CALCULO DE PUESTA A TIERRA PARA TANQUES DE COMBUSTIBLES

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Gustavo Pirela

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Apr 22, 2024, 3:08:50 PMApr 22
to LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
Buenas tardes, saludos Cordiales

Agradecería saber si alguien del grupo ha tenido la oportunidad de diseñar y calcular por algún método con norma, la resistencia de puesta a tierra basado en estudios de resistividad del suelo para el caso de un anillo (circular) alrededor del tanque con cable desnudo. 
Acá en Perú además de las normas de electricidad también hay algunos decretos supremos que están por encima de las normas y son de estricto cumplimiento.
En este caso vemos el tema de cargas estáticas por llenado y/o trasiego de combustibles en los tanques de almacenamiento...Este es el punto que me atañe garantizar una puesta a tierra menor o igual a 5 ohm donde en caso de presentarse cargas estáticas sobre las paredes de los tanques estas corrientes sean drenadas por la puesta a tierra.

Gracias y quedo atento a sus comentarios.


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Saludos Cordiales
Gustavo J. Pirela N. 
Ingeniero Electricista
Perú  +51-982-815-824 

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Braulio Alzate Duque

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Apr 22, 2024, 3:36:07 PMApr 22
to Gustavo Pirela, LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
Hola, consulta tabla 4-5 del ieee 142.


Saludos. 

Braulio Alzate 
Colombia 

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www.listaelectrica.org
 
LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
 
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omar graterol

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Apr 27, 2024, 6:02:27 PMApr 27
to Gustavo Pirela, Braulio Alzate Duque, LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
Gustavo, saludos.
Me llama la atencion tu nota, donde dices "En este caso vemos el tema de cargas estáticas por llenado y/o trasiego de combustibles en los tanques de almacenamiento...Este es el punto que me atañe garantizar una puesta a tierra menor o igual a 5 ohm donde en caso de presentarse cargas estáticas sobre las paredes de los tanques estas corrientes sean drenadas por la puesta a tierra."

En realidad creo que hay una mala interpretacion en algun lado, y esto lo digo porque para drenar las cargas estaticas a tierra, no es necesaria una resistencia de puesta a tierra tan baja, y eso se debe a que las corrientes de las cargas estaticas son bajas, y no se requieren bajas resistencias de puesta a tierra para que puedan ser drenadas con seguridad, en el caso de corrientes del rayo, o corrientes de fallas de sistemas electricos, que son altas o muy altas, si se requieren resistencias de puesta a tierra bajas, 5, 10, 20 o 25 ohmios, para evitar que al circular esas corrientes altas, se formen altos potenciales con respecto a tierra, con el consiguiente rriesgo que esto significa. La resistencia de puesta a tierra para el proposito de drenar corrientes de cargas estaticas, es de 1 Meghomio (1 millon de ohmios). Te incluyo a continuacion imagen del parrafo 4.5.3 de la API-2003- Protections Against Ignitions Arising Out Of Static, Lightning and Stray Currents, donde puedes ver este requerimiento.

Imagen en el mensaje
Es importante destacar que el requerimiento de 1 millon de ohmios, se refiere solo a tanques de almacenamiento elevados, ya que los tanques con fundaciones sobre el terreno, sin importar el tipo de fundacion, se consideran inherentemente puestos a tierra, y no requieren puesta a tierra adicional. 

Lo que si es de estricto cumplimiento y tiene exigencias de baja resistencia, es el puenteado entre las diferentes partes metalicas que formen parte del proceso de llenado o vaciado de los tanques. Te incluyo a continuacion unas graficas que muestran la diferencia entre Grounding (Puesta a tierra) y Bonding (Puenteado). La resistencia de la conexion de los puentes, si debe estar por debajo de 1 ohmio.  

Imagen en el mensaje

En todo caso, si tienes alguna norma Peruana, que hable de 5 ohmios, como requerimiento para puesta a tierra, para el drenaje de cargas estaticas, me la puedes hacer llegar y la analizamos.

