100485401 Clase de Tanques de Almacenamiento I

8/10/2019 100485401 Clase de Tanques de Almacenamiento I

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TIPOS DE T NQUES DE

LM CEN MIENTO

Los tanques de almacenamiento se usan como depsitos para contener unareserva suficiente de algn producto para su uso posterior y/o comercializacin. Lostanques de almacenamiento, se clasifican en:

1.- Cilndricos Horizontales.

2.- Cilndricos Verticales de Fondo Plano.

Los Tanques Cilndricos Horizontales, generalmente son de volmenes

relativamente pequeos, debido a que presentan problemas por fallas de corte yflexin.

Los Tanques Cilndricos Verticales de Fondo Plano nos permiten almacenargrandes cantidades volumtricas con un costo bajo. Con la limitante que solo sepueden usar a presin atmosfrica o presiones internas relativamente pequeas.

Estos tipos de tanques se clasifican en: De techo fijo.

De techo flotante.

Sin techo.


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TANQUES DE ALMACENAMIENTOATMOSFERICOS

Los tipos de tanques atmosfricos se clasifican en:

1.- Techo Fijo.-Se emplean para contener productos no voltiles como son:

agua, diesel, asfalto, petrleo crudo, etc. Debido a que al disminuir la columna

del fluido, se va generando una cmara de aire que facilita la evaporacin del

fluido.

2.- Techo Flotante.-Se emplea para almacenar productos con alto contenidode voltiles como son: alcohol, gasolinas y combustibles en general.Este tipo de

techo fue desarrollado para reducir o anular la cmara de aire, o espacio libre

entre el espejo del lquido y el techo, adems de proporcionar un medio aislante

para la superficie del lquido, reducir la velocidad de transferencia de calor al

producto almacenado durante los periodos en que la temperatura ambiental es

alta, evitando as la formacin de gases (su evaporacin), y al mismo tiempo se

reducen los riesgos al almacenar productos inflamables.

3.- Los Tanques sin Techo.-Se usan para almacenar productos en los cuales

no es importante que ste se contamine o que se evapore a la atmsfera como el

caso del agua cruda, residual, contra incendios, etc.


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TANQUE HORIZONTAL


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TANQUE VERTICAL

TANQUE ESFERICO


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TANQUE ESFERICO


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CODIGOS EMPLEADOS

El diseo y clculo de tanques de almacenamiento, se basa en la

publicacin que realiza el "Instituto Americano del Petrleo", al que esta

institucin designa como "STANDAR A.P.I. 650", para tanques de

almacenamiento a presin atmosfrica y "STANDAR A.P.I. 620", para tanques

de almacenamiento sometidos a presiones internas cercanas a 1Kg/cm2

API Standard 650 : es aplicable a grandes tanques horizontales o verticales

soldados en el campo, areos que operan a presiones en el espacio vapor menores

a 1.5 psig y a temperaturas no superiores a 121C.

API Standard 620 : es aplicable a grandes tanques horizontales o verticales

soldados en el campo, areos que operan a presiones en el espacio vapor menores

a 2.5 psig y a temperaturas no superiores a 93C.


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El estndar A.P.I. 650.- slo cubre aquellos tanquesen los cuales se almacenan fluidos lquidos y estnconstruidos de acero con el fondo uniformementesoportado por una cama de arena, grava, concreto,asfalto etc. diseados para soportar una presin deoperacin atmosfrica o presiones internas que noexcedan el peso del techo por unidad de rea y una

temperatura de operacin no mayor de 93 C (200F). Este estndar cubre el diseo y clculo de loselementos constitutivos del tanque. Lista de losmateriales de fabricacin, se sugieren secuencias en la

ereccin del tanque, recomendacin deprocedimientos de soldaduras, pruebas einspecciones, as como lineamientos para suoperacin.


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NORM S PLIC BLES

En nuestro pas, comunmente se disea segn normas APIque

hacen referencia a los materiales fijados por las normas ASTM, y

se siguen las normas de seguridad dadas por NFPA.

STM merican Society for Testing Materials

PI merican Petroleum Institute

NFP National Fire Protection ssociation

STI Steel Tank Institute


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TIPOS DE COLORES P R EL LM CEN JE DE C D PRODUCTO

Un tanque que almacena petrleo combustible, el color preferido para este tipo de combustible es el negro, por la absorcin de

calor que este color propicia, y hace ms fluido el petrleo al ganar en temperatura.

