DISEOPara hacer el diseo de los tanques de almacenamiento, todos los datos y la informacin necesaria (condiciones de operacin y de diseo) debe ser suministrada por el comprador debido a que es el que conoce con exactitud las caractersticas tanto del fluido que desea almacenar como del lugar donde se ha de instalar. Esta informacin se compone de: Volumen, temperatura, peso especfico del lquido, corrosin permisible, velocidad del viento, coeficientes ssmicos de la zona, etc. Tambin el comprador declarara la magnitud y direccin de las cargas externas, para disear los elementos del casco que se vern afectados por estas fuerzas. Adems debe dar la consideracin especial a las pruebas de dureza, cimentaciones, tolerancias de corrosin y otras medidas protectoras que crea conveniente. El comprador, despus de considerar el lquido a almacenar, el vapor encima del lquido y el ambiente atmosfrico, deber especificar la tolerancia de la corrosin que se agregara al cuerpo, fondo, techo y estructura.DISEO DEL CASCOEl espesor de la pared del cuerpo no debe ser menor a los valores mostrados en la siguiente tabla: Dimetro Nominal del Tanque| Espesor Nominal del Tanque| (m)| (pies)| (m)| (pulgadas)| 200| 10| 3/8|

El fabricante deber suministrar al comprador lo siguiente para cada cordn: a. El espesor del casco requerido para las condiciones de diseo. b. El espesor nominal usado. c. Las especificaciones del material. d. Los esfuerzos permisibles. Los esfuerzos mximos permisibles de diseo y de prueba hidrosttica, en el diseo de tanques se muestran en la siguiente tabla:

Para calcular el espesor del casco se utilizan tres mtodos que se explican a continuacin: 1. Mtodo de un pie.Con este mtodo se calcula el espesor requerido de la pared del tanque por condiciones de diseo y de prueba hidrosttica, considerando una seccin transversal ubicada a 1 pie por debajo de la unin de cada anillo. Este mtodo solo se aplica en tanques con dimetro menor o igual a 200 pies.

td=0.0005DH-30.48GSd+C

tt=0.0005DH-30.48GSt+C

Donde:td= Espesores por condiciones de diseoSd=Esfuerzo permitido por condiciones de diseo. (Kg/cm2)D= Dimetro Nominal del tanque (cm)G= Densidad relativa del lquidoC= Corrosin permisible (mm)H= Altura de diseo del nivel del lquidott= Espesores por prueba hidrostticaSt=Esfuerzo permitido por condiciones de prueba hidrosttica. (Kg/cm2)

2. Mtodo del punto de diseo variableEste mtodo se utiliza para tanques de dimetro mayor a 200 pies y adems que cumpla con la siguiente relacin:

LH=10006Donde:L = (0.05Dt)0.5 (cm)D = Dimetro nominal del tanque (cm) t = Espesor del anillo inferior (mm)H = Nivel de diseo del liquido (cm)

Se debe hallar los espesores por condiciones de diseo y prueba hidrosttica como en el mtodo de un pie. Posteriormente se determinan los espesores para el mismo anillo con las siguientes formulas:

td=1.06-0.02224DHHGSd0.0005HDGSd+C

tt=1.06-0.02224DHHSt0.0005HDSt

Para obtener el valor del segundo anillo por condiciones de diseo y de prueba hidrosttica, se calcula la siguiente relacin para el anillo inferior.h1rt10.5Donde:h1= Altura del anillo inferior (cm)r=Radio nominal del tanque (cm)t1=Espesor del anillo inferior excluyendo la corrosin (cm)

3. Mtodo de anlisis elsticoSe utiliza para tanques con una relacin L/H mayor a 2, y se basa en una anlisis elstico que muestra los clculos de esfuerzos de casco circunferencial por debajo de los esfuerzos lmites.

DISEO DEL FONDOEste diseo depender principalmente de los cimientos utilizados para soportar el tanque, el mtodo que se utilizara para desalojar el producto, el grado de sedimentacin de los slidos en suspensin, la corrosin del fondo y el tamao del tanque.Los fondos de tanque son generalmente fabricados de placas de acero con un espesor menor al utilizado en el cuerpo. Esto es posible porque se encuentra soportado por una base de concreto, arena o asfalto, los cuales soportaran el peso de la columna del producto.El cuerpo del tanque deber tener menor dimetro que el fondo y estar soportado directamente por el fondo o por una placa anular.Cuando se utilice una placa anular, se utilice la siguiente frmula:A=2,153tbHG0.5Donde:tb= Espesor de la placa anular (cm)G= Densidad relativa del lquidoH= Altura de diseo del nivel del lquido.El espesor de la placa no ser menor a los valores de la siguiente tabla:

