Sería un eufemismo negar que estamos algo molestos y el descontento que nos causan algunas personas con la tendencia de culpar automáticamente al filtro micrónico o al filtro separador por la contaminación encontrada aguas abajo. En realidad lo que causa el problema se trata en la mayoría de los casos de un incorrecto diseño del sistema de tuberías elaborado por un ingeniero. Esperamos que alguien esté escuchando o leyendo, pues relataremos algunos ejemplos recientes que por su gravedad se necesitan conocer para que no se repitan.

EJEMPLO NO. 1

En un almacén de combustible, con una estación de bombeo y una batería de filtros separadores se abastecía combustible mediante a las aeronaves mediante el sistema de hidrantes. Pero existía un problema: Los elementos filtrantes coalescedores contenido en todos los filtros estaban fallando Al abrir la carcasa notamos que el plisado del papel utilizado como medio de filtración y que forma parte de los elementos coalescentes se había doblado hacia adentro y algunos pliegues estaban rotos. ¿Cómo pudo pasar esto, cuando se supone que el flujo en esos cartuchos es de adentro hacia afuera?, También en el interior de los elementos separadores de la segunda etapa había suciedad, sin embargo estos elementos están diseñados para que el combustible fluya de afuera hacia adentro. ¿Cómo es posible que el combustible fluyera en sentido inverso? si aparentemente las carcasas estaban bien colocadas?

Después de realizar un estudio del sistema y las prácticas operacionales en ese aeropuerto, encontramos que una de las tres bombas (de forma alternativa|) estaban siempre en modo de reserva (espera). Las otras dos bombas entraban en funcionamiento sucesivamente una de otra dependiendo de la demanda de flujo (vea el esquema #1). El problema fue que el diseñador del sistema no instalo las válvulas de retención (cheque) en cada una de las líneas de los filtros y por eso cuando una o dos bombas estaban operando, parte el flujo era derivado hacia los tanques circulando en reversa a través de los filtros y bombas inactivos. Este flujo inverso hizo que los elementos coalescedores fallaran.

En efecto las carcasas de filtros separadores fallaron, pero obviamente fue causado por un error de diseño del sistema. Por un poco más de $100.00 por cada ramal, resolvimos el problema agregando la función de válvula de cheque a cada válvula de membrana colocada después de los filtros. Cualquier marca de válvula de membrana para cierre también puede ser una válvula de retención solo agregándole el piloto adecuado para la función de retención.

EJEMPLO NO. 2

Una importante compañía petrolera instaló un sistema de filtracion “de última generación” en un oleoducto para combustible de aviacion dirigido a un aeropuerto local. Este sistema contemplaba una batería de carcasas con una cadena secuencial en serie de un prefiltro, le segia una carcasa para tratamiento de arcilla y luego un filtro separador. Se erigió además una plataforma única y corrida de trabajo para que los trabajadores pudieran cambiar los elementos de estas carcasas sin necesidad de subir escaleras.

El sistema se puso en servicio y al controlar el trabajo de los filtros con los ensayos de la membrana filtrante los colores obtenidos mejoraban a medida que circulaba el combustible a través del sistema. De repente comenzaron a aparecer partículas en el combustible aguas abajo. Al abrir la carcasa del filtro separador, vieron una gran colección de partículas grandes en el sumidero, pero como sabemos este es el lado limpio de los elementos coalescedores y más asombro fue que al analizar esos elementos no se pudo encontrar ninguna falla de los coalescentes. ¿Cómo es posible esto?

Me tomó un tiempo pero halle la respuesta al fijarme en el sistema de drenaje. (Vea esquema # 2), cada recipiente tiene su propia válvula de drenaje, pero el diseñador agregó otra válvula de cierre como seguridad en la tubería común de salida del sistema de drenaje. La válvula de drenaje de cada carcasa estaba abierta, sin embargo la válvula el cierre de seguridad estaba cerrada Aquí está la respuesta. Parte del flujo que ingresó al prefiltro se derivó a través de la tubería de drenaje del mismo y pasó por el colector común transportando las partículas grandes hacia el pocillo del filtro separador. La razón por la que las válvulas de drenaje quedaron abiertas fue porque a los trabajadores les resultaba incómodo y trabajoso arrastrarse por debajo de la plataforma de trabajo para operarlos. Fue mucho más fácil dejarlos todos abiertos y usar la válvula de cierre de seguridad al realizar los drenajes diarios de la batería de carcasas.

