Diseño de Tanques 01

7/25/2019 Diseo de Tanques 01

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DISEO DE TANQUES:

TIPOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO.

Lostanquesdealmacenamientoseusancomodepsitospaacontene

una

ese!a su"ciente de al#$n poducto paa su uso posteio %&o comeciali'aci

n.Lostanques de almacenamiento( se clasi"can en)

*.+ Cil,ndicos -oi'ontales.

.+ Cil,ndicos /eticales de 0ondo Plano.

LosTanquesCil,ndicos-oi'ontales(#enealmentesonde!ol$mene

s

elati!amente1a2os(de1idoaquepesentanpo1lemaspo3allasdecote

%

4e5in.Po lo #eneal( se usan paa almacena !ol$menes peque6os.Los Tanques Cil,ndicos/eticalesde0ondoPlanonospemitenalmacena#andescantidades!olum7ticascon un costo 1a2o.Con la limitante que solo se pueden usa a pesin atmos37ica opesiones intenas elati!amente peque6as.Estos tipos de tanques se clasi"can en)

+

De tec8o "2o.

+De tec8o 4otante.

+Sin tec8o.

Enestao1aslotataemoslostanquesdetec8o"2o9autosopotado%sopotado po estuctua: % tanques sin tec8o.

Los de tec8o 4otante no se tata;n a

3ondo de1ido a que el dise6o de los sistemas de 4otacin est;n patentados %solamente los titulaes de esas patentes pueden di!ul#a in3omacin al especto.

CLES.


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En los Estados Unidos de Noteam7ica % en muc8os otos pa,ses del mundo(

inclu%endo el nuesto( el dise6o % c;lculo de tanques de almacenamiento( se 1as

a en la

pu1licacin que eali'a el ?Instituto Ameicano del Petleo?( al que esta instituci

ndesi#na como ?STANDA@ A.P.I. B?( paa tanques de almacenamiento a pesinatmos37ica % ?STANDA@ A.P.I. ?( paa tanques de almacenamiento sometidosa

pesiones intenas cecanas a * # & cm 9* l1 & pu l# :.

El est;nda A.P.I. B slo

cu1e aquellos tanques en los cuales se almacenan 4u,dos l,quidos % est;n const

uidosde aceo con el 3ondo uni3omemente sopotado po una cama de aena( #a!a(conceto( as3alto( etc( dise6ados paa sopota una pesin de opeacin atmos37

ica opesiones intenas que no e5cedan el peso del tec8o po unidad de ;ea % unatempeatua de opeacin no ma%o de FG HC 9 H0:( % que no se usen paa se!iciosde e3i#eacin. Este est;nda cu1e el dise6o % c;lculo de los elementos lasconstituti!os del tanque. En lista de los mateiales de 3a1icacin( se su#ieensecuencias en la eeccin del tanque( ecomendacin de pocedimientos de

soldaduas( pue1as e inspecciones( as, como lineamientos paa su opeacin.

A continuacin( mostamos la ta1la *.* con los di3eentes equeimientos d

e

di!esos est;ndaes paa la 3a1icacin de tanques de almacenamiento.

TIPOS DE TEC-OS.

De acuedo al est;nda A.P.I. B( clasi"caemos los tanques de acuedo al

tipo de tec8o( lo que nos popociona; el se!icio ecomenda1le paa 7stos.

*.+ Tec8o 0i2o.+ Se emplean paa contene poductos no !ol;tiles o de1a2o contenido de li#eos 9no in4ama1les: como son) a#ua( diesel( as3alto(petleo cudo( etc. De1ido a que al disminui la columna del 4u,do( se !a


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#eneando una c;maa de aie que 3acilita la e!apoacin del 4u,do( lo queesaltamente peli#oso.

Los tec8os "2os se clasi"can en)

+ Tec8os autosopotados.+ Tec8os sopotados.

.+ Tec8o 0lotante.+ Se emplea paa almacena poductos con altocontenido de !ol;tiles como son) alco8ol( #asolinas % com1usti1les en #eneal.

