionales o a dispositivos específicos de carga/descarga a granel o para aparatos móviles. Esto se debe a la mayor vulnerabilidad de las mangueras a fugas y roturas en comparación con las tuberías rígidas.

Conclusión

La seguridad en los tanques de almacenamiento de hidrocarburos es un campo dinámico y en constante evolución, impulsado por la necesidad de proteger tanto a las personas como al medio ambiente. Los equipos de seguridad, desde las sofisticadas válvulas de seguridad hasta los robustos cubetos de retención y las imponentes antorchas, son el reflejo de un compromiso inquebrantable con la prevención de siniestros. Cada componente, cada normativa, cada procedimiento de operación, se entrelaza para formar una red de protección integral. Comprender la función de estos equipos no solo resalta la complejidad de la industria, sino que también subraya la dedicación a operar de manera responsable y segura, garantizando que el almacenamiento de estos recursos vitales se realice bajo los más altos estándares de protección.

Si quieres conocer otros artículos parecidos a Seguridad en Tanques: Protegiendo el Corazón del Refino puedes visitar la categoría Calzado.