EJEMPLO NO. 3

En su afán por mantener los sistemas de combustible “cerrados”, los ingenieros de diseño de tuberías unen los sistemas de maneras muy peligrosas. En el ejemplo No. 2, los desagües (drenajes) se unieron entre sí. En este caso, las válvulas de alivio de presión y las descargas del eliminador de aire para las carcasas de distintos tipos de combustible (diésel, mogas, jet y avgas) también se colocaron unidas en un solo colector y además los eliminadores de aire no tenían válvulas de retención de salida. Cuando el sistema Avgas está fuera de servicio durante un par de días, el sistema de combustible diésel con salidero a través de una válvula de alivio de presión fallida encontró un camino fácil hacia el sistema Avgas, a través de su eliminador de aire Avgas. La prensa lo tomo como una “falla del filtro”. Rara vez informa las cosas con precisión.

Desde hace ya mucho tiempo hemos recomendado el uso de válvulas de retención a la salida del eliminación de aire para evitar que el aire fluya hacia atrás en la carcasa de los filtros, En este ejemplo, una válvula de retención en el eliminador de aire habría evitado este problema de contaminación del Avgas.

EJEMPLO NO. 4

Veamos cómo los diseñadores de sistemas de tuberías pueden crear grandes problemas. En este ejemplo, se trata de una pérdida de cientos de miles de galones de combustible para aviones en un período bastante largo, en uno de los aeropuertos internacionales más grandes. Nadie encontraba la razón de tales pérdidas.

La instalación tenía más de 200 eliminadores de aire, válvulas de alivio de presión, drenajes de punto bajo, etc. Todos estaban conectados a un colector común para residuos. De todos estos componentes, solo hubo una fuga y se debió a una válvula de alivio de presión fallida en un filtro separador.

El error de diseño fue que no había forma de saber cuándo se estaba fallando (con fugas) alguno de esos accesorios, debido a que no habían instalado indicadores (visores) de flujo. Si no hubiera sido por una persona observadora que escuchó combustible salpicando en la tubería de recolección subterránea, la pérdida de combustible podría haber sido mucho mayor.

En conclusión, los diseñadores de sistemas de tuberías simplemente deben analizar su trabajo con más cuidado. Si es inevitable usar colectores para unir desagües y otras tuberías con el objetivo de lograr los requisitos de protección contra la contaminación y el medioambiente, entonces se deben colocar los indicadores (visores) de flujo para que los operadores puedan saber si hay flujo cuando no debería, y agregar además válvulas de retención (cheque\) para evitar el reflujo.

La diferencia entre un buen doctor y uno malo es que el bueno al examinarte puede conocer exactamente qué es lo que te pasa. El secreto es saber qué buscar y comprender lo que observas. Esto también aplica cuando examinas y realizas las pruebas a tu sistema de combustible. Tienes que buscar cosas fuera de lo común y entender el significado y la importancia de esos hallazgos.

ENSAYO DE LA MEMBRANA FILTRANTE

(Conocido como la prueba “Millipore”)

Un cambio de color de la membrana filtrante durante las pruebas consecutivas realizadas al combustible recibido en su instalación muestra una potencia problema. El grado de contaminación que elimina o no un filtro se comprueba ejecutando un ensayo con la membrana filtrante en la entrada de una carcasa de filtración y otro en la salida al hacer la comparación de ambas. Un ligero cambio de coloración de la membrana es normal pero el obtener como resultado una membrana más oscura de lo habitual en la entrada advierte que debe comprobar y vigilar el combustible que sale de esa carcasa. Al comparar el color de las membranas de estas dos pruebas si hay poca o ninguna diferencia en color, eso significa que es posible que tenga un elemento filtrante reventado, dañado o montado incorrectamente, o puede que su combustible contenga partículas extremadamente finas (pequeñas) que no son retenidas y pasan a través del elemento filtrante utilizado en su carcasa. Es posible que necesite un elemento filtrante con una filtración absoluta más pequeña (menor índice de micras) para poder eliminar esto contaminantes.

Para determinar si es el contaminante el causante de esa coloración, coloque dos membranas vírgenes en un monitor plástico reforzadas con un soporte de cartón y repita la prueba, Al concluir evalúe la diferencia entre ambas: Si el causante del color es la suciedad ,debe haber una diferencia entre la primera y la segunda; si ambas, tanto la de arriba como la de abajo, presentan el mismo color significa que no es el contaminante el que provoca el cambio, son entonces colorantes del combustible (materiales similares a tintes que rara vez son un problema real).

LECTURAS DE PRESIÓN DIFERENCIAL

Debido a la naturaleza del sistema de combustible la presión diferencial de las carcasas filtrantes aumenta al pasar el tiempo. Si observa una disminución y no un aumento en la presión diferencial significa que su carcasa tiene elementos sueltos o reventados. Al medir la diferencia de presión asegúrese de corregirla a analizando las diferentes tasas de flujo (consulte GamGram 26). Mantener registros en papel cuadriculado es una buena idea. Si la gráfica muestra un incremento repentino en la presión diferencial significa que tiene un aumento significativo en la contaminación y debe hacer una prueba de membrana filtrante para asegurarse de que los elementos retienen toda la contaminación existente en el sistema. Si al realizar la prueba el color de la membrana es inaceptable, puede que parte de esa contaminación sea de una medida muy pequeña y pase por los poros del filtro sin retención, entonces esto se resuelve colocando elementos más finos (menor índice de micras) o con una recirculación que limpie el producto correctamente.