Este tipo de tec8o 3ue desaollado paa educi o anula la c;maa de aie(o espacio li1e ente el espe2o del l,quido % el tec8o( adem;s de popociona

unmedio aislante paa la supe"cie del l,quido( educi la !elocidad de tans3eenciade calo al poducto almacenado duante los peiodos en que la tempeatuaam1iental es alta( e!itando as, la 3omacin de #ases 9su e!apoacin:( %consecuentemente( la contaminacin del am1iente %( al mismo tiempo se educenlos ies#os al almacena poductos in4ama1les.

G.+ Los Tanques sin Tec8o.+ Se usan paa almacena poductos en loscuales no es impotante que 7ste se contamine o que se e!apoe a la atms3eacomo el caso del a#ua cuda( esidual( conta incendios( etc. El dise6o de estetipo de tanques equiee de un c;lculo especial del anillo de coonamiento.


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TA>LA *.* @EQUE@IMIENTOS DE DI/E@SOS ESTNDA@ES PA@A TANQUES DE 0ONDO PLANO

NS J Sin Especi"cacin CA J Coosin Pemisi1le @T J TempeatuaAm1ientea: La tempeatua puede se ele!ada 8asta H C cuando se cumplencietas especi"cacionesdelmateial % equeimientos de dise6o adicionales.1: Este espeso aplica paa tanques con di;metos menoes a .F m.c: Este espeso aplica paa tanques con di;metos ente .F m. % G.BKm.d: El espeso m,nimo de cualquie placa es .K mm. coosin.e: Paa espesoes ma%oes de B. mm. se de1en cumpli al#unos equeimientos especiales3: Paa tec8os cnicos( el espeso de placa puede se cali1e No. K.

Tabla1.1 A.P.I.650 A.P.I.620 A.N.S.I.Bsico ApndiceA ApndiceF Bsico ApndiceR ApndiceQ B96.1

Pesi!nIn"ena#$i%a A"%. A"%. 0.1&'()c%2 1'()c%2 1'()c%2 1'()c%2 A"%.

Te% ea"*a#+ni%a NS - 2/./ NS - 5.5 - 5. - 16& - 2/./ -Te% ea"*a#$i%a 93.3 93.3 93.3 93.3 - 0 93.3 20 4speso#$i%odel*epo .c%. 12.&c%. .%%. NS NS NS NS 504speso#+ni%odel*epo

15.2%. .&6%%. .&6%%. .&6%%15.2%.736.5%. 6.35%%. 6.35%%. 6.36%%36.5%.760.9%. &.93%%. &.93%%. &.93%%

760.9%. 9.52%%. 9.52%%. 9.4speso#+n%odelTec8o .&6%%. NS .&6%%. .4speso#$i%odelTec8o 6.35%%.A NS 6.35%%.

:n(*lo#+ni%odeoona%ien"o

10.6%. 50./%%.$50./%%.$.&6%%. NS 63.5%%.$63.5%%.$6.35% 10.6%.71/.2%. 50./%%.$50./%%.$6.35%%. NS 63.5%%.$63.5%%.$&.93%

71/.2%. &6.2%%.$&6.2%%.$9.52%%. NS &6.2%%.$&6.2%%.$9.52%%.


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MATE@IALES A EMPLEA@ EN TANQUES DEALMACENAMIENTO.

Paa el me2o dise6o( c;lculo % manu3actua de tanques de almacenamientoes impotante selecciona el mateial adecuado dento de la !aiedad de aceosque e5isten en el mecado( po lo que a continuacin listamos los mateialesm;s usados con su aplicacin % la ta1la *.. muesta la a#upacin de los mismos.

ESTNDA@ A.S.T.M. 9AME@ICAN SOCIET 0O@ TESTIN= AND MATE@IALS:.

A+G.+ ACE@O EST@UCTU@AL.

Slo paa espesoes i#uales o menoes de G mm. 9* *& pul#.:. Estemateial es acepta1le % usado en los pe"les( %a sean comeciales oensam1lados de los elementos estuctuales del tanque.

A+*G*.+ ACE@O EST@UCTU@AL.

