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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y ELÉCTRICA 

UNIDAD AZCAPOTZALCO 

APLICACIÓN DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS AL TANQUEDE ALMACENAMIENTO TV 5005 

TESIS:

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO MECÁNICO 

PRESENTAN:

LOPEZ LEZAMA JOSE ALFREDO

LUNA DELGADILLO JULIO CESAR

MONTOYA CRUZ ERIK

SAN LUIS CARMONA DANIEL

ASESOR:

ING. FELIPE DE JESUS GARCIA MONROY

MÉXICO D. F. SEPTIEMBRE 2014

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AGRADECIMIENTOS

Doy gracias primero a DIOS por haberme dado las fuerzas, salud y todo lo que hay en mialrededor que fue parte de mi desarrollo como persona.

Gracias a mi madre REYNA LEZAMA FERNANDEZ, por que con su apoyo incondicionalsiempre ah estado y se que siempre lo estará, siempre viviendo retos desde mi infancia ycada una de mis etapas como estudiante, mi madre me dio su apoyo moral y este logro locomparto contigo madre.

Gracias a mi padre JOSE LOPEZ LOPEZ, ya que con su ayuda moral, consejos yorientaciones me encamino en lo que ahora presento para poder ser un Ingeniero, y antetodas las adversidades siempre me apoyaste con tu trabajo y paciencia el triunfo locomparto contigo.

Doy gracias a mi hermana AZAREL LOPEZ LEZAMA que con tus ánimos y esperanzas enmi durante los años de mi formación siempre estuviste apoyándome de maneradesinteresada, también comparto mi logro contigo.

 Agradezco a mi esposa AZUCENA ALVAREZ ANG COLLAN ALVAREZ que en los añosque la conocí me estuvo impulsando a que llegara a este final de la etapa de mi formación yde manera incondicional me apoyaste, comparto mi alegría y triunfo, en conjunto con miretoño mi hija RAQUEL LOPEZ ALVAREZ que aunque es pequeña vino a formar parte demi felicidad y logros en el camino de la vida te quiero.

 Agradezco a mi amigo el Ing. FELIPE DE JESUS GARCIA MONROY por sus aportacionesen esta tesis como mi asesor, y en todos esos momentos en los que me apoyo con susconsejos en mi desarrollo estudiantil y principalmente como amigo el triunfo lo hemoslogrado y lo comparto con usted.

 A MARTHA ROSA GARCIA AGUILAR comparto mi triunfo y te doy las gracias por que demanera incondional me apoyaste en esos momentos difíciles de mi carrera y como amigapor que fuiste pieza esencial en este duro camino.

 A todas aquellas personas, FAMILIARES Y AMIGOS que formaron parte en un tiempopasado y presente de mi desarrollo académico.

GRACIAS!!!!.

LOPEZ LEZAMA JOSE ALFREDO

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AGRADECIMIENTOS

 Agradezco a Dios por darme la oportunidad de vivir junto a mis padres, hermanos, familia y amigos.

 A mi esposa y padres por su apoyo

Gracias por formar parte de este logro.

LUNA DELGADILLO JULIO CESAR

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AGRADECIMIENTOS

Quiero agradecer a todos aquellos que participaron en este largo camino, que el día de hoy ehde culminar. Ya que no fue un camino fácil, por el contrario estuvo lleno de complicaciones, pero cada

una de ellos me ayudaron a formar mi carácter.

El mayor agradecimiento es a mis padres que en todo momento y a pesar de las circunstancias

confiaron en mí y me dieron la oportunidad de forjar el camino que ha moldeado mi vida. A mis hermanas

que son parte fundamental del entorno familiar en el cual me desarrolle, por todo su apoyo y sus sabios

consejos que oportunamente me dieron.

 A todos mis compañeros y ahora colegas que estuvieron conmigo acompañándome en esta

historia, en las buenas y las malas. También a mis profesores que son parte fundamental de este proceso

y a todos aquellos que intervinieron para el bien de mi persona.

Quiero además agradecer a el Instituto Politécnico Nacional a través de mi muy querida Escuela

Superior de Ingeniería Mecánica, que me dio todo sin esperar nada a cambio, solo el llevar en muy alto

su nombre y con orgullo y amor puedo decir que lo eh cumplido y lo cumpliré hasta el final.

Ingeniero Erik Montoya Cruz.

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AGRADECIMIENTOS

Doy principalmente gracias a Dios, por darme todo, especialmente a la hermosa familia que tengo,

porque sé que el nuca me dejara, porque lo tengo en mi corazón.

 A mi Madre, que me ha dado todo el apoyo moral para seguir adelante con mis sueños y metas, por

estar ahí cuando he necesitado, porque desde niño siempre ha estado a mi lado y nunca me ha

soltado en los momentos difíciles, porque el día de hoy este triunfo que tengo es también parte de

ella, gracias por ser mi madre, te amo.

 A mi Hijo, por ser un motivo para lograr esto al final de la meta, porque es lo que más amo y quiero.

 A mi Hermano, porque en momentos difíciles a estado ahí para apoyarme, te quiero mucho.

 A mi Padre, que me enseño grandes cosas para ser alguien en la vida, porque lo quiero.

 A todos los Profesores (as), que me alimentaron con todos sus conocimientos para forjarme en esta

profesión.

¡GRACIAS!

SAN LUIS CARMONA DANIEL

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INDICE GENERAL

Pagina

Objetivo 6

Justificación 7

Introducción 8 Alcance 9

 Antecedente Histórico 10

CAP TULO 1Inspección, evaluación de integridad y certificación API653.

1.1 Información general 32

1.2 Información de diseño y construcción 32

1.3 Historial de operación, inspección y mantenimiento 34

1.4 Inspección Visual y NO Destructivo 351.5 Metodología y procedimientos de inspección 36

1.6 Inspección visual externa e interna 37

CAP TULO 2Medición de espesores empleando ultrasonido

2.1 Objetivo 43

2.2  Alcance 43

2.3 Los modelos de ultrasonido para materiales que atenúanel sonido

45

2.3.1  Aplicaciones 452.3.2 Características 46

2.4 Medición de la tasa de reducción 46

2.5 Medición de la velocidad de propagación de la onda deultrasonido en el material

47

2.6 Consulta automática de las configuraciones 47

2.7 Mediciones 47

2.8 Caja de vacío 54

2.9 Cajas de vacío generadas con bomba eléctrica   55

2.10 Caja de vacío generadas con compresor de aire 56

2.11 Hallazgos encontrados 57

CAP TULO 3Pruebas NO Destructivas

3.1 Objetivo 58

3.2  Alcance 58

3.3 Ensayo de líquidos penetrantes 59

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3.4 Principios físicos relacionados con el ensayo 60

3.5 Hallazgos encontrados 68

3.6 Inspección por partículas magnéticas 69

3.7 Base física 69

3.8 Campo magnético 70

3.9 Tamaño forma y aplicación de las partículas 703.10 Características del ensayo 71

3.11 Ventajas de la inspección mediante partículas magnéticascon respecto a la inspección por líquidos penetrantes

72

3.12 Método de magnetización 73

3.13 Método de aplicación de las partículas magnéticas 74

3.14 Hallazgos encontrados 76

CAP TULO 4Metalografía

4.1 Objetivo 774.2  Alcance 77

4.3 Método de preparación 78

4.4 Preparación mecánica 80

4.5 Pulido mecánico 81

4.6 Pulido electrolítico 82

4.7  Ataque químico 82

4.8 Parámetros y defectos de preparación 84

4.9 Hallazgos encontrados 87

CAPÍTULO 5

Resumen de hallazgos críticos y reparaciones sugeridas

5.1 Hallazgos particulares en el fondo 88

5.1.2 Hallazgos particulares en fondo, diferentes adeformaciones agudas "Jorobas"

88

5.2 Hallazgos particulares en la envolvente y boquillas 93

5.3 Hallazgos particulares en la cúpula 94

5.4 Información recibida 102

5.5 Resultados de inspección 103

Conclusiones 108

Recomendaciones 110

Bibliografía 113

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INDICE DE FIGURAS

Pagina01 Mapa de Paraíso tabasco. 1002 Mural "Historia de Paraíso", ubicado en el Palacio

Municipal.

11

03 Manglares en la laguna El Bellote. 1404 Restaurantes en el centro turístico El Bellote, en el

corredor turístico "República de Paraíso".16

05 Panorámica del puerto de Dos Bocas.  1706 Plataforma petrolera en el Litoral de Tabasco. 1807 Artesanías típicas de Paraíso, elaboradas con conchas

marinas.19

08 Catamarán turístico en El Bellote. 2109 Kayak's en el Centro turístico Puerto Ceiba. 2210 Los ostiones en su concha es uno de los exquisitos

platillos que han dado fama a El Bellote.

23

11 Panorámica de la Laguna de Mecoacán desde El Bellote. 2412 Artesanías típicas del municipio de Paraíso. 2513 Autopista de 4 carriles La Isla-Puerto Dos Bocas. 2614 Crucero turístico arribando al puerto de Dos Bocas.  2715 Tanque TV 5005. 3016 Medición de ultrasonido. 4517 Mediciones con equipo de ultrasonido. 4618 Lectura digital 4619 Ejemplo de Medición digital 4720 35PCSCOPE Software 49

21 A-scan 5022 Fundamento del ensayo por líquidos penetrantes. 6023 Ejemplo de los líquidos penetrantes 6124 No moja la superficie 6224.1 Moja la superficie 6225 Casos siguientes de líquidos que mojan la superficie 6326 Tensión superficial. 6427 Tubos capilares. 6528 Fa obliga al líquido a ascender por el interior del tubo. 6529 Representación gráfica de las paredes 6730 Efecto del extremo cerrado de la discontinuidad. 67

31 Salida del líquido. 6832 Cortadora Metalografía 7933 Polímeros para inclusión metalográfica 8034 Máquina para impregnación al vacío 8035 Papeles para esmeril manual y mecánico 8136 Máquina para esmerilado mecánico 8137 Insumos para pulido con óxidos y Pulidora metalográfica 82

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mecánica38 Microscopio Metalográfico 83

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INDICE DE TABLAS

Pagina01 Información general del tanque de almacenamiento. 3202 Materiales del tanque de almacenamiento. 33

03 Inspección y mantenimiento del tanque TV-5005. 3404 Resultados de medición de espesores en cuerpo (anillos).  5005 Medición de espesores en fondo (regular y anillo

perimetral fuera de la zona adyacente a la envolvente).51

06 Medición de espesores en techo (cubierta, pontón anular yboyas).

51

07 Espesores en cuellos de boquillas y solapas de refuerzo. 5208 Espesores en tubería de colector de drenaje aceitoso 5309 Historia de líquidos penetrantes 5910 Parámetros de preparación 8411 Defectos de preparación 85

12 Deformaciones agudas 8813 Hallazgos en fondo 9014 Hallazgos en la envolvente y boquillas 9315 hallazgos en cúpula 94

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JUSTIFICACIÓN

Que los futuros ingenieros mecánicos, conozcan las técnicas que se emplean pararesolver los problemas que enfrentan al Inspeccionar el estado físico e integridad deltanque para determinar su reparación, con la recopilación de documentación del tanquerelacionado con especificaciones de diseño, construcción, historial de operación,inspección, mantenimiento y fallas de operación:

  Inspección visual.

  Medición de espesores.

  Caja de vacío.

  Pruebas no destructivas.

  Inspección metalográfica.

  Integración y análisis de resultados de la inspección e información recibida paraevaluar la integridad del tanque y elaboración de informe técnico. 

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INTRODUCCIÓN

En esta tesis conoceremos los procedimientos que se utilizan en la aplicación depruebas no destructivas del tanque de almacenamiento vertical TV 5005, en la localidadde Paraíso Tabasco, donde se realizó una evaluación de integridad y certificación API653, del tanque de almacenamiento TV 5005.

Con el apoyo de la medición de espesores, utilizando aparatos de ultrasonido, líquidospenetrantes y metalografía, se tiene como resultado una serie de hallazgos en el tanquevertical d las áreas inspeccionadas.

Presentando un reporte general, en el que se detallan cada uno de las irregularidadesencontradas y las correcciones sugeridas, para que el tanque vertical 5005 tenga unaoperación en condiciones óptimas, eficientes y seguras.

 Al finalizar el análisis se genera un informe de las recomendaciones que se proponenen base a los hallazgos encontrados del tanque vertical 5005 en Paraíso Tabasco.

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ALCANCE

  Recopilación de documentación del tanque relacionada con especificaciones dediseño y construcción, historial de operación, inspección y mantenimiento, fallas,reparaciones, etc.

  Inspección visual interna y externa al 100% del tanque (cuerpo, techo, fondo yaccesorios), cimentación, estructuras de acceso, dique de contención y colector dedrenaje aceitoso.

  Pruebas No Destructivas:

o  Medición de espesores (ultrasonido) en cuerpo (empleando equipo automatizado

remoto), boquillas y accesorios conectados al cuerpo, fondo, techo (incluyendocubierta, pontones y boyas) y colector de drenaje aceitoso.

o  Caja de Vacío al 100% de las soldaduras del fondo.

o Líquidos Penetrantes en la soldadura perimetral fondo – envolvente y soldadurasde sumideros, así como soldaduras exteriores boquillas en el cuerpo del tanque.

 Asimismo, de manera adicional y dado el antecedente del colapso parcial deltecho, por esta técnica se inspeccionaron las soldaduras entre placas de lacúpula que rodeaban a la zona colapsada.

o Partículas Magnéticas en las soldaduras interiores de boquillas en el cuerpo deltanque, soldaduras que cruzaban deformaciones relevantes (jorobas) en el fondo

del tanque y zonas correspondientes a donde se encontraban soldados losánodos de sacrificio que fueron retirados del fondo. Adicionalmente, con estatécnica se inspeccionaron las reparaciones que efectuó ICAF durante el periodoen el que estuvimos en campo.

o Inspección metalográfica por muestreo en placas del fondo y la cúpula.

Integración y análisis de resultados de la inspección e información recibida paraevaluar la integridad del tanque y elaboración de informe técnico. 

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ANTECEDENTE HISTORICO

Figura 01 Mapa de Paraíso Tabasco

Paraíso es un municipio del estado mexicano de Tabasco,  localizado en la región del

río Grijalva y en la subregión de la Chontalpa. 

Su cabecera municipal es la ciudad homónima de Paraíso y cuenta con una divisiónconstituida, además, por 14 ejidos, 25 rancherías, 3 poblados, 10 colonias, 1 villa y unpuerto de altura.

Su extensión es de 577.55 km², los cuales corresponden al 1.5% del total del estado;esto coloca al municipio en el decimoséptimo lugar en extensión territorial, lo que lohace el más pequeño de los municipios de Tabasco.

Colinda al norte con el Golfo de México y el municipio de Centla;  al sur con los

municipios de Jalpa de Méndez y Comalcalco; al este con los municipios de Centla yJalpa de Méndez y al oeste con el municipio de Cárdenas y el Golfo de México. 

