Sasol Germany GmbH, Planta de Herne

Carga de productos químicos Sasol

Cuando los vagones cisterna entran en las vías de la planta Sasol Germany GmbH en Herne, la carga que lleva ha hecho un largo viaje. El disolvente etanol ha sido fabricado en la planta principal de Sasol en Secunda, fleteado en la costa sudafricana y transportado en barco de Durban a Rotterdam, donde de nuevo se ha cargado en un tren para su procesamiento ulterior en la fábrica de Herne. Precisamente en este último momento no debería ocurrir nada. Cuando Sasol construyó en Herne un nuevo dispositivo de descarga para este fin, lógicamente, se otorgó la máxima prioridad, por encima de la rentabilidad, a la seguridad de los empleados, el medio ambiente y la vecindad. Una innovación de RS hizo posible reunir ambas prioridades sin concesiones.

Condición TÜV: sistema de breakaway

Para la autorización oficial de una nueva estación de descarga se considera un requisito estándar el hecho de que la TÜV establezca obligatoriamente para la conexión de manguera entre el vagón cisterna y la bomba dos tipos de acoplamientos de seguridad: un sistema breakaway, que evite las fugas en el caso de una separación imprevista, y un acople en seco, que impida las fugas en caso de separación necesaria por cuestiones de servicio de las dos mitades de acoplamiento durante el acople y desacople regular. Además, como “red adicional“ conforme a la Ley alemana sobre el régimen de aguas, una cuba de hormigón con capacidad para 50 m³, que pueda recoger el etanol derramado de un vagón cisterna completo para que no se filtre en la tierra.
Primer problema: la seguridad es indispensable, pero hasta ahora, por razones técnicas, tenía un precio elevado, concretamente una sección de flujo reducida en comparación con el diámetro de la manguera. En este “cuello de botella” se acumula el medio. Consecuencia: los tiempos de carga por vagón son más largos y caros, lo mismo que los tiempos de permanencia de los empleados en la estación de carga.
Segundo problema: cuanto más desciende el nivel de llenado en la cisterna, más disminuye por la gravedad la presión que provoca la “autodescarga“ (en la sección 0,3 bar). A consecuencia de ello se produce cavitación en la bomba, de forma que se ha de disminuir su potencia de aspiración. Esto tiene también como consecuencia una pérdida de tiempo no deseada en el proceso de descarga y puede dañar además la bomba. “¿No podemos hacer nada al respecto?”, preguntaba el ingeniero de producción responsable en la planta de Herne, ing. econ. dipl. Torsten Wupper. “¡Claro que podemos!”, respondió Peter Badners, jefe del departamento técnico de mangueras de Technische Großhandlung Schloemer, que asesora a Sasol en Herne sobre el tema de la técnica de mangueras y de acoplamientos desde hace más de 20 años. “Pues los de RS han desarrollado precisamente para ello una nueva solución, el ABVL“.

Biónica aplicada

ABVL es la nueva línea de productos de los sistemas breakaway con agarres de rotura de RS. Esta línea de productos se basa en el principio de válvula RS, de eficacia probada, y se ha desarrollado sobre todo en el aspecto económico, para optimizar la pérdida de presión de estos sistemas breakaway y mejorar notablemente el flujo. Para ello se diseñó el sistema a semejanza de modelos naturales, como el delfín y el calamar, y se optimizó por medio de análisis de flujo asistido por ordenador (CFD - computer aided fluid simulation).

Mayor rendimiento de flujo y mayor eficiencia energéticaen el proceso de carga

El resultado fue un nuevo tipo de construcción de sistemas breakaway que se destacan por las siguientes características:

• aumento significativo del flujo con el mismo diámetro nominal
• reducción significativa de la pérdida de presión
• pocas piezas, para una manipulación segura y un mantenimiento sencillo
• cantidades de salida reducidas gracias a válvulas de cierre rápido
• circulación posible en ambos sentidos
• tendencia reducida a la cavitación en el acople

Además, el ABVL está también disponible como versión marina con mango o con cable de desconexión.

Seguridad probada

Al mismo tiempo, el nuevo sistema breakaway aporta plena funcionalidad en su verdadera tarea, minimizar las consecuencias de un accidente durante el funcionamiento, así como de proteger las personas y el medio ambiente frente al escape no deseado del medio. Por ejemplo, si se pone en movimiento el vagón cisterna durante el proceso de carga, actúan fuerzas imprevistas sobre el acople. Hasta un ángulo de rotura de 90° es posible la activación segura. Así, antes de que el acople de manguera o incluso la propia manguera se rompa, lo que puede ocasionar, en primer lugar, un grave deterioro de la cisterna, los sistemas embridados como la bomba o componentes de la línea de manguera y, en segundo lugar, un derrame sin obstáculos del medio crítico, el sistema breakaway provoca una separación “controlada” en el punto de rotura. Lo único que podría destrozarse son los tres agarres de rotura, cuya fuerza está dimensionada para la línea de manguera utilizada y se pueden sustituir con facilidad. Después de la separación, se cierran las válvulas e impiden que salga el medio por el lado de la manguera y del tubo.

