Depósito de combustible

A tanque de combustible (también llamado a tanque de gasolina o tanque de gas) es un recipiente seguro para fluidos inflamables, a menudo gasolina o diesel. Aunque cualquier tanque de almacenamiento para combustible puede llamarse así, el término se aplica típicamente a parte de un sistema de motor en el que el combustible se almacena y propulsa (bomba de combustible) o se libera (gas presurizado) en un motor. Los tanques de combustible varían en tamaño y complejidad desde el pequeño tanque de plástico de un encendedor de butano hasta el tanque externo de transbordador de espacio criogénico multicolor.

Usos

Por lo general, un tanque de combustible debe permitir o proporcionar lo siguiente:

• Almacenamiento de combustible: el sistema debe contener una cantidad determinada de combustible y debe evitar fugas y limitar las emisiones evaporativas.
• Relleno: el tanque de combustible debe llenarse de forma segura, sin chispas.
• Proporcionar un método para determinar el nivel de combustible en tanques, gauging (la cantidad restante de combustible en el tanque debe medirse o evaluarse).
• Venting (si no se permite la sobrepresión, los vapores de combustible deben ser gestionados a través de válvulas).
• Alimentación del motor (a través de una bomba).
• Anticipar potenciales de daño y proporcionar un potencial de supervivencia seguro.

El plástico (polietileno de alta densidad, HDPE) como material de construcción para tanques de combustible, si bien es funcionalmente viable a corto plazo, tiene un potencial a largo plazo de saturarse a medida que combustibles como el diésel y la gasolina permean el material de HDPE.

Teniendo en cuenta la inercia y la energía cinética del combustible en un tanque de plástico transportado por un vehículo, el agrietamiento por tensión ambiental es un potencial definido. La inflamabilidad del combustible hace que el agrietamiento por tensión sea una posible causa de falla catastrófica. Dejando a un lado las emergencias, el plástico HDPE es adecuado para el almacenamiento a corto plazo de diésel y gasolina. En los EE. UU., los tanques aprobados por Underwriters Laboratories (UL 142) serían una consideración mínima de diseño.

Construcción del tanque de combustible

Si bien la mayoría de los tanques se fabrican, algunos tanques de combustible todavía son fabricados por artesanos del metal o hechos a mano en el caso de los tanques tipo vejiga. Estos incluyen tanques personalizados y de restauración para automóviles, aviones, motocicletas, barcos e incluso tractores. La construcción de tanques de combustible sigue una serie de pasos específicos. El artesano generalmente crea una maqueta para determinar el tamaño y la forma exactos del tanque, generalmente con tablero de espuma. A continuación, se abordan los problemas de diseño que afectan la estructura del tanque. abordados, como dónde van la salida, el drenaje, el indicador de nivel de líquido, las uniones y los deflectores. Luego los artesanos deben determinar el espesor, temple y aleación de la lámina que utilizará para fabricar el tanque. Después de cortar la lámina con las formas necesarias, se doblan varias piezas para crear la carcasa básica y/o los extremos y deflectores del tanque. Muchos tanques de combustible' Los deflectores (particularmente en aviones y autos de carreras) contienen orificios para rayos. Estos orificios con bridas tienen dos propósitos: reducen el peso del tanque y agregan resistencia a los deflectores. Hacia el final de la construcción, se agregan aberturas para el cuello de llenado, la toma de combustible, el drenaje y la unidad de envío del nivel de combustible. A veces, estos agujeros se crean en la carcasa plana, otras veces se añaden al final del proceso de fabricación. Los deflectores y los extremos se pueden remachar en su lugar. Las cabezas de los remaches suelen estar soldadas para evitar fugas en el tanque. Luego, los extremos se pueden doblar y soldar, o bridar y soldar (y/o sellar con un sellador tipo epoxi) o los extremos se pueden bridar y luego soldar. Una vez que se completa la soldadura, la soldadura fuerte o la soldadura fuerte, se realiza una prueba de fugas en el tanque de combustible.

En la industria aeroespacial, el uso de selladores de tanques de combustible es una aplicación común para tanques de combustible integrales de alta temperatura. Esto proporciona una excelente resistencia a fluidos como agua, alcoholes, aceites sintéticos y fluidos hidráulicos a base de petróleo.

Tanques de combustible para automóviles

Vehículos de pasajeros

Un tanque de combustible más grande da como resultado una mayor autonomía del automóvil entre recargas; sin embargo, los requisitos de peso y espacio de un tanque más grande no son deseables, especialmente en automóviles más pequeños. La capacidad promedio del tanque de combustible de los automóviles es de 50 a 60 litros (de 12 a 16 galones estadounidenses).

Los materiales más comunes para los tanques de combustible son el metal o el plástico. Los tanques de combustible de metal (acero o aluminio) generalmente se construyen soldando piezas de chapa estampada. Los tanques de combustible de plástico generalmente se construyen mediante moldeo por soplado, lo que permite utilizar formas más complejas.

Algunos vehículos incluyen un tanque de reserva más pequeño que se utiliza cuando el tanque de combustible principal está vacío. Algunos otros vehículos, normalmente los vehículos 4x4, tienen un tanque secundario grande (o "subtanque") para aumentar la autonomía del vehículo.