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Toponimia

Su nombre deriva del árbol llamado "Paraíso" , pues la cabecera fue fundada cerca deun grupo de estos árboles frondosos (meliácias) que crece en las regiones cálidas.

La versión más difundida popularmente, es de que esta población fue fundada en unsitio llamado "Paso del Paraíso", lugar donde crecía este árbol familia del caoba.

Historia

Figura 02 Mural "Historia de Paraíso", ubicado en el Palacio Municipal.

Es poco lo que se sabe de la historia de este territorio, que perteneció primero almunicipio de Jalpa de Méndez, después al municipio de Comalcalco, para finalmente

formar parte del municipio de Paraíso.

Se sabe que en 1524, pasó por este territorio en su viaje a Las Hibueras (hoyHonduras), el conquistador  Hernán Cortés, quien incluso, pernoctó en un lugar conocidodespués como "Paso del Paraíso". Ahí con ayuda de los indígenas, Cortés construyó unpuente para cruzar el "río Seco", el cual en ese entonces era navegable.

En el año de 1557 iniciaron las incursiones piratas en las costas de Tabasco. A partir deestos hechos las incursiones piratas por el litoral paraiseño y sus barras fueronfrecuentes, y testigos de esto son el cerro de "Tiodomiro" y "la Unión" que sirvieroncomo atalayas para vigilar los movimientos de navíos corsarios, ya que por sus

estratégicas ubicaciones les permitía cubrir las barras Paraiseñas de Chiltepec, DosBocas y Tupilco.

El pirata Laureen Graff, mejor conocido como "Lorencillo", se convirtió en un verdaderoazote para los pueblos de la Chontalpa, al remontar en muchas ocasiones el río Seco yllegar hasta las hoy poblaciones de Comalcalco,  Heroica Cárdenas,  Jalpa e inclusiveNacajuca saqueando e incendiando en múltiples ocasiones los pueblos de la región.

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Para evitar de una vez por todas el asedio de los piratas, los habitantes de la Chontalparesolvieron tapar el río Mezcalapa o de Dos Bocas, en el llamado “paso de don ChiloPardo”, sitio ubicado en el municipio de Huimanguillo,  desviándolo hacia un brazoafluente del río Grijalva. Desde entonces, a ése cauce que disminuyó drásticamente sucaudal, se le llamó "río Seco".1 

Según el profesor Samuel Magaña Cortés, la ciudad de Paraíso fue fundada hacia losaños de 1848-1852.

Primero fue un campo maderero habitado por indígenas de Mecoacán y mestizosprocedentes de Jalpa de Méndez y Comalcalco y Cunduacán,

El escritor paraiseño Ángel Suárez Rodríguez asegura que en el almanaque deTabasco dice que en "1823, la ranchería de Paraíso adquiere la categoría de pueblo".

En efecto, el 23 de abril de ese año a instancias de un numeroso grupo de ganaderos

de Mecoacán a la ranchería de Paraíso se le dio rango de pueblo procediéndose aconstruir una iglesia dedicada a los santos patrones: San Marcos y La Asunción.

Humberto Muñoz Ortiz en su obra "Gregorio Méndez, el predestinado" informa que"gentes de la ribera de Mecoacán obtuvieron el permiso para poblar en el año de 1823por orden del gobernador coronel de ingenieros, don José Antonio Rincón, y que ya en1846 era todo un pueblo con 65 casas de guano, con 1,114 habitantes incluyendo lasriberas". Desde entonces era fuerte en la producción cacaotera, pues poseía 188,900árboles de cacao y frutales. Tenían un comisario y un juez de paz. A la entrada delpueblo por el puente, se divisaba la iglesia de guano y jahuacte, con descampadoenfrente para las enramadas, teniendo una enorme plaza cuadrada con árboles de

laurel y tamarindo. Por aquí pasó Cortés a mediados de 1524.

Paraíso siendo villa fue incendiada por las fuerzas progresistas al vencer a los radicalesguerra de "Los Cangrejos y Pejelagartos" en el año de 1872, quedando sólo cuatrocasas de mampostería.

El general Ignacio Gutiérrez Gómez tomó la ciudad de Paraíso el 21 de abril de 1911.

Los generales Carlos Greene Ramírez y Ramón Sosa Torres al mando de las fuerzasrevolucionarias de la Chontalpa, tomaron la plaza de Paraíso el 25 de agosto de 1914.

El 27 de octubre de 1945 por decreto del gobernador Noé de la Flor Casanova, a la villade Paraíso le fue otorgada la categoría de ciudad.

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Personajes i lustres

  Salomé Magaña Tejeda.- Primer Presidente Municipal  Leonel Magaña.- Gobernador del estado.  Augusto Hernández Olivé.- Gobernador del estado.  Juan Santo Carrasco.- Primer maestro del municipio.  Ángel Suárez Rodríguez.- Poeta y Escritor  José Tiquet.- Poeta y Escritor

Población

De acuerdo con el Censo General de Población y Vivienda 2010 del  INEGI, el municipio

cuenta con 86 620 habitantes, de los cuales, el 50.67% (43 733) son mujeres y el49.32% (42 887) son hombres.

Dicha cifra representa el 3.74% de la población total del estado; el municipio registrauna densidad de población de 122 h/kmª.

El municipio cuenta con una población indígena de 101 habitantes, de ellos, 10 sonhablantes de lengua chontal de Tabasco, 15 de maya,  43 de zapoteca y el resto locomponen otros grupos étnicos, como Mixteca,  Chinanteca, Popoluca, Mazateco,Náhuatl, Choles, Tlapaneco y otros que juntos suman 33 habitantes.

Geografía

   Altitud: 2 msnm  Latitud: 18º 24' 00" N  Longitud: 093º 13' 59" O

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Orografía

Figura 03 Manglares en la laguna El Bellote.

El suelo paraiseño presenta un relieve muy regular, siendo parte de la llanura del Golfo

de México, de perfil plano con un ligero declive hacia el mar. Está formado por tierrasarenosas en las áreas cercanas a la costa, arcillo arenosas en terrenos un poco másalejados del mar y suelos arcillosos en el resto del territorio municipal.

La altitud promedio del municipio no supera los 2 msnm; la superficie presenta en granparte, depresiones que dan lugar a la formación de numerosas lagunas,  esteros ypantanos, que son particularmente abundantes en Paraíso.

Hidro grafía

Paraíso cuenta con una importante zona lacustre, destacando la laguna de Mecoacán, 

la cual se erige como una de las primeras productoras nacionales de ostión. Se hallantambién otras de menor importancia, como las lagunas de Tupilco, Puente de Ostión, LaEncerrada o Amatillo, Tres Palmas, El Estero, El Zorro, Arrastradero, Las Flores,Lagartera, Tilapa, Manatí y El Eslabón.

La red hidrográfica de Paraíso está formada por dos sistemas, el oriental y el occidental,ambos conectados por un canal, llamado del Jobo. El sistema oriental lleva sus aguasal río González, que limita a Paraíso con Centla por más de 8 km, forma la laguna delEstero y desemboca al Golfo de México por la barra de Chiltepec, comprende lasalbuferas de Mecoacán y El Estero.

El sistema occidental está formado por las lagunas de Tupilco, del Arrastradero, LasFlores, Tres Palmas y Puente de Ostión y desemboca al mar a través del río Tupilquillopor la barra de Tupilco.

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Clima

 Al igual que en el resto del estado, el clima de Paraíso es cálido y húmedo conabundantes lluvias en verano. Su temperatura media anual es de 26 °C, con unamáxima media mensual de 30.5 °C, en mayo y una mínima media mensual de 22 °C en

el mes de enero. La temperatura máxima absoluta alcanza los 44 °C, mientras que lamínima absoluta alcanza los 12 °C.

La precipitación media anual es de 1 751 mm, con un promedio máximo mensual de335 mm en septiembre y un mínimo de 0 mm en abril. La humedad relativa promedioanual está estimada en un 83%, con una máxima de 86% en enero y febrero y unamínima de 77% en mayo.

Los mayores vendavales ocurren en los meses de octubre, noviembre y diciembre, conmáximas de 30 km/h y las menores en mayo junio, con máximas de 21 km/h.

Flora y Fauna

La vegetación es de selva secundaria media perennifolia de 15 a 30 metros de altura;sin embargo, muchas de estas áreas han sido perturbadas, originándose otros tipos devegetación más bajas e inestables; hay manglares en las zonas bajas e inundables.Dentro de la flora destacan los árboles frutales como la naranja dulce y agria, limón,limón real, toronja, lima, macuilí, guayacán, bejuco, cacao, pataste, guásimo, achiote,ceiba, pochote, zapote de agua, tumbilí, ciricote, palo mulato, pita, piñuela y nopal.

Con respecto a la fauna, hay garzas, chocolateras, martín pescador, gaviotas,calandria, cenzontle, zanate, pea, golondrinas, zopilotes, pericos, pájaros carpinteros,

mico de noche, zorro, tortugas de mar y de río, hicotea, guao, y chiquiguao y grancantidad de pequeños reptiles e insectos.

Caract erísti cas y Us o d el Suelo

La región pertenece a la era cenozoica, periodo cuaternario; su composición es derocas sedimentarias, aluvial, lacustre, litoral y palustre.

La mayoría de la superficie municipal está clasificada como gleysoles, que son suelosgeneralmente de textura arcillosa o francas, presentando problemas de exceso dehumedad por drenaje deficiente.

 Al norte del municipio, limitando con el Golfo de México, se tienen suelos arenosos conbordos de playa clasificados como rogosoles; alrededor de las principales lagunas ycerca de la costa se tienen suelos clasificados como solonchak, que son suelos salinos,debiéndose esta característica a la cercanía con el litoral del Golfo.

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Los suelos presentan una topografía plana sin grandes elevaciones; su altitud media esde 10 msnm,  la humedad es constante durante la mayor parte del año derivado de lacercanía de los mantos freáticos que va de los 0.5 a los 4 m de profundidad.

Los suelos son propicios para la agricultura de plantaciones como el coco, cacao,

mango, pimientas y cítricos, aunque también hay zonas propicias para básicos yhortalizas, así como para la ganadería mayor.

Paraíso cuenta con una superficie total de 57755 ha; de las cuales 8515 ha son de usoagrícola, 6896 ha se ocupan en la ganadería, 0.7 ha son de forestales y 42343.3 ha sedestinan a otros usos.

Economía

Figura 04 Restaurantes en el centro turístico El Bellote, en el corredor turístico "República de Paraíso".

Las estadísticas del INEGI manifiestan que en paraíso el sector predominante es elsecundario, con la producción y extracción de petróleo crudo y gas natural. El sectorprimario, conformado por la agricultura, la ganadería y la pesca aportan un 0.74 porciento a la producción total del municipio.

Del total de la producción, generada en el municipio, el sector secundario aporta másdel 98 por ciento mediante la extracción de petróleo crudo y gas natural; la industriamanufacturera contribuye con un 0.05 %; electricidad y agua 0.002 % y la industria de laconstrucción un 0.004 %. Del sector terciario, el comercio aporta un 0.22 %; losservicios de comunicación y transporte un 0.019 % y los servicios privados nofinancieros un 0.36 %.

Según estas estadísticas, si en el municipio no existiera la extracción de petróleo crudoy gas natural, el sector primario aportaría más del 50 por ciento de la producción totalmunicipal.

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Puerto Dos Bocas

Figura 05 Panorámica del puerto de Dos Bocas. 

El municipio de Paraíso, cuenta con el puerto de Dos Bocas,  el cual es el principalpuerto petrolero del estado y uno de los más importantes del País en lo referente a laexportación de hidrocarburos. Desde este puerto se exporta una de las mayorescantidades de petróleo hacia todo el mundo, ya que se manejan importantes volúmenesprovenientes de la zona marina de Tabasco y Campeche. 

 Actualmente, también se utiliza el puerto para realizar exportaciones de productosagrícolas e industriales provenientes de Tabasco y norte de Chiapas,  ya que se hanhecho importantes inversiones para dotar al puerto de bodegas y diversas instalacionespara la actividad comercial.

En el año 2005 se puso en operación la moderna autopista de cuatro carriles La Isla-Dos Bocas, la cual enlaza a este importante puerto petrolero con la ciudad deVillahermosa, facilitando el traslado de mercancías hacia y desde ambos puntos.

En el año 2009 arribaron los primeros cruceros turísticos al puerto, con lo que aumentasignificativamente la derrama económica no solo para el municipio de Paraíso, sinotambién para todo el estado. En el mes de febrero de ese año 2009 arribó el crucero"The World", que fue el primer crucero turístico en llegar a Tabasco en su historia. Elsegundo crucero, arribó al puerto en el mes de abril de ese mismo año.

 Así mismo, la construcción del ramal de la vía férrea Villa Chontalpa-Dos Bocas, programada para el 2011,2 enlazará al puerto con el ferrocarril Coatzacoalcos-Mérida, interconectándolo con la red ferroviaria del País.

Sector Primario

La producción pesquera aporta al sector primario, en el municipio, más del 79.21 % deltotal de este sector; la producción agrícola el 13.74 %; y la pecuaria solo un 7.05 %.

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Paraíso en l a Pro du cc ión Es tatal

Figura 06 Plataforma petrolera en el Litoral de Tabasco.

Paraíso es un municipio pesquero y petrolero. Según datos del INEGI, el municipioaporta a la producción estatal del sector primario más del 45 por ciento de la producciónpesquera, un 2.03 por ciento a la agrícola y solo un 0.98 por ciento a la pecuaria.

Tan solo el municipio, en el sector secundario, aporta más del 60 por ciento de laextracción de petróleo y gas natural generado en el estado; un 0.08 por ciento de laproducción manufacturera y establecimientos maquiladores; 0.19 por ciento deelectricidad y agua, y un 0.06 por ciento de la industria de la construcción.

En cuanto al sector terciario, a nivel estatal, el municipio aporta el 1.09 por ciento alcomercio; el 0.69 por ciento a los servicios de transporte y comunicación; y más del 70por ciento a servicios privados no financieros.

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Agricul tura

Figura, 07 Artesanías típicas de Paraíso, elaboradas con conchas marinas

En total la superficie dedicada a la agricultura en el municipio ha variado según el año

agrícola. En el ciclo agrícola 98/99 la superficie sembrada fue de 8355 ha para el añoagrícola 2000/01 fue de 8669 ha y para el ciclo 2001/02 fue de 8515 ha sembradas.

Los principales productos agrícolas que se cultivan en nuestro municipio son lossiguientes: Cultivos cíclicos: maíz, fríjol y sandía. Cultivos perennes: cacao, coco,naranja, pimienta, mango, toronja, limón agrio y tamarindo. De estos los de mayorimportancia por su rentabilidad económica y a la cual se dedica un mayor porcentaje desuperficies sembradas son: en primer lugar de importancia está el coco,  con unasuperficie sembrada de aproximadamente 5 mil 182 ha y una producción de 5 mil 194 ten el año agrícola 98/99; 5 mil 151 t en el 2000/2001 y 4 mil 664 toneladas en el añoagrícola 2001/2002.