Los productos blancos del petrleo diesel, queroseno, naftas y gasolinas) deben estar almacenados en tanques en que el color

de la pintura haga reflexin a la luz, por lo que en estos casos se escoge el aluminio brillante para el envolvente, y el blanco

brillante para el techo.

Producto Color primario Color secundario Envolvente Techo

Gas licuado de petrleo Blanco brillante - Blanco brillante -

Gasolina de aviacin Naranja - Aluminio Blanco brillante

Gasolina especial Bermelln (rojo) Azul triann Aluminio Blanco brillante

Gasolina regular Bermelln (rojo) - Aluminio Blanco brillante

Nafta industrial Turquesa Blanco brillante Aluminio Blanco brillante

Nafta especial Bermelln (rojo) Blanco brillante Aluminio Blanco brillante

Solventes Verde turquesa - Aluminio Blanco brillante

Tolueno Azul claro - Aluminio Blanco brillante

Turbocombustible

produccin nacional

Gris acero - Aluminio Blanco brillante

Turbocombustible

exportacin

Gris acero - Aluminio Blanco brillante

Queroseno Verde esmeralda Blanco brillante Aluminio Blanco brillanteCombustible diesel Amarillo tostado - Aluminio Blanco brillante

Aceites lubricantes Cocoa - Aluminio Blanco brillante

Aceite usado Cocoa Negro brillante Negro mate Negro mate

Petrleo combustible Blanco brillante - Negro mate Negro mate

Petrleo crudo Negro brillante Verde manzana Aluminio Blanco brillante

Asfalto Ferroprotector negro - Ferroprotector negro Ferroprotector negro

Alcohol desnaturaliza-do Azul trianon - Aluminio Blanco brillante

Agua Gris dublin - Gris dublin Gris dublin


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MATERIALES A EMPLEAR EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO.

Para el mejor diseo, clculo y manufactura de tanques de almacenamiento es importante seleccionar el material adecuadodentro de la variedad de aceros que existen en el mercado, por lo que a continuacin listamos los materiales ms usados con suaplicacin y la tabla 1.2. muestra la agrupacin de los mismos.

ESTNDAR A.S.T.M. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS).

A-36.-

ACERO ESTRUCTURAL.Slo para espesores iguales o menores de 38 mm. (1 1/2 pulg.). Este material es aceptable y usado en los perfiles, ya sean comerciales oensamblados de los elementos estructurales del tanque.A-131.- ACERO ESTRUCTURAL

.

GRADO A para espesor menor o igual a 12.7 mm (1/2 pulg.) GRADO B para espesor menor o igual a 25.4 mm. (1 pulg.) GRADO Cpara espesores iguales o menores a 38 mm. (1-1/2 pulg.) GRADO EH36 para espesores iguales o menores a 44.5 mm. (1-3/4 pulg.)A-283.- PLACAS DE ACERO AL CARBN CON MEDIO Y BAJO ESFUERZO A LA TENSIN.

GRADO C Para espesores iguales o menores a 25 mm. (1 pulg.).Este material es el ms usado, porque se puede emplear tanto paraperfiles estructurales como para la pared, techo, fondo y accesorios del tanque.A-285.- PLACA DE ACERO AL CARBN CON MEDIO Y BAJO ESFUERZO A LA TENSIN.

GRADO C Para espesores iguales o menores de 25.4 mm. (1 pulg.). Es el material recomendable para la construccin del tanque (cuerpo,fondo, techo y accesorios principales), el cual no es recomendable para elementos estructurales debido a que tiene un costo relativamentealto comparado con los anteriores.A-516.- PLACA DE ACERO AL CARBN PARA TEMPERATURAS DE SERVICIO MODERADO.GRADOS 55, 60, 65 y 70. Para espesores iguales o menores a 38mm. (1-1/2 pulg.). Este material es de alta calidad y, consecuentemente,

de un costo elevado, por lo que se recomienda su uso en casos en que se requiera de un esfuerzo a la tensin alta, que justifique elcosto.A- 53.- GRADOS A Y B. Para tubera en general.A-106.-GRADOS A Y B. Tubos de acero al carbn sin costura para servicios de alta temperatura.En el mercado nacional, es fcil la adquisicin de cualquiera de estos dos materiales, por lo que puede usarse indistintamente, ya queambos cumplen satisfactoriamente con los requerimientos exigidos por el estndar y la diferencia no es significativa en sus propiedades ycostos.A-105.- FORJA DE ACERO AL CARBN PARA ACCESORIOS DE ACOPLAMIENTO DE TUBERAS. A-181.- FORJA DE ACERO AL CARBN PARA USOS EN GENERAL.


