Inspección de Tanques de Almacenamiento: Asegura su Seguridad

Introducción

Los tanques de almacenamiento, son equipos con períodos de mantenimientos poco frecuentes, por lo que requieren de inspecciones externas continuas, para tener un mejor control de sus condiciones durante el tiempo que se encuentren en servicio, minimizando o evitando fallas inesperadas que generen atrasos operacionales y mantenimientos de emergencia no planificados.

Para el mantenimiento mayor de un tanque de almacenamiento el Alcance Final de Trabajo (AFT), es el documento o herramienta donde se indican las actividades de inspección, mantenimiento y reparación que se le deben realizar al equipo y la calidad de su contenido permitirá lograr los mejores resultados respecto al tiempo y al manejo del presupuesto, definiendo esto la efectividad de dicho documento.

Un Alcance Final de Trabajo (AFT), se consolida con la recopilación de información de lecciones aprendidas y recomendaciones de la última parada de mantenimiento, igualmente se considera la información generada por cambios en las variables operacionales, reparaciones provisionales, alteración del diseño, nuevas instalaciones, entre otras, ocurridas desde la última intervención mayor hasta el siguiente mantenimiento general. Esta información se revisa, se analiza y se unifica con las solicitudes de los departamentos involucrados, como lo son: inspección, operaciones, proceso, mantenimiento, ingeniería y proyectos para desarrollar la AFT como producto final.

Parámetros a considerar para la realización del AFT

• Revisar los archivos históricos del tanque, donde se puede conocer, las características de diseño, materiales, accesorios complementarios, inspecciones y reparaciones previas, data de corrosión y posibles alteraciones en su estructura. En esta parte del proceso, también se realiza el análisis de los resultados de los planes de inspección que se apliquen a los tanques, utilizando la metodología de inspección basada en riesgo (RBI) API-RP-580, 581. La cual tiene como finalidad llevar control de los equipos, en donde se analizan sus diferentes variables de diseño y operacionales e igualmente se inspeccionan externamente para detectar probabilidades y consecuencias de fallas en los equipos.
• Analizar los reportes generados por el personal custodio del tanque (operaciones), que es el encargado de realizar recorridos permanentes, este personal conocedor de las instalaciones y variables operacionales pueden aportar información importante respecto a las condiciones del tanque.  
• Realizar inspección de campo, los cuales deben ser ejecutado por personas calificadas. En esta etapa el tanque se evalúa mediante  la aplicación de los ensayos no destructivos (END) y estándares como API-653 y API 579-1/ASME FFS-1 que sean necesarios según las exigencias de cada equipo, comúnmente se aplican los END convencionales como lo es la inspección visual (VT) y ultrasonido (UT), sin embargo existen otros métodos de END, que pueden ser aplicados en aquellos equipos que presenten necesidades específicas; por ejemplo tanques con difícil acceso al techo, tanques que hayan sufrido variantes en sus parámetros operacionales de acuerdo a su diseño, tanques que se le quieran aumentar su corrida operacional (tiempo de trabajo), equipos que presenten fallas inesperadas, equipos con aislamiento térmico, entre otros. Estos ensayos pueden ser drones (VT remota), inspección con ondas guiadas (WGT), inspección con emisión acústica (EA) e inspección con ultrasonido robótico, entre otras.
• Luego de analizar los ítem antes descritos, se conoce el comportamiento del equipo durante su tiempo en operación y sus condiciones externas, lo que permitirá generar un efectivo alcance final de trabajo (AFT), fundamentado en todos los datos recopilado, posterior a la consolidación  de este documento, el mismo debe ser revisado y aprobado por la gerencia pertinente, para luego dar continuidad a los siguientes procesos como lo son: estimación de costos, procura de materiales, ingeniería y planificación.

Inspección en campo, de los componentes del tanque

Teniendo el conocimiento de las especificaciones de diseño, el histórico de mantenimientos e inspecciones y el comportamiento operacional, se da inicio a los recorridos en campo para realizar las evaluaciones requeridas.