Espero poder aclararte esste punto, y si necesitas mas informacion, me avisas.

Saludos, Omar Graterol
Ingeniero Electricista
Maracaibo - Zulia - Venezuela
Cel. 58-414-6338693 

Gustavo Pirela

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Apr 30, 2024, 6:40:56 PMApr 30
to Braulio Alzate Duque, LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
Buenas tardes Sr. Omar gran saludo a la espera de que esté muy bien....y millones de gracias por responder, al igual que el amigo Braulio.
Basado en sus comentarios le dejo ver que en efecto es así...ya había encontrado unos documentos suyos en el internet que describen perfectamente los criterios.

Sin embargo estoy participando en un proyecto de adecuacion de tanques de almacenamiento de combustibles (gasolina, diesel y alcohol) en este sentido tengo varios escenarios
1) HAy tanques en cimentaciones de concreto
2) Hay tanques instalados directamente en la tierra con sus geomembranas

Petroperú ha decidido no colocar Protección Catódica a pesar de que se le informó que los niveles de corrosión son elevados en algunas áreas  sobre todo los que están cerca de la Costa

Por otro lado y basado en la revision de una buena cantidad de normas API, NFPA, IEEE, Global Practice entre otras solo queremos diseñar anillos alrededor de los tanques colocando orejas o earting lug alrededor del tanque en función del diámetro de los mismos, lo que implicaría la colocación de 1, 2 3 o 4 orejas soldadas en las paredes de los tanques.

Tenemos los estudios de resistividad del suelo y no queremos complicar el diseño y solo buscar alguna ecuación basada en un anillo con cable de cobre blando de 35 a 70 mm2 y que nos permitan determinar de forma rápida el valor aproximado de puesta a tierra una vez enterrada a 600 mm del suelo.

Hemos revisado IEEE 142 y conseguimos unas ecuaciones que estamos programando en excel para dejar por lo menos 25 ohm de valor de puesta a tierra en los pozos asociados a los anillos que estamos proyectando para cargas electrostaticas, mas alla de saber que posiblemente no requieran algun sistema de puesta a tierra por estar directamente instalados en tierra o cimentaciones.
image.png

Por otro lado hemos revisado otras ingenierías para Petroperú y a nuestro juicio 25 ohm es como demasiado para un sistema de puesta a tierra para cargas electrostáticas que según un decreto supremo del Perú debe estar aislado de cualquier sistema de puesta a tierra. Afortunadamente los 15 tanques que estamos diseñando no tienen equipamiento eléctrico alguno. Por tanto el diseño debe ser sencillo...y por eso estamos investigando concienzudamente para documentar de la mejor forma visto de cara a la disciplina y no caer en exageraciones de los 5 ohm..
Las normas Peruy

Cualquier información a detalle que pueda aportar lo agradecería... Siempre hemos pensado que la mejor solucion siempre en la mas sencilla

Muchas gracias Estimado Omar...Saludos

Gustavo

omar graterol

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May 1, 2024, 12:23:54 PMMay 1
to Braulio Alzate Duque, Gustavo Pirela, LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
Gustavo sobre tu nota mis comentarios en letra roja.

Buenas tardes Sr. Omar gran saludo a la espera de que esté muy bien....y millones de gracias por responder, al igual que el amigo Braulio.

Basado en sus comentarios le dejo ver que en efecto es así...ya había encontrado unos documentos suyos en el internet que describen perfectamente los criterios.

