Implementación y análisis de estudios de integridad mecánica en tanques de almacenamiento en la industria de sistemas de poliuretano

En toda la Industria Química es fundamental contar con Materias Primas que cumplan con los estándares de calidad marcados para el debido procesamiento de las mismas y ser convertidos en un producto final que satisfaga las especificaciones propias del mercado, del cliente y del producto. El almacenaje de las Materias Primas a nivel industrial dependerá en gran medida del estado físico en que se encuentren, de las características físicas y químicas de cada una y del volumen requerido para la producción. Es así como cada una de las materias primas deberá ser almacenada en contenedores y lugares aptos para preservar sus características y propiedades, de este modo se garantiza el cumplimiento a normatividades de calidad y seguridad en las plantas químicas. En el caso de materiales que se encuentren en un estado líquido o gaseoso, su resguardo, para antes de un proceso de manufactura, se da en Tanques de Almacenamiento, mismos que dependiendo la operación y requerimientos del proceso podrán encontrarse a una presión atmosférica o en ciertos casos, y también dependiendo las características y propiedades del material, a una presión manométrica. El riesgo implícito de contar con materiales almacenados en Recipientes Sujetos a Presión (RSP), aunado a la posible inflamabilidad de los mismos o desprendimiento de gases o vapores, hace necesario el contar con una serie de estudios y medidas de seguridad que garanticen la integridad del material, del contenedor (tanques de almacenamiento), del personal operativo y de las instalaciones en una planta química. La primer y más importante medida de seguridad del correcto almacenamiento de las substancias es el corroborar, asegurar y rectificar que los contenedores o tanques de almacenamiento en donde se depositaran dichas substancias cumplan con las especificaciones adecuadas del material de elaboración para soportar las Presiones y Temperaturas a las cuales se estará sometiendo tanto el material como el recipiente. México se rige por la NOM-020-STPS-2011 Recipientes sujetos a presión, recipientes criogénicos y generadores de vapor o calderas – Funcionamiento –Condiciones de Seguridad, para garantizar que todos los tanques de almacenamiento que son sometidos a Presión y Temperatura y que sean de un tamaño o Volumen considerables, cuenten con las inspecciones o exámenes adecuadas que reflejen que el material del que están construidos no presente algún daño o alteración, así como deficiencias y que puedan operar de manera segura en el centro de trabajo. De acuerdo con la normatividad mexicana mencionada, en su versión más actual (2011) los tanques de almacenamiento deberán ser clasificados, primeramente, para poder establecer los riesgos implícitos en cada uno, esto bajo tres criterios: • Fluido (el que se depositará en los tanques) • Presión (manométrica, a la que se encontrará sometido el tanque) • Volumen Bajo estos criterios se podrá definir si un tanque entra en la categoría I, II, o III, de acuerdo a dicha norma. Una vez visualizada la categoría adecuada, todos los tanques deberán ser sometidos a estudios o Exámenes No Destructivos (END) con los que se confirmará que se encuentran en condiciones apropiadas para el resguardo de las substancias. Los END generalmente agrupan una serie de pruebas físicas y químicas para dar mayor certeza del estudio, estos son: • Exámenes No Destructivos de Líquidos Penetrantes. • Exámenes No Destructivos de Partículas Magnéticas. • Exámenes No Destructivos de Medición de Espesores en (UT). • Exámenes No Destructivos de Inspección Visual. El conjunto de estas pruebas aplicadas a un tanque de almacenamiento revelará la existencia o no de especificaciones mayores o menores en el material del tanque y de igual forma, si se cuenta con los dispositivos de seguridad apropiados (normalmente válvulas de relevo para desfogue de presión) para su debido funcionamiento. La importancia de dichos estudios recae directamente y en primer lugar, en temas de Seguridad Industrial, Seguridad de los Procesos, Manufactura y en Gestión de Calidad, reportando los resultados a la Secretaría de Trabajo y Previsión Social, misma que realiza una alta de los equipos y da seguimiento a la Industria respecto al Mantenimiento y Operación de los recipientes, mínimo cada 5 años. Es así como el área de Ingeniería (que agrupa Proyectos y Mantenimiento) se debe asegurar que dichos estudios sean realizados en tiempo y forma dentro de un centro de trabajo, así como el dar seguimiento a las especificaciones u observaciones derivadas de los resultados para garantizar la correcta operación de los RSP.El objetivo del presente trabajo fue implementar de manera eficiente Estudios de Integridad Mecánica a través de Ensayos No Destructivos a tanques de almacenamiento presentes en la Industria de Sistemas de Poliuretano. Lo anterior surgió por un análisis interno en el departamento de Ingeniería (Proyectos y Mantenimiento) en el que se verificó la falta de documentación, bases técnicas y un programa de mantenimiento a los equipos ante la adquisición de la planta en 2015. Una vez evaluada la necesidad de implementar los estudios, tanto para control interno de la organización como para dar cumplimiento a la vigente Norma Oficial Mexicana NOM-020-STPS-2011 recipientes sujetos a presión, recipientes criogénicos y generadores de vapor o calderas – Funcionamiento – Condiciones de Seguridad, se lograría con bases sólidas tener una correcta clasificación de los recipientes, se contaría con fundamentos técnicos para las condiciones tanto de diseño como de operación de los mismos y se conocerían las deficiencias o fallas en los equipos. Para la implementación de los estudios se definió la siguiente metodología: 1. Listado de equipos a evaluar (Definición de alcance). 2. Códigos ASME y API aplicables. 3. Generación de Diagrama de Gantt o plan de trabajo. 4. Ejecución de Ensayos No Destructivos. 5. Discusión y análisis de Resultados. 6. Generación de plan de acción para corrección de desviaciones. 7. Ejecución de acciones correctivas. Durante la ejecución de los Ensayos No Destructivos a los tanques de almacenamiento se tuvieron importantes observaciones por parte de la Unidad Verificadora como exceso de corrosión, especificaciones lineales o puntuales, deformaciones en placas y fallos en el sistema o dispositivos de seguridad. Todo esto aportó información puntual para determinar el estado actual de los equipos y permitió definir los equipos críticos que requirieron una inspección interna (Espacio Confinado). Los reportes presentados revelan puntual y específicamente si los tanques de almacenamiento; en sus condiciones actuales, cumplen o no con los parámetros requeridos en los ensayos de Líquidos Penetrantes, Partículas Magnéticas, Medición de Espesores por ultrasonido e Inspección Visual y menciona las observaciones o deficiencias que han de corregirse para garantizar la seguridad en los equipos y en la misma operación. El resultado más sobresaliente que se tuvo con la implementación fue la necesidad de eliminar en su totalidad la línea de nitrógeno (N2) que alimentaba a los tanques, misma que se empleaba por producción para presionar el tanque y ayudar en la descarga del material, y la sustitución de los dispositivos de seguridad (PSV´s y PSVDA´s) por cuellos de ganzo o tuberías que permitieran la interacción con el medio para hacer de su funcionamiento Recipientes Atmosféricos. Sin duda alguna, la implementación del presente trabajo aportó herramientas suficientes para crear un plan de acción que cubriera las condiciones de seguridad necesarias para continuar con la operatividad y funcionamiento de los tanques de almacenamiento sin comprometer su Integridad, la seguridad del personal y de las instalaciones y por supuesto, permitió dar cumplimiento a la normatividad vigente con la generación de expedientes y bases técnicas. Se incrementó el nivel de conciencia en la Seguridad Industrial y de Procesos y se ganó en la eficiencia del programa de mantenimiento preventivo y predictivo, así como reducción de costos por mantenimiento correctivo