=@ADO A paa espeso meno o i#ual a *.K mm 9*& pul#.:

=@ADO > paa espeso meno o i#ual a B. mm. 9* pul#.:=@ADO C paa espesoes i#uales o menoes a G mm. 9*+*& pul#.:=@ADO E-G paa espesoes i#uales o menoes a .B mm. 9*+G& pul#.:

A+G.+ PLACAS DE ACE@O AL CA@>AO ES0UE@O A LA TENSI


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=@ADOS BB( ( B % K. Paa espesoes i#uales o menoes a Gmm.

9*+*& pul#.:. Este mateial es de alta calidad %( consecuentemente( de uncosto ele!ado( po lo que se ecomienda su uso en casos en que seequiea de un es3ue'o a la tensin alta( que 2usti"que el costo.

A+ BG.+ =@ADOS A >. Paa tu1e,a en #eneal.

A+*.+=@ADOS A >. Tu1os de aceo al ca1n sin costua paa

se!icios de alta tempeatua.

En el mecado nacional( es 3;cil la adquisicin de cualquiea de estos dos

mateiales( po lo que puede usase indistintamente( %a que am1oscumplen satis3actoiamente con los equeimientos e5i#idos po elest;nda % la di3eencia no es si#ni"cati!a en sus popiedades % costos.

A+*B.+ 0O@A DE ACE@O AL CA@>E@AS.

A+**.+ 0O@A DE ACE@O AL CA@>K. Mateial paa tonillos sometidos a alta tempeatua

% de alta esistencia( menoes a mm. 9+*& 9pul#.:( de di;meto.

A+*F.+ =@ADO -. Mateial paa tuecas a alta tempeatua % de

alta esistencia.

A+GK.+ =@ADO >. Mateial de tonillos % tuecas paa usos #eneales.

UNTAS /E@TICALES DEL CUE@PO.

A: Las 2untas !eticales de1e;n se de penetacin % 3usin completa( lo cual

se pod; lo#a con soldadua do1le( de tal 3oma que se o1ten#a la mismacalidad del metal depositado en el inteio % el e5teio de las pates soldadas

paa cumpli con los equeimientos del pocedimiento de soldaduas.

>: Las 2untas !eticales no de1e;n se colineales( peo de1en se paalelas

ente s, en una distancia m,nima de B !eces el espeso de la placa 9Bt:.UNTAS -O@IONTALES.

A: Las 2untas 8oi'ontales( de1e;n se de penetacin % 3usin completa(

e5cepto la que se eali'a ente el ;n#ulo de coonamiento % el cuepo( la cualpuede se unida po do1le soldadua a taslape( cumplimiento con elpocedimiento de soldadua.

>: A menos que ota cosa sea especi"cada( la 2unta a tope con o sin 1isel

t l l d l d 1 ; t l, d t "1 di


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com$n.

SOLDADU@A DEL 0ONDO.

A: SOLDADU@AS A T@ASLAPE.+ Las placas del 3ondo de1e;n se

ectan#ulaes % esta escuadadas. El taslape tend; un anc8o de( po lo menos(Gmm. 9*+*& pul#.: paa todas las 2untas) las uniones de dos o tes placas( comom;5imo que est7n soldadas( #uada;n una distancia m,nima de GBmm. 9* pie:con especto a cualquie ota 2unta %&o a la paed del tanque. Cuando se use

placa anula( la distancia m,nima a cualquie codn de soldadua del inteio deltanque o del 3ondo( se; de *mm. 9 pie:.

Las placas del 3ondo se;n soldadas con un "lete continuo a lo la#o de

toda la unin. A menos que se use un anillo anula( las placas del 3ondo lle!a;n1a%onetas paa un me2o asiente de la placa del cuepo que son apo%adas so1e el3ondo de acuedo a la 0i#ua *..

>: SOLDADU@AS A TOPE.+ Las placas del 3ondo de1e;n tene sus

cantos pepaados paa eci1i el codn de soldadua( %a sea escuadando 7stas ocon 1iseles en ?/?. Si se utili'an 1iseles en ?/?( la a,' de la a1etua no de1e;se ma%o a .G mm. 9*& pul#:. Las placas del 3ondo de1e;n tene punteada unaplaca de espaldo de G. mm. 9*& pul#: de espeso o ma%o que la a1etua enteplacas( pudi7ndose usa un sepaado paa conse!a el espacio ente las placas.Cuando se ealicen 2untas ente tes placas en el 3ondo del tanque( 7stas de1e;nconse!a una distancia m,nima de GB mm. 9* pie: ente s, %&o con especto a lapaed del tanque.

