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Mantener los productos químicos el tanque: Soluciones de la instrumentación, de supervisión y de control para escaparse de los tanques sobrellenados

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Los acontecimientos recientes en el estado de Virginia Occidental han demostrado que nuestro abastecimiento de agua está en el peligro de la contaminación de los escapes o sobrellena de los tanques del almacenaje y de proceso (véase fig. 1) en el producto químico, el petróleo, el agua/las aguas residuales, y las instalaciones similares.

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En enero de 2014, la ciudad de Charleston era afectada cuando un tanque que contenía el metanol de 4 methylcyclohexane se escapó, causando la contaminación del río de los alces, que proporciona sobre 300.000 personas el agua potable. Los residentes eran sin el agua de golpecito por lo menos cinco días. Pero puede ser meses o aún años antes de que el efecto total del derramamiento se sepa.

La compañía que poseyó la facilidad del almacenaje donde ocurrió el escape -- Industrias de la libertad -- ahora está haciendo frente por lo menos a 31 pleitos, junto con estado e investigaciones federales. Consecuentemente, la compañía ha archivado para la bancarrota.

Como consecuencia del derramamiento químico del río de los alces, está claro que las instalaciones químicas del almacenaje harán frente a escrutinio adicional, junto con revisiones cuidadosas de regulaciones existentes. Sin embargo, con algunas precauciones y una inversión relativamente de menor importancia, este acontecimiento se habría podido identificar a principios de, y medidas se habrían podido tomar para atenuar el escape y sus consecuencias destructivas.

La instrumentación existe que puede supervisar el contenido de un recipiente y proporcionar una alarma en caso de escape o sobrellenar acontecimiento. Estos productos se han utilizado por años y son establecidos y confiables. El cuadro 2 instrumentación típica de las demostraciones para que los niveles del tanque de la supervisión prevengan sobrellena y se escapa. Cada instrumento tiene una función específica para contener el contenido dentro del tanque:

1. De alto nivel sobrellene el interruptor de la prevención. Este interruptor está instalado para indicar cuando el líquido en el tanque alcanza una condición peligroso alta. A menudo se llama un Alto-Alto (HH) interruptor llano, pues se monta sobre el interruptor de alto nivel usado para indicar el normal parar-llena el punto del tanque. Si el interruptor de alto nivel falla, el interruptor del nivel de HH activa para evitar que el tanque sobrellene. Estos interruptores incluyen típicamente una función-prueba de la manera el interruptor para asegurar su integridad. Porque los interruptores del nivel de HH se montan sobre el punto máximo normal del terraplén, pueden funcionar por años sin nunca “considerar” el líquido en el tanque. Debido a esto, la capacidad de probar el interruptor sobre una base periódica para verificar su funcionalidad es crítica. En los lejos demasiados tanques, el interruptor de HH es la única protección contra derramamientos. Esto es inaceptable. El derramamiento adicional y sobrellena métodos de detección es necesario.

2. Calibrador llano del radar. Un calibrador llano del radar supervisa continuamente llano en el tanque. Es extremadamente importante que el calibrador llano sea muy exacto detectar los escapes, derramamiento o sobrellena. Un alto nivel de exactitud es necesario proporcionar una indicación si el nivel disminuye cuando el líquido en el tanque no se está transfiriendo ni se está bombeando activamente hacia fuera. Si el nivel comienza a disminuir durante inactividad, indicaría un escape en el tanque, y el sistema de vigilancia entonces proporcionaría una alarma. Debido a estos parámetros de funcionamiento, la exactitud necesita ser medida en fracciones de milímetros. Los calibradores llanos del radar pueden proporcionar la exactitud de 0.5 milímetros -- una suficiente cantidad para detectar incluso los escapes de menor importancia. El calibrador llano del radar también actúa como un respaldo al interruptor del nivel de HH.

3. Sensor de temperatura. Es importante medir la temperatura del líquido en el tanque para proporcionar la remuneración apropiada. Esto es porque el volumen de la mayoría de los productos químicos se amplía o contrata con los cambios en temperatura. Sin la remuneración, estos cambios en volumen aparecerán similares a los cambios en nivel cuando, de hecho, el contenido real del tanque no ha cambiado. ¿Sensores de temperatura con los puntos de la medida y la exactitud múltiples de ±0.1? C se requiere para este uso. 4. Interruptor llano externo. Este interruptor llano se monta dentro del dique de la retención para indicar si un líquido está acumulando. El interruptor llano necesita poder detectar cualquier líquido que esté presente. Incluso agua de lluvia que acumula después de que una tormenta deba ser detectada, pues es necesario quitar esta agua para mantener el volumen apropiado del dique. Esencialmente, cualquie acumulación de líquido dentro del dique -- agua o producto químico -- requiere una respuesta. Como tal, los interruptores que indicarán confiablemente la presencia de cualquier líquido, tal como diapasones, son más adecuados para este uso.