En lo referente a las carcasas con elementos de arcilla, si observamos un aumento en la presión diferencial, el 99 % de las veces significa alto contenido de agua en el sistema. El otro 1 % denota contaminación por partícula gruesa. El comportamiento de la caída de presión no se utiliza para evaluar la efectividad del tratamiento de arcilla. (Ver GamGram 14). El índice de separación de agua (en inglés WSIM) y la tensión interfacial (IFT) son los únicos indicadores probados que testifican el agotamiento o no de este tratamiento. Lo importante es hallar la diferencia en WSIM o IFT entre las lecturas de la entrada y salida. Cuanto mayor es la diferencia, mejor es el trabajo realizado por la arcilla Si no tiene un microseparometro Emcee para leer el WSIM (el nuevo término es clasificación MSEP), Velcon fabrica un probador de “Swift Kit” para leer IFT pero aún no tiene la aceptación de ASTM. No asuma que si la presión diferencial de la carcasa con elementos de arcilla está baja significa que la arcilla aún está activa. Trate de hacer las pruebas con el microseparometro (inglés con el diminutivo MSEP).

A su vez es muy importante el chequeo de la presión diferencial En una carcasa que contiene elementos coalescedores y separadores el chequeo de la presión diferencial ubicada aguas abajo de una carcasa con elementos micrónicos (prefiltro). Si se observa un incremento paulatino con pequeñas diferencia puede ser un indicador normal, causado por una acumulación de contaminación de partículas muy fina que atravesaron el prefiltro y entonces los elementos coalescedores los retienen. El agua contenida en el combustible puede causar un aumento momentáneo en la presión diferencial, pero generalmente desaparece a medida que el flujo de combustible pasa a través de ellos ya que las pequeñas gotas contenidas en él se fusionan y son expulsadas como agua libre alojada en el sumidero debido a su decantación. Sin embargo, al notar un aumento más inclinado creciente del diferencial de presión de este filtro separador significa que el prefiltro ubicado antecediéndole tiene un elemento filtrante con una filtración absoluta incorrecta, es decir, la clasificación en micras del elemento micrónico es demasiado grande por lo que no protege los elementos coalescedores del filtro separador. Los elementos coalescedores modernos tiene una filtración absoluta al nivel de 1/3 a 1/2 micras por lo que no tiene sentido tratar de protegerlas con prefiltros de 2 a 5 micras.

EL ENSAYO VISUAL

No hay un sustituto para la prueba visual en el análisis del combustible entregado por los vehículos de transporte. Teniendo en cuenta el costo del equipamiento, y la efectividad de este ensayo constituye el método más rentable que existe para proteger el sistema. Un cubo de porcelana blanca (o propiamente plástico puesto a tierra) es todo lo que se necesita, pero un frasco de vidrio transparente puede ser una magnífica herramienta adicional.

Limpie el balde (o jarra) con cuidado y, antes de que el conductor del camión conecte la manguera de servicio a la aeronave, abra la válvula y tome una muestra de uno o dos galones de combustible y observe observe:

1. Agua libre en el fondo.
2. Partículas en el fondo del recipiente.
3. Olor inadecuado (si lo permiten las normas de seguridad del personal).
4. Color inadecuado.
5. Neblina (turbidez) (un frasco de vidrio es de gran ayuda para esto. (Ver GamGram 21).
6. Una película blanca tenue o espuma que no se rompe y desaparece fácilmente.

La experiencia le mostrará que pequeñas cantidades de agua o partículas son aceptables, pero cualquier aumento fuera de los límites en cantidad o volumen se vuelve motivo de preocupación. Si esto ocurre repita la prueba. Si obtiene los mismos resultados varias veces, detenga el suministro y registrer una queja de no conformidad. Por otro lado, el olor inadecuado y la neblina son condiciones que causan gran preocupación. El color debe ser claro hasta ligeramente amarillo (“color pajizo”). Una película blanca o “espuma como la del jabón” evidencia contaminación con surfactante. Estas sustancias arruinan los elementos del filtro separador y evitan que la contaminación pase a su sistema de combustible. (Ver GamGram 14 y GamGram 28).

Un cambio en cualquiera de las condiciones anteriores es motivo de preocupación. Llame al personal de control de calidad de su proveedor (o a su propio personal encargado) ante la duda. Usted es la última línea de defensa en caso de un problema en el combustible. Usted puede prevenir la inconveniencia para su empresa de que el sistema esté contaminado. Incluso puede hasta salvar vidas (sin mencionar tu trabajo).