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MATERIALES PARA SOLDADURA

Para el soldado de materiales con un esfuerzo mnimo a la tensin menor de 5625Kg/cm2(80000lb/pulg2), los electrodos de arcomanual deben estar hechos de materiales cuya clasificacin seaAWS: E-60XX y E70XX.Para soldado de materiales con un esfuerzo mnimo a la tensin de 5625-5976Kg/cm2(80000-85000lb/pulg2), el material delelectrodo de arco manual debe ser E80XX-CX.Tambin podrn ser usados otros materiales que sean recomendados por otros Estndares, Cdigos o Normas como: A.S.T.M.,

A.P.I., CSA (Canadian Standar for Standardization.)

SOLDADURAS EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO.

El estndar A.P.I. 650, se auxilia del Cdigo A.S.M.E. seccin IX para dar los alineamientos que han de seguirse

en la unin y/o soldado de materiales.El Cdigo A.S.M.E. seccin IX, establece que toda junta soldada deber realizarse mediante un procedimiento

de soldadura de acuerdo a la clasificacin de la junta y que, adems, el operador deber contar con un certificado quelo acredite como soldador calificado. Una vez realizada la soldadura o soldaduras, stas se sometern a pruebas yensayos como: ultrasonido, radiografiado, lquidos penetrantes, dureza, etc., donde la calidad de la soldadura esresponsabilidad del fabricante. Al efectuar el diseo se debern preparar procedimientos especficos de soldadura paracada caso.

Todas las soldaduras sern aplicadas mediante el proceso de arco elctrico sumergido, arco con gas inerte o

electrodos recubiertos. Estos procesos pueden ser manuales o automticos. En cualquiera de los dos casos, deberntener penetracin completa, eliminando la escoria dejada al aplicar un cordn de soldadura antes de aplicarsobre ste el siguiente cordn.

El tanque deber ser diseado de tal forma que todos los cordones de soldadura sean verticales, horizontales yparalelos, para el cuerpo y fondo, en el caso del techo, podrn ser radiales y/o circunferenciales.


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Notas:El lado de la junta para el cual seala la flecha, es el ms cercano; y el lado opuesto a este es el lado lejano.Las soldaduras del lado ms cercano y del lado ms lejano se hacen del mismo tamao a menos que se indique otracosa.Los smbolos se aplican: entre dos cambios bruscos en al direccin de la soldadura, o en la extensin de laindicacin de soldadura por medio de un sombreado, o todo a lo largo de la lnea, en donde se marcan lasdimensiones, excepto cuando se usa el smbolo de "Todo alrededor".Todas las soldaduras deben ser continuas de las dimensiones que se hayan aceptado, s no se indica otra cosa.La cola de la flecha se usa para anotar especificaciones de cualquier otra referencia, (esta cola puede omitirse si no sehace ninguna referencia).Cuando se usa el smbolo para la soldadura en ranura con bisel o en J, la flecha debe indicar con un quiebremarcado hacia la pieza que debe ser biselada (en los casos en que claramente se ve cual es la pieza por biselar, puedeomitirse el quiebre de la flecha).Las dimensiones de las soldaduras, los incrementos y los espaciamientos se indican en milmetros.Para instrucciones ms detalladas en el uso de estos smbolos ver la norma de soldadura publicada por la Sociedad

Americana de Soldadura (AWS) o equivalente.


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SOLDADURADE FONDO


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SOLDADURA

DE CASCO


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SOLDADURA EN TECHOS

Las placas del techo tendrn un espesor mnimonominal de 4.7 mm. (3/16 pulg.) o lmina calibre 7. Unespesor mayor puede ser requerido para el caso de

techos autosoportados;Todos los miembros estructurales internos yexternos de techos soportados tendrn un espesormnimo nominal de 4.32 mm. (0.17 pulg) en cualquiercomponente de estos. L

DISEO Y CLULO DE

TECHOSDentro de los techos fijos tenemos tres tipos:

cnicos, de domo y de sombrilla, los cuales pueden serautosoportados o soportados por estructura (para el caso detechos cnicos de tanques de gran dimetro).