En el alcance final de trabajo, se especifican las actividades de inspección y mantenimiento del equipo limitada hasta la primera conexión de las líneas asociadas, excepto que el custodio o alguno de los departamentos involucrados solicite una extensión del área a evaluar, para modificaciones, rediseños o mejoras que requiera el equipo y sea oportuno ejecutarlo durante el mantenimiento.

ASENTAMIENTO: Es importante monitorear de manera general y previo a las inspecciones, el asentamiento, la verticalidad y redondez del tanque, en busca de algún desnivel o deformación considerable, que pueda derivar de una falla originada por asentamiento de la fundación del equipo.

FONDO: De este componente del tanque, solo podemos observar la sección denominada pestaña o proyección externa de la lámina anular. A través de la inspección visual se puede descartar la existencia de algún indicativo de fuga y corrosión tanto en la soldadura de esquina (corner weld) como en las secciones de la plancha (pestaña).

El fondo del tanque tiene la particularidad de ser un componente, que no puede ser inspeccionado de forma visual con el tanque en servicio; por lo tanto, se requiere un análisis más certero de la integridad mecánica del piso, previo a la elaboración del AFT. Se pueden aplicar métodos de inspección no convencionales; como, por ejemplo, la Emisión Acústica (EA), donde se evalúa el fondo de manera integrar, pudiéndose detectar perforaciones y otras discontinuidades, igualmente su ubicación y la severidad de la misma. También existe la técnica de Ondas Guiadas de corto alcance (GWUT), en la cual se evalúa entre 0.5 y 1 metro de longitud, desde la pared del tanque hacia el centro del mismo, enfocándose en la zona crítica del piso.

PARED: La pared del tanque, la conforman un conjunto de anillos soldados entre sí. Según la configuración de diseño del equipo, la pared puede evaluarse por la parte externa e interna. Su lado externo está continuamente expuesto a las condiciones atmosféricas, mientras que su lado interno se expone a las especificaciones del producto que almacena. Cuando el tanque es de techo tipo fijo, solo podemos inspeccionar el lado externo de la pared, lo que genera mayor incertidumbre a la hora de solicitar las actividades en el AFT; en los casos donde el tanque sea de techo tipo flotante, se puede observar la condición interna de los anillos que estén expuestos al momento de la inspección.

La inspección visual en lado externo de la pared del tanque, se realiza en buscan de indicativos de fugas, deformaciones de la láminas y corrosión; estos tipos de falla generalmente se ubican en los anillos superiores. También se aplica inspección con ultrasonido convencional (UT), en zonas accesibles como los es el anillo inferior y área de la escalera. 

Para la evaluación del lado interno de la pared, cuando el tanque es de tipo techo flotante y no está en su máxima capacidad de almacenamiento, se pueden observar las condiciones de las láminas (oxidación y corrosión), obteniendo así una referencia de los anillos no observados.

En el caso de tanques con aislamiento térmico se dificulta evaluar las condiciones mecánicas de la pared del equipo. Si existe algún desprendimiento del material aislante se podría observar la condición de la pared en esa zona, también podemos evaluar las áreas cercanas a los accesorios del casco, donde quedan secciones puntuales de planchas descubiertas. Para caso más exigente, donde en necesario verificar la condición de las láminas, se planifica la remoción e instalación de ventanas de inspección (segmentos aislados) para realizar la evaluación con VT y UT.

TECHO: Existen tanques de techo fijo, techo flotante y tanques combinados de techo fijo con un flotante interno (membrana interna). Todos los techos se exponen externamente a las condiciones atmosférica; mientras que internamente los de tipo techos fijos están expuestos a vapores que genere el producto almacenado, los cuales suben y al tener contacto con las láminas y estructuras, pasan a una fase de condensado que en ocasiones es potencialmente corrosiva; respecto al techo tipo flotantes, por su parte interna se mantiene en contacto con el producto almacenado.