UNTAS DE LA PLACA ANULA@ DEL 0ONDO.

La 2unta adial del 3ondo de la placa anula de1e; se soldada con las

mismas caacte,sticas e5puestas en el punto ?>? del p;a3o anteio % tenepenetacin % 3usin completa. El mateial de la placa anula se; de las mismascaacte,sticas que el mateial del 3ondo.penetacin % 3usin completa. El mateial de la placa anula se; de las mismascaacte,sticas que el mateial del 3ondo.

UNTA DEL CUE@PO+0ONDO.

A: Paa espesoes de placa del 3ondo o de placas anulaes que sean de

* Kmm 9*& pul# : o menoes son inclui coosin la unin ente el 3ondo % el

M XIMOESPE DIMENSI NM4.76

>4.76 -19.05>19.05-375

4.766.357.939.52


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canto de las placas del cuepo tend; que se 8ec8a con un "lete continuo desoldadua que descanse de am1os lados de la placa del cuepo 9/e 0i#ua *.:.El tama6o de cada codn( sin toma en cuenta la coosin pemisi1le( no se;ma%o que *.Kmm. 9*&?: % no meno que el espeso nominal de la m;s del#adade las placas a uni.

>: Paa placas anulaes de un espeso ma%o de *.K mm. 9*& pul#:( la2unta soldada de1e; se de una dimensin tal que la piena del "lete o lapo3undidad del 1isel m;s la piena del "lete de una soldadua com1inada seandel mismo espeso que la placa anula.

C: El "lete ente cuepo % 3ondo paa mateiales en los #upos I/( I/A( / /I de1e eali'ase con un m,nimo de dos codones de soldadua 9/e Ta1la*.:.

UNTAS PA@A ANILLOS ANULA@ES.

A: Las soldaduas paa uni secciones anulaes que con3omen todo elanillo tend;n penetacin % 3usin completa.

>: Se usa;n soldaduas continuas paa todas las 2untas que po sulocali'acin puedan se o12eto de coosin po e5ceso de 8umedad o quepuedan causa o5idaciones en la paed del tanque.

UNTAS DEL TEC-O PE@0IL DE CO@ONAMIENTO.

A: Las placas del tec8o de1e;n soldase a taslape po el lado supeio conun "lete continuo i#ual al espeso de las mismas 9/e 0i#ua *.B:.

>: Las placas del tec8o se;n soldadas al pe"l de coonamiento del tanquecon un "lete continuo po el lado supeio $nicamente % el tama6o del "lete se;i#ual al espeso m;s del#ado 9/e 0i#ua *.B:.

C: Las secciones que con3omen el pe"l de coonamiento paa tec8osautosopotados esta;n unidas po codones de soldadua que ten#an

penetacin % 3usin completa.

D: Como una opcin del 3a1icante paa tec8os autosopotados( del tipodomo % som1illa( las placas peimetales del tec8o pod;n tene un do1le'8oi'ontal( a "n de que descansen las placas en el pe"l de coonamiento.


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DISERO CLCULO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

*. CONSIDE@ACIONES DE DISERO

Paa el dise6o % c;lculo de tanques de almacenamiento( el usuaio de1e;

popociona los datos % la in3omacin necesaia paa lle!a a ca1o el po%ecto.La in3omacin m,nima equeida 9condiciones de opeacin % de dise6o: es)!olumen( tempeatua( peso espec,"co del l,quido( coosin pemisi1le(!elocidad del !iento( coe"cientes s,smicos de la 'ona( etc. Dado que es el queconoce con e5actitud las caacte,sticas tanto del 4uido que desea almacena %ellu#a donde se 8a de instala dic8o tanque( po lo que el 3a1icante no de1e;supone estas condiciones( % si as, 3uea( el 3a1icante tiene la o1li#acin dein3oma al usuaio( quien tiene la esponsa1ilidad de autoi'a o no lascondiciones e5puestas po la compa6,a constuctoa.