Los techos autosoportados ya sean tipo cnico,domo, o sombrilla, tiene la caracterstica de estar apoyadosnicamente en su periferia, calculados y diseados para quesu forma geomtrica, en combinacin con el espesor

mnimo requerido, absorban la carga generada por supropio peso ms las cargas vivas, a diferencia de los techossoportados que contarn con una estructura que admitadichas cargas.


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PROCEDIMIENTO ESPECIFICO DE PRUEBA DE VACIO

PARA TANQUE DE ALMACENAMIENTO D

Descripcin De la PruebaPara la prueba de vaco es conveniente el uso de la campana metlica (cajaabierta) de 150mm (6 Pulg.) de ancho por 750mm (30Pulg.) de largo, con unaventana de vidrio en la tapa. El fondo abierto debe ser sellado contra la superficiedel tanque por una empaquetadura de caucho.Para la succin del aire debe proporcionarse las conexiones y vlvulasconvenientes.

Aproximadamente 750mm (30Pulg) de la costura a inspeccionar debe sercepillada y quedar libre de oxido, aplicndosele una solucin de jabn.Seguidamente la campana debe ser colocada sobre la superficie a inspeccionaraplicndosele el vaco hasta llegar a la presin de succin requerida (8 In. Hg),en ese instante se cierra la vlvula para mantener esta presin hasta el terminode la inspeccin del cordn la cual debe durar aproximadamente 30 segundos.La presencia de porosidades pasantes en la costura se indican por burbujas o

espumas producidas por el aire succionado a travs de la costura soldada.El vaco puede ser generado en la campana por cualquier mtodo que seaconveniente mediante la conexin del manifold de la campana a el motor elctrico(Moraveco), de succin de aire.Para la medida de la presin de vaco se usara el vacumetro calibrado MFP -191, el cual debe registrar un vaco parcial de por lo menos 21 Kpa (6.12 In. Hg.)


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PRUEBA NEUMATICA EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Descripcin De la PruebaPara la prueba neumtica es conveniente el uso de una compresora capaz de generar por lo menos 30 Lb/Plg para poder llevarcon la ayuda del manifold a la presin de prueba 15 Lb/PlgPara poder llevar a cabo la prueba se deber asegurar que el refuerzo o poncho del man hole cuente con conexiones roscadas por

donde se conectara un niple unido a la manguera que viene del manifold; la costura a inspeccionar debe ser cepillada y quedarlibre de oxido, aplicndosele una solucin de jabn o aceite. Seguidamente se suministrara presin al sistema que con ayuda delmanifould deber ser llevada a la presin de prueba requerida, en ese instante se verificara que no haya fugas por las conexionesdel sistema para mantener esta presin hasta el termino de la inspeccin la cual debe durar aproximadamente 5 minutos tiempo enel cual podremos realizar la inspeccin visual para poder determinar posibles defectos.La presencia de porosidades o fisuras pasantes en la costura se indican por burbujas o espumas producidas por la presinsuministrada al sistema.Para la medida de la presin debe usarse un manmetro calibrado, el cual debe registrar una presin de por lo menos 30 Lb/Plg.


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PROCEDIMIENTO DE PRUEBA DE

ESTANQUEIDAD

Descripcin De la PruebaCada tanque ser probado hidrostticamente. El tanque se llenar de agua al nivel mximo de sucapacidad total, y permanecer as durante un tiempo mnimo de 24 horas. Cualquier goteo en el cascoo el fondo se reparar de acuerdo a procedimientos establecidos en API 653.Para iniciar la prueba es necesario sellar hermticamente todos los agujeros roscados y no roscadosdel tanque en evaluacin que estn por debajo del nivel mximo de almacenamiento.Una vez hermetizado el tanque se proceder a llenar de agua hasta alcanzar su nivel mximo, cuando

esto suceda podremos realizar la primera inspeccin por las conexiones selladas para verificar que nohaya fuga de agua, una vez comprobada las posibles fugas y de no detectar ninguna, procederemos aesperar una hora para ver si hay baja en el volumen.Transcurrido este tiempo se proceder a la segunda inspeccin.Si se encuentra baja de volumen deberemos localizar la fuga de agua haciendo la inspeccin visual aldetalle de las uniones soldadas y material base, para ello el tanque deber estar totalmente secoexteriormente y as no dificulte la localizacin de los defectos.