Debemos resaltar, que la inspección visual tradicional de cualquier tipo de techo, está sujeta a las condiciones mecánicas de la escalera principal de tanque, que es el acceso al tope del mismo.

La inspección en los techos fijos es restringida, debido a que solo se logra evaluar el área visible desde la plataforma de la escalera (por razones de seguridad no se debe acceder al techo cuando el tanque está en servicio sin garantizar un seguro acceso). Durante la inspección visual, se identifican fallas en el recubrimiento de pintura, tipos de corrosión, perforaciones y hundimientos en las láminas. Respecto a la estructura interna, en ocasiones observamos que el anillo superior de la pared y el ángulo tope, presentan deformaciones en los puntos de apoyo donde descansa las estructuras (cartelas), lo que indica una posible falla o desajuste de la misma; al encontrar un caso de este tipo, es necesario realizar los análisis de la estructura y determinar qué actividades solicitar en el AFT, estos casos son particulares para los techos auto soportados.

Cuando la inspección es dirigida a un tanque con techo tipo domo geodésico de aluminio, se evalúan de igual manera en las zonas accesibles; comúnmente en este tipo de techo los daños encontrados son mínimo, solicitando mantenimiento en las áreas que así lo requieran.

En los tanques de techo fijo combinados, que presentan un flotante (membrana interna), se debe indicar en el AFT su mantenimiento general o incluso solicitar preventivamente la disponibilidad de un porcentaje de material para posibles reemplazos.

En los techos con aislamiento térmico, se restringen aún más las inspecciones; conocer la integridad mecánica de las láminas solo se logra si existe algún desprendimiento del material aislante se podría observar la condición del techo. Al igual que en la pared, se planifica la remoción e instalación de ventanas de inspección para realizar la evaluación con VT y UT.

Los techos de tipo flotante, presentan diversos accesorios instalados sobre su estructura, los cuales requieren mantenerse en condiciones confiables para el correcto funcionamiento durante su corrida operacional. Para realizar una inspección eficaz es necesario bajar hasta el flotante, donde el personal de seguridad y operaciones son los encargados de otorgar el permiso de acceso al mismo, debido a que existen factores que generan riesgos al personal involucrado y deben ser controlados previamente.

Durante la inspección visual, uno de los puntos de mayor importancia es la inspección interna de los pontones, se observa si existe algún indicativo de fuga (presencia de producto); en el caso de los techos flotantes tipo single deck, se verifica que no existan indicativos de fuga en el área central del techo (área sin pontones), además de las condiciones del recubrimiento de pintura, indicativos de corrosión y se inspeccionan las juntas soldadas entre láminas para descartar formación de grieta.

Lo sellos mecánicos se conforman por dos componentes (sello primario y secundario), durante la inspección para generar el AFT, solo se logra observar el sello secundario, y si este presenta desprendimiento de alguno de sus elementos, se inspecciona el sello primario en esa zona. Al momento de realizar la evaluación del sello secundario, se inspeccionan las condiciones de los elementos que lo conforman (zapatas, tornillería, clip, sistema de empuje y barrera de vapor), que los mismos no presenten fallas. Dependiendo de las condiciones encontradas en los componentes del sello, se solicita realizar mantenimiento o reemplazo total del mismo.

Es importante verificar las condiciones del tubo guía, en busca de deformación o fallas por corrosión. También se chequea la guía del techo (platina), que se encuentra instalada en la pared del tanque y la misma no permite que el techo se gire durante su proceso operacional (llenado y vaciado). Estos elementos deben ser reemplazados en casos de encontrar una condición crítica. Evaluar las conexiones externas de la tubería de drenaje del techo (pivot master), verificar las condiciones de la válvula check, del colector de drenaje y la válvula de salida del sistema, que esta última no presente fuga, porque sería indicativo de una fuga de la junta flexible. 