DRENAJES DEL SUMIDERO DE LOS FILTROS SEPARADORES

Por favor revise GamGram 3 y GamGram 21. Los cambios en la cantidad de agua alojada en el pocillo de los filtros separadores son importantes porque esa agua debe venir de alguna parte. Pequeñas cantidades pueden ser normales, ya que pueden ser debido a la condensación. Si aparecen grandes cantidades de agua se sigue la traza hasta encontrar la fuente.

Si al tomar la muestra del drenaje del filtro separador nota una neblina, repita varias veces la acción; si la neblina persiste en varias de ellas solo significa una cosa:Hay problemas en el sistema (Asegúrese de haber pasado el flujo durante algún tiempo antes de tomar la muestra pues el combustible puede estar nebuloso debido al enfriamiento al estar parado). Cuando elementos coalescentes se contaminan con surfactante, comienzan a dejar pasar una pequeña cantidad de neblina si hay agua presente, por ello, al notar la neblina en un sumidero del filtro separador significa que su sistema está en problemas, pues no estás eliminando el agua y si no se hace algo rápido, esto podría significar que algún avión con personas a bordo está en peligro. Avise al personal de control de calidad del proveedor o el suyo propio. Esto es muy importante. Incluso si su filtro separador está en el sistema del aeropuerto y el combustible se filtrará nuevamente, el surfactante y el agua pueden pasar a lo largo de la cadena de suministro. Cada filtro separador en el camino a la aeronave puede desarmarse. Solo al colocar un tratamiento de arcilla controlado y monitoreado con sumo cuidado puede restablecer las propiedades de este combustible. Recuerde: USTED PUEDE SALVAR VIDAS.

Las partículas encontradas en los drenajes del sumidero del filtro separador indican problemas pues dejan saber que los elementos coalescedores están sueltos, reventados o dañados, y es necesaria una investigación inmediata. Con suerte, la causa puede ser que la carcasa del filtro el separador no se limpió correctamente en el último cambio de elemento y las paredes se dejaron sucia. No estamos hablando de la suciedad del agua. Una pequeña cantidad de agua que parece “sucia” puede ser normal pero la suciedad visible en el combustible es un gran problema.

En conclusión: Investigue los cambios. Usted es responsable de un aspecto importante para la seguridad del vuelo. Cualquiera puede tener un problema en cualquier momento No juegue, tenga cuidado. ¿Usted espera que llamen a los diarios al tener un problema? ¡Por supuesto que no! Simplemente lo eliminan antes de que llegue a ser un problema real (con suerte). Cada sistema de combustible y cada persona de control de calidad en el mundo es parte de una red invisible. Nuestra industria es muy buena en el control de calidad. Es algo de lo que podemos estar orgulloso. Continúen con el buen trabajo. Ayude a capacitar a su personal nuevo, evalúe y busque los cambios regularmente.

En nuestra industria ocurren problemas pero pocos pueden ser tan frustrantes como los relacionados con el cebado de bombas. Mucha gente piensa que tales problemas solo ocurren en los tanques subterráneos. Aunque los problemas de cebado con un tanque horizontal aéreo con las conexiones a través de la tapa superior resultan aún mayores porque el aire queda atrapado en los llamados “puntos altos” de la tubería de succión y muchas bombas (especialmente las bombas centrífugas) no son capaces de eliminarlo. Si colocamos un accesorio eliminador de aire tampoco se resuelve el problema, porque la tubería NO está bajo presión y el combustible no desplaza al aire.

Es frustrante recibir una llamada telefónica que comienza con la frase: “su bomba continúa perdiendo cebado”. las bombas en sí mismas no suelen no perder cebado. Las TUBERÍAS y las VÁLVULAS pierden el cebado cuando el combustible retorna al tanque soterrado o tienen salidero. Las personas a veces no entienden que problemas de cebado de la bomba casi siempre son causados por fugas en la tubería de succión.

Ofrecemos las causas más comunes que suelen presentarse durante el cebado de la bomba por orden de aparición:

1. Fugas en las conexiones de tubería entre la salida de succión flotante y el techo del tanque.
2. Fugas en las conexiones de tubería entre el tanque y la válvula de retención (cheque)
3. Válvula de retención con fugas (sobre todo si la válvula no tiene sello de goma).

Los contratistas suelen culpar que una fuga en succión es imposible porque hicieron la prueba de presión a la tubería.

Hay tres razones por las que podrían estar equivocados:

1. La tubería dentro del tanque nunca se prueba correctamente porque la prueba se realiza antes que el brazo de succión flotante allá sido instalado.
2. Algunos compuestos para sellar tuberías se disuelven lentamente en el combustible para aviones. (debe Utilizar la cinta de teflón).
3. Es posible que haya pasado por alto alguna pequeña fuga si la tubería se probó con aire. Además, existen algunas evidencias donde se muestran que una prueba de presión no siempre revela una fuga en la succión.