De no encontrase defectos se proceder a dejar el sistema por 24 horas para realizar la inspeccinfinal.En ningn caso se aceptar ninguna fuga de agua ya sea pequea o grande dado que al encontrarsefuga de agua se esta comprobando que hay un defecto pasante.De no encontrase baja en el volumen se proceder a drenar el tanque.


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PROCEDIMIENTO DE INSPECCION

VISUAL

METODO DE INSPECCION.6.1. - INSPECCION DIRECTASe podr utilizar este mtodo de inspeccin cuando el acceso sea suficiente para permitir la inspeccin a una

distancia inferior a 24 pulgadas (610 mm), con un ngulo no menor de 30 respecto a la superficie a inspeccionar, sepodr usar espejos para corregir el ngulo de visin.

6.2. - INSPECCION INDIRECTAEn los casos en que no sea posible llevar a cabo la inspeccin directa, podrn utilizarse tiles microscopios,

endoscopios, cmaras por control remoto, etc

Cualquier mtodo empleado tendr una resolucin semejante a la inspeccin directa.METODOS AUXILIARES.En ocasiones ser necesario utilizar medios de apoyo a la inspeccin visual tales como:7.1. - ILUMINACIN ARTIFICIALpara conseguir una iluminacin de 500 lux para el examen de puntos crticos, ser necesario utilizar bombillas

incandescentes que nos darn esa iluminacin segn:60 W a una distancia mxima de 250 mm75 W a una distancia mxima de 380 mm

100 W a una distancia mxima de 460 mm


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INSPECCION DE L IQUIDOS PENETRANTES

MATERIAL EMPLEADO1.- Los materiales utilizados podran ser los siguientes:2.- Para la limpieza previa se utilizara eliminador, acetona o alcohol isopropilico.3.- Penetrante liquido rojo DP-40 Sherwin.4.- Eliminador Sherwin o solvente (acetona, alcohol, tiner).

5.- Revelador liquido blanco D-100 Sherwin.5.6.- Todos los materiales utilizados seran de la misma marca comercial o grupo, con excepcion del solventeTECNICA OPERATORIA.

1.- TEMPERATURA DE APLICACION. La temperatura de la zona a inspeccionar estara comprendida entre 15 y 52 C. Fuera de sta gamade temperaturas se requerira la homologacion del sistema, definiendo los tiempos de penetracion aplicables, segn T-653, del articulo 6 de

ASME V2.- LIMPIEZA PREVIA. El operador observara la soldadura que va a examinar, asi como tambien a 12 mm. de ancho a cada lado de la misma,la cual debera encontrarse limpia: libre de oxido, particulas metalicas, grasa, aceite, pintura, etc. En caso de ser necesario el contratista deberarealizar su limpieza mediante trapos impregnados con algunos de los solventes citados en el punto 5.2, y en caso de ser necesario seempleara metodos mecanicos como escobillas, espatulas o cinceles.3.- SECADO. Antes de la aplicacin del penetrante, la superficie a examinar estara totalmente seca.4.- APLICACIN DEL PENETRANTE. Mediante brocha o pulverizacion se aplicara el penetrante, asegurandose afectada toda la zona a

examinar, o sea, la soldadura y una franja de 12 mm a cada lado de esta. El tiempo de penetracion sera entre 5 a 10 minutos.5.- ELIMINACION DEL PENETRANTE SOBRANTE. Se realizara con trapos limpios impregnados de eliminador Sherwin o solvente ypasandolos cuidadosamente por la superficie a examinar hasta asegurarse de que todo el penetrante sobrante haya sido eliminado.

Se dejara un tiempo minimo de 2 minutos y un maximo de 3 minutos antes de aplicar el revelador.1.- APLICACIN DEL REVELADOR. Se aplicara el revelador mediante pulverizacion, colocando el spray a una distancia de 15 a 30 cm., (seagitara previamente el spray), aegurandonos de conseguir una capa fina y homogenea. El tiempo de revelado sera de 10 minutos comominimo, el secado se realizara a temperatura ambiente

6.7. - INSPECCION. Pasado el tiempo de revelado se procedera a la inspeccion, debiendo realizarse antes de 30 minutos desde la aplicacin delrevelador.6.7.1 .- CRITERIOS DE ACEPTACION. Estos se indican en el punto 7 aunque se podran aplicar otros, segn requerimientos de la agencia deinspeccion.6.7.2.- SOLDADURAS RECHAZADAS. Se identificaran sealando la zona defectuosa mediante un rotulador y se anotara en el registro de E.N.D. oinforme correspondiente.

EVALUACION DE INDICACIONES.1.- Una indicacion es la evidencia de una imperfeccion mecanica. Solo se consideraran relevantes las indicaciones cuya mayor dimensionsupere 1.6 mm.2.indicaciones lineales son aquellas indicaciones en las cuales la longitud es mayor que tres veces la anchura.3.indicaciones redondas son aquellas cuya longitud es igual o menor que tres veces la anchura.4.cualquier indicacion dudosa o cuestionable sera inspeccionada de nuevo, al objeto de verificar si son o no relevantes.

CRITERIOS DE ACEPTACION.Seran de acuerdo a Codigo o Norma de la companiaLIMPIEZA FINAL.

Una vez acabado el examen, se limpiaran las partes examinadas con trapos limpios, secos o humedecidos con eliminador, o con el solvente antesusado


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FORMULAS PARA DISEO

DE TANQUESNORMA API 650


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CONSIDER CIONES DE DISEO

Para el diseo y clculo de tanques de almacenamiento, el usuario deber proporcionar los datos y lainformacin necesaria para llevar a cabo el proyecto. La informacin mnima requerida (condiciones de

operacin y de diseo) es: volumen, temperatura, peso especfico del lquido, corrosin permisible, velocidad delviento, coeficientes ssmicos de la zona, etc. Dado que es el que conoce con exactitud las caractersticas tanto delfluido que desea almacenar y el lugar donde se ha de instalar dicho tanque, por lo que el fabricante no debersuponer estas condiciones.

CALCULO DEL DIAMETRO Y LA ALTURA DEL TANQUE :

para tanques grandes y por consideracion de costo se suele utilizar esta relacion

VD: VOLUMEN DE DISEO (m3)V: VOLUMEN REAL QUE OCUPA EL TANQUE (m3):COEFICIENTE DILATACION DEL COMBUSTIBLE ( 1/C)H: ALTURA DEL TANQUE (m)T: VARIACION DE LA TEMPERATURA (C)

: VARIACION DE VOLUMEN DEBIDO ALA TEMPERATURA (m3)

DISEO DEL FONDO


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DISEO DEL FONDOLos fondos de tanques de almacenamiento cilndricos verticales son generalmente fabricados de

placas de acero con un espesor menor al usado en el cuerpo. La funcin del fondo es lograr la hermeticidadpara que el producto no se filtre por la base. El fondo tendr que ser de un dimetro mayor que el dimetroexterior del tanque, por lo menos, 51mm. (2 pulg.) ms en el ancho del filete de soldadura de la unin entre

cuerpo y el fondo. Los fondos se forman con placas traslapadas, esto se hace con el fin de absorber lasdeformaciones sufridas por el fondo si las placas fueran soldadas a tope.

Ser conveniente utilizar las placas ms largas disponibles en el mercado para construir el fondo, yaque resultan ser las ms econmicas,Si las placas del fondo descansan simtricamente en relacin a laslneas de centros del tanque, el nmero de placas empleadas en la fabricacin del fondo se reduce almnimo.

Dimetro nominal enmetros

Espesor mnimo enmilmetros

D< 15.24 4.76

15.24 < D < 36.576 6.35

36.576 < D < 60.96 7.93

D> 60.96 9.52

Tabla 2.2

DISEO Y CLCULO DEL CUERPO


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DISEO Y CLCULO DEL CUERPOEl espesor de la pared del cuerpo requerido para resistir la carga hidrosttica ser mayor que el calculado por

condiciones de diseo o por condiciones de prueba hidrosttica, pero en ningn caso ser menor a lo que se muestra en latabla 2.2

ESPECIFICACION GRADO ESFUERZO EN PUNTO CEDENCIA ESFUERZO A LA TENSION ESFUERZO DE DISEO ESFUERZO DE PRUEBA

ASTM

A-283 A-285 A-131 A-36

A-131C C A,B,CS

EH36

2110 2110 2390 2530 2580 3870 3870 4080 4080 4990 1410 1410 1600 1630 1200 1580 1580 1750 1750 2140