Técnicas de inspección no tradicionales

Adicional a las inspecciones con ensayos no destructivos convencionales que se realizan a al techo de los tanques, existen técnicas que arrojan resultados más precisos. En los casos, donde se requieran realizar evaluaciones parciales o generales, como por ejemplo la técnica de Ultrasonido Robótico, también aplicada para evaluar las paredes de tanques, donde el uso de estas técnicas genera un mejor enfoque a la hora de solicitar las actividades en el AFT.

Continuando con las nuevas técnicas para evaluar las paredes y techos de los tanques, también encontramos el uso de Drones (VT remota), el cual es un método utilizado principalmente para las áreas con difícil acceso para la inspección visual; de este método podemos decir que no solo es más segura la inspección con drones, sino que es más rápida e incluso lleva a posibles ahorros de costos.

SISTEMAS DE TUBERÍAS: En la inspección de las tuberías, se verifican las condiciones del recubrimiento de pintura e indicativos de corrosión tipo pitting o generalizada, se evalúan las uniones soldadas, la tornillería, empacadura y alineación de las juntas bridadas y las conexiones menores, estos dos últimos puntos son comúnmente atacados por la corrosión; se verifican los puntos de apoyo con los soportes y se observar el tendido de la tubería en busca de algún desnivel o desalineación.

En las válvulas de proceso se inspeccionan las condiciones externas y se verifica se existen indicativos de fuga por uniones bridadas y prensa empaque. El personal de operaciones es el encargado de indicar si la válvula presenta algún pase interno y esta requiere ser removida para realizarle mantenimiento en talleres externos.

Para las tuberías asiladas térmicamente, se evalúan las condiciones del material aislante y respecto a la inspección del cuerpo de la tubería, se puede aplicar la técnica de inspección con UT de Ondas Guiadas el cual permite evaluarla en su totalidad.

ESTRUCTURAS METÁLICAS: La escalera de acceso al techo es inspeccionada para ubicar posible corrosión o fallas del recubrimiento en perfiles y peldaños. Si la escalera es de tipo espiral, se deben evaluar todos los soportes de apoyo con el casco.

La escalera rodante (solo aplica para tanques tipo techo flotante) y es un componente que requiere mantener una operatividad confiable durante el tiempo de servicio del equipo, por ser parte del apoyo que requiere el techo para mantenerse en su posición, por lo tanto, es necesario un mantenimiento generar o remplazo de sus elementos, según la condición que los mismos presenten.

El wind girder o viga de viento, es un componente mayormente utilizado en lo tanques techo flotante, el cual es instalado en el anillo superior y tiene como finalidad contrarrestar los efectos del viento y ayuda mantener la circunferencial del equipo. Durante la inspección mayormente se detecta corrosión en las láminas del pasillo y en las uniones soldadas entre el casco y las estructuras.

SISTEMA CONTRA INCENDIO: Estos sistemas son necesarios para controlar incendios de forma segura y eficaz. Para los tanques, existen diferentes tipos de sistemas contra incendio, donde mayormente encontramos los sistemas de enfriamiento (rociadores de agua) y sistemas de espuma.

En estos sistemas, se requiere evaluar las tuberías, cámaras de espuma, rociadores deflectores de descarga y demás accesorios, en busca de indicativos de corrosión y perforaciones; las tuberías de estos sistemas normalmente presentan corrosión interna, porque las mismas no se mantienen permanentemente en servicio (vacías), solo son utilizadas cuando se realizan pruebas o cuando ocurre un evento. 

PRUEBA HIDROSTÁTICA O DE ESTANQUEIDAD: La solicitud de esta prueba en el AFT, está sujeta o será determinada por las actividades de mantenimiento y reparación que sean indicadas en el AFT o que se ejecuten durante el mantenimiento. El ítem 12.3 Hydrostatic Testing, de la norma API 653, indica los diversos parámetros que se deben tomar en cuenta para que esta prueba se realice al finalizar el mantenimiento de tanque. 

Referencias bibliográficas

Fuente propia

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