As, tam1i7n el usuaio esta1lece; la ma#nitud % dieccin de las ca#ase5tenas que pudiean ocasiona de3omaciones en el tanque( con el "n dedise6a los elementos in!olucados con este.

El so1e espeso po coosin que especi"ca; el usuaio se inclui; encuepo( 3ondo( tec8o % estuctua( % slo se a#e#a al "nal del c;lculo de cada unode los elementos del tanque( de1ido a que la a#esi!idad qu,mica no es lo mismo

paa el 4uido en estado l,quido o #aseoso % en al#unos casos 8asta paa los lodos.

El usuaio pod; especi"ca el mateial a utili'a en el tanque( as, como elde sus componentes. El 3a1icante %&o dise6ado pod; su#ei los mateialesecomenda1les en cada caso paa que el usuaio los apue1e.

El 3a1icante tiene la o1li#acin de cumpli con todas las especi"caciones %Nomas que maca el est;nda % que acuede con el usuaio( las cuales se;nsupe!isadas % e!aluadas po el pesonal que desi#ne el usuaio.

. DISERO DEL 0ONDO

El dise6o del 3ondo de los tanques de almacenamiento depende de las si#uientesconsideaciones)

Los cimientos usados paa sopota el tanque( el m7todo que se utili'a;paa desalo2a el poducto almacenado( el #ado de sedimentacin de slidos ensuspensin( la coosin del 3ondo % el tama6o del tanque. Lo que nos conduce


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al uso de un 3ondo plano( donde la esistencia pemisi1le del suelo de1e; se po

lo menos de *(B # & cm 9G( l1 & pie :.

Los 3ondos de tanques de almacenamiento cil,ndicos !eticales son

#enealmente 3a1icados de placas de aceo con un espeso meno al usado enelcuepo. Esto es posi1le paa el 3ondo( poque se encuenta sopotado po una1ase de conceto( aena o as3alto( los cuales sopota;n el peso de la columna delpoducto adem;s( la 3uncin del 3ondo es lo#a la 8emeticidad paa que elpoducto no se "lte po la 1ase.

Teicamente( una placa del#ada de metal cali1e *. 9*.B: o meno es

capa' de sopota la 4e5in % la ca#a de compesin que se #enea en la pei3e

iadel 3ondo po el peso del cuepo que descansa so1e esta seccin( peo paape!eni de3omaciones al solda( se usa;n placas que ten#an un espeso m,nimo

nominal de .Gmm. 9*& pul#.:( F. # & m 9*. l1 & pie : e5clu%endo cualqui

e

coosin pemisi1le especi"cada po el usuaio.

El 3ondo tend; que se de un di;meto ma%o que el di;meto e5teio del

tanque( po lo menos( B*mm. 9 pul#.: m;s en el anc8o del "lete de soldadua dela unin ente cuepo % el 3ondo. Las placas con las que se 8a1ilite el 3ondode1e;n tene pe3eentemente un anc8o de *(Fmm. 9K pul#.: con unalon#itud comecial que el 3a1icante o1ten#a en el mecado( la cual puedamane2a en su talle o en campo sin po1lemas.

El cuepo del tanque puede esta sopotado diectamente po el 3ondo o

po una placa anula.

=enealmente los 3ondos se 3oman con placas taslapadas( esto se 8ace

con el "n de a1so1e las de3omaciones su3idas po el 3ondo si las placas 3ueansoldadas al tope.

Cuando se equiee el uso de la placa anula( 7sta de1e; tene un anc8o

adial 9en cm.: de acuedo a lo que indique la 3mula si#uiente( peo no menode *mm. 9 pul#.: ente el inteio del tanque % cualquie codn de


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soldadua( de2ando de po%eccin e5teio B*mm. 9 pul#.:.

A=2,153tb

(HG)0.5

DONDE)

t1 J Espeso de la placa anula 9cm.:.

- J Ni!el m;5imo de dise6o del l,quido 9cm.:.= J Densidad elati!a del l,quido a almacena 9en nin#$n caso meno de

*:.

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Diseño de Tanques 01