A-442 A-442 55 60 2110 2250 3870 4220 1410 1500 1580 1690

A-573 A-573 A-573 58 65 70 2250 2460 2950 4080 4570 4920 1500 1640 1970 1690 1850 2110

A-516 A-516 A-516 A-

51655 60 65 70 2110 2250 2460 2670 3870 4220 4570 4920 1410 1500 1640 1780 1580 1690 1850 2000

A-662 A-662 B C 2810 3020 4570 4920 1830 1970 1960 2110

A-537 A-537 1 2 3510 4220 4920 5620 1970 2250 2110 2410

A-633 A-678 A-678 A-737

C,D A B B 3510 3510 4220 3510 4920 4920 5620 4920 1970 1970 2250 1970 2110 2110 2410 2110

El esfuerzo mximo permisible de diseo (Sd) y de prueba hidrosttica (St), se muestra en la tabla 2.3,recomendado por el estndar API 650 en el diseo de tanques de almacenamiento.

Tabla 2.3 Materiales ms comunes y esfuerzos permisibles (Kg/cm2)


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CLCULO DE ESPESORES DEL CUERPO POR

EL MTODO DE UN PIECon este mtodo se calcula el espesor requerido de la pared del tanque, por condicionesde diseo y de prueba hidrosttica, considerando una seccin transversal ubicada a 304.8

mm. (1 pie) pordebajo de la unin de cada anillo.Este mtodo slo es aplicable en tanques con un dimetro igual o menor a60,960mm. (200pies).

DONDE:

td = Espesores por condiciones de diseo (mm.).tt = Espesor por prueba hidrosttica (mm.).D = Dimetro nominal del tanque (cm)H = Altura de diseo del nivel del lquido (cm.).G = Densidad relativa del lquido a almacenar o del agua

CA = Corrosin permisible (mm.).Sd = Esfuerzo permisible por condiciones de diseo(Kg/cm2).St = Esfuerzo permisible por condiciones de pruebahidrosttica (Kg/cm2).


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SOLDADURADEL CUERPO

CON EL FONDO

DISEO Y CLCULO DE TECHOS CNICOS


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DONDE:Tt = Espesor mnimo requerido (cm.).

D = Dimetro medio del tanque (cm.). = ngulo con respecto a la horizontal (grados).


AUTOSOPORTADOS

Los techos cnicos, autosoportados son empleados en tanques relativamente pequeos. Esteconsiste en un cono formado de placas soldadas a tope, Estos techos son diseados y calculados paratanques que no exceden de un dimetro de 18,288mm. (60 pies), pero es recomendable fabricar estos

en un dimetro mximo de 12,192mm (40 pies), y cualquier dimensin mayor de las mostradas requiereel uso de una estructura capaz de soportar al techo. tendrn como mximo una pendiente de 9:12 (37),y como mnimo 2:12 (9.5), con respecto a la horizontal.

El espesor estar determinado por la siguiente expresin, pero no deber ser menor de 4.76 mm.(3/16 pulg.), y no mayor de 12.7 mm. (1/2 pulg)

DONDE:Cm = Carga muerta (Kg/m2). Cv = Carga viva (Kg/m2).Para este tipo de techos, se recomienda un espesor de 4.76 mm. (3/16 pulg.) a 9.52 mm.(3/8 pulg.), y en base a estos espesores se obtiene la pendiente ms conveniente, dentrode las limitantes especificadas con anterioridad, estos con la finalidad de que el techo nosea demasiado pesado y a su vez presente dificultad para su fabricacin.El armado del techo sigue los mismos requerimientos y procedimientos que el fondo;estos son generalmente fabricados por placas rectangulares soldadas a tope

Este espesor ser incrementado en la siguiente relacin cuando la suma delas cargas muertas ms las cargas vivas excedan 220 Kg /m2 (45 lb /pie2 ),ms cualquier corrosin permisible.


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SOPORTADOS

Los techos cnicos soportados se usan generalmente para tanques de gran dimetro, loscuales consisten en un cono formado a partir de placas soldadas a traslape, soportadas por unaestructura, compuesta de columnas, trabes y largueros. Las trabes formarn polgonos regularesmltiplos de cinco y en cada arista de estos se colocar una columna. Los polgonos compuestos portrabes se encargarn de soportar los largueros.

Las juntas de las placas del techo estarn soldadas a traslape por la parte superior con un filete

continuo a lo largo de la unin, la cual tendr un ancho igual al espesor de las placas.