En segundo lugar de importancia está la producción de cacao,  con una superficiesembrada de 2 mil 572 ha y una producción en descenso; de 1552 t en el año agrícola98/99 pasó a 1440 t en 2000/01 y 1 mil 484 toneladas para el año agrícola 2001/02.

En tercer lugar está la producción de maíz,  con una superficie sembrada que variasegún año agrícola. En el año agrícola 98/99 la superficie sembrada fue de 368 ha, parael año agrícola 2000/01 la superficie sembrada fue de 575 ha y para el ciclo 2001/02fueron sembradas 487 ha. Asimismo se percibió una producción con un ligero aumento,mientras que para el año agrícola 98/99 fue de 294 toneladas, para el ciclo 2000/01 fuede 604 toneladas y en año agrícola 2001/02 de 659 t.

En cuarto lugar está la producción de fríjol,  con una ligera variación por superficiesembrada según ciclo. En el ciclo agrícola 98/99 la superficie sembrada fue de 64hectáreas por habitante, para el año agrícola 2000/01 esta fue de 175 ha y para el ciclo2001/02 la superficie sembrada fue de 160 ha. Asimismo se percibió una producción de47 toneladas en el ciclo agrícola 98/99, 53 t para el ciclo agrícola 2000/01 y 44 t para elaño agrícola 2001/02.

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 Asimismo la pimienta con 87 ha y una producción en descenso de 28 t en el añoagrícola 98/99, 43 t en 2000/01 y 4 t para el ciclo agrícola 2001/02. La superficiesembrada de naranja fue de 56 ha, con una producción en descenso de 660 t en el añoagrícola 98/99 y 560 t en el 2000/01. La superficie sembrada de limón agrio fue de 13ha, con una producción en ascenso de 84 t en el ciclo agrícola 98/99; 110 t para el año

agrícola 2000/01 y 117 t en el año agrícola 2001/02. En cuanto a la toronja, el mango, lasandía y el tamarindo ocupaban el resto de la superficie dedicada a la producciónagrícola en el municipio.

Ganadería

La producción pecuaria en el municipio está conformada por la producción de bovinos,porcinos, ovinos, equinos, aves de traspatio, engorda, guajolotes, colmenas, leche debovino, pieles, huevo para plato, miel y vísceras.

El municipio posee 6896 ha de pastos y praderas dedicadas a la ganadería. En 1999 el

41.43 % de las tierras destinadas a las ganadería eran inducidas y el 58.57 % naturales. Asimismo para el 2002 el 59.99 % eran inducidas y el 40.01 % naturales. La producciónde bovinos, al 31 de diciembre de 2002, fue de 9531 cabezas y 1651 sacrificados con343.5 t de carne en canal.

La producción porcina fue de 11536 cabezas y 7774 sacrificados con 340.68 t de carneen canal. La producción ovina fue de 750 cabezas y 157 sacrificados con 2.57 t decarne en canal. En cuanto a la una producción equina esta fue de 936 cabezas. Seobtuvo una producción de 60250 aves de traspatio y 47739 sacrificados con 76.29 t;2481 aves de engorda y 13495 sacrificados con 26.18 t; 9146 guajolotes y 6970sacrificados con 37.36 t; se registraron 473 colmenas con una producción de 22.98 t de

miel; se obtuvo una producción de 133.49 t de pieles de bovino, incluyendo ovino yporcino. Asimismo se obtuvo 38.04 t de huevo para plato y 292.36 t de vísceras debovino, porcino y ovino.

Piscicul tura

Los principales productos pesqueros en el municipio de paraíso son la acamaya, bobo,bandera, besugo, camarón de altamar, camarón cosecha, camarón de estero, cazón,cintilla, carpa herbívora, cojinuda, cherna, huachinango, jaiba, jurel, langostino, lisa,medregal, mero, mojarra, ostión, ostión de cultivo, pargo, peto, raya, róbalo, sierra,tiburón, tilapia, tilapia de cultivo, peje lagarto y otras especies.

Industr ia

Hay fábricas de pinole, chocolate, hielo, ropa, muebles, blocks y tortillerías. Laelaboración de productos de fibra de vidrio representa una considerable fuente de

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empleo para el municipio, así como una de las actividades de mayor relevancia delestado que son la extracción de ostras y aquí podrás encontrar una Planta Empacadoray Enlatadora de Mariscos y Ostiones Ahumados en Puerto Ceiba.

Comerc io

Figura 08 Catamarán turístico en El Bellote.

Unidades de Comercio y Abasto

En el 2002, a nivel estado, existían 997 tiendas DICONSA, 25 tianguis, 48 mercadospúblicos, un rastro mecanizado, una central de abasto y 26 centros receptores deproductos; mientras que en el municipio solo existían 35 tiendas DICONSA, un tianguisy tres mercados públicos.

Puntos de Atención del Programa de Abasto Social de LICONSA. En el municipio

existen 17 puntos de atención, los cuales benefician a mil 766 familias con un tota.77lde 366 mil 094 litros de leche anual con un importe de Un millón 281 mil 350 pesos.

Tort i l lerías Af il iadas a L ICONSA

En el municipio existen 5 tortillerías afiliadas a LICONSA que participan dentro delprograma de "subsidio a la tortilla" , mediante las cuales se benefician a 250 familias conuna dotación anual de 160,04 t de tortilla con un importe de la venta de 643 mil 074pesos.

Servic ios

El municipio cuenta con servicios de hotelería, moteles, bancos, preparación dealimentos, bungalós, restaurantes, agencias de viajes, terminales de autobuses,autoservicio de gasolinera, Autotransporte de pasajeros y taxis.

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Tur ismo

Figura 09 Kayak's en el Centro turístico Puerto Ceiba.

La actividad turística presenta muchas posibilidades de desarrollo, prueba de ello, es

que las playas de este municipio son de las más visitadas del estado.

Existen bellas playas, lagunas, barras, ríos y paisajes naturales, además de atractivoscentros turísticos como:

El corredor turístico "República de Paraíso"  es una avenida turística de 4 carriles queune a la ciudad de Paraíso con Puerto Ceiba y El Bellote,  este último lugar, es unparador gastronómico en el que existen varios restaurantes en donde se puedendisfrutar platillos típicos principalmente de mariscos, mientras se tiene una excelentevista de la laguna.

Parado r Tu rísti co Puert o Ceib a

El principal atractivo de este parador son los bellos paisajes naturales, abundante flora ypaseos en lancha. Cuenta con restaurante bar, estacionamiento y atracadero delanchas.

Cuenta entre sus atractivos, con dos "catamaranes" de dos pisos, en los cuales sepuede disfrutar una rica comida mientras realizan recorridos por el río González hastasu desembocadura al Golfo de México y las lagunas del Bellote y Mecoacán.

También en Puerto Ceiba existe una empresa, Xplore Kayak  con oficinas en Villa

Puerto Ceiba del municipio de Paraíso, que se dedica a rentar kayak's, lanchitas depedales, recorridos en banana, paseos en lanchas de motor y tours de pesca deportiva.

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El Bel lote

Figura 10 Los ostiones en su concha es uno de los exquisitos platillos que han dado fama a El Bellote.

Poblado ubicado a orillas de la Laguna de Mecoacán.  En esta laguna es posiblepracticar la pesca de especies como robalo, mojarra, y pargo. Se rentan lanchas para

realizar recorridos por río Seco, barra de Dos Bocas, la bocana, y la laguna deMecoacán.

Existen muchos restaurantes donde se puede saborear exquisitos platillos a base depescados y mariscos.

Puerto Ch i l tepec

Chiltepec es un puerto pesquero ubicado en la desembocadura del río González, sepesca robalo, sábalo, pez de vela y camarón. El clima es delicioso a orillas de este río,donde siempre sopla brisa, se pueden alquilar lanchas de motor para hacer recorridos

por el río González, la bocana y las playas próximas a Chiltepec, como Playa Bruja yPlaya Pirata.

Desde el muelle y malecón, acondicionados con bancas y faroles, se puede contemplarel bello amanecer y la hermosa puesta del sol. En su malecón, se localizan variosrestaurantes que ofrecen comida a base de pescados y mariscos.

Lagun a de Mecoacán

Cuerpo de agua con pequeñas islas de exuberante vegetación de manglar y palmeras,hábitat de infinidad de aves acuáticas como garzas, gaviotas, y pelícanos, entre otros.

En contraste con la naturaleza sobresale el puente que une a la carretera Paraíso –Chiltepec.

En la laguna se pueden apreciar bellos parajes de exuberante vegetación de manglaresrojo que puede ser apreciado por el turismo a través de paseo por lancha el cualpermite el contacto con la flora y fauna propia de los manglares de tierra tropical.

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Figura 11 Panorámica de la Laguna de Mecoacán desde El Bellote.

Cen tro Turíst ico "El Paraíso "

Es el principal centro turístico de playa del municipio, y el más visitado del estado, sobretodo en Semana Santa, cuando llegan a visitarlo entre 10 y 15 mil visitantes por día.

 Agradable sitio de recreación, a orillas de la playa, donde el visitante puede disfrutar dedescanso y diversión en un marco natural de gran belleza. Cuenta con alberca, serviciode hotel, bungalós, restaurante, vestidores, sanitarios, palapas y estacionamiento.

La playa donde se encuentra ubicado es extensa, con un ancho que varía entre 40 y 70m. La arena es fina de color gris, su pendiente y oleaje moderado y el agua templada,cristalina, de color azul y con poca profundidad hasta 100 m. mar adentro.

Si se desea practicar la pesca deportiva, la empresa Aqua Terra Paradise ofrece estosservicios, así como pesca submarina y cursos de buceo recreativo. Se pueden capturar

las siguientes especies: pargo, mojarra, jurel, y ronco entre otras. También se realizanrecorridos en Bananas y lanchas rentadas para visitar lugares como El Bellote, PuertoCeiba, Playa Bruja y la Barra de Tupilco.

Durante las temporadas de vacaciones, se instalan eventos musicales, recreativos ydeportivos como futbol de playa, voleibol de playa, concursos de cuatrimotos, etc.

Playa Varadero

Es otro de los centros turísticos de playa más visitados del estado. Cuenta con palapas,estacionamiento, restaurantes, sanitarios y otros servicios.

La playa es extensa, lo que permite que en Semana Santa, se instalen diversos eventosmusicales, recreativos y deportivos, como futbol y voleibol de playa.

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Es de las playas con mejor ambiente en el estado.

Playa Br uja

Figura, 12 Artesanías típicas del municipio de Paraíso.

Se une con el río González, la arena es gris, oleaje suave, el agua es de color azul. Enla orilla existen cocoteros que albergan enramadas, restaurantes, vestidores ysanitarios. Ubicada a 70 km. de la capital del estado.

Barra de Tupi lco

Playa muy larga, a mar abierto, de arena fina, color gris. El agua es templada de colorazul verde, oleaje moderado y poco profunda hasta 100 m. mar adentro. En losperíodos vacacionales es bastante concurrida, principalmente en Semana Santa.

También es un importante puerto pesquero del municipio, cuenta con un faro deconcreto.

Cerro del Teodomiro

Montículo de tierra que en el pasado sirvió de "atalaya" para vigilar la llegada de barcospiratas a la zona. Desde la cúspide de este montículo se observa en ángulo de 270ºuna hermosa panorámica formada por la inmensa laguna grande "Las Flores" y la del"Arrastradero" rodeada de un espeso cultivo de coco y tupidos manglares el cerro estaubicado a la orilla de la carretera Paraíso – Barra de Tipilco.

Is la Rebeca

Hermosa isla rodeada de manglares, cuenta con playa de arena fina color gris en la quese puede bañar ya que el oleaje es tranquilo.

 Además, existen en el municipio otras playas y balnearios como: Arroyo Verde, PlayaDorada, Paraíso y mar, Nuevo Paraíso y el desarrollo turístico Cangrejopolis.

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Por su belleza, este municipio ha sido escenario de la filmación de varias telenovelasque se han transmitido a nivel nacional.

Comunicac iones

 Al municipio de Paraíso, se puede llegar a través de carreteras y vías marítimas,aunque pronto contará con una vía de ferrocarril.

Carreteras

Figura 13 Autopista de 4 carriles La Isla-Puerto Dos Bocas.

 Al municipio se puede llegar principalmente por cuatro carreteras:

  Carretera federal No. 187 Mal Paso-El Bellote. Que comunica a la ciudad deParaíso con las ciudades de Comalcalco,  Heroica Cárdenas y Huimanguillo. 

Cuenta con un tramo de 28 km de autopista de cuatro carriles de Paraíso aComalcalco.

   Autopista estatal de cuatro carriles La Isla-Puerto Dos Bocas. Esta modernaautopista, comunica al municipio de Paraíso con las ciudades de Comalcalco, Cunduacán y Villahermosa. 

  Carretera estatal Paraíso-Santa Cruz. Esta carretera actualmente se estáampliando. Comunica al municipio con las ciudades de Frontera y Ciudad delCarmen.

  Carretera intercostera. Esta carretera comunica al municipio con la villa deSánchez Magallanes casi en los límites con el estado de Veracruz. Sin embargo,debido a la erosión marina, se encuentra en muy malas condiciones ya que elmar, ha destruido algunos de sus tramos, por lo que no es muy recomendable.

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Vías marítim as

Figura 14 Crucero turístico arribando al puerto de Dos Bocas. 

 A través del puerto de altura de Dos Bocas,  el municipio de Paraíso se encuentra

comunicado con el mundo, ya que a este puerto, pueden llegar embarcaciones hasta de8 m de eslora. En la actualidad, el puerto de Dos Bocas,  registra gran actividadportuaria, siendo el puerto petrolero más importante del Golfo de México, ya que por élse exportan gran cantidad del petróleo extraído del litoral de Tabasco y la zona deCampeche.

También arriban a este puerto, barcos comerciales, que exportan productos agrícolascultivados en Tabasco y norte de Chiapas.

En el año 2009, arribaron a este puerto los primeros cruceros turísticos, con lo que seinauguró una nueva ruta de acceso y desarrollo para este puerto.

Vías férreas

 Actualmente se construye el ramal de ferrocarril Villa Chontalpa-Puerto Dos Bocas, conlo que el municipio se verá beneficiado al contar con una nueva ruta de acceso, ya queeste ramal, comunicará al puerto de Dos Bocas con el Ferrocarril del Sureste(Coatzacoalcos-Mérida) y con la red ferroviaria del país.

Poblacio nes más imp ortan tes

  Ciudad de Paraíso:  Cabecera municipal, en ella se encuentran ubicados losprincipales edificios públicos del municipio y las representaciones estatales y

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federales. Las principales actividades son la prestación de servicios, el comercioy la pequeña y mediana industria. La población aproximada es de 20,194habitantes y tiene una distancia aproximada a la capital del estado de 64kilómetros.

  Chiltepec: Puerto pesquero. Las principales actividades son la agricultora (coco),la pesca y el turismo. La distancia a la cabecera municipio es de 18 km. y supoblación aproximada es de 3,647 habitantes

  Quintín Arauz: Las principales actividades son la agricultura (coco, cacao ypimienta), y la cría de animales de traspatio (gallinas, pavos y cerdos). Ladistancia a la cabecera municipio es de 2.5 km., y su población aproximada es de3,477 habitantes.

  Puerto Ceiba: Las principales actividades son la pesca y el turismo. La distanciaa la cabecera municipio es de 6 km. y su población aproximada. es de 2,497

habitantes.

Municipio de Paraíso

• Latitud 18º 27' N

• Longitud 093º 32' O

Entidad Municipio

• País México

• Estado Tabasco

• Cabecera  Paraíso

Pdte.Municipal

Profr. Jorge Alberto Carrillo Jiménez(2013-2015)

• Fundación  4 de octubre de 1883

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29 

Superficie

• Total  377,55 km²

Altitud

• Máxima  2 msnm

Población

• Total  86.620 hab.

• Densidad  229,43 hab/km²

Gentilicio Paraiseño(a)

Código INEGI 014

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30 

CAPÍTULO 1

INSPECCIÓN, EVALUACIÓN DE INTEGRIDAD Y CERTIFICACIÓN API 653

Inspección, evaluación de integridad y certificación API 653 del tanque de

almacenamiento TV-5005, ubicado en la terminal marítima dos bocas de PEMEX

exploración y producción, localizada en PARAÍSO, TABASCO.

Figura 15 Tanque TV 5005. 

La recopilación de la información de esta Tesis fue basada en la inspección que serealizó con el tanque fuera de servicio, incluyendo:

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  Inspección Visual (Interna y Externa): Al 100% del tanque (cuerpo, techo, fondo yaccesorios), cimentación, estructuras de acceso, dique de contención y colector dedrenaje aceitoso.

  Medición de Espesores (Empleando Ultrasonido): en cuerpo, boquillas y accesorios

conectados al cuerpo, fondo, techo (incluyendo cubierta, pontones y boyas) ycolector de drenaje aceitoso.

  Caja de Vacío: Al 100% de las soldaduras del fondo y placa anular. Asimismo, se realizaron pruebas con caja de vacío en las zonas correspondientes adonde se encontraban soldados los ánodos de sacrificio que fueron retirados delfondo.

  Líquidos Penetrantes: Se realizó la inspección de la soldadura perimetral fondo  – envolvente y soldaduras de sumideros, así como soldaduras exteriores de las 22boquillas en el tanque.

De manera adicional y dado el antecedente del colapso parcial del techo, por estatécnica se inspeccionaron las soldaduras entre placas de la cúpula que rodeaban ala zona colapsada.

  Partículas Magnéticas: Esta inspección se realizó en las soldaduras interiores de las22 boquillas del tanque, soldaduras que cruzaban deformaciones relevantes(jorobas) en el fondo del tanque y zonas correspondientes a donde se encontrabansoldados los ánodos de sacrificio que fueron retirados del fondo.

  Metalografía: Esta inspección se realizó en 4 puntos de placas del fondo en donde

se observaron deformaciones mediante la técnica de réplicas metalográficas y 2placas de la cúpula cercanos a la zona de colapso parcial mediante metalografía delaboratorio.

Se recomienda considerar que el tanque cuente con una ingeniería y memoria decálculo adecuada que además de los esfuerzos propios por almacenamiento del fluido,considere cargas adicionales como las generadas principalmente por sismo y viento.

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32 

1.1 INFORMACIÓN GENERAL

Personal de PEMEX proporcionó información de inspecciones y estudios efectuados altanque TV-5005 para la realización de esta Tesis, así como una copia del estudio deanálisis de falla correspondiente al colapso parcial de la cúpula y resultados de

levantamientos topográficos para verificación de verticalidad y redondez del tanque. Lomás relevante de esta información se presenta a continuación en esta tesis esperandoque pueda servir a futuros ingenieros mecánicos en la toma de decisiones cuando seles presenten problemas como se detallan a continuación.

Tabla 01 Información general del tanque de almacenamiento

Propietario – Usuario: PEMEX Exploración y Producción.

Tipo de equipo:Tanque de techo flotante con pontón anular yboyas.

Identificación o TAG del equipo: TV-5005.

Localización: Terminal Marítima Dos Bocas, Paraíso, Tab.

1.2 INFORMACIÓN DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

Cond icion es d e dis eño y cons truc ción

Código de construcción: Estándar API 650.

Servicio: Almacenamiento de crudo.

Capacidad nominal: 500,000 barriles.

 Altura: 15.4 m (50 pies).

Diámetro interior: 85 m (280 pies).

Peso propio: 1,700 Ton.

Presión en el fondo del tanque: 13,5060 kg/m2.

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33 

Materiales

Tabla 02 Materiales del tanque de almacenamiento

COMPONENTE ESPESOR NOMINAL

Cuerpo

 Anillo 1 1.500 pulgadas.

 Anillo 2 1.375 pulgadas.

 Anillo 3 1.00 pulgadas.

 Anillo 4 0.812 pulgadas.

 Anillo 5 0.562 pulgadas.

 Anillo 6 0.375 pulgadas

 Anillo 7 0.375 pulgadas.

Fondo (regular) 0.250 pulgadas

Placa anular 0.500 pulgadas

Equipo

El equipo empleado para el desarrollo de este trabajo se menciona a continuación:

  Equipo auxiliar para inspección visual (calibradores, flexómetros, lámparas, espejos,marcadores, cámara fotográfica, etc.)

  Equipo de ultrasonido automatizado y remoto modelo “Viper” para la medición deespesores (empleado para medición de espesores en el cuerpo del tanque).

  Equipo de ultrasonido con haz recto manual para medición de espesores.

  Equipo de ultrasonido con haz angular para detección de fallas en soldadura.

  Cajas de vacío y accesorios asociados.

  “Kit” de líquidos penetrantes (solución limpiadora, penetrante y reveladora). 

  Equipo de cómputo portátil para almacenamiento de datos y elaboración de reportesen campo.

  Instalaciones, equipo y materiales para el trabajo de gabinete.

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34 

1.3 HISTORIAL DE OPERACIÓN, INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

Histor ial de operación

De acuerdo a la información recibida, el tanque TV-5005 tiene aproximadamente 27años de servicio.

Histor ia l de inspección y mantenimiento

De acuerdo a la información proporcionada por PEMEX, el tanque TV-5005 ha sidosometido a varias inspecciones y estudios dimensionales. Lo más relevante de estehistorial de inspección y mantenimiento se presenta a continuación.

Tabla 03 Inspección y mantenimiento del tanque TV-5005

FECHATIPO DE

INSPECCIÓN Y/ÓMANTENIMIENTO

ALCANCE

Finalesdel 2003

y

principios del2004

Inspección NoDestructiva y

EstudiosDimensionales y

Esfuerzos (Estudiosrealizados por el

IMP)

  Inspección visual externa e interna del tanque.

  Medición de espesores.

  Inspección con líquidos penetrantes.  Inspección metalográfica y medición de dureza.

  Estudios de verticalidad, redondez "peaking" y

"banding".  Estudios de asentamiento.

  Estudios de mecánica de suelos.

  Estudios de geotecnia.

  Estudios de análisis de esfuerzos.

  Estudio para adición de séptimo anillo.

Principios del2007

Inspección NoDestructiva y

EstudiosDimensionales yEsfuerzos (Estudios

realizados por laUNACAR)

  Inspección visual externa e interna del tanque.  Medición de espesores.

  Inspección con líquidos penetrantes.

  Inspección metalográfica y medición de dureza.  Inspección con ACFM.  Estudios de verticalidad, redondez "peaking" y

"banding".

  Estudios de mecánica de suelos.

  Estudios de la cimentación del tanque y

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35 

mecánica de suelo.

  Estudios de geotecnia.  Memoria de cálculo.

  Estudios de análisis de esfuerzos con elemento

finito.Julio del

2008Inspección en

Servicio   Inspección visual externa.

Marzodel 2009

Inspección enServicio   Inspección visual externa.

Enerodel 2010

 Análisis de Falla   Análisis de falla correspondiente al colapsoparcial de la cúpula (realizado por ICAF).

1.4 INSPECCION VISUAL Y NO DESTRUCTIVA

En la elaboración de la tesis se hace un resumen de los hallazgos más relevantes queresultaron de la inspección al TV-5005 se menciona a continuación:

Fondo:  Se encontraron 2 fugas en soldaduras las cuales se detectaron con caja devacío, 1 grieta con líquidos penetrantes en la soldadura fondo - envolvente y otra máscon partículas magnéticas en una de las zonas con mayor deformación (joroba).

 Asimismo, se encontraron 2 perforaciones en placas del fondo.

Existen varias zonas con deformaciones relevantes en el fondo las cuales exceden laaltura máxima permitida de acuerdo a los lineamientos del estándar API 653. 

 Adicionalmente se observaron zonas intermitentes en la pestaña del fondo por la parteexterna en donde existe corrosión relevante que en algunos casos ha avanzadoligeramente hacia el interior de la placa anular según se pudo apreciar con la mediciónde espesores en zonas adyacentes a la envolvente.

Envolvente: Se encontraron 16 indicaciones de las cuales 3 son grietas en boquillas, 6son indicaciones de picaduras, 2 son zonas con corrosión localizada, 2 zonas con faltade material en soldadura y 3 son defectos en estructuras de soportes soldados a laenvolvente.

Cúpula:  Este componente presentaba una afectación relevante debido al colapsosufrido por condiciones meteorológicas adversas, según información recibida. Este

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36 

daño consistió como se mencionó en el colapso parcial de la cúpula, resultandoafectadas varias placas de la membrana, 2 compartimientos del pontón anular y variossoportes de la membrana y de los pontones.

Se encontraron 91 perforaciones al parecer realizadas para el drenado de zonashundidas en el techo.

De acuerdo a lo anterior es conveniente realizar las reparaciones recomendadas en eltanque, así como una ingeniería y memoria de cálculo adecuada para validar susnuevas condiciones de servicio.

En términos generales el tanque presenta algunas condiciones de verticalidad,redondez y particularmente deformaciones en el fondo (jorobas) con desviaciones fuerade las tolerancias permisibles en API 653. Al respecto se considera que podría seguiroperando con ellas bajo las condiciones originales (tanque de almacenamiento) sin

representar un riesgo de falla evidente dados los antecedentes reportados en lainformación recibida. No obstante, el cambio de servicio y reconfiguración del tanqueson factores de peso que hacen necesario efectuar una evaluación de aptitud para elservicio que valide que aún con estas deformaciones el tanque podrá seguir operandode manera confiable ante las nuevas condiciones de servicio.

1.5 METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIÓN

La inspección del tanque TV-5005 se realizó tomando como referencia los alcances

indicados bajo la normatividad de Petróleos Mexicanos (PEMEX) y la normatividad del“American Petroleum Institute (API)”. El alcance o nivel de la inspección también serealizó de acuerdo a las condiciones de acceso en el tanque. Las técnicas deinspección empleadas fueron: Inspección visual, medición de espesores conultrasonido, caja de vacío, inspección con líquidos penetrantes, partículas magnéticas yréplicas metalográficas.

Nota: Es importante aclarar que en esta Tesis en algunas partes se hace referencia a

los compartimientos del pontón anular como pontones.

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37 

1.6 INSPECCIÓN VISUAL EXTERNA E INTERNA

Objetivo

Evaluar el estado físico de los diferentes componentes de los tanques, identificando

posibles daños o fallas para su posterior evaluación.

 Alcance

  Inspección externa al 100% bajo lineamientos del estándar API 653 y la prácticarecomendada API RP 575, abarcando la inspección de la cimentación del tanque,pestaña del fondo, cuerpo, techo flotante, escalera rodante, anillos rigidizantes,boquillas, accesorios, colector de drenaje aceitoso, válvulas y estructuras de accesoexterior. Esta etapa incluye la inspección tanto de materiales base como desoldaduras.

  Inspección visual interna al 100% bajo lineamientos del estándar API 653 y lapráctica recomendada API RP 575, abarcando la inspección del fondo, soldaduraperimetral fondo  –  cuerpo, anillos de refuerzo perimetral, soportería del techo,boquillas, accesorios internos, techo flotante incluyendo diafragmas y soportes,pontón y boyas, guía anti rotación y drenaje.

Insp ección visual

Un resumen de los resultados de esta inspección en el TV-5005 se presenta a continuación, en

las siguientes unidades de esta tesis

Insp ección visual externa

Dique de Con tención

En general la estructura de los muros del dique se encuentra en buen estado.

El dique presenta vegetación de manera generalizada.

Ani l lo de Concreto

En términos generales la condición de la cimentación (anillo de concreto) del tanque essatisfactoria, sin embargo de manera particular se observó que al pie de las entradaspara limpieza existían zonas localizadas con desprendimientos de concreto. Seobservaron algunas partes reparadas, al parecer no hace mucho tiempo.

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Boquillas, Solapas de Refuerzo y Válvulas o Dispositivos Conectados al Cuerpodel Tanque

La condición física de las boquillas y accesorios unidos al cuerpo del tanque, tales comoválvulas de drenaje de fondo, bridas y tornillería se observa satisfactoria en términos

generales. Sólo se observaron espárragos largos o ligeramente cortos en algunoscasos.

Techo

Cúpula

 Al momento de la inspección de la cúpula se observó una zona (aproximadamentecomprendida en un cuadrante) con daños severos debido al colapso parcial que sufrióeste componente. Estos daños consisten principalmente en deformaciones severas,fracturas y desgarres de placas debido al impacto de ésta contra la tubería en el interiordel tanque al momento del colapso.

Soportes

Existen varios soportes de la cúpula que resultaron afectados por el colapso parcial,principalmente en la zona de máximo daño (cuadrante noreste). Asimismo, seobservaron varias camisas de soportes de apoyo de la cúpula con fracturas, desgarresy/o deformaciones plásticas en varias partes de la cúpula, destacando que los dañosmás severos en estos componentes también se localizaron en la zona de colapso.

 Adicionalmente, se encontraron en total 91 perforaciones realizadas con medios

mecánicos (al parecer taladro) o térmicos en placas de la cubierta del techo flotante.

Pontón

Los pontones (compartimientos) 10 y 11 presentan roturas y deformación severa debidoal colapso sufrido por la cúpula. El resto de los pontones presenta una condición físicasatisfactoria en términos generales, aun cuando en algunos de ellos se observaronperforaciones para el remplazo de soportes y camisas.

Con excepción de los pontones afectados por el colapso, el resto de éstos presenta unacondición satisfactoria en términos generales por la parte interna apreciando sóloalgunos casos con quemadas de pintura al parecer debido a trabajos de soldadura porla parte baja de los pontones. No se observó presencia de crudo.

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Boyas

En términos generales la condición física exterior de la boyas incluyendo placas ysoldaduras se observó satisfactoria, aun cuando las boyas más cercanas a la zona decolapso en el tanque se observaron inclinadas por las deformaciones sufridas por la

cúpula. La condición física de los soportes localizados en las boyas se observósatisfactoria en lo general, apreciando sólo deterioro de la pintura de manerageneralizada.

