Presentacion API 650
62
TANQUES DE ALMACENAMIENTO ATMOSFERICO DISEÑO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO ATMOSFÉRICO POR API-650
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API 650
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TANQUES DE ALMACENAMIENTO
ATMOSFERICO
DISEÑO DE TANQUES DE
ALMACENAMIENTO
ATMOSFÉRICO
POR API-650
INTRODUCCION
EN LA INDUSTRIA PETROLERA,
PETROQUÍMICA Y OTRAS INDUSTRIAS SON
UTILIZADOS DISTINTOS TIPOS DE RECIPIENTES
PARA ALMACENAR UNA GRAN VARIEDAD DE
PRODUCTOS COMO SON: CRUDO Y SUS DERIVADOS, BUTANO, PROPANO, GLP, SOLVENTES, AGUA, ETC.
APLICACION
LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO FORMAN PARTE DE DISTINTAS OPERACIONES EN LA INDUSTRIA, TALES COMO:
PRODUCCION
TRATAMIENTO
TRANSPORTE
REFINACION
DISTRIBUCION
INVENTARIOS / RESERVAS
SERVICIOS
TIPOS DE TANQUES
ATMOSFERICOS Y BAJA PRESION: P <= 2.5 PSIG
TECHO FIJO
TECHO FLOTANTE
TOPE ABIERTO
MEDIA PRESION: 2.5 < P <= 15 PSIG
REFRIGERADOS
NO REFRIGERADOS
PRESURIZADOS: P > 15 PSIG
CILINDROS
ESFERAS
SELECCIÓN (1)
LA SELECCIÓN DEL TIPO DE
RECIPIENTE Y SU PRESIÓN DE
TRABAJO DEPENDERÁ DE LA PRESIÓN
DE VAPOR VERDADERA DEL
PRODUCTO A LA TEMPERATURA DE
ALMACENAMIENTO. DE MANERA DE
GARANTIZAR QUE EL PRODUCTO SE
ENCUENTRE EN FASE LÍQUIDA Y
EVITAR LAS MERMAS (PERDIDAS POR
EVAPORACIÓN) Y DE ÉSTA MANERA
OPTIMIZAR EL VOLUMEN. ESTO SE
LOGRA SÍ...
SELECCIÓN (2)
... LA PRESIÓN DE ALMACENAMIENTO ES MAYOR QUE LA PRESIÓN DE VAPOR VERDADERA CORRESPONDIENTE A LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO DEL PRODUCTO, O QUE LA TEMPERATURA SEA MENOR A LA TEMPERATURA DE SATURACIÓN CORRESPONDIENTE A LA PRESIÓN DE ALMACENAMIENTO DEL PRODUCTO.
SELECCIÓN (3)
PARA DECIDIR QUE COMBINACIÓN DE PRESIÓN Y
TEMPERATURA USAR, ES IMPORTANTE HACER UN
ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO QUE GARANTICE
LA MEJOR RELACIÓN COSTO-BENEFICIO.
ALMACENAMIENTO
A PRESION
ALMACENAMIENTO
REFRIGERADO
ALMACENAMIENTO
ATMOSFERICO
VS
CODIGOS APLICABLES
API620 API-620. CUBRE EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE TANQUES GRANDES
DE ACERO AL CARBONO, OPERADOS A MEDIA PRESIÓN,
VERTICALES, SOBRE LA SUPERFICIE Y CON TEMPERATURAS
NO MAYOR DE 200° F.
LAS PRESIONES EXCEDEN DE 2.5 PSIG; PERO NO PUEDEN SER
MAYORES DE 15 PSIG.
EL APÉNDICE “R” APLICA A TANQUES OPERANDO ENTRE 40 Y –
60° F.
EL APÉNDICE “Q” APLICA AL ALMACENAJE DE GASES
LICUADOS HASTA –270° F.
CODIGOS APLICABLES
API650
API-650.
CUBRE LOS REQUISITOS MÍNIMOS PARA DISEÑO,
FABRICACIÓN, INSTALACIÓN, MATERIALES E INSPECCIÓN DE
TANQUES CILÍNDRICOS VERTICALES SOBRE TIERRA, NO
REFRIGERADOS, DE TOPE ABIERTO O CERRADO, CONSTRUIDO
CON PLANCHAS DE ACERO SOLDADAS, PARA ALMACENAR
CRUDO Y SUS DERIVADOS, DONDE LA TEMPERATURA NO
EXCEDE DE 500° F (260° C) Y LA PRESIÓN MANO MÉTRICA DE 2.5
PSIG (1700 MM DE AGUA)
CODIGOS APLICABLES
API 12D &12F
API 12D:
DISEÑO, FABRICACIÓN E INSTALACIÓN DE TANQUES
CILÍNDRICOS VERTICALES, SOBRE SUPERFICIE,
SOLDADOS Y FABRICADOS DE ACERO EN CAPACIDADES
NOMINALES DE 500 A 10.000 BARRILES (EN TAMAÑOS
ESTÁNDAR)
API 12F:
SIMILAR AL API 12D, PERO LOS TANQUES SON
FABRICADOS EN TALLER CON CAPACIDADES NOMINALES
DESDE 90 HASTA 750 BARRILES.