5. Monitor lateral del tanque. El monitor del lado del tanque realiza cálculos del corregir-volumen usando la salida de la punta de prueba de la temperatura y la señal del transmisor del radar de determinar la altura del material en el tanque. También proporciona energía de seguridad inherente del lazo al transmisor del calibrador llano y de la temperatura, lee datos de todos los dispositivos conectados y exhibe los valores de cada instrumento.

6. Software en PC de la supervisión. Éste es un paquete de programas informáticos en PC típico de HMI que exhibe la salida del cada tanque en una granja del tanque tan bien como cálculos del volumen (véase fig. 3). Tales paquetes de programas informáticos están disponibles de varios surtidores. Estos paquetes de programas informáticos tienen típicamente capacidad incorporada del web server, así que un operador o un ingeniero puede tener acceso rápidamente y fácilmente a la información del tanque de cualquie PC o dispositivo handheld vía un hojeador.

El software también supervisa el nivel del tanque y puede reaccionar a cualquier cambio llano. Debe tener una característica que permita que un tanque inactivo “sea trabado abajo.” Si el nivel en un tanque bloqueado-abajo cae, indicaría un escape, y el software produciría una alarma. Como con todas las alarmas y acontecimientos, esta información se puede retransmitir a los usuarios vía un acoplamiento de Ethernet de modo que la información se coloque en el dispositivo apropiado tal como una PC, una tableta o un smartphone.

7. Probador del receptor. En lo referente al de alto nivel sobrellene el interruptor de la prevención, es crítico probar HH y los interruptores llanos externos para asegurar lo está funcionando correctamente. Aunque muchos interruptores llanos tengan autoverificador continuo para supervisar su salud, el probador del receptor permite que un operador pruebe el interruptor manualmente vía un botón. El probador puede detectar un cortocircuito, una interrupción en la línea de señales al sensor de medición, la corrosión del vibrador en el sensor, o un defecto en el circuito de entrada. Como respaldo al sistema principal de la automatización, el probador también incluye los relais para proporcionar una salida a una alarma y/o una función de control tal como una válvula de la diversión para evitar el sobrellenar.

Conclusión

Una instrumentación y un sistema de vigilancia como el discutieron arriba detecta derramamientos y los escapes en los niveles múltiples -- con los monitores del tanque, software de HMI y probadores del receptor que proporcionan redundancia.

Los acontecimientos en Charleston hacen claro que los tanques de almacenaje químicos necesitan ser seguros y que los derramamientos y los escapes se deben prevenir en lo posible. Esto debe extender a cualquier industria -- producto químico, aceite y gas, agua y aguas residuales, fundiciones, y otras -- almacenando los productos químicos que podrían contaminar abastecimientos de agua.

En la industria petrolera, por ejemplo, el instituto americano del petróleo (API) ha recomendado las prácticas para prevenir y responder a los derramamientos (API2350 recomendado practica para los tanques de almacenaje sobre el suelo). En la industria química, la mayoría de las instalaciones que fabrican los productos químicos se requieren para tener un plan de SPCC (control y las contramedidas de la prevención del derramamiento) en el lugar.

Desafortunadamente, porque la facilidad en los productos químicos almacenados de Virginia Occidental solamente y no los fabricó, las inspecciones de sitio y los permisos que se requieren para las instalaciones industriales no fueron requeridos. Una carencia de estos requisitos y la falta de los dueños de proporcionar la supervisión llana apropiada llevaron en última instancia al incidente, que era bastante serio arruinar a la compañía.

La instrumentación apropiada para las cubas de almacenamiento de la supervisión puede prevenir derramamientos e identificar los escapes. Al ocuparse de las localizaciones en donde estos incidentes no se pueden prevenir, sin embargo, es crítico que están identificados rápidamente y que un plan de la respuesta es en el lugar atenuar daño y consecuencias para el medio ambiente. Equipando los tanques con sobrellene los interruptores de la prevención y los instrumentos de la supervisión del tanque proporcionarán la seguridad necesaria para prevenir catástrofes.

Sobre los autores: Bill Sholette es el director empresarial llano de los productos para Endress+Hauser en el noreste. Él ha estado implicado en la medida llana por los últimos 33 años en virtualmente todos los aspectos de la instrumentación llana de proceso de la medida. Sholette atendió a la universidad de Villanova y tiene certificación en la gerencia y la comercialización.

Ricardo Chavez detiene a BS en la ingeniería química del Instituto de Tecnología de Monterrey y de la educación más alta. Él es el director empresarial de las soluciones para Endress+Hauser en la costa este con casi 20 años de experiencia que trabajan en la instrumentación, el control de proceso y la integración de datos en sistemas de PLC/SCADA.

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