La condición física interna de las boyas se observó satisfactoria en términos generales,incluyendo las placas, soldaduras y recubrimiento anticorrosivo, observando sóloalgunas zonas localizadas y aisladas con ligeros agrietamientos y/o desprendimientosdel recubrimiento anticorrosivo. La condición física de las camisas de los soportes en elinterior de las boyas también se observó satisfactoria en lo general.

Registros de Drenaje

Los registros del sistema de drenaje presentan una condición satisfactoria en términosgenerales.

Escalera Rodante

En lo general el estado físico estructural de la escalera se observa satisfactorio, auncuando existen algunas zonas con desprendimiento leves de pintura.

Sistema A nt i rotación

En general el estado físico de la guía anti rotación y accesorios asociados se observasatisfactorio.

Estructuras de Acceso (Escalera de Acceso a Plataforma, Pasarela Perimetral y

Plataforma de Medición)

En general las estructuras de la escalera de acceso a plataforma y la plataforma de

medición se encuentran estructuralmente en condiciones aceptables, incluyendo lassoldaduras, aun cuando existen unas zonas localizadas y aleatorias con ligeras fallasde pintura.

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Colector de Drenaje Aceitoso 

La condición física general del colector de drenaje aceitoso se observó satisfactoria entérminos generales.

Insp ección visual interna

Cuerpo

La condición física general de las placas de los anillos es satisfactoria en términosgenerales, aun cuando se encontraron varias zonas localizadas y aisladas con dañosmecánicos, en su mayoría quemadas con arco eléctrico.

 Anillos 3: Los daños no se consideran significativos o críticos. La profundidad máxima

de éstos fue de 6.7 mm (0.262”). En el resto de los anillos en algunas áreas por arriba de la cúpula se estaban realizandotrabajos de sand-blast y pintura y en el resto presentaban producto adherido, sinembargo no se observó alguna condición relevante o critica de manera general.

Fondo

Fondo Regular y Anillo Perimetral

La condición física superficial de las placas se observa satisfactoria en lo general, sin

embargo existen varias zonas con deformaciones relevantes, las cuales al serevaluadas de acuerdo a lo indicado en el anexo B del estándar API 653 superaron laaltura máxima permisible. Asimismo, existen algunas soldaduras de condición irregular.

Se encontraron 2 perforaciones en placas con características de quemadas por arcoeléctrico o soplete, así como 3 zonas con desbastes severos con esmeril, estos dañosal parecer fueron originados durante los trabajos de colocación de tubería y accesoriosen el interior del tanque.

Existen algunas partes con parches que no se apegan a los lineamientos establecidosen el estándar API 653 para este tipo de reparaciones.

Soldadura Perimetral Fondo – Envolvente

La condición física de la soldadura perimetral de unión fondo  –  cuerpo se observósatisfactoria en términos generales.

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Sumideros

La condición general de los sumideros del fondo del tanque se observó satisfactoria entérminos generales, incluyendo las soldaduras. Solo se observó corrosión leve enalgunas partes de éstos.

Componentes o Accesor ios Internos

Boquillas

La condición general de la mayoría de las boquillas se observó satisfactoria en logeneral.

Registros y Tubería de Sistema de Drenaje

La condición física de los registros (cajas) de drenaje y tubería, incluyendo accesorios;

se observó satisfactoria en lo general.

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43 

CAPÍTULO 2

MEDICIÓN DE ESPESORES EMPLEANDO ULTRASONIDO

2.1 OBJETIVO

Conocer los espesores actuales de los componentes del tanque.

2.2 ALCANCE

  Ultrasonido con haz recto automatizado y remoto (equipo modelo “viper”) en placasdel cuerpo y manual en fondo y techo. Se tomaron 9 lecturas por placa. Cabedestacar que una sección de la envolvente y pontones quedaron pendientes de estainspección debido a la falta de acceso por las reparaciones que se realizaban en eltanque por el colapso parcial de la cúpula.  

  Ultrasonido con haz recto manual en boquillas, líneas de entrada y salida deproducto de acuerdo a los lineamientos establecidos en la Norma PEMEX DG-GPASI-IT-00204.

  Ultrasonido con haz recto manual en colector de drenaje aceitoso tomando 3 nivelesen cada componente y 4 puntos en cada nivel.

 Adicionalmente, derivado de los resultados de la inspección visual en la pestañaperimetral del fondo en donde se observó corrosión, se procedió a realizar un barrido demedición de espesores sobre puntos de la placa anular adyacentes a la orilla que une aeste componente con la envolvente con la finalidad de descartar una afectaciónsignificativa de dicha corrosión hacia el interior de la placa anular. Este barrido serealizó realizando mediciones aproximadamente a cada 10 cm.  

La medición de espesores tiene en la industria y en los laboratorios, una demandacontinua. La gama de necesidades es muy amplia y va desde la verificación deespesores debido a perdidas por corrosión a la medición de espesores derecubrimientos aplicados sobre un sustrato, en un determinado proceso.Una de las metodologías más difundidas es la que emplea ultrasonido. Esta ofreceventajas significativas debidas a que es un ensayo no destructivo, de fácil y rápidarealización y además no es costosa.La medición clásica de espesores empleando ultrasonido basa su principio en ladeterminación del tiempo de vuelo (ToF) entre dos reflexiones producidas en las carasanterior y posterior de la pieza bajo ensayo. Conocida la velocidad de propagación en elmaterial, el cálculo de espesor es directo. Se conoce a esta medición como pulso –eco,modo.

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44 

Para este tipo de mediciones, se posiciona un transductor frente a la pieza a medir,separada una cierta distancia mediante una línea de demora. Este dispositivo cumpleuna doble función, por un lado introduce una demora fija entre la emisión deltransductor y la recepción del eco producido sobre la cara anterior de la pieza a medir ypor otro, acopla acústicamente el transductor y la pieza bajo ensayo. La demora

introducida debe ser suficientemente grande como para separar la excitación de larecepción del eco, y que no influyan en la medición los ecos múltiples producidos entreel transductor y la cara posterior del separador. La restricción en su longitud viene dadapor la atenuación introducida en el material del separador. Logran un aumento de laresolución, hasta unas pocas decimas de la longitud de onda, utilizando correlacióncruzada entre el pulso emitido y el eco recibido. Al pulso emitido lo miden, en periodo decalibración, empleando un segundo transductor como receptor y almacenándolo comoreferencia. En tiempo de medición, al eco lo miden con el mismo transductor empleadocomo transmisor. En el tanque de almacenamiento TV-5005 ese trabajo se consideroque el eco solo es afectado en amplitud.Dispositivos de este tipo, una vez caracterizados, requieren de un único transductor,

que alterna su función entre transmisor y receptor. Resulta un método de bajo costo ysimple de utilizar e implementar.Evidentemente, cuando se pretende medir espesores más pequeños, los ecos recibidosdesde la cara anterior y desde la posterior de la pieza comienzan a superponerse.

 Además aparecen ecos provenientes de múltiples reflexiones entre las caras del tanquede almacenamiento TV-5005 a medir que no alcanzan a atenuarse.En general un pulso de este tipo tiene un largo de algunas pocas longitudes de onda,i.e. tiene una duración de algunos pocos periodos. Debe considerarse además que eleco recibido desde la cara posterior de la pieza, sufre alteraciones en su fase,dependiendo del tipo de materiales en cada una de las interfaces.Una forma de aumentar la resolución es elevar la frecuencia de trabajo del transductor

utilizado y amortiguarlo más, de manera de obtener pulsos cortos y poder discriminarambos ecos, evitando su superposición.En resumen, la medición de espesores delgados, esto es del orden de la longitud deonda o menores, presenta una serie de dificultades, entre ellas la más importante es larecepción de múltiples. Esto obliga al uso de procesamiento de señales para determinarel espesor buscado.El objetivo de este proceso es desarrollar un método para la medición de espesoresdelgados de acero que se encuentran en las caras del recipiente TV-5005. Esta es laprimera etapa, de un proyecto de mayor alcance, para medir espesores derecubrimientos sobre distintos sustratos, como por ejemplo pintura sobre acero o aceroinoxidable. El esfuerzo esta dirigido a que el procedimiento de medición se automatice.

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APLICACIÓN DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO TV-5005 

45 

2.3 LOS MODELOS DE ULTRA SONIDO PARA MATERIALES QUE ATENÚAN ELSONIDO 

 Alta frecuencia, cuentan con un ancho de banda de frecuencia ultrasónica muy bajo y

un emisor/receptor especial que optimizan la profundidad de adquisición de losultrasonidos durante la medición de materiales gruesos que atenúan o dispersansignificativamente el sonido. Normalmente, es imposible medir estos materiales con lamayoría de los medidores de espesor por ultrasonidos.

2.3.1 APLICACIONES 

• Mayoría de materiales gruesos o que atenúan el sonido.• Piezas gruesas de fundición.• Neumáticos y correas de caucho grueso.

• Cascos de embarcaciones y depósitos de almacenamiento de acero o aceroinoxidable.• Paneles de materiales compuestos.• Resolución de hasta 0,001 mm.

Figura 16 Medición de ultrasonido

Es la herramienta perfecta para medir piezas demateriales compuestos, desde estructurasaeroespaciales hasta cascos de embarcaciones ydepósitos de almacenamiento que requieran uncontrol del espesor.

¿Por qué se utilizaron los medidores de alta penetración en el Tanque de Almacenamiento TV-5005?

Los ingenieros que diseñaron los medidores de espesor Panamétricos a lo largo de másde 30 años, han desarrollado la serie (High Penetration, alta penetración) precisamentepara materiales gruesos y delgados o que atenúan significativamente el sonido. Estosmedidores no sólo fueron diseñados para funcionar con palpadores de frecuencia tanbaja como los 0,5 MHz, sino que sus componentes electrónicos (emisor/receptor),altamente optimizados, también tienen la capacidad de tratar las señales a esta baja

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47 

2.5 MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LA ONDA DEULTRASONIDOS EN EL MATERIAL

Esta característica fue útil en la aplicación de la medición de resultados del recipiente apresión PV-5005 en las que la velocidad de propagación del sonido en el materialpuede ser correlacionada con otras propiedades. Suele utilizársela - entre otrasaplicaciones - para medir el grado de nodularidad en las piezas de fundición, al igualque para medir las variaciones de densidad en piezas fabricadas con materialescompuestos como son acero con pintura etc.

2.6 CONSULTA AUTOMÁTICA DE LAS CONFIGURACIONES 

La herramienta de consulta automática simplifica la toma de medidas de espesor.

Seleccione uno de los palpadores en memoria y los medidores consultarán todos losparámetros internos aplicables a dicho palpador.

Figura 19 Ejemplo de Medición digital

¿Por qué los ultrasonidos?

Las medidas tomadas con ultrasonidos son precisas en el recipiente a presión TV-5005,confiables y repetibles. Se obtienen lecturas digitales instantáneas mediante la

transmisión del sonido desde un solo lado del material, no requiriéndose, por lo tanto,cortar o destruir las piezas en situaciones en las que el lado opuesto es de difícil accesocomo es el caso o en las que los micrómetros u otras herramientas de inspección nopuedan realizar la medición.

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48 

2.7 MEDICIONES

Modo 1:  Intervalo de tiempo entre el impulso de excitación y el primer eco de fondo.Utilización de palpadores de contacto.

Modo 2:  Intervalo de tiempo entre el primer eco de interfaz (después del impulso deexcitación) y el primer eco de fondo. Utilización de palpadores de línea deretardo o de inmersión.

Modo 3:  Intervalo de tiempo entre los ecos de fondo sucesivos, luego del primer ecode interfaz (después del impulso de excitación). Utilización de palpadores de

línea de retardo o de inmersión.

Tipos de medic ión:  Espesor, velocidad de propagación de la onda de ultrasonidos enel material y tiempo de vuelo.

Alcance  de medic ión del espesor:  0,08 mm a 635 mm.

  El alcance varía según el equipo, el material, el palpador, la condición de lasuperficie y la configuración.

Velocidad d e propagación de la onda de u l t rasonidos en el material :  0,5080 mm/μsa 18,699 mm/μs.

Alcance de medic ión del t iemp o de vu elo:  0,0 µs a 109,5 µs.

Resolución del t iempo d e vuelo:  Invariable a 000,01 µs.

Velocidad de actual ización de las m edic iones:  4, 8, 16 o velocidad máxima (16-20Hz) según la aplicación y el modo de medición.

Banda de frecuencia del palpador:  2,25 MHz a 30 MHz; 0,5 MHz a 5,0 MHz.

Marcado res del v alor mínim o y máxim o:  Visualización del espesor en curso, delespesor mínimo o del espesor máximo.

Mantenimiento y su presión de la imagen:  Muestra la pantalla en blanco después dela última lectura o retiene la última lectura.

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Alarma:   Programable según los límites de tolerancia inferior y superior, con señalessonoras y visuales.

Modo Diferencial :  Muestra la diferencia entre la medida real y el valor de referencia.

Modo Tasa de reducción:   Muestra la diferencia de espesor en valor absoluto o enporcentaje entre la medida real y el valor de referencia.

Cons ulta automática de la con figu ración del palpado r:   Ajuste automático de losparámetros internos según las configuraciones predefinidas o personalizadas de lospalpadores.

Otras carac teríst ic as técnic as es tándares:   protección de la calibración, prueba dediagnóstico interno, unidad de medida métrica o inglesa y calculadora estadística-

35PCSCOPE  

Figura 20 35PCSCOPE Software.

El programa informático 35PCSCOPE permite visualizar instantáneamente los A-scanen tiempo real y las lecturas de espesor directamente en la pantalla de la computadora.Esto resulto muy útil en el recipiente a presión TV-5005 cuando los parámetros de laconfiguración exigen una verificación más exacta.

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50 

Aho ra, A-scan en t iempo real y mod i f icación de los ajustes

Figura 21 A-scan

Visualización simultánea de la medida del espesory del A-scan.

Un resumen de los resultados de medición de espesores de los componentesprincipales (cuerpo, fondo y techo) del tanque TV-5005 y otros componentesadicionales se presenta a continuación, mientras que en el anexo C de este informe sepresentan los reportes completos de esta inspección.

Tabla 04 Resultados de medición de espesores en cuerpo (anillos) 

ANILLO

ESPESOR

NOMINAL(1) 

(PULG.)

ESPESOR

MÍNIMOMEDIDO

(PULG.) 

% DE PÉRDIDA DEESPESOR ENTRE t

NOMINAL Y t MÍNIMO 

ESPESOR

PROMEDIODE PLACAMÁS BAJO

(PULG.) 

% DE PÉRDIDA DE

ESPESOR ENTRE tNOMINAL Y t PROMEDIO DE

PLACA MÁS BAJO 

1 1.500 1.420 5.33 1.497 0.20

2 1.375 1.334 2.98 1.372 0.22

3 1.000 0.902 9.80 0.954 4.60

4 0.812 0.734 9.61 0.779 4.06

5 0.562 0.498 11.39 0.538 4.27

6 0.375 0.367 2.13 0.381 -1.60

7 0.375 0.375 0 0.384 -2.40

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51 

Notas:

(1) Valores tomados de información en campo.