CODIGOS APLICABLES
AWWA D100
AWWA D100
“AMERICAN WATER WORKS ASSOC. STANDARD FOR WELDED
STEEL ELEVATED TANKS, STAN-PIPES AND RESERVOIRS FOR
WATER STORAGE”.
ESTA NORMA MÁS QUE ESPECIFICAR ECUACIONES
PARTICULARES PARA EL DISEÑO DE LOS COMPONENTES,
ESTABLECE REQUISITOS GENERALES ASOCIADOS CON
CARGAS DE DISEÑO, ESFUERZOS ADMISIBLES, EXÁMENES
RADIOGRÁFICOS, ETC. (LOS REQUISITOS DE API-650 PUEDEN
SER APLICADOS).
SELECCIÓN DE MATERIALES
EL API-650 (2.2.2, 2.2.3, 2.2.4 Y 2.2.5), SUMINISTRA UNA LISTA
DE MATERIALES ACEPTABLES QUE SE ADAPTAN A
ESPECIFICACIONES TALES COMO ASTM, CSA E ISO.
SI EL MATERIAL A USAR NO CORRESPONDE A ESTAS
ESPECIFICACIONES U OTRO CÓDIGO RECONOCIDO
(EJEMPLO: ASME), EL MISMO PODRÁ SER ACEPTADO
SIEMPRE Y CUANDO SE EVALÚEN EN CUANTO A:
PROPIEDADES MECÁNICAS, PROCESOS DE REPARACIÓN,
TOLERANCIAS, ANÁLISIS QUÍMICO, SOLDABILIDAD Y
SUSCEPTIBILIDAD A LA CORROSIÓN Y ATAQUE POR
HIDRÓGENO.
CORROSION ADMISIBLE
EL ESPESOR ADICIONAL MÍNIMO POR CORROSIÓN ES DE 1,5 MM
PARA LAS PAREDES.
GENERALMENTE NO SE CONSIDERA C.A. PARA TECHO Y FONDO.
ESTO SE JUSTIFICA, POR EL HECHO DE QUE LA EXPERIENCIA HA
DEMOSTRADO QUE LA CORROSIÓN EN ESOS MIEMBROS ES DEL
TIPO LOCALIZADA Y PUEDEN SER TOLERADAS. QUEDA A OPCIÓN
DEL DISEÑADOR ESPECIFICAR C.A. EN CASO DE SERVICIOS
CORROSIVOS CUANDO SE ESPECIFICA C.A. PARA EL TECHO SE
DEBE CONSIDERAR TAMBIÉN PARA LOS MIEMBROS
ESTRUCTURALES.
EN CASO DE SERVICIOS CORROSIVOS ES MÁS ECONÓMICO
UTILIZAR PROTECCIONES ANTICORROSIVAS QUE INCREMENTAR
C.A.
SELECCIÓN DE LA ALTURA
LA ALTURA QUE PUEDE ALCANZAR UN TANQUE VIENE
LIMITADA POR LA RESISTENCIA MÍNIMA DEL SUELO
DONDE SERÁ INSTALADO, CONSIDERANDO EL
ASENTAMIENTO ASOCIADO A CADA CARGA.
Hmax = 1000 x Ps
Gr
Hmax: ALTURA MÁXIMA EN MM.
Ps: RESISTENCIA MÍNIMA DEL SUELO EN KG/CM2.
Gr: GRAVEDAD ESPECÍFICA DE FLUIDO.
DISEÑO DE LA PARED
LA PARED O CASCO ES EL COMPONENTE MÁS GRANDE Y CRÍTICO
DE LOS TANQUES, REPRESENTANDO POR LO GENERAL EL 60% DEL
MATERIAL USADO.
PARA SU DISEÑO SE DEBEN CONSIDERAR LAS SIGUIENTES
CARGAS:
• PRESIÓN HIDROSTÁTICA POR ALTURA DE LÍQUIDO.
• FUERZAS INDUCIDAS POR EL VIENTO.
• CARGAS IMPUESTAS POR CONEXIÓN DE TUBERÍAS.
• CARGAS SÍSMICAS. • CARGAS INDUCIDAS POR ASENTAMIENTO DE LA FUNDACIÓN.