El fabricante debe presentarle al comprador un plano del fondo, donde muestre el armazn y las plantillas de las placas, asi como detalles de soldadura, espesores y lista de materiales, marcando todas las piezas para que el comprador las apruebe.DISEO DE TEJADOSTejado conico auto-soportadoSon empleados en tanques relativamente pequeos. Consiste en una superficie en forma de cono recto que esta soportado unicamente en su periferia. Estos tejados son diseados para tanques con un diametro menor a 60 pies y tendran un rango de pendiente entre 9,5 y 37 grados.El espesor sera determinado por la siguiente expresin pero debe estar en un rango entre 3/16 y 1/2 pulgada.Tt=D4800sinDonde:Tt= Espesor mnimo requeridoD= Dimetro medio del tanque= Angulo con respecto a la horizontalCuando la suma de las cargas vivas y muertas sobrepase los 2,2 kPa se deber incrementar el espesor en la siguiente relacin: CargaViva+CargaMuerta2.2Estos techos se fabrican con placas rectangulares soldadas a tope, partiendo de un disco cuyo radio es la hipotenusa del cono en el cual se distribuirn las placas.Se arman al nivel del piso, para despus ser levantados y colocados sobre el tanque.

Tejado cnico soportadoSe utilizan para tanques de gran dimetro, con forma de cono y soportado por una estructura, compuesta de columnas, vigas y largueros. Las juntas de las placas del techo estarn soldadas a traslape por la parte superior con un filete continuo a lo largo de la unin, la cual tendr un ancho igual al espesor de las placas. La soldadura del techo, con el perfil de coronamiento, se efectuara mediante un filete continuo de 4.76 mm o menos si la especifica el comprador.La pendiente del techo ser de 6.35 en 304.8 mm o mayor si lo especifica el comprador, pero lo recomendable es una pendiente de 19 en 305mm o menor si lo especifica el comprador.El diseo y clculo de la estructura involucra los esfuerzos de flexin y corte, producidos por una carga uniformemente repartida ocasionada por el peso de las placas del techo, trabes y largueros, debido a lo cual las placas del techo se consideran vigas articuladas.Las columnas para soportar la estructura se seleccionaran a partir de perfiles estructurales, o puede usarse tubera de acero.Todas las partes de la estructura sern dimensionadas con base a los clculos hechos de acuerdo a la suma de los esfuerzos estticos mximos (Tensin, Compresin, Flexin, Corte).Tejado tipo domo y tipo sombrillaTipo Domo se caracteriza por ser un casquete esfrico el cual esta formado por placas soldadas a traslape o a tope. Los tipo Sombrilla son una variedad del tipo domo el cual solo conserva el abombado sobre el eje vertical ya que sobre el eje circunferencial tiene semejanza con el tipo cnico.El espesor de las placas se disea con la siguiente frmula:tr=rr2400Donde:tr= Espesor mnimo requerido que debe estar entre 4.76 mm y 12.7 mmrr=Radio de abombado del techo (cm)El radio mnimo debe ser igual a 0.8D y el mximo es igual a 1.2D.

CARGAS DE VIENTO SOBRE TANQUESLos tanques se disean para lograr una estabilidad total. El momento de volteo producido por la constante carga del viento, la cual deber ser considerada de por lo menos 1.4 kPa en la superficie del plano vertical, 0.86 kPa en las reas proyectadas de las superficie del cilindro y 0.7 kPa en reas proyectadas de superficie cnicas y doble curvadas. Lo que se determina con base a una velocidad de viento de 160 km/h.Para estructuras diseadas para otras velocidades del viento diferentes a 160 km/h, las cargas del viento especificadas anteriormente sern ajustadas en proporcin a la siguiente relacin:V1602Donde:V = velocidad del viento especificada por el comprador.El momento de volteo producido por el viento se considera una carga uniformemente repartida sobre una viga empotrada en un extremo, por lo que el momento ser igual a:M=PvDmaxHt22 Donde:M= Momento de volteo (kg-m)Pv= Presion de viento (kg/m2) Dmax= Dimetro exterior del tanque incluyendo tuberasHt= Altura total del tanque incluyendo el techo CALCULO POR SISMO Los movimientos telricos provocan dos tipos de reacciones sobre el tanque: a. Cuando la alta frecuencia relativa amplificada provoca un movimiento lateral del terreno sobre el que est situado el tanque, posteriormente la cantidad de lquido que el recipiente contiene, se mueve al unsono con el cuerpo del tanque. b. Cuando la baja frecuencia relativa amplificada provoca un movimiento de la masa del liquido contenido, ocasionando oleaje dentro del tanque.

