Calculo de Planchas Para Tanques de Almacenamiento

7/24/2019 Calculo de Planchas Para Tanques de Almacenamiento

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CALCULO DE PLANCHAS PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Para disear un tanque de almacenamiento se debe considerar los cambios de temperatura entre elda y la noche, se considera una variacin de temperatura promedio de 50C

TANQUES DE PASO O DE PRODUCCION

Se utilian para el almacenamiento temporal del producto, su capacidad puede lle!ar hasta "000!alones, se le considera tambi#n $%&'()*S +* C-P*'S&C./'1

TANQUES DE ALMACENAMIENTO PROPIAMENTE DICHO

&lmacenan m2s de 3000 !alones y pueden lle!ar hasta los 300000 barriles del diseo convencionaly se usan para el almacenamiento4

FORMA DE LOS TANQUES

C..'+6.CS

*S7*6.CS C'.CS Cuando se trate de tanques pequeos, por e8emplo de almacenamiento de !ranos se

pueden utiliar P&6&**P.P*+S

MATERIALES PARA LOS TANQUES

&C*6 &S%- &9:;5?6&+ C @


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ESFUERZO LONGITUDINAL (L)

t1=

piDi

4 L

ESFUERZO TANGENCIAL (T)

t2=piDi2T t" B t3

t= pD

2Stn

= (H1 )D

2216000,85

St@ 0,;S @ 0,; D :;00

St @ "3;00

t=H2O (H1)DGe

2216000,85=

62,4(H1)DG e2216000,85

}

tplanc h a=t+1

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, 3E3;mar!en de corrosin

+nde4

Ge=fluido

H2O

?e4 ?ravedad especiFica

+4 pies

G


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TANQUE (PIES) PLANCHAS (PULG)I50 :E3;

50 a 3"0 3EJ3"0 a "00 5E3;

B"00 :E>

DIMENSIONAMIENTO DE LOS TANQUES

Cuyo par2metro dominante es el espesor

+eFinicin de los costos4

C34 Costo del casco por pie"

C"4 Costo del Fondo por pie"

C:4 Costo del techo por pie"

CJ4 Costo del terreno por pie"

C54 Costo de la cimentacin por pie"

&34 &6*& %%&

A1=DH Gpie"H

Para eFectos de costo se considera4 C"@ C:@ CJ@ C5

COSTO TOTAL (C

T) :

CT=(A1C1 )+A (C2+C3+C4+C5 )

CT=( DHC1 )+ D2

4 ( C2+C3+C4+C5 )

Vd=V= D

2

4 H H=

4 V

D2

C=4 VDC1+

D2

4 (C2+C3+C4+C5 )


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}

tplancha=0,0001456(H1)DGe1

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DISPOSICION DE LAS PLANCHAS

PLANCHAS COMERCIALES

t K J pies K > pies t K 5 pies K 30 pies

&C*6 &S%- &9:;

Sy @ :;000 PS.

St @ 0,; Sy

St @ G0,;HG:;00H @ "3;00 PS.

PRIMER CRITERIO SEGUNDO CRITERIO


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ANILLO DE REFUERZO PARA EL PAO SUPERIOR

MODULO DE RIGIDEZ DEL PERFIL DEL ANILLO DE REFUERZO (Z)

Z=0,0001D2H pul!:

+nde4

L @ -odulo de 6i!ide del perFil Gpul!:H

+ @ +i2metro del tanque GpiesH

< @ &ltura del tanque GpiesH


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as tablas Fueron hechas tomando en cuenta la velocidad del viento de 4

v=100millas/hora

Cuando la velocidad del viento es mayor o menor que 300 millasEhora hay que multiplicar este

Factor por4

( v100 )2

6esultando4 Z=0,0001D2H( v100 )

2

-dulo de ri!ide del perFil para velocidades

diFerentes de 300 millasEhora

Ejem!":Calcular el anillo de reFuero para un tanque abierto de J0 pies de di2metro por "0 piesde altura, el pao superior se construir2 con planchas de :E3; de espesor siendo la velocidad delviento a ;0 MmEhr equivalente a :N1"> millasEhr

Solucin4

+ @ J0 pies

< @ "0 pies

t @ :E3; espesorv @ :N1"> millas

-+) +* 6.?.+*L +* P*67. GLH

Z=0,000140220( 37.28100)2

1

Z=0,44pul3 1

+e las tabla de perFiles 'ormaliados

L @ "3E" K "3E" K 5E3; Z=0,51pul3


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SIMPLIFICACIONES

PARA TANQUES PEQUEOSCuando se instala los tanques sobre una estructura no se requiere de terrenos especiales,

en este caso4CJ @ C5@ 0

Para tanques sin techo4 C:@ 0Para tanques pequeos y sin techo 4 C3@ C", entonces 4 + @ "