Manipulación de fluidos sin fugas

La misma finalidad tiene en el acople y desacople regular de la línea de manguera al vagón cisterna el acople en seco de la serie TR de RS con diámetro nominal DN 100, que consta de dos mitades de acoplamiento con sendas válvulas de cierre. Las mitades de acoplamiento quedan unidas firmemente a través de una leva de control. En este estado, las válvulas existentes en ambas mitades de acoplamiento están abiertas y permiten el flujo. Al producirse el desacople, las válvulas de cierre en las mitades de acoplamiento se cierran e impiden el vaciado de la manguera o del vehículo cisterna, de modo que no pueden producirse fugas.

500 toneladas de beneficios para el cliente

En las conversaciones conjuntas para el proyecto con Peter Badners de Schloemer y el equipo de RS –ing. dipl. Holger Brandt e ing. dipl. Michael Adam de RS Proyectos y Mario Bastian del Servicio exterior RS– el ing. dipl. Torsten Wupper precisó las exigencias concretas. El resultado fue una línea de manguera fabricada por Schloemer a base de una manguera elastomérica para productos químicos vulcanizada por completo de forma homogénea conforme a DIN 2823/EN 12115, con diámetro nominal 100, por supuesto conductora, ya que la estación completa de descarga es zona de protección Ex. En combinación con ella el sistema breakaway ABVL y el acople en seco TR de RS, también de diámetro nominal 100. El proveedor de servicios de técnica de mangueras Schloemer se ocupa de que esta funcionalidad se mantenga inalterada. Schloemer comprueba en un ciclo anual la conductividad conforme a BGR 132 y la estanqueidad conforme a la Directiva de equipos a presión, y realiza el mantenimiento de los acoplamientos, es decir, p. ej., cambia las juntas elastoméricas por motivos de seguridad mucho antes que se pueda esperar un desgaste natural. Y marca la manguera, cuyos datos se gestionan en el departamento de informática de Schloemer.
Del resultado están satisfechos tanto Torsten Wupper como los empleados de la estación de descarga. “En lugar de estrangular el flujo podemos trabajar ahora a pleno rendimiento. Reaching new frontiers!” –este es también el lema empresarial de Sasol.

Acople en cuestión de segundos

La línea de manguera para la descarga se conecta en cuestión de segundos a la pieza antagónica del vagón cisterna con un acople en seco de la serie TR de RS (diámetro nominal DN 100). El TR proporciona un acople y una separación seguros de líneas de manguera; prácticamente sin fugas. El acoplamiento y la apertura, así como el cierre y el desacoplamiento se realizan en una sola operación: con la misma rapidez que el repostaje en la parada en boxes en una carrera de Fórmula 1.

Asegurado por lo que pudiera ocurrir

El sistema de breakaway de la serie ABVL previene los accidentes laborales. Protege la manguera o la conexión a los cagones cisterna contra cargas excesivas. Por ejemplo, si el vagón cisterna se pusiera en movimiento durante la descarga por una tracción de avance, las dos mitades del sistema breakaway se separan debido a la rotura del punto de rotura controlada en los tres agarres. Después de la separación, se cierran las válvulas e impiden que salga el medio por el lado de la manguera y del vagón cisterna.

Bien incorporado

El acople con clamp de seguridad conforme a DIN EN 14420-2/-3/-5 (DIN 2817) conecta de forma segura la manguera para productos químicos y establece la unión con el sistema breakaway. Los acoplamientos se pueden reutilizar después de la limpieza.

Descarga ingrávida

El equilibrador, calculado y diseñado especialmente para esta aplicación, sostiene la carga de la línea de manguera y evita que el acoplamiento y la manguera caigan o se arrastren por el suelo. De este modo se reduce el esfuerzo físico para los trabajadores y se protege la línea de manguera adicionalmente frente al desgaste por solicitación mecánica.

Números – Datos - Hechos

Sasol Germany GmbH, emplazamiento de Herne

La planta de Herne pertenece desde 2001 al consorcio Sasol, una empresa petrolera, de gas natural y química con sede en Johannesburgo, Sudáfrica, que desarrolla su actividad a nivel mundial. En la planta de Herne trabajan cerca de 150 empleados, que producen sobre todo los disolventes isopropanol y etanol, pero también dietiléter e hidroxiperóxidos. Su gerente es el Dr. Gregor Lohrengel.
La planta de Sasol está emplazada en un terreno cuya utilización industrial empezó hace más de 150 años. Al principio por la Zeche Shamrock, de la compañía minera local Hibernia; más tarde, también por coquerías. Tras la Segunda Guerra Mundial se desarrollaron los inicios de la química actualmente practicada. A mediados de los años 60 se suspendió definitivamente la extracción de carbón.

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