El movimiento lateral de las masas, genera fuerzas que actan en el centro de gravedad del tanque, ocasionando la inestabilidad del conjunto, que multiplicado por el brazo de palanca respecto del fondo, originan un momento de volcadura, produciendo una compresin longitudinal, provocando la deformacin del cuerpo. El tanque debe ser diseado para resistir ese fenmeno.El momento de volteo debe determinarse mediante la siguiente expresin:M=ZIC1WsXs+C1WrHt+C1W1X1+C2W2X2Donde:C1,C2= Coeficiente de fuerza lateral sismicaWs= Peso total del cuerpo del tanqueXs= Altura desde el fondo del cuerpo del tanque al centro de gravedad de este.Wr= Peso total del techo del tanque mas una carga vivaHt= Altura total del cuerpo del tanqueX1= Altura desde el fondo del cuerpo del tanque al centroide de la fuerza lateral ssmica aplicada a W1W1= Peso de la masa efectiva contenida en el tanque que se mueve al unisono con el cuerpo del tanque.X2= Altura desde el fondo del cuerpo del tanque al centroide de la fuerza lateral ssmica aplicada a W2W2= Peso efectivo de la masa contenida por el tanque que se mueve en el primer oleaje.I= Factor de rigidezZ= Coeficiente ssmicoLa resistencia al momento de la volcadura respecto del fondo del tanque podr ser prevenido por el peso del cuerpo del tanque y mediante anclaje.Para tanques sin anclaje el peso de la porcin del liquido contenido puede ser usado para resistir la volcadura.WL=0.29369TbFbyGH

ESCALERAS Y PLATAFORMASRequerimientos para plataformas y pasillos 1. Todos los componentes debern ser metlicos 2. El ancho mnimo del piso ser de 610 mm 3. Todo el piso deber ser de material antiderrapante 4. La altura del barandal a partir del piso ser de 1067 mm 5. La altura mnima del rodapi ser de 76 mm 6. El mximo espacio entre el suelo y la parte inferior del espesor de la placa del pasillo ser de 6.35 mm. 7. La altura del barandal central ser aproximadamente la mitad de la distancia desde lo alto del pasillo a la parte superior del barandal 8. La distancia mxima entre los postes del barandal deber ser de 1168 mm 9. La estructura completa tendr que ser capaz de soportar una carga viva concentrada de 453 kg aplicada en cualquier direccin y en cualquier punto del barandal. 10. Los pasamanos estarn en ambos lados de la plataforma y estarn interrumpidos donde sea necesario para un acceso. 11. Cualquier espacio mayor de 152 mm entre el tanque y la plataforma debern tener pis. 12. Los corredores de los tanques que se extienden de un lado a otro del suelo o a otra estructura debern estar soportados de tal manera que tenga un movimiento relativo libre de las estructuras unidas por los corredoresRequerimientos para escaleras 1. Todas las partes de la escalera sern metlicas 2. El ancho mnimo de las escaleras ser de 610 mm 3. El ngulo mximo entre las escaleras y una lnea horizontal ser de 50 grados 4. El ancho mnimo de los peldaos ser de 203 mm. La elevacin ser uniforme a todo lo largo de la escalera. 5. Los peldaos debern estar hechos de rejilla o material antiderrapante 6. La superior de la reja deber estar unida al pasamanos de la plataforma sin margen y la altura, medida verticalmente desde el nivel del peldao hasta el borde del mismo de 762 a 864 mm 7. La distancia mxima entre los postes de la rejilla medidos a lo largo de la elevacin de 2438 mm 8. La estructura completa ser capaz de soportar una carga viva concentrada de 453 kg y la estructura del pasamanos deber ser capaz de soportar una carga de 90 kg aplicada en cualquier direccin y punto del barandal. 9. Los pasamanos debern estar colocados en ambos lados de las escaleras rectas; estos seras colocados tambin en ambos lados de las escaleras circulares cuando el claro entre cuerpo-tanque y los largueros de la escalera exceden 203 mm. 10. Las escaleras circunferenciales estarn completamente soportadas en el cuerpo del tanque y los finales de los largueros apoyados en el piso.

FABRICACIONTodo trabajo de fabricacin de tanques deber ser hecho de acuerdo con estas especificaciones, con las alternativas permisibles especificadas en la requisicin o proforma. La mano de obra y el acabado debern ser de primera clase en todos los aspectos y sujeta a una inspeccin muy estrecha por parte del inspector del fabricante ya sea que el comprador renuncie o no a cualquier parte de la inspeccin.Para todo material que requiera enderezarse, el trabajo deber efectuarse por presin u otro mtodo no daino antes de cualquier trazado o conformado. No es permitido el calentamiento o martilleo a menos que el material sea calentado hasta una temperatura de forja durante el enderezado.Todas las planchas especiales, las cuales son cortadas y presentadas, antes del embarque, tal como los miembros estructurales que soportan el techo debern ser marcados tal como figuran en los planos fabricantes.Las planchas y materiales de los tanques debern cargarse en furgones de tal manera que se asegure su entrega sin daos. Pernos, tuercas, conexiones de barandas, niples y otras partes pequeas sern encajonados o puestos en cubetas o bolsas para su embarque.InspeccinEl comprador tiene derecho a delegar a un inspector que tendr acceso libre a todas las reas de la fbrica involucradas en el contrato para supervisar que todo est de acuerdo a las especificaciones dadas.El fabricante deber proporcionar al inspector cualquier muestra que requiera para analizar los materiales utilizados.Las inspecciones de fbrica y taller no relevan al fabricante de su responsabilidad para reemplazar cualquier material defectuoso y reparar cualquier defecto de fabricacin que pueda ser descubierto en el campo.