51 *l rolado se hace a partir de 5E> de espesor de plancha Gcon roladoraH1;1 Para tanques de espesores de planchas del!adas no es necesario rolar previamente las

planchas1

VOLUMEN DEL DISEO DE UN TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Se!Qn recomendaciones de la &P. G&merican Petroleum .nstituteH para calcular el volumen dediseo se debe considerar una variacin volum#trica del petrleo debido al cambio de temperatura ytambi#n debido al volumen de las estructuras internar, este or!anismo considera un caso eDtremo devariacin de temperatura de 50C GT% @ 50CH de tal manera que el volumen de diseo es i!ual al

volumen nominal m2s la variacin del volumen1

VD!S"#O=V$O%!$AL+& V

*8emplo4 Calcular el volumen de diseo de un tanque de almacenamiento de petrleo de ":000barriles de volumen nominal1

+atos4


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U @ ":000 barriles

V @ > D 309JEC

T% @ 50C

Uariacin del volumen debido al cambio de temperatura GTUH

& V='V& T=8104( 1(C)23000 )arriles50 (C

& V=920)arriles

6eemplaando en la ecuacin4

VD!S"#O=23000 )arriles+920 )arriles

VD!S"#O=23920 )arriles

PROBLEMA

Se quiere disear un tanque de almacenamiento cilndrico abierto para almacenar :0000 barriles de

un lquido que tiene un peso especFico que tiene un peso especFico de850

*

m3 1 Considerando

una variacin de temperatura de 50C, siendo la relacin entre el di2metro del tanque y su altura de

D=8

3H , se debe utiliar planchas comerciales de J piesK>pies y de 5piesK30pies de acero

&S%-9&:; que tiene un S+=36000,S! - el peso especFico del a!ua es 1000*

m3 , siendo la

velocidad del viento en el lu!ar de instalacin del tanque de 85millas

hr , calcular4

aH Calcular el di2metro de altura del tanquebH *l espesor de las planchas para cada uno de los paos o anilloscH Calcular el mdulo de seccin o ri!ide del 2n!ulo para construir el anillo de ri!ide1dH Calcular la cantidad de planchas para construir el casco y para el Fondo1


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Solucin4

#) CALCULO DEL DI$METRO % ALTURA DEL TANQUE+atos4

Vn=30000 )arriles

'=8 /104( 1( C)

& T=50 ( C

Uolumen de diseo G Vd WWWWWWWWWWW1

G3H

+onde4

Vd :Volumende dise.o

Vn:Volumen nominal

& V:Variaciondel volumende)ido a latemperatura

Uariacin del volumen debido a la temperatura

& V='Vn& T=8104( 1(C)30000 )arriles50(C

6eemplaamos valores en G3H

Vd=30000 )arriles+1200 )arriles=31200 )arriles

Vd=Vn+& V

& V=1200)arriles


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C&C) +* S +.-*'S.'*S +* %&'()*

D=8

3H=H=

3

8D

Vd= D

2

4 H=

D2

4 (3D8)=

3 D2

32 = WWWWWWWWWWWW G"H

%ransFormando los barriles a (pie3 )

Vd=31200

)arriles42 alones1 )arril

0.13pie3

1 alon =

6eemplaando valores en la ecuacin G"H

D=3

32170352

3 =83.3186 / 83.32pies=

&ltura del tanque GVd=O1

DIMENSIONES DEL TANQUE

D=3

32Vd

3

Vd=170352pie3

D=83 ies

H=32pies

H=32 iesD=83 ies


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?ravedad especiFica del Fluido a almacenar G?eH

=23L4!DO2AG4A

=850

1000=0.85

+@ >: pies+e la tabla para tanques +@50X a 3"0X Gtabla 3H

*spesor mnimo de P del casco @B tmin=1

4

H1=32 0=H11 0=3201=31pies

H2=27 0=H210=27 01=26pies

H3=22 0=H310=22 01=21 pies

H4=17 0=H41 0=17 01=16pies

H5=12 0=H510=1201=11pies

H6=8 0=H61 0=8 01=7pies

H7=4 0=H710=4 01=3pies


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&) FORMULA PARA CALCULAR EL ESPESOR DE LAS PLANCHAS DE CASCO (')