Pila de combustible de carreras

Una pila de combustible de carreras tiene una carcasa exterior rígida y un revestimiento interior flexible para minimizar la posibilidad de pinchazos en caso de una colisión u otro percance que provoque daños graves al vehículo. Está lleno de un núcleo de espuma de celda abierta para evitar la explosión de vapor en la parte vacía del tanque y para minimizar el chapoteo de combustible durante la competencia que puede desequilibrar el vehículo o causar un suministro inadecuado de combustible al motor (falta de combustible).

Aeronave

Las aeronaves suelen utilizar tres tipos de tanques de combustible: integrales, rígidos extraíbles y de vejiga.

• Los tanques integrales son áreas dentro de la estructura de aviones que han sido selladas para permitir el almacenamiento de combustible. Un ejemplo de este tipo es el "ala mojada" comúnmente utilizado en aviones más grandes. Dado que estos tanques forman parte de la estructura de las aeronaves, no pueden retirarse para el servicio o la inspección. Deben proporcionarse paneles de inspección para permitir la inspección interna, reparación y el servicio general del tanque. La mayoría de los aviones de transporte utilizan este sistema, almacenando combustible en las alas, el vientre y a veces la cola del avión.
• Los tanques desmontables rígidos se instalan en un compartimento diseñado para acomodar el tanque. Normalmente son de construcción de metales, y pueden ser removidos para inspección, reemplazo o reparación. El avión no depende del tanque para la integridad estructural. Estos tanques se encuentran comúnmente en aviones de aviación general más pequeños, como el Cessna 172.
• Los tanques de vejiga, o las células de combustible, se refuerzan las bolsas de goma instaladas en una sección de la estructura de aviones diseñada para soportar el peso del combustible. La vejiga se enrolla e instala en el compartimento a través del cuello de llenado de combustible o el panel de acceso, y se asegura mediante botones metálicos o snaps dentro del compartimento. Muchos aviones ligeros de alto rendimiento, helicópteros y algunos turboprops más pequeños utilizan tanques de vejiga. Uno de los principales inconvenientes de este tipo de tanque es la tendencia a que los materiales trabajen endurecidos a través de un uso amplio que los hace frágiles causando grietas. Un lado más importante es la capacidad de utilizar la mayor parte de los aviones posible para almacenar combustible.
• Los aviones de combate y los helicópteros suelen utilizar tanques de combustible para el sellado.

Los tanques de combustible han estado implicados en desastres de aviación, siendo la causa del accidente o agravándolo (explosión del tanque de combustible). Por ejemplo:

• La "causa probable" oficial para la explosión y posterior caída del vuelo 800 de TWA es que existía una mezcla explosiva de combustible/aire en uno de los tanques de combustible de la aeronave. El cableado predeterminado proporcionó una fuente de encendido dentro del tanque, destruyendo el aerolineador. Si bien la exactitud de las conclusiones oficiales sigue siendo cuestionada en este caso, se han producido explosiones similares en otras aeronaves. Es posible reducir la posibilidad de que se produzcan explosiones de tanques de combustible mediante un sistema de inerteo de tanques o espuma de extinción de incendios en los tanques.
• El combustible quema puede explotar o prender fuego al mismo avión o objetos adyacentes y personas. En el accidente de Munich Convair 340 de 1960, un transporte se estrelló en una calle principal. El combustible quemado prendió fuego a un tranvía. Todas 20 personas a bordo del avión y 32 pasajeros del tranvía murieron.

En algunas áreas, el tanque de combustible de un avión también se conoce como pila de combustible de avión.

Suministro de agua

Los sistemas de suministro de agua pueden tener energía primaria o de respaldo suministrada por generadores que funcionan con diésel alimentados por un pequeño "tanque diario" y un tanque de combustible de almacenamiento a granel mucho más grande.

Seguridad

El diseño y la construcción adecuados de un tanque de combustible desempeñan un papel importante en la seguridad del sistema del que forma parte el tanque. En la mayoría de los casos, los tanques de combustible intactos son muy seguros, ya que el tanque está lleno de una mezcla de vapor de combustible y aire que está muy por encima de los límites de inflamabilidad y, por lo tanto, no puede arder incluso si estuviera presente una fuente de ignición (lo cual es raro).

Los tanques de aceite delimitados se utilizan para almacenar de forma segura el combustible para calefacción doméstica y otros materiales peligrosos. Las compañías de seguros suelen exigir bunding, en lugar de tanques de almacenamiento de petróleo de revestimiento único.

Se han desarrollado e implementado varios sistemas, como BattleJacket y vejigas de goma, para proteger (contra explosiones causadas por fuego enemigo) los tanques de combustible de vehículos militares en zonas de conflicto.

Para los tanques de combustible estacionarios, una forma económica de protegerlos de peligros como temperaturas extremas y accidentes automovilísticos es enterrarlos. Sin embargo, los tanques enterrados son difíciles de monitorear para detectar fugas. Esto ha generado preocupación por los peligros ambientales de los tanques de almacenamiento subterráneos.