CÓMO HALLAR LA CAUSA

1. Establezca el flujo hacia un camión, avión u otro tanque, pero no al tanque que se está probando.
2. Cierre la válvula manual en la línea de succión y detenga la bomba. Pida a una persona que escuche atentamente en la abertura de la vara de medir y a otra persona que coloque su oído sobre la tubería lo más cerca como sea posible del tanque.
   Si cualquiera de esas las personas escucha burbujas, silbidos o salpicaduras, la prueba ha terminado. Si el sonido está en el tanque, entonces la fuga también será en el tanque. Si el sonido está en la tubería, la fuga podría estar dentro o fuera del tanque. Si no escucha ningún sonido, espere una hora y encienda la bomba.
   • Si la bomba se ceba rápidamente, espere un minuto y detenga la bomba. Deje la válvula manual abierta. Espere una hora y vuelva a poner en marcha la bomba. Si se tarda un poco en cebar, puede que la válvula de retención (cheque) sea la causa del problema.
   • Si la bomba no se ceba rápidamente, vaya a la razón 3.
3. Parece que tiene una fuga de succión lenta. Esto debe ser comprobado. El comprobador que se muestra en la figura 1 puede hacerse muy fácil y además de que es barato. No se deje vencer y engañar por la falta de instrumentación de alta tecnología; este es uno de los dispositivos más preciso dentro de su clase. Un cambio de psi A1 provoca un cambio de nivel de 3 pies en la tubería.
4. Conecte el dispositivo de prueba como se muestra en la Fig. 1.
5. Cubra el tubo con cartón u otro material para protegerlo del calor del sol, pues puede causar una expansión térmica del combustible y producirá un resultado falso. Cierre la válvula “B”, y abra la válvula “A”. Opere la bomba manual hasta que descargue combustible. Una vez que salga combustible de la bomba cierre la válvula “A” y abra la válvula “B”. El combustible sube por el tubo de plástico a una distancia igual a la distancia en vertical, desde el nivel del combustible en el tanque a la bomba manual. Asegúrese de que la escalera sea lo suficientemente alta para evitar el efecto sifón.
6. Marque el nivel de combustible en el tubo y espere un tiempo prudencial. Las fugas muy pequeñas pueden causar una caída en el nivel de combustible de solo 1″ cada 2-3 horas. La mayoría de los salideros son más dramáticos.

Nota: Para asegurarse de que no haya fugas en el dispositivo de prueba, si lo desea puede cubrir cada conexión o unión con una capa gruesa de vaselina.

¿Resulta vergonzoso y frustrante saber que una creencia de toda la vida es incorrecta o de alguna manera no tiene fundamento en hechos científicos? Cuando era muy pequeño, mis padres no me dejaron ir a nadar durante una hora después de que almorcé; según ellos sufriría calambres en las piernas. Hace 200 años la gente no comía tomates porque se decía que eran venenosos. Y hasta existió la creencia de que la tierra era plana.

En Estados Unidos enfrentamos el hecho de que existía el criterio que conectando la aeronave a tierra se resolvía el problema causado por las cargas electrostáticas provocadas durante el abastecimiento de combustible y era totalmente seguro. Pues no es la forma más segura de tratar el asunto sin embargo el resto del mundo y nuestra comunidad científica de alguna forma conocían algo sobre este tema hace varios años. Pero no fue hasta que la Asociación Nacional de Protección contra Incendio, en su publicación NFPA 407 (estándar para servicio de combustible a las aeronaves) realizó una revisión el 17 de agosto de 1990 donde las reglas especificaban la puesta a tierra así como asegurar la continuidad eléctrica (la unión) entre el vehículo aprovisionador de combustible y la aeronave en el momento de dar el servicio al vehículo y al avión. Desde la década del 60 anunciaron que lo seguro era dijeron que era poner a tierra. Examinemos el inconveniente para entonces tratar de entender por qué NFPA hizo este asombroso cambio.

Cuando una aeronave recibe combustible, se desarrolla un tipo de carga eléctrica conocida como “carga electrostática” (ver GamGram 7) que puede generar una chispa al descargarse y provocar un incendio al estar los vapores de combustible presentes. La causa principal por la que se genera esta carga electrostática es debido a los filtros de combustible ubicados en el camión cisterna o en el carro de hidrante o servidor. Mas usted puede pensar sé que las cargas también pueden desarrollarse sin filtración y son causadas por el roce en el bombeo o por el paso del combustible a través de las tuberías y válvulas”. Correcto: pero el verdadero culpable, por un factor de 100 a 1, es el filtro (monitor o separador).