Tabla 05 Medición de espesores en fondo (regular y anillo perimetral fuera de la zona adyacente a laenvolvente)

SECCIÓNDEL

FONDO

ESPESOR

NOMINAL (1) 

(PULG.)

ESPESOR

MÍNIMOMEDIDO

(PULG.) 

% DEPÉRDIDA DE

ESPESORENTRE t

NOMINAL Y t

MÍNIMO 

ESPESORPROMEDIO DE

PLACA MÁS BAJO

(PULG.) 

% DE PÉRDIDA DEESPESOR ENTRE t

NOMINAL Y t PROMEDIO DE

PLACA MÁS BAJO 

Regular 0.250 0.127 (2)  49.20 0.239 4.40

 AnilloPerimetral

0.500 0.300 40 0.439 12.20

Notas:

(1) Valores tomados de información proporcionada por el cliente.

(2) Valor aislado en una placa de la fila 13, el siguiente valor más bajoregistrado fue de 0.216" que representa un % de pérdida de espesor del13.6%.

En la zona adyacente a la envolvente durante el barrido de medición de espesores, seencontraron valores considerablemente bajos, en los cuales se han sugeridoreparaciones.

Tabla 06 Medición de espesores en techo (cubierta, pontón anular y boyas)

COMPONENTE

ESPESORMÍNIMO

REQUERIDO POR API

650(PULG.)

ESPESORMÍNIMOMEDIDO

(PULG.) 

% DEPÉRDIDA DE

ESPESORENTRE t

REQUERIDO Y tMÍNIMO 

ESPESORPROMEDI

O DEPLACA

MÁS BAJO(PULG.) 

% DE PÉRDIDA DEESPESOR ENTRE t

REQUERIDO Y t PROMEDIO DE

PLACA MÁS BAJO 

Cubierta (1)  0.187 0.175 6.42 0.181 3.21

Pontón Anular 0.187 0.284 -51.87 0.291 -56.15

Boyas 0.187 0.162 13.37 0.166 11.23

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Notas:

(1) El estándar API 653 indica que áreas con desgaste en el techo conespesores promedio menores a 0.090” deben repararse. 

Tabla 07 Espesores en cuellos de boquillas y solapas de refuerzo

BOQUILLADIÁMETRONOMINAL

(PULG.) DESCRIPCIÓN COMPONENTE 

ESPESOR MÍNIMOMEDIDO

(PULG.) 

1 6 NuevaCuello 0.414

Solapa de Refuerzo 1.514

2 4Drenajeaceitoso

Cuello 0.294

Solapa de Refuerzo 1.235

3 6 Nueva

Cuello 0.416

Solapa de Refuerzo 1.400

4 8 Drenaje pluvialCuello 0.403

Solapa de Refuerzo 1.195

5 24 BloqueadaCuello 0.401

Solapa de Refuerzo 1.387

6 36Succión /Descarga

Cuello 0.656

Solapa de Refuerzo 1.458

7 36Succión /Descarga

Cuello 0.680

Solapa de Refuerzo 1.425

8 10 NuevaCuello 0.405

Solapa de Refuerzo 1.409

9 4Drenajeaceitoso

Cuello 0.182

Solapa de Refuerzo 1.418

10 6 NuevaCuello 0.257

Solapa de Refuerzo 1.417

11 6 NuevaCuello 0.332

Solapa de Refuerzo 1.464

12 4Drenajeaceitoso

Cuello 0.259

Solapa de Refuerzo 1.469

13 6 Drenaje pluvial Cuello 0.325Solapa de Refuerzo 1.434

14 6 NuevaCuello 0.344

Solapa de Refuerzo 1.430

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Tabla 07 (CONTINUACIÓN)

BOQUILLADIÁMETRONOMINAL

(PULG.)DESCRIPCIÓN COMPONENTE

ESPESOR MÍNIMOMEDIDO

(PULG.)

15 4 Drenaje aceitoso Cuello 0.207Solapa de Refuerzo 1.509

16 6 NuevaCuello 0.348

Solapa de Refuerzo 1.429

17 6 Drenaje pluvialCuello 0.357

Solapa de Refuerzo 1.432

18 4 Drenaje aceitosoCuello 0.248

Solapa de Refuerzo 1.492

19 6 NuevaCuello 0.300

Solapa de Refuerzo 1.416

20 6 Drenaje pluvial Cuello 0.349Solapa de Refuerzo 1.418

21 6 NuevaCuello 0.353

Solapa de Refuerzo 1.523

22 4 Drenaje aceitosoCuello 0.243

Solapa de Refuerzo 1.445

Tabla 08 Espesores en tubería de colector de drenaje aceitoso

LÍNEAESPESOR MÍNIMO MEDIDO

(PULG.) 

ESPESOR PROMEDIO DE LALÍNEA

(PULG.) 

Colector de Drenaje Aceitoso

0.654 0.818

Notas:

(1) No se contó con espesores nominales de la tubería.

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54 

2.8 CAJA DE VACIO

Objet ivo

Verificar la hermeticidad de soldaduras del fondo.

Alcance

  Inspección al 100% de las soldaduras regulares del fondo del tanque.

  Asimismo, se realizaron pruebas con caja de vacío en las zonas correspondientes adonde se encontraban soldados los ánodos de sacrificio que fueron retirados delfondo.

Esta técnica es ampliamente utilizada en la inspección de pisos o fondos de tanques ytinas, donde se complica la utilización de radiografía u otro tipo de inspección. Latécnica consiste en formar un vacío con una caja rectangular en la zona de soldadura ainspeccionar, mediante una bomba con la cual se extrae el aire para formar el vació ydonde previamente se ha aplicado jabonadura. Si existe un poro pasante ó grieta, elaire que está entrando por los defectos pasará al otro lado de la caja, provocandoburbujas que son observadas, ya que la parte superior de la caja es de un materialtransparente.

Existe una gama de cajas de vacío aptas para la inspección de construccionesnuevas y para la inspección en funcionamiento. A diferencia de algunas cajas devacío que dependen de un vulnerable medidor de presión calibrado, la usada cuenta

con válvulas de seguridad de presión calibradas instaladas en los modelos estándar.El uso de la válvula de seguridad de presión calibrada (requiere una recalibraciónanual) garantiza no sólo que se cumpla con los requisitos de las normasinternacionales aplicables sino también que la caja no pueda dañarse por aspirar unvacío demasiado grande. El vacío se genera por el uso de una bomba eléctrica o porel uso de un generador de vacío de aire (AVG) y un compresor externo. Las cajas devacío se clasifican en 20 pulgadas Hg (10 psi/0,7 bar) o 10 pulgadas Hg (5 psi/0,37bar) según su uso. La usada en el tanque TV-5005 tiende a usar la bomba eléctricacon las cajas de vacío debido a su mayor flexibilidad.

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Número de modelo decaja de vacío 

V400CAVG 

Dimensiones físicasLargo 660 x Ancho 310 x Alto 390 (mm)

Peso: 9,15 kg

Presión nominal  20 pulg Hg

2.11 HALLAZGOS ENCONTRADOS

Por esta técnica de inspección se encontraron 2 zonas con fugas, localizadas una deellas en la soldadura de unión entre la placa 14 de la fila 8 y la placa 8 de la fila 9 y laotra en la soldadura de unión entre la placa 21 y 23 de la fila 14. Ambas soldadurasfueron reparadas y reinspeccionadas con resultados satisfactorios durante el procesode inspección del tanque.

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62 

Si F < 2 ·F', la superficie perpendicular a R forma un menisco cóncavo (Figura 24) y ellíquido moja a la superficie.

Figura 24 No moja la superficie

Figura 24.1 Moja la superficie

c) Poder humectante

Si tenemos una gota de líquido sobre una superficie sólida, las fuerzas de cohesión y deadherencia determinan el ángulo de contacto “α” formado por la superficie y la tangentea la superficie del líquido en el punto de intersección de ambas superficies. Líquido  –sólido

Se pueden presentar los casos siguientes (Figura 25):

  Si el ángulo α es menor de 90°, el líquido moja a la superficie y su poderhumectante es bueno (por ejemplo, el agua).

  Si el ángulo α es igual a 90°, el líquido no moja al sólido y su poder humectantees malo.

  Si el ángulo α es mayor de 90°, el líquido no moja al sólido y su poderhumectante es muy malo (por ejemplo, el mercurio).

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63 

Figura 25 Casos siguientes de líquidos que mojan la superficie

d) Tensión superficial

Una consecuencia de las fuerzas de cohesión es la tensión superficial, que se puededefinir como la fuerza por unidad de longitud que se ejerce tangencialmente sobre lasuperficie de separación entre un líquido y un gas. La molécula D en la Figura 22, se

encuentra en la superficie del líquido y está sometida a la atracción del propio líquidocon resultante una fuerza vertical dirigida hacia abajo y una serie de fuerzassuperficiales que se compensan (Figura 25).Debido a la tensión superficial, la superficie de los líquidos se comporta como unamembrana elástica con una cierta resistencia a la ruptura y así se comprueba laexistencia de la tensión superficial en hechos como el que una aguja se mantengaflotando sobre la superficie del agua, o que algunos insectos puedan caminar sobre lamisma.

La tensión superficial se puede medir como se muestra la Figura 26: supongamos quetenemos por ejemplo una película de agua jabonosa formada sobre un rectángulo de

alambre, con un lado AB desplazable y de longitud d: el conjunto de fuerzas que actúasobre este lado se equilibra con el peso P; si la tensión superficial por unidad delongitud es G y teniendo en cuenta que la película tiene dos superficies libres (la carasuperior y la inferior) se tiene que:

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65 

Figura 27 Tubos capilares.

En el caso (a), la fuerza resultante Fa dirigida hacia arriba y que obliga al líquido aascender por el interior del tubo, es igual al producto de la longitud de la película(longitud de la circunferencia de la sección interior del tubo), por la componente verticalG·cosα de la tensión superficial: Fa = 2·π·r ·G·cosα  (Figura 28).

Figura 28 Fa obliga al liquido a ascender por el interior del tubo.

 A esta fuerza ascendente se opone el peso del líquido elevado, que será:P =π·r ²·ρ·g ·h

Se alcanza el equilibrio cuando sea Fa = P es decir:2·π·r ·G·cosα=π·r ² ·ρ·g ·h

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66 

Despejando h, la altura de líquido es:

Siendo: G = tensión superficial del líquido (N/m)α = ángulo de contacto r = radio interior del tubo capilar (m)ρ = densidad del líquido (Kg/m3) g = aceleración de la gravedad (m/s2)h = altura a la que asciende el líquido (m)

Esta expresión se conoce como la Ley de Jurin: “Los ascensos o descensos de loslíquidos por tubos capilares, son inversamente proporcionales a los radios de los tubos ”. De la anterior expresión se deduce que, si el ángulo es mayor de 90°, el coseno será

negativo y por tanto h resulta un valor negativo, lo que significa que el líquido, en lugarde ascender, desciende por el capilar. También se deduce que, para un líquidodeterminado de tensión superficial G conocida, el valor absoluto de la altura, oprofundidad, es directamente proporcional a cosa, siendo máximo para α =0° (cos0° =1), e inversamente proporcional a ρ, es decir que si se desea h alto, interesa un poderhumectante del líquido alto y que la densidad sea baja.El efecto capilar está muy presente en la naturaleza: por ejemplo, este efecto es el quepermite que la savia pueda ascender desde las raíces hasta la copa de un árbol,recorriendo una distancia considerable.

f) Capilaridad en láminas paralelas y no paralelas

 Aunque la tensión superficial, el ángulo de mojado y el efecto capilar son los principiosfísicos básicos que rigen la penetración de un líquido en las discontinuidades abiertas ala superficie, en la práctica real ocurre que el fenómeno es más complejo.

 Así, por ejemplo, aunque las grietas no son en realidad tubos capilares, la interacciónentre el líquido y la superficie sólida, responsable de la acción capilar, también lo es dela penetración del líquido entre superficies muy próximas de una grieta, que se puedeasimilar al efecto capilar en láminas paralelas (Figura 30).En láminas paralelas, la altura que alcanza el líquido es la mitad de la que alcanzaría enun tubo capilar de diámetro la separación entre las dos láminas como veremos acontinuación. En la Figura 30, la fuerza G· cos α actúa en cada lámina a lo largo de sucontacto con el líquido d (d es la anchura de las láminas) y por lo tanto tenemos que lafuerza ascendente es:

2·d ·G·c

Esta fuerza se equilibra con el peso del paralelepípedo de líquido que tiene por base 2·r· d y por altura h:

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67 

Figura 29 Representación gráfica de las paredes

Si las láminas no son paralelas y forman un ángulo, la ascensión del líquido es mayorconforme más cerca se encuentra a la arista (Figura 29), y la línea de contacto dellíquido con las paredes es en forma de una hipérbola.

g) Efecto del extremo cerrado de la discontinuidad

En la práctica del ensayo por líquidos penetrantes, la discontinuidad que se busca estáabierta la superficie por un lado y normalmente cerrada por el otro. En el extremocerrado (Figura 29) se forma una bolsa de aire atrapado que se comprime por la presión

que ejerce el líquido que asciende por el efecto capilar.  El resultado es que el líquidollega a una altura h inferior a la que se alcanza si el extremo está abierto (comparar conla Figura 28).

Figura 30 Efecto del extremo cerrado de la discontinuidad.

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3.6 INSPECCIÓN POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

Objetivo

Detectar defectos superficiales y/o sub-superficiales en soldaduras y/o metal base.

 Alcance

  Esta inspección se realizó en las soldaduras interiores de las 22 boquillas del tanque,soldaduras que cruzaban deformaciones relevantes (jorobas) en el fondo del tanquey zonas correspondientes a donde se encontraban soldados los ánodos de sacrificioque fueron retirados del fondo.

La inspección por partículas magnéticas  es un tipo de ensayo no destructivo quepermite detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales en materialesferromagnéticos. 

3.7 BASE FÍSICA

El principio de este método consiste en que cuando se induce un campo magnético enun material ferromagnético, se forman distorsiones en este campo si el materialpresenta una zona en la que existen discontinuidades perpendiculares a las líneas delcampo magnetizables, por lo que éstas se deforman o se producen polos. Estasdistorsiones o polos atraen a las partículas magnetizables que son aplicadas en formade polvo o suspensión en la superficie a examinar y por acumulación producen lasindicaciones que se observan visualmente de forma directa o empleando luzultravioleta. Sin embargo los defectos que son paralelos a las líneas del campomagnético no se aprecian, puesto que apenas distorsionan las líneas del campomagnético.

Uso

Se utiliza cuando se requiere una inspección más rápida que la que se logra empleandolíquidos penetrantes. Existen 32 variantes del método, y cada una sirve para diferentesaplicaciones y niveles de sensibilidad.