Calculo del espesor de las planchas del casco, para cada uno de los paos

t1=0.00014563100.850.85+1

16=0.38093448 {13

32=0.40625

t2=0.00014562600.850.85+1

16=0.32957408 {11

32=0.34375

t3=0.00014562100.850.85+1

16 =0.27821368 {9 32=0.28125

t4=0.000145616 00.850.85+1

16=0.22685328 {15

64=0.234375

Por recomendacin G&P.H tomamos como41} over {4} =0.25

t4=

t5=0.00014561100.850.85+1

16 =0.17549288 {3 16=0.1875

Por recomendacin G&P.H tomamos como41} over {4} = como minimo

t5=

t6=0.00014567 00.850.85+1

16=0.13440456 {9

64=0.140625

Por recomendacin G&P.H tomamos como4

1} over {4} = como minimo

t6=

t7=0.0001456300.850.85+1

16=0.09331624 {3

32=0.09375

t=0.0001456H1 0D+1


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Por recomendacin G&P.H tomamos como41} over {4} = como minimo

t7=

) CALCULO DEL MODULO DE SECCION O RIGIDEZ DEL PERFIL PARACONSTRUIR EL ANILLO DE RIGIDEZ

+atos4

D=83pies

H=32pies

V=85millas

hr

-+) +* S*CC.' +* &'. +* 6.?.+*L

Z=0.000183232(85100 )2

=

S**CC.'&-S * P*67. +* &'. +* 6.?.+*L

5=15.927368 pul3

(2.54 cm )3

(1pul3 ) =261.0028 cm

3

(10 mm)3

(1 cm3 )

+e tablas seleccionamos4

Z=0.0001D2

H( V

100

)2

5=15.927368

= 3


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L20020030 6L8 8 }S=290 cm3

) CALCULO DE LA CANTIDAD DE PLANCHAS PARA EL CASCO +e acuerdo al espesor de las planchas ele!imos un bisel simple

on!itud de la circunFerencia (La ) 4 Lc=D=83pies=260.75219pies

Cantidad de $P de 5XK30X en un anillo4

$ ( ,Lanillo

= Lc

10pies=

260.75219

10 =26.075219,L

&8ustamos4

$ ( ,L=26


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C'S.+*6&'+ & S*P&6&C.' *'%6*C $P $P +* e=1

16=0.0625

C&'%.+&+ & &?6*?&6 & & '?.%)+ +* & C.6C)'7*6*'C.& G La H

La=260.0625=1.625pulg

La=1.625pul1pie

12pul =0.1354167pies

LONGITUD CORREGIDA DE LA CIRCUNFERECIA (Lc 0)

Lc=26,L10pies

,L =

Lc 0=Lc+La

Lc 0=260pies+0.1354167pies=

DIAMETRO CORREGIDO DEL TANQUE (D)

D=Lc 0

=260.1354167pie s

=

C&'%.+&+ +* P&'C


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C'S.+*6&'+ & S*P&6&C.' *'%6* $P $P +* e=1

16=0.0625

'?.%)+ +* & S*P&6&C.'*S U*6%.C&*S

La=$ ( D" 74$TASe=330.0625=2.0625 pulg

La=2.0625pul1pie

12pul =

C&'%.+&+ +* $P +* GJXK>XH C66*?.+ *' )' &'.

0.171875pies33

=

$ ( ,L

anillo=

Lc 0

8.00520833=

260.1354167pies

8.00520833pies=32.49577,L

C&'%.+&+ +* P&'CXH

33 ,L

anillo3 anillos=

*n conclusin para el casco4104,Lde 5 010 099,L de4 08 0}203,L

CANTIDAD DE PLANCHAS PARA EL FONDO

&6*& +* 7'+4

0.171875 i

0.005208333 ie

$ ( ,L= 0 0

0 0


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A3= D

2

4 =

832

4

A3=5410.607948pie2

&6*& +* )'& $P +* G5XK30XHA,L=510=50pies

&6*& +* )'& $P +* GJXK>XHA,L=48=48pies

Cantidad GaproDimadaH de $P de 5XK30X para el Fondo

$ ( ,L(5 0100)= A3

A ,L(5 010 0)=5410.607948pie

2

50pie2

,L

=10 9.0814984,L

Cantidad GaproDimadaH de $P de JXK>X para el Fondo

$ ( ,L(4 08 0)= A3

A ,L(5 010 0)=

5410.607948pie2

32pie2

,L

=169.0814984,L

CANTIDAD EN PESO DE ELECTRODOS DE SOLDADURA

*814 para el cascoPeso total de soldadura

4 ,T=0.0470506 *=2820 *

3 lata @ "0 M!

$ ( de latas=2820 *

20 *

lata

=141 latas

$ ( ,L(5 0100)=109,L

$ ( ,L 0 0=169,L


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Peso4

3

8=0.03125 pie=0.03125 pie*5*10=1.5625 {pie} ! {3} *7.85 {gr} over {{cm} ! {3}}

1.5625pie37.85

r

cm3(3048 cm )3

(1pie )3

1 *

100 r =347.324 *203=70506.7 *

70506.7 * peso total empleado G5XK30XH

4 08 0=,erim=24pies99=2376pies

5 010 0=,erim=30pies104=3120pies

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