La pendiente del techo deber ser de 6.35 en 304.8mm. (1/4 en 12 pulg.) o mayor si loespecifica el usuario, pero lo recomendable es una pendiente de 19 en 305mm. (3/4 en 12 pulg.) menor si la especifica el usuario.

El diseo y clculo de la estructura involucra los esfuerzos de flexin y corte, producidos poruna carga uniformemente repartida ocasionada por el peso de las placas del techo, trabes y

largueros, debido a lo cual las placas del techo se consideran vigas articuladas.Las columnas para soportar la estructura del techo se seleccionan a partir de perfiles

estructurales, o puede usarse tubera de acero. Cuando se usa tubera de acero, debe proveersesta de drenes y venteos; la base de la misma ser provista de topes soldados al fondo paraprevenir desplazamientos laterales.

Las uniones de la estructura deben estar debidamente ensambladas mediante tornillos,

remaches o soldadura, para evitar que las uniones puedan tener movimientos no deseados.


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PARTES PRINCIPALES DE UNTANQUE CON TECHO SOPORTADO

CASCO OCUERPO

COLUMNA

FONDO

BASE DECOLUMNA

TECHO LARGEROS

VIGAS


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DISPOSICION DE PLANCHAS DE REFUERZOS


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TABLAS DE MEDIDAS PARA MANHOLE

PLANCHA DE REFUERZO Y TAPA


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MANHOLE DE TECHO

ESPECIFICACIONESTECNICAS


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BRIDAS DETECHO


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SUMIDERO


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ESTIMACION RAPIDA DEL PRECIO DE UN TANQUE

DE ALMACENAMIENTOESTIMACION DEL PESO DEL TANQUE

El peso de un tanque de almacenamiento en acero al carbono es funcin fundamentalmente deltipo de tanque y de sus dimensiones.En este estudio hemos considerado tanques de las siguientes caractersticas:Forma constructiva: techo cnico.Norma de fabricacin: API 650.Materiales: CS 283 GRC.El peso para volmenes de tanque inferiores a 1.500 m3se puede calcular con la expresin:

W = 2,93 x L + 0,14 x DA2 - 0,28 x D - 7,9y para volmenes de tanque superiores a 1.500 m3con:W = 2,74 x L + 0,26 x DA2 - 0,84 x D - 14,12 donde:W= Peso estimado del tanque (t).D = Dimetro del tanque (m).L = Altura del tanque (m).En el caso de que no conozcamos las dimensiones, pero conozcamos el volumen del tanque, el

peso aproximado del mismo puede obtenerse segn las frmulas siguientes:- El peso para volmenes de tanque inferiores a 1.500 m3:W = 2,71 + 4,79E-02 x V91- Y para volmenes de tanque superiores a 1.500 m3:W= 12,0 + 2,3 1E-02XV- l,20E-07xVA2 donde:W= Peso estimado del tanque (t). V =Volumen del tanque (m3).


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ESTIMACION DELPRECIO DEL TANQUEEl precio de suministro ymontajeen obra de un tanque de aceroalcarbono expresado en pta/kg,sinla pintura, puede obtenerseaproximadamentepor la frmula :Y = 807,41 x X^-0,25 (1)base 1997donde:Y = Precio del tanque (pta/kg).X = Peso del tanque (t).Por lo que el precio del tanqueser:Z = 0,80741 x X^0,75 (2)base 1997donde:Z = Precio del tanque (millonesdepesetas) .X = Peso del tanque (t).

Factores de ajusteSegn el tipo de diseo y materialempleado, deben introducirse en lafrmula anterior unos factores deajuste de acuerdo con la siguienteescala:Tipo de Diseo Fd Material FmTecho cnico 1,00 Acero carbono 0,00Techo flotante 1,15 Rubber lined 0,49

Acero 304-316 2,15siendo entonces el precio total:

MM Pta. = ((0,80741 x X^0,7508) xx (Fd+Fm)) x F escalacinGrficos de preciosEl precio del suministro y montajeen obra de un tanque de almacenamientopuede tambin estimarsegrficamente, utilizando para ellolos grficos de las figuras 1, 2 y 3cuando se trata de tanques de acerode carbono sin pintar.Las figuras 1 y 2 permiten obtenerel coste total del tanque en funcindel peso del mismo.La figura 3 proporciona el coste enpta/kg tambin en funcin del peso

del tanque.


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FOTOS DE CONSTRUCCION

DE T NQUE VERTIC L


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100485401 Clase de Tanques de Almacenamiento I

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