Este método se utiliza en materiales ferromagnéticos como el hierro,  el cobalto y elníquel.  Debido a su baja permeabilidad magnética,  no se aplica ni en los materialesparamagnéticos (como el aluminio, el titanio o el platino) ni en los diamagnéticos (comoel cobre, la plata, el estaño o el zinc).

Los defectos que se pueden detectar son únicamente aquellos que están en lasuperficie o a poca profundidad. Cuanto menor sea el tamaño del defecto, menor serála profundidad a la que podrá ser detectado.

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aumentan la sensibilidad y las más gruesas y redondas ayudan a detectargrandes discontinuidades y arrastran a las más pequeñas evitando que seformen falsas indicaciones. 

e) Desmagnetización.- Todos los materiales ferromagnéticos sometidos a un

campo magnético conservan, después de cesar la acción del campo, un ciertomagnetismo, llamado remanente o residual, que puede ser perjudicial. Existenvarios procedimientos para llevar a cabo la desmagnetización, cuyo fundamentose explica mediante el concepto de histéresis y todos ellos operan, de formageneral, sometiendo a la pieza a un campo magnético alterno cuya intensidad vagradualmente decreciendo hasta anularse. El método más extendido es el de ladesmagnetización con bobina de corriente alterna, que consiste en colocar lapieza en el interior de una bobina por la cual circula corriente alterna alejándolalentamente hasta unos 2m. A esa distancia se considera que la influencia delcampo es nula y se corta la corriente. 

3.11 Ventajas de la inspección mediante partículas magnéticas con respecto a lainspección por líquidos penetrantes

  Puede revelar discontinuidades que no afloran a la superficie.  Requiere de un menor grado de limpieza.  Generalmente es un método más rápido y económico al no precisar equipos

electrónicos.  Tiene una mayor cantidad de alternativas.  No requiere condiciones de limpieza excesivamente rigurosas.  Puede aplicarse a piezas de tamaño y forma variables.

Lim itacio nes de la ins pec ción median te par tícu las m agnéticas :

  Sólo detectan discontinuidades perpendiculares al campo.  Son aplicables sólo en materiales ferromagnéticos.  No tienen gran capacidad de penetración.  El manejo del equipo en campo puede ser caro y lento.  Generalmente requieren de un proceso de desmagnetización y de eliminación de

las partículas aplicadas.  La inspección por partículas magnéticas puede llevar a cabo por distintas

técnicas, dependiendo de los materiales y equipos disponibles y de lasensibilidad deseada.

En relación a la magnetización esta puede ser total o parcial en relación al objetoinspeccionado, puede ser longitudinal, circular o multidireccional en relación al ejeprincipal de la pieza y también se puede usar magnetización residual o continua. Enrelación a las partículas, se puede usar la técnica por vía seca o por vía húmeda y lavisible o la fluorescente.

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CAPÍTULO 4

METALOGRAFÍA

4.1 OBJETIVO

Verificar la condición microestructural de las placas en donde se tomaron las réplicasmetalográficas.

4.2 ALCANCE

Esta inspección se realizó en 4 puntos de placas del fondo en donde se observarondeformaciones (3 en deformaciones en forma de joroba y 1 más en una abombamientocircular) y 2 puntos en placas de la cúpula cercanos a la zona de colapso parcial.

Fue utilizada la Metalografía en el Recipiente a Presión TV  –  5005 realizándole unexamen estructural de los materiales y aleaciones por vía microscópica, ya que es unade las armas principales que posee el metalurgista, ya sea en investigación científicacomo en el control de la calidad de los materiales, teniendo en cuenta la conocidarelación estructura – propiedades.Pese a las nuevas técnicas e instrumental aparecidos durante los últimos tiempos, talescomo el microscopio electrónico y el de emisión, el microscopio metalográfico óptico noha sido desplazado en modo alguno y conjuntamente con los medios indicados y losRayos X, puede dar un panorama bastante completo del estado estructural del metal oaleación de estudio del Recipiente a Presión TV – 5005.La importancia de la observación micrográfica está dada por la influencia que ejercen

los componentes químicos de una aleación que pueden encontrarse en forma de unasolución sólida homogénea, en forma de un compuesto intermetálico de composiciónquímica definida, dispersa en el seno de una solución sólida, en forma de una mezclaeutéctica, etc.Estos componentes reciben el nombre de constituyentes metalográficos y de susproporciones, formas y estados dependen las propiedades físicas de una aleación. Porlo tanto, el desarrollo de la técnica que nos permite observar dichos constituyentesdeberá ser objeto de un trabajo consiente y criterios. El primer paso dentro de esta áreatécnica metalográfica será la zona micrográfica a un Recipiente a Presión TV  – 5005 yque deberá ser representativa del fenómeno a observar, teniendo en cuenta la forma,función y origen del material.

La obtención de una superficie perfectamente plana y pulido especular, nos permitirállegar a conclusiones exactas y ello dependerá exclusivamente de la prolijidad y esmerocon que se realice esa tarea, siguiendo las técnicas usuales.La elección de los reactivos de ataque y de los aumentos a los que serán observadoslos distintos constituyentes, están dentro de las variables que juegan en un análisismetalográfico, como son la calidad de lo que se quiere observar y la dimensiónapropiada de su magnificación para interpretar el problema que se desea estudiar.

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Se puede concluir entonces, que el objetivo de la preparación de una muestrametalografía es la revelación de la estructura verdadera, llamando en teoría estructuraverdadera a la cual no posea deformaciones, rayas, arranques de material, elementosextraños, aplastamientos, relieves, bordes redondeados y daños térmicos. Esto se logracon la realización de un método sistemático de preparación.

4.3 MÉTODO DE PREPARACIÓN:

Se divide en varias etapas:

  Selección y extracción  Montaje (en caso de ser necesario)  Esmerilado grueso – fino  Pulido final.

Selección y extracción :

Hay veces que una vez recibido el material es necesario seccionarlo o cortarlo en unaforma determinada. Se trata de lograr superficies planas con la menor deformaciónposible. En general, los mejores resultados se obtienen con corte por abrasivo húmedo(disco abrasivo: de Al2O3 para metales ferrosos y SiC para no ferrosos). En general,materiales blandos se cortan con discos duros y viceversa. Un factor a tener en cuentaes la temperatura generada por rozamiento en el corte, el cual debe realizarse con unlíquido lubrirefrigerante, (en el caso del disco abrasivo y/o serrucho mecánico omanual), de lo contrario se estaría modificando la estructura original. Si se corta consoplete se debe eliminar la zona afectada por el calor mediante algún métodomecánico.

En todos los casos, y como ya se ha mencionado, la muestra que se extraiga, deberepresentar las características del material de origen.En general de deben obtener por lo menos dos cortes: uno longitudinal y otrotransversal, para analizar las estructuras y las propiedades en esas dos direcciones(salvo en el caso de materiales directos de colada - fundidos). Es decir, es necesarioconocer de antemano el proceso de fabricación y/o tratamientos térmicos delespécimen para determinar las zonas de extracción y los tipos de corte a realizar. Si serealiza un estudio de falla, la muestra debe tomarse lo más cerca posible de la falla o enla iniciación de esta.El método de preparación de muestras metalográficas se encuentra normalizado en lanorma ASTM E 3.

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Figura 32 Cortadora Metalografía

Montaje :

Cuando se considere necesario para una mejor manipulación de la muestra o paraevitar la conservación de los bordes o alguna capa constituyente, es necesario montarla muestra en lo que llamamos "inclusión". La pieza debe estar libre de grasa ocontaminante que interfiera en la adherencia.

Montaje en caliente:La muestra se coloca en una prensa generalmente hidráulica, se añade luego unpolímetro o baquelita. Los polímetros pueden ser de dos tipos: termoendurecibles otermoplásticos. Luego se somete el polímetro o baquelita a una presión y temperaturadeterminada según el caso y posteriormente se enfría. Luego se saca la muestra de laprensa.

Montaje en frio: reacción químicaLa muestra se coloca en un molde, y luego se añaden las partes necesarias de lasresinas mezclándolas previamente y luego se vierten sobre la muestra cubriendo a estay todo el volumen entre la muestra y el molde.Hay tres tipos de resinas en frio: Epoxi (menor contracción, excelente adherenciatiempo largo de solidificación), Acrílicas (menor tiempo y buena adherencia y sontermoplásticos), de Poliéster (ídem anterior pero duro plásticas).

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4.8 PARAMETROS Y DEFECTOS DE PREPARACIÓN

Tabla 10 Parámetros de preparación

Superficies De los discos abrasivos, de esmerilado y paños de pulido.

 Abrasivos El abrasivo debe tener entre 2,5 a 3 veces mayor durezaque el material a trabajar.La cantidad y dosificación del abrasivo depende de lasuperficie de la pieza a trabajar.

Tamaño del grano delabrasivo

Debe elegirse al inicio del esmerilado el tamaño de ganomás chico posible y escalonar en la menor etapassucesivas los otros tamaños, de manera de lograr elpulido en el menor tiempo posible.

Lubricante Líquido utilizado para la refrigeración y lubricación.Dependen del material a utilizar.En general materiales blandos requieren de muchalubricación y poco abrasivo y a la inversa.

Velocidad de rotación En caso de hacerse en forma mecánica, para elesmerilado grueso se utiliza una velocidad elevada parauna eliminación rápida. Para el esmerilado fino, pulidocon diamante y con óxido, se utilizan velocidades másbajas. Si la velocidad fuese excesivamente alta, elabrasivo saldría despedido por fuerza centrífuga.

Fuerza Se utilizan tablas en base a la superficie total de pulido(una o varias muestras incluidas la resina). Si la fuerzafuera elevada, daría origen a un aumento de latemperatura por rozamiento y al defecto de la cola decometa.

Tiempo Debe ser el menor posible para evitar defectos comorelieves o redondeo de bordes. El tiempo se ajusta enfunción del tamaño de las muestras.

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Huellas delapeado

Son indentaciones producidas porlas partículas del abrasivo. Noforman una línea continua sino unalínea entrecortada. La partículasalta sobre la superficie dejando

ese aspecto. Se pueden producirpor mala selección de fuerza ysuperficie de disco o paño.

Teñido Es una decoloración de lasuperficie de la muestra debida alcontacto con un cuerpo extraño.

 Aparece a menudo después desometer a una pieza a limpieza oataque por haber quedado estosen las separaciones existentesentre material resinas.

4.9 HALLAZGOS ENCONTRADOS

Placas y Soldaduras del Fondo en Zonas Deform adas

La condición micro estructural y valores de dureza se observaron satisfactorios en logeneral y acordes a lo requerido para un material de la especificación ASTM A 283 Gr.C.

Placas de la Cúpu la en Zona de Colapso

La condición micro estructural y valores de dureza se observaron satisfactorios en logeneral y acordes a lo requerido para un material de la especificación ASTM A 283.

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CAPÍTULO 5

RESUMEN DE HALLAZGOS CRÍTICOS Y REPARACIONES SUGERIDAS

Un resumen de los hallazgos (indicaciones relevantes o críticas) encontrados comoresultado de la inspección visual y no destructiva efectuada en el tanque TV-5005,sugeridos para reparación con la finalidad de mantener la integridad del equipo, sepresenta a continuación.

5.1 HALLAZGOS PARTICULARES EN EL FONDO

5.1.2 HALLAZGOS PARTICULARES EN FONDO DIFERENTES A

DEFORMACIONES AGUDAS "JOROBAS"

Tabla 12 Deformaciones agudas

HALLAZGO DESCRIPCIÓN LOCALIZACIÓNDIMENSIÓN

[cm] TIPO DE REPARACIÓN

RECOMENDADA

FHR-1 PerforaciónPlaca del fondo No. 30 correspondiente ala Fila No.8, en el cruce de losdistribuidores principales.

0.5

Reparar con soldadura ycolocar parche de 15 cmde Ø.

FHR-2Cavidad yperforación

Placa del fondo No. 5 correspondiente ala Fila No.13 (Reparada).

6 x 2

Reparar con soldadura ycolocar parche de 15 cmde Ø.

FHR-3 Fugas cercanas2 fugas en soldadura de unión de laplaca No.14 de fila No.8 y placa No.8 dela fila No.9.

2 Reparar con soldadura

FHR-4 FugaEn soldadura de unión de las placasNo.21-23 de fila No.14.

1 Reparar con soldadura

FHR-5 Grieta

En soldadura perimetral fondo-envolvente, en anillo perimetral placaNo.26 a 25 cm de la entrada hombre. Lagrieta es muy superficial.

26Desvanecer hastaeliminar y reponermaterial con soldadura

FHR-6 Grieta

Zona con 5 grietas radiales en soldaduracercana a 10cm de soldadura perimetralfondo-envolvente, de la placa No.10 del

anillo perimetral.

15Desvanecer hastaeliminar y reponermaterial con soldadura

FHR-7Desbastes

SeveroEn placa No.36 de la fila No.6 con unaprofundidad de 5/32”. 

20

Desvanecer filos yreponer material consoldadura

FHR-8Desbastes

SeveroEn placa No.32 de la fila No.10 con unaprofundidad de 1/8” y 3/16”. 

30

Desvanecer filos yreponer material consoldadura

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Nota(s): 

(1) El signo (+) corresponde a la referencia a partir de la primera soldaduraradial da cada placa en el sentido de las manecillas del reloj.

(2) La sustitución del método de reparación por parche será viable siempre ycuando un análisis de ingeniería así lo determine.

(3) El parche o placa de reemplazo deberá colocarse centrado a la ubicacióndel hallazgo indicado. Por ejemplo: En el hallazgo FHR 14, éste se localizaa 31.5 cm de la soldadura que une las placas 1 y 2, entonces el hallazgo de5 cm de longitud se ubica entre 31.5 cm y 36. 5 cm (31.5 + 5 cm), por lotanto el parche deberá colocarse de manera que su centro coincida con elcentro del hallazgo, en este caso a 34 cm, en otras palabras a partir de los

19 cm, ya que el parche tiene 30 cm de longitud.

Tabla 13 Hallazgos en fondo

DEFORMACIÓNNo.

LOCALIZACIÓN DIMENSIONESDE LA

JOROBA

[Ft]

ALTURA DELA JOROBA

[Pulg.]

ALTURA MÁXIMAPERMISIBLE, SEGÚNANEXO B DE API 653 

(B B  )  

[Pulg.]

RESULTADOFILA PLACA

1 3 10 19.7 2 2.4 0.37 Fuera de tolerancia

2 4 11 y 12 14.8 2 1.8 0.37Fuera de tolerancia

3 4 28 y 29 36.1 2 2.1 0.37 Fuera de tolerancia

4 5 5 24.9 2 3.5 0.37 Fuera de tolerancia

5 5 11 29.5 2 3.5 0.37Fuera de tolerancia

6 6 16 y 17 29.5 2 3.0 0.37 Fuera de tolerancia

7 6 14 y 15 15.1 2 2.4 0.37 Fuera de tolerancia

8 6 22 y 23 36.1 2 2.1 0.37 Fuera de tolerancia

9 6 28 y 29 60.0 2 1.5 0.37 Fuera de tolerancia

10 7 9 6.6 2 3.0 0.37 Fuera de tolerancia

11 7 8 11.8 2 2.7 0.37 Fuera de tolerancia

12 7 7 7.9 2 2.4 0.37 Fuera de tolerancia

13 7 8 y 9 7.9 2 3.2 0.37 Fuera de tolerancia

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DEFORMACIÓNNo.