Sin embargo, estoy participando en un proyecto de adecuación de tanques de almacenamiento de combustibles (gasolina, diésel y alcohol) en este sentido tengo varios escenarios

1) Hay tanques en cimentaciones de concreto (Considerados puestos a tierra para propósitos de descargas atmosféricas y drenaje de cargas estáticas)

2) Hay tanques instalados directamente en la tierra con sus geo-membranas (En este caso si estaría el fondo del tanque aislado de tierra, pero solo con el hecho de tener tuberías metálicas u otras estructuras no aisladas, conectadas al tanque se consideran puestas a tierra, y esta conexión es suficiente para el drenaje de corrientes estáticas)

 

Petroperú ha decidido no colocar Protección Catódica a pesar de que se le informó que los niveles de corrosión son elevados en algunas áreas sobre todo los que están cerca de la Costa (Decisión que debe estar soportada por los riesgos o cantidad de corrosión estimada para sus tanques)

 

Por otro lado, y basado en la revisión de una buena cantidad de normas API, NFPA, IEEE, Global Practice entre otras solo queremos diseñar anillos alrededor de los tanques colocando orejas o earting lug alrededor del tanque en función del diámetro de los mismos, lo que implicaría la colocación de 1, 2 3 o 4 orejas soldadas en las paredes de los tanques. (Pueden justificarse según normas, para propósitos de seguridad del personal, tierras eléctricas si tienen equipos eléctricos instalados; pero más que todo son importante, para equipotencializar los diferentes equipos o estructuras metálicas)

Tenemos los estudios de resistividad del suelo y no queremos complicar el diseño y solo buscar alguna ecuación basada en un anillo con cable de cobre blando de 35 a 70 mm2 y que nos permitan determinar de forma rápida el valor aproximado de puesta a tierra una vez enterrada a 600 mm del suelo. (Muy bien que no quieran complicar el diseño, y en este caso el cálculo lo puedes hacer basado en la IEEE-142, haces los diferentes cálculos, y al conectarlos los consideras en paralelo, incluyendo el fondo del tanque que lo puedes calcular como un disco metálico enterrado a unos 20 cm., podrás ver que, por las dimensiones del fondo del tanque, la resistencia calculada, es mucho menor para el fondo del tanque, que las resistencias adicionales de los anillos que coloques)

Hemos revisado IEEE 142 y conseguimos unas ecuaciones que estamos programando en excel para dejar por lo menos 25 ohm de valor de puesta a tierra en los pozos asociados a los anillos que estamos proyectando para cargas electrostaticas, mas alla de saber que posiblemente no requieran algun sistema de puesta a tierra por estar directamente instalados en tierra o cimentaciones. (Los 25 ohmios es un valor de referencia para tierras eléctricas según los códigos eléctricos, para puestas a tierra de instalaciones eléctricas, por razones de seguridad del personal)

Por otro lado hemos revisado otras ingenierías para Petroperú y a nuestro juicio 25 ohm es como demasiado para un sistema de puesta a tierra para cargas electrostáticas (Esto es correcto y no se justifica, cuando se requiere una puesta a tierra de 1 millón de ohmios para descargas estáticas) que según un decreto supremo del Perú debe estar aislado de cualquier sistema de puesta a tierra (No hay razón para tener un sistema de puesta a tierra, aislado, y si el tanque está conectado a tierra por otros medios, no se logara ese aislamiento. El aislamiento normalmente se justifica para evitar la elevación de potenciales de tierra, cuando por los otros sistemas se drenen corrientes de falla o de descargas atmosféricas). Afortunadamente los 15 tanques que estamos diseñando no tienen equipamiento eléctrico alguno. Por tanto el diseño debe ser sencillo...y por eso estamos investigando concienzudamente para documentar de la mejor forma visto de cara a la disciplina y no caer en exageraciones de los 5 ohm..

Las normas Peruy (Muy bien, pero no se justifica ni los 25 ohmios, ni mucho menos los 5 ohmios)

Cualquier información a detalle que pueda aportar lo agradecería... Siempre hemos pensado que la mejor solucion siempre en la más sencilla

(Te anexo un documento que hace más de 10 años publique sobre "Consideraciones de puestas a tierra de tanques", que creo que lo ubicaste, según tus comentarios.)

Muchas gracias Estimado Omar...Saludos


Saludos, Omar Graterol
Ingeniero Electricista
Maracaibo Zulia Venezuela
Cel. 58-414-6338693
Consideraciones De Dise_o De Puesta A Tierra Para Tanque (2).pdf
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