Recordemos el concepto de la carga electrostática: Básicamente, son las cargas positivas (+++) las que son físicamente separadas de las negativas (—). Si conecta un cable o cualquier otro conductor entre ambos campos, la corriente fluye a través del mismo y las cargas se cancelan negativas con positivas resultando carga cero.

Así que ahora pasemos a describir a groso modo lo que sucede durante el abastecimiento. El combustible fluye por el filtro originándose una separación de las cargas negativas y las positivas. Una ira hacia la aeronave y la otra se queda atrás en el vehículo de reabastecimiento, creando una gran diferencia de potencial, lo cual no sucedería si el combustible tuviera buenas propiedades conductoras.

¿Y ahora qué tenemos? Neutralizamos la carga; o ponemos a tierra el avión y deshacerse de esa carga (debe haber una buena conexión a tierra). Al no existir diferencia de voltaje no hay carga.

Una mejor manera de lidiar con el problema y resolverlo es se logar al interconectar entre si el camión con el avión mediante un cable especial de una excelente conductividad. Ahora las cargas positivas del avión viajan por el cable hasta el vehículo cargado de negativas anulándose ambas cargas y no habrá diferencial de potencial alguno. La gran ventaja es que no necesita preocuparse de que exista un buen punto de conexión a masa (varilla) y que puede incluso, que este esté deteriorado y no exista una buena o real conexión a tierra.

La práctica en EE. UU. es vincular (interconectar) el vehículo y la aeronave para lograr igualar los potenciales y conectar a tierra ambos. Pero las pruebas recientes demuestran que si la aeronave y el camión están bien conectados, no fluye ninguna carga por el cable de conexión a tierra. Esta es la razón por la cual NFPA 407 ya no especifica la puesta a tierra para la seguridad durante el abastecimiento de combustible de la aeronave.

Hace algunos años, uno de nuestros empleados se le ocurrió una idea. Quería obtener un galón o dos de combustible jet para aviones para mezclarlo con la gasolina para usarlo en su motocicleta. ¡Pensó que haría que su motocicleta fuera un cohete! Se decepcionó cuando le dije que este combustible era en realidad solo queroseno y arruinaría el motor. Tenía grandes expectativas, pero no conocía los hechos. Esto mismo sucede con las personas que creen que los tanques aéreos para el almacenaje representan una solución sencilla paras los problemas que acarrean los tanques subterráneos. En realidad los tanques aéreos son una buena decisión, pero no resuelven todos los inconvenientes, ellos tienen sus propios problemas de diseño. Por ejemplo: una fuga en cualquier parte del sistema de tuberías puede drenar todo el volumen de combustible del tanque. No importa que sean tanques aéreos o soterrados, las regulaciones cambian y debe estar seguros para cumplir con los últimos estándares aplicables y tener un sistema inteligentemente diseñado. Además, debe implementar y seguir un programa adecuado para el control de calidad del combustible. Como mencionamos en GamGram 38, recomendamos consultar y auxiliarse de un ingeniero experimentado, lo suficientemente agudo para especificar lo que en verdad requiere. Veamos una parodia sobre el tema:, un ingeniero especificó un cable de 50′ para el “hombre muerto”. El contratista proporcionó una cuerda de 50 pies unida a un micro interruptor en el sistema. Esto no era lo que el cliente necesita ¡eso está mal! Si tu sistema está mal, tienes que lidiar con las consecuencias que esto trae consigo.

FUNDAMENTOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO DE TANQUES

1. Al instalar en los tanques de almacenamiento el conjunto del brazo de succión flotante que extrae el combustible cerca de la superficie evita los sedimentos y trazas de agua. Al utilizar este tipo de succión flotante, logras un elemento adicional de protección contra los bolsones de agua a granel.
2. Si un tanque vertical tiene una altura mayor que su diámetro, debe instalar en el brazo flotante un cable de retención (desde el flotador hasta el piso del tanque) así evitar que el brazo se levante demasiado de lo contrario, ¡no volverá a bajar! Recomendamos que el ángulo no supere los 60 grados, pero es posible que algunos fabricantes no deseen que el ángulo supere los 45 grados. No olvide para comprobar la flotabilidad del brazo y el funcionamiento de la unión giratoria (rótula), este es un cable atado desde la parte superior del brazo hasta un registro en el techo del tanque del cual se tira para realizar el ensayo y mover el tubo.
3. Posiblemente, el problema más frecuente en los tanques subterráneos más nuevos es la falta de cebado de la bomba al inicio, o la pérdida de cebado después del apagado. El hecho es que las bombas no pierden el cebado, son las uniones de las tuberías o las válvulas las que pierden el cebado. En la mayoría de los casos, esto se debe a fugas en las juntas de las tuberías por el lado de succión. El peor problema esta cuando la conexión de succión flotante en el techo o en la parte superior de los tanque soterrados se halle una fuga. Esto ocurre porque la fuga no se puede corregir sin antes vaciar el tanque. Imagine instalar una succión flotante en un tanque subterráneo:Estás en una escalera y el suelo está resbaladizo. La luz es escasa y el trabajo debe hacerce por encima de tu cabeza. Primero debe apretar una tubería y una brida en el techo del tanque. Luego, para colmo, las bridas son tipo de borde de cara elevada levantada (RF). Si no aprieta los pernos de manera uniforme, de seguro tendrá una fuga. Le sugerimos que haga una extensión para apretar la tubería en el techo mientras está parado en el piso del tanque. Luego retire la extensión y use un calibre espaciador para asegurarse de apretar las bridas de manera uniforme. Hemos visto muchos salideros en este punto.
4. Los tanques de acero al carbono deben ser pintados en su interior con una pintura compatible y resistente al combustible de aviación (epóxica) con la especificación correcta acordes los estándares establecidos para ello, antes de aplicar la pintura se debe preparar la superficie con chorreado de arena acorde a las especificaciones de limpieza y pulido requeridas.
5. La tuberías de entrada y salida del tanque se colocan lo más alejado posible una de otra para lograr una recirculación eficiente del combustible contenido en el tanque en caso que tenga un problema de contaminación y desee filtrarlo pasando por el filtro separador, si están muy juntos solo hará recircular el combustible que está entre las dos tomas. Para tanques horizontales, recomendamos que la tubuladuras de entrada del tanque esté en el extremo superior de la pendiente del tanque (opuesto al drenaje), cortada en un ángulo de 45° mirando hacia abajo. Esto ayuda a lavar cualquier sedimento al ser arrastrado por la presión y velocidad del caudal hacia el extremo inferior del tanque.
6. En el punto más bajo de los tanques de almacenamiento aéreos coloque una válvula de drenaje de cierre rápido automático accionada con un muelle, y en caso de los soterrados, una bomba con manigueta de succión conocida popularmente como “bomba ladrona” por la facilidad con que extrae el líquido. Estas bombas se montan en la parte superior del tanque y, por lo general, tienen un tubo de ¾” o 1” que extrae desde ¼” del fondo del tanque. Puede usar un trozo de manguera para completar la distancia de las últimas pulgadas para evitar que la tubería en caso de chocar con el fondo no abra un agujero en el tanque.
7. Proyecte una configuración en su sistema de tubería que le permita filtrar el combustible utilizando la bomba centrífuga a través de la recirculación, esto no solo le ayuda a descontaminar el combustible, sino también permite realizar pruebas periódicas con el combustible fluyendo.
8. En todos los tanques, debe colocarse un limitador de llenado para alto nivel de combustible que cierre el caudal de entrada hacia el mismo cuando alcanze el límite máximo, pero no confíes del todo en ellos, debe comprobarlos con regularidad pues no son 100 % a prueba de fallos. Por experiencia sabemos que ver el combustible derramandose por un respiradero de tranque es un hecho muy perturbador (No, no fue culpa nuestra, gracias a Dios). Conozco a alguien recientemente, que derramó 60,000 galones de combustible en una transferencia. Tanto el control principal (max. nivel) como el secundario (nivel alto) fallaron. Una revisión realizada a los registros no mostró ningún procedimiento que verificara para estos controles, los cuales no fueron diseñados con la posibilidad de ser probados. ¿Y los tuyos?
9. Si el tanque tiene orientación horizontal debe tener una pendiente hacia el sumidero colocado en uno de los lados de aproximadamente ¼” por pie de largo. Por ejemplo: un tanque de 30 pies de largo debe tener 7.5 pulgadas de diferencia en el alto, en un extremo y el otro. Los tanques verticales deben tener el piso inclinado hacia un centro donde esté ubicado el punto bajo o sumidero.