LOCALIZACIÓN DIMENSIONESDE LA

JOROBA

[Ft]

ALTURA DELA JOROBA

[Pulg.]

ALTURA MÁXIMAPERMISIBLE, SEGÚNANEXO B DE API 653 

(B B  )  

[Pulg.]

RESULTADOFILA PLACA

14 7 10 5.9 2 3.1 0.37 Fuera de tolerancia

15 8 37 11.2 2 2.4 0.37Fuera de tolerancia

16 8 29 29.5 2 2.4 0.37 Fuera de tolerancia

17 8 10 y 11 16.4 2 3.0 0.37 Fuera de tolerancia

18 8 16 y 17 19.7 2 2.7 0.37 Fuera de tolerancia

19 8 18 y 19 19.7 2 3.5 0.37 Fuera de tolerancia

20 8 33 y 34 29.5 2 1.8 0.37 Fuera de tolerancia

21 9 7 9.8 2 3.0 0.37 Fuera de tolerancia

22 9 19 7.9 2 2.4 0.37 Fuera de tolerancia

23 9 21 17.7 2 1.8 0.37 Fuera de tolerancia

24 10 12 11.2 2 2.1 0.37 Fuera de tolerancia

25 10 15 8.2 2 1.8 0.37Fuera de tolerancia

26 10 17 y 18 19.7 2 3.5 0.37 Fuera de tolerancia

Continuación de la tabla 13 

DEFORMACIÓNNo.

LOCALIZACIÓN DIMENSIONESDE LA

JOROBA

[Ft]

ALTURA DELA JOROBA

[Pulg.]

ALTURA MÁXIMAPERMISIBLE, SEGÚNANEXO B DE API 653 

(B B  )  

[Pulg.]

RESULTADOFILA PLACA

27 10 20 16.4 2 2.4 0.37 Fuera de tolerancia

28 10 26 18.0 2 3.0 0.37 Fuera de tolerancia

29 10 28-33 32.8 2 2.4 0.37 Fuera de tolerancia

30 10 32 y 33 13.1 2 2.1 0.37 Fuera de tolerancia

31 11 3 8.5 2 3.0 0.37Fuera de tolerancia

32 11 4 7.9 2 3.0 0.37 Fuera de tolerancia

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(3) Hallazgos referenciados en la figura 7E de esta tesis y el croquis No. 11del anexo A del estudio de análisis de falla.

(4) Hallazgos referenciados en la figura 7F de esta tesis y el croquis No. 11

del anexo A del estudio de análisis de falla.

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1.10m CONSIDERAR LONGITUDDE TRASLAPECON

FONDO REGULAR Y PROYECCIÓNALEXTE RIOR

1.10m CONSIDERAR LONGITUDDE TRASLAPECON

FONDO REGULAR Y PROYECCIÓNALEXTERIOR

PARCHE

SECCION DE PLACA DE REEMPLAZO

SECCION DE PLACA DE REEMPLAZO

ESTA TÉCNICADEREPARACIÓNTAMBIEN APLICAPARALOSSIGUIENTES H ALLAZGOS:FHR-15,FHR-16,FHR-17, FHR-19

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SECCION DE PLAC A DE REEMPLAZO

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7 8 10 12 13 14 15 16 17 18 19 2025 26 27

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36"Ø

36"Ø

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LINEASDESUCCION YDESCARGA

21 23 25

 

Figura 7A

ESQUEMA DEL FONDO DEL TANQUE TV-5005 CON IDENTIFICACIÓN DE HALLAZGOS DIFERENTES A DEFORMACIONES RELEVANTES

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24"Ø

36"Ø

36"Ø

24"Ø

LINEAS DE SUCCION

 Y DESCARGA

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N

 

FIGURA 7B

ESQUEMA DEL FONDO DEL TANQUE TV-5005 CON IDENTIFICACIÓN Y LOCALIZACIÓN DE HALLAZGOS CORRESPONDIENTES A DEFORMACIONES

RELEVANTES "JOROBAS" (SUGERIDOS PARA REPARAR) 

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FIGURA 7 E

ESQUEMA DE LA CUPULA DEL TANQUE TV  – 5005 CON IDENTIFICACIÓN DE HALLAZGOS CORRESPONDIENTES A

DAÑOS EN SOPORTE Y CAMISAS POR EFECTO DE COLAPSO PARCIAL (SUGERIDO PARA REPARAR)

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  Los resultados de la medición de espesores indicaron una zona localizada del fondoregular en donde existen espesores bajos y requiere reparación, así como algunaspartes de la placa anular en donde también se encontraron espesores bajos quenecesitan repararse para mantener la integridad del tanque. En el resto del fondo nose apreciaron disminuciones de espesores críticos o altamente relevantes que

afecten la integridad de este componente. Es importante mencionar que unaestimación del espesor mínimo remanente aceptable en el fondo antes de requerirsesu reparación según los criterios establecidos en API 653 sería el orden de 0.180”,sin embargo cabe aclarar que es común que prevalezcan otros criterios delpropietario – usuario con una tendencia más conservadora para decidir la reparacióndel fondo (es común que arriba de pérdidas del orden del 30% del espesor nominalse empiece considerarse la reparación del fondo). En el caso del TV-5005 la pérdidade espesor porcentual máxima detectada (fuera de los casos mencionadosanteriormente) con respecto al espesor nominal fue de 13.6%.

  La condición que se observó en algunos parches de no apegarse a los lineamientosdel estándar API 653 (parches sin esquinas redondeadas o distancias entresoldaduras de parches y el fondo) no se considera algo crítico, sin embargo esconveniente que este tipo de reparaciones se realicen de acuerdo a dicho estándarcon la finalidad de evitar condiciones (como concentración de esfuerzos) que afectenla integridad del fondo, sobre todo tomando en cuenta las deformaciones relevantesen algunos casos.

  La grieta encontrada en la soldadura perimetral fondo  –  cuerpo se considera unhallazgo crítico, el cual fue reparado en su momento, según se observó durante

nuestra inspección. Asimismo, las secciones de la placa anular en donde sedetectaron los espesores bajos en la zona adyacente a la envolvente del tanquetambién se consideran hallazgos altamente relevantes que deben ser reparados. Enel caso de estos hallazgos mencionados de manera particular se debe tener especialatención y cumplir estrictamente con los lineamientos establecidos en 9.10.1.2 delestándar API 653 para las reparaciones en la zona crítica (primeras 3” de longitudradial a partir de la pared del cuerpo).

  Los resultados de la inspección metalográfica en placas del fondo del tanque noindicaron alguna condición metalúrgica anormal y resultaron acordes con lo esperadopara un material de la especificación ASTM A 283 Gr. C.

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Techo (Cúpula, Pontón A nular, Boyas, Soportes de As entamiento y Registros d e

Drenaje)

  Los daños en la cúpula del tanque resultaron considerables debido al colapso parcialde este componente. Estos daños se circunscribieron prácticamente en el cuadrante

del lado noreste del tanque. Cabe mencionar que con respecto a este incidente,coincidimos con las conclusiones del estudio realizado por el personal de ICAF endonde el evento se produjo principalmente debido a condiciones meteorológicastotalmente adversas y extraordinarias, aunado a otros factores como drenajeinsuficiente de agua acumulada y falta de estructuras de soporte que cumplan conrequisitos de prácticas adecuadas de ingeniería en la actualidad. Esta condición desobre esfuerzos pudo ser confirmada mediante la deformación plástica sufrida porvarias camisas de soportes, que indican que la resistencia mecánica de estoscomponentes fue superada por una carga excesiva.

  Los resultados de la prueba de resistencia a la tensión y análisis metalográficos enlas placas de la cúpula se encontraron satisfactorios y acordes a lo requerido para unmaterial de la especificación ASTM A 283 Gr. C.

  Por el interior la cúpula se encontraba cubierta con crudo prácticamente en sutotalidad, bajo esta condición no se observó algún otro hallazgo altamente relevanteo crítico.

  La mayoría de los espesores en el techo se encontraron satisfactorios en términos

generales cumpliendo en su mayor parte con el valor mínimo requerido por diseño(0.187”) indicado en el estándar API 650. 

  Fuera de la zona afectada por el colapso parcial, la condición física del pontón anulary boyas tanto por el exterior como por el interior se observó satisfactoria en logeneral.

  El hecho de que los daños en soportes y camisas de los mismos se localizara en lazona de colapso, confirma los sobre esfuerzos en esta sección de la cúpula.

  No se observaron evidencias de obstrucción en los registros del drenaje.

  El tanque no contaba con sello perimetral del techo al momento de la inspección porlo que este componente no fue inspeccionado.

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Estructuras de Acceso

  Las estructuras de acceso al tanque se observaron satisfactorias en lo general,observando sólo algunas zonas localizadas y aisladas con ligeras fallas de pinturaque pueden ser reparadas de manera relativamente fácil.

Colector de Drenaje Acei toso

  La condición física de la línea de tubería del sistema colector de drenaje aceitoso essatisfactoria en términos generales

  En lo general, los espesores medidos en el colector de drenaje aceitoso seobservaron con variaciones mínimas y satisfactorios en términos generales.

Resul tados de Veri f icación Vert ical idad, Redondez y Deformaciones Locales

"Peak ing" y "Band ing"

  En función de los resultados de los levantamientos topográficos proporcionados porpersonal de ICAF durante esta inspección y resultados de estudios previos deverticalidad, redondez y deformaciones locales "peaking" y "banding" efectuados enel tanque TV-5005, así como de la propia operación del tanque en donde no se hanreportado problemas de atoramientos de la cúpula, se considera que aún cuandoexisten desviaciones de estos parámetros que exceden las tolerancias máximasestablecidas en el estándar API 653, éstas no representan un riesgo que pudieraafectar la operación del tanque.

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CONCLUSIONES

De acuerdo al análisis y evaluación de los resultados de la inspección efectuada al

tanque atmosférico TV-5005  y la información recibida se tiene las conclusionessiguientes.

  Es necesario realizar una ingeniería y memoria de cálculo que en conjunto con la

inspección efectuada y reparaciones realizadas sustenten la integridad del tanque

bajo su condición actual, considerando su reclasificación para las nuevas

condiciones de operación.

  Es fundamental que las reparaciones de los hallazgos más relevantes o críticos

encontrados en esta inspección y alteraciones propias de la reclasificación a la que

será sometido el tanque se realicen cumpliendo con los lineamientos establecidos en

el estándar API 653.

  Aun cuando el tanque presenta algunas condiciones fuera de los límites en relación a

su verticalidad, redondez y particularmente las deformaciones (jorobas) en el fondo,

se considera que éste podría seguir operando bajo las condiciones originales (tanque

de almacenamiento) sin que esto represente un riesgo de falla evidente dados los

antecedentes de operación e inspecciones y estudios previos. No obstante, el

cambio de servicio y reconfiguración del tanque son factores de peso que hacen

necesario efectuar una evaluación de aptitud para el servicio principalmente en el

caso de las jorobas para garantizar que el tanque podrá seguir operando de manera

confiable bajo las nuevas condiciones de servicio y reconfiguración.

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  En conjunto con lo anterior es necesario atender las recomendaciones de ingeniería

respecto a la adición de 20 soportes y 3 drenajes pluviales en la cúpula, emitidas en

el reporte de análisis de falla de ICA FLUOR

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APLICACIÓN DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO TV-5005 

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l) Es importante reforzar la supervisión del control de acceso al interior del tanque yde los trabajos de reparación o reconfiguración principalmente en el fondo con lafinalidad de evitar posibles daños generados por malas prácticas de soldadura.

m) Programar en función de las posibilidades del usuario la rehabilitación del piso(capa asfáltica) del dique para una condición más adecuada en caso de tener queatender alguna emergencia. Para este tipo de trabajos o aspectos se sugiere tomarcomo referencia los documentos API Estándar 2610 y NRF-015-PEMEX-2003.

n) Realizar inspecciones visuales generales del techo después de lluvias severas paraverificar el funcionamiento del drenaje y que no se acumule agua de maneraexcesiva.

o) Realizar inspecciones rutinarias al menos 1 vez al mes según lo indicado en API653.

p) Es conveniente considerar la realización de un estudio de inspección basada enriesgo para determinar el periodo de inspección próxima del tanque en función delas nuevas condiciones de servicio.

En su caso, atender recomendaciones que pudieran derivarse de la ingeniería ymemoria de cálculo del tanque para las nuevas condiciones de operación

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113 

BIBLIOGRAFIA

DOCUMENTOS CODIGOS Y REGLAMENTOS

 Algunas de las documentaciones códigos y reglamentos relacionados con esta tesis se

mencionan a continuación.

  API RP 575 Segunda Edición, 2005  –  Lineamientos y Métodos de Inspección deTanques Existentes Atmosféricos y de Baja Presión.

  API RP 651 Segunda Edición, 1997  - Protección Catódica de Tanques de Almacenamiento Superficiales.

  API RP 2016 Segunda Edición, 1997  – Lineamientos y Procedimientos para la Entrada yLimpieza de Tanques de Almacenamiento.

  API STD 650 Onceava Edición, 2007 -  Diseño y Construcción de Tanques de AceroSoldados para Almacenamiento de Petróleo.

  API STD 653, Tercera Edición, Adenda 2008 -  Inspección, Reparación, Alteración yReconstrucción de Tanques de Almacenamiento Superficiales.

  API STD 2015 Sexta Edición, 2001 – Requisitos de Seguridad para Entrada y Limpieza de Almacenamiento de Petróleo.

  ASNT SNT-TC-1A – Calificación y Certificación de Personal en Ensayos No Destructivos.

  ASME SEC. V, Edición 2007 – Inspección No Destructiva.

  DG-GPASI-IT-00204, 1998 - Procedimiento para el Registro, Análisis de la Programación

de la Medición Preventiva de Espesores.

  API/PO/IV-01 Rev. 0 - Procedimiento para Inspección Visual

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  API/PO/ME-01 Rev. 0 -  Procedimiento para Medición de Espesores por el MétodoUltrasónico de Pulso Eco por Contacto Directo.

  IP-UT-08, Rev.01  –  Medición de Espesores empleando Equipo de Ultrasonido Automatizado Remoto.

  API/PO/UT-01 Rev. 0 - Procedimiento de Inspección Ultrasónica para Detección de Fallas.

  API/PO/PM-01 Rev. 0 - Procedimiento para Inspección con Partículas Magnéticas.

  API/PO/LP-01 Rev. 0 - Procedimiento para Inspección con Líquidos Penetrantes

  API/PO/CV-01 Rev. 0 - Procedimiento para Inspección con Caja de Vacío

API/PO/RM-01 Rev. 0 - Caracterización Micro estructural mediante Réplicas Metalográficas yMedición de Dureza en Campo de Materiales Metálicos.