DISEÑO DE LA PARED
ESPESORES MINIMOS EL API-650 POR MOTIVOS DE FABRICACIÓN E INSTALACIÓN
ESTABLECE LOS ESPESORES MÍNIMOS, INCLUYENDO EL
SOBRE ESPESOR POR CORROSIÓN, DEPENDIENDO DEL
DIÁMETRO DEL TANQUE (PUNTO 3.6.1.1).
DIAMETRO DEL TK
(mm)
MENOR DE 15240
DE 15240 A 36576 (EXCLUIDO)
DE 36576 A 60960 (INCLUIDO)
MAYORES DE 60960
ESPESOR MINIMO
mm (PULG)
5 (3/16”)
6 (1/4”)
8 (5/16”)
10 (3/8”)
DISEÑO DE LA PARED
METODOS DE CALCULO
LOS MÉTODOS DE CÁLCULO INDICADOS EN API-650 SON:
•MÉTODO DE UN PIE (“ONE FOOT”)
•MÉTODO DEL PUNTO DE DISEÑO VARIABLE.
•MÉTODO DEL APÉNDICE “A”.
DISEÑO DE LA PARED
METODO DEL UN PIE
ESTE MÉTODO CALCULA LOS ESPESORES TOMANDO QUE EL
PUNTO DE DISEÑO PARA EL ANILLO CONSIDERADO SE
SITÚA A 304.8 MM (1 PIE) POR ENCIMA DE LA PARTE MÁS
BAJA DEL MISMO. EL MÉTODO NO PODRÁ USARSE PARA
TANQUES MAYORES DE 61MTS DE DIÁMETRO (200 PIES).
EL VALOR MÍNIMO A SELECCIONAR ES EL MAYOR DE LOS
OBTENIDOS DE LAS ECUACIONES INDICADAS EN EL PUNTO
3.6.3.2 DEL API-650, DONDE UNA DE LAS ECUACIONES
CONSIDERA LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN (DISEÑO) Y
LA OTRA LA PRUEBA DE HIDROSTÁTICA. EN NINGÚN CASO
ESTE ESPESOR SERÁ MENOR QUE LOS INDICADOS EN 3.6.1.1.
DISEÑO DE LA PARED
METODO PTO. DISEÑO VARIABLE ESTE MÉTODO CALCULA LOS ESPESORES EN PUNTOS DONDE EL
ESFUERZO CIRCUNFERENCIAL REAL ESTA MUY CERCA DEL ADMISIBLE,
POR TAL MOTIVO ES UN MÉTODO DE APROXIMACIÓN POR TANTEO.
CON ÉL (API-650 PUNTO 3.6.4) SE OBTIENE UNA REDUCCIÓN DEL ESPESOR
EN COMPARACIÓN CON EL MÉTODO DEL “UN PIE”, PERO SU APLICACIÓN
ESTÁ LIMITADA CUANDO:
L / H < = 2
DONDE:
L = (6 DT) – ½ (PULG).
T = ESPESOR DEL PRIMER ANILLO (PULG).
H = MÁXIMO NIVEL DE LÍQUIDO (PIES).
DISEÑO DE LA PARED
METODO DEL APENDICE “A”
EL MÉTODO DE CALCULO DEL APÉNDICE “A” ES UN
PROCEDIMIENTO QUE UTILIZA UN ESFUERZO
ADMISIBLE FIJO, OBTENIÉNDOSE ESPESORES
MAYORES QUE PARA LOS OTROS MÉTODOS; PERO LAS
INSPECCIONES RADIOGRÁFICAS SON MENOS
EXIGENTES.
SU APLICACIÓN ES RECOMENDABLE PARA TANQUES
DE PEQUEÑA CAPACIDAD DONDE EL COSTO DE
INSPECCIÓN PUEDE SER SIGNIFICATIVO (CRITERIO
GENERAL DIÁMETROS MENORES DE 15MTS).
DISEÑO DE LA PARED
CARGAS DE VIENTO LA PARED DEL TANQUE ESTÁ
PROPENSA A PANDEO POR LA
ACCIÓN DEL VIENTO TANTO EN EL
MOMENTO DE LA CONSTRUCCIÓN
COMO DURANTE SU OPERACIÓN.
PARA PREVENIR ESTO SE DEBEN
USAR AROS RIGIDIZADORES.
EL API-650 ESTABLECE EN EL
PUNTO 3.9.7 UN PROCEDIMIENTO
PARA COMPROBAR SI LOS AROS
RIGIDIZADORES SON REQUERIDOS.
DISEÑO DE LA PARED
OTRAS CARGAS CARGAS DE TUBERÍAS
EL APÉNDICE “P” DEL API-650 ESTABLECE LOS PROCEDIMIENTOS
PARA EL CALCULO DE LAS CARGAS EXTERNAS ADMISIBLES
SOBRