Inertización de recipientes de combustibles

Se realiza el cálculo de estimación de cantidad necesaria de gas inerte, para realizar la inertización de un tanque con gas combustible, el objetivo del trabajo es ver la relación de cantidad de gasnecesario con respecto a la presión y temperatura del gas a utilizar.
ESTIMACIÓN DE LA CANTIDAD NECESARIA DE CO2 PARA INERTIZAR UN TANQUE DE BUTANO DE 85 m3
Concentración inicial de butano: Ci =85%
Concentración final de butano: Cf = 2% (de tabla del Anexo II)
Relación Ci/Cf = 85/2 = 42,5
Del gráfico del Anexo IV resulta para este Ci/Cf una cantidad necesaria de renovaciones (R)= 4Siendo Vt el volumen del tanque, el volumen necesario de anhídrido carbónico (Vgi) es:
Vgi = Vt . R = 85 x 4 = 340 metros cúbicos
Siendo Dgi la densidad del gas inerte (a 1 atmósfera y 20°CDgi = 1,83 Kg/m3) la masa de gas inerte (Mgi) necesaria será:
Mgi = Vgi . Dgi = 340 m3 x 1,83 Kg/m3 = 622,2 Kg de anhídrido carbónico.
Pero considerando que el gas se encuentra a 40ºC
Se calculala densidad de un gas en función de la presión y de la temperatura
Se puede utilizar la expresión:
Dg= P . PM / R. T
Donde:
Dg: densidad del gas a la presión P y latemperatura T expresada en Kg/m3.
P: presión expresada en atmósferas.
PM: peso molecular del gas expresado en gr/gmol.
R: constante universal de los gases. (0,082 atm. l/°K . gmol)
T:temperatura del gas expresada en grados Kelvin (°K)
La temperatura en grados Kelvin se calcula como: T= t + 273
donde t es la temperatura en grados centígrados (°C).
Por lo cual se dice; Dg= 1 . 44 /(0,082 atm. l/°K . gmol). 313 = 1,71Kg/m3
Siendo Dgi la densidad del gas inerte (a 1 atmósfera y 40°C Dgi = 1,73 Kg/m3) la masa de gas inerte (Mgi) necesaria será:
Mgi = Vgi . Dgi = 340 m3 x 1,71Kg/m3 = 583 Kg de anhídrido carbónico.
NOTA: Si el tanque va a ser retirado del servicio por un tiempo prolongado se utilizará preferiblemente nitrógeno para efectuar la operación de inertizado. ...