TANQUES AÉREOS

1. En tanques aéreos, use una válvula cortafuego de cierre automático contra incendios en la tubería de salida. Esto evita alimentar un fuego.
2. En la tubería de llenado de los tanques coloca una válvula de retención (cheque). Esto previene el flujo inverso en caso de un incendio o si el equipo está dañado físicamente. También puede colocar una válvula de retención en la conexión de descarga del camión.
3. Tanto los tanques aéreos como las estaciones de bombeo deben estar protegidos contra impactos.
4. Asegúrese de colocar en el tanque una válvula de respiración de seguridad con alta capacidad de flujo para la ventilación de tanque en emergencia. De lo contrario, el tanque explota porque en un incendio los gases en expansión no tienen el escape suficientemente rápido por la pequeña válvula de respiración convencional. Sería como poner una lata sellada de combustible en el fuego.
5. En las instalaciones de los tanques aéreos no usen accesorios o válvulas elaborados con hierro fundido o hierro maleable. Estos materiales se fracturan en un incendio a modo de explosión. Se debe utilizar el hierro dúctil o el acero al carbono. Algunas personas llaman al hierro maleable “acero negro”. Cuidado: no es acero al carbono!
6. No utilice juntas que se inflamen en caso de incendio en las conexiones del tanque. Obviamente, esto hará que el tanque se salga por ese lugar.
7. El mayor riesgo de un tanque aéreo es el derrame de combustible. Por esta razón, asegurar como contener ese derrame es muy necesario, no solo para el tanque, sino para el equipo o estación de bombeo y esto se logra a través de muros de contención. Además, es posible que necesite recolección y canalización y para el caso de algún derrame o salidero en la plataforma de suministro para camiones. ¿Qué pasa si falla la manguera de carga y descarga?
8. Algo debemos hacer con el agua de lluvia acumulada en los diques del muro de contención. Esta agua es considerada como residuo peligros ya que que se mescla con algunas trazas de combustible que se haya derramado; definitivamente es agua contaminada y peligrosa por lo que no puede verterse al drenaje pluvial; debe ser enviada a tratamiento.
9. Asegúrese de que el flujo del combustible se detenga una vez sea liberado el sistema de “hombre muerto” o cuando se apague la bomba. La presión de la columna líquida del tanque empuja el combustible de vuelta derramándose en caso de fuga o salidero y pierde todo ese volumen. Muy pronto una solución de válvula anti sifón estará disponible.

BOMBAS

1. Los dos tipos de bombas que se usan son las centrífugas o las de desplazamiento positivo. Ambos tipos ofrecen ventajas y desventajas; por ejemplo, las bombas de desplazamiento positivo ceban mejor y más rápido, son más eficiente pero son más caras, y ruidosas deben instalarse con válvula reguladora de presión del tipo derivación que regule la presión por ajuste; esto es muy útil. Las bombas centrífugas son más baratas y mucho más silenciosas, pero necesitan una ceba eficiente.
2. Antecediendo las bombas se coloca a modo de protección un filtro de depuración gruesa del tipo cesta, y configuración en “T” con abertura superior para limpiar la malla del elemento filtrante, la cual debe ser de acero inoxidable (para el combustible de aviación basta con ser una placa perforada).
3. El diseño de la línea de succión debe evitar los puntos altos. Vimos un mal diseño con un tanque subterráneo. El tubo de succión salió del tanque y se elevó 8 pies en el aire, giró horizontalmente sobre una cerca y volvió a bajar 7 pies hasta la entrada de la bomba. Ellos nunca lograron que la bomba funcionara ya que no podía extraer el aire atrapado en ese puente de la tubería. Incluso, si la tubería de succión se eleva solo un pie por encima de la succión de la bomba, la mayoría de las bombas centrífugas se verán en aprietos. Las bombas de desplazamiento positivo son un poco más tolerantes a los puntos altos, pero aun así pueden aparecer complicaciones.
4. El motor que acciona la bomba debe ser a prueba de explosiones. Además debe tener un disyuntor y un desconectivo, y necesita un arrancador magnético este es realmente una especie de relé grande con un apagado automático por si el motor consume demasiada energía. Se coloca en el interior, dentro de un área segura, esto le permitirá usarlo con una caja para interiores y ahorrara hasta un 60 % del costo; pero si lo coloca en la zona de la bomba debe usar un registro a prueba de explosión. El ahorro puede no parecer mucho, hasta saber que los arrancadores pequeños a prueba de explosiones cuestan de $700.00 a $1,000.00 .Toda la instalación y el trabajo eléctrico debe ser a prueba de explosiones.
5. Asegúrese de tener la potencia requerida disponible. Por ejemplo, algunos motores a prueba de explosiones de 220 V CA funcionan con 208 V CA, pero otros no. Mida el voltaje del lugar, nunca lo asuma. Si solo tiene energía monofásica, no podrá comprar un motor grande lo cual limitará el caudal máximo de su instalación.
6. No agregue resistencia innecesaria a la línea de succión con equipamientos instalados en ella, ni coloque la bomba una distancia larga de la toma del combustible ¡Hemos visto instalaciones con líneas de succión de hasta 200′! Incluso si una bomba fuera capaz de crear un vacío perfecto, solo tendría 14,7 psi para trabajar; también hemos visto instalaciones con medidores de flujo y filtros micrónicos en el lado de entrada de la bomba. Confíe en nuestra palabra, tendrá problemas aun si tiene un tanque aéreo alimentando su bomba.

Para obtener más información sobre los elementos relacionados con el diseño del sistema de combustible, (consulte Gamgram 38.) Lo más importante es tener siempre una compañía petrolera o una aerolínea (según corresponda) capaz de revisar el proyecto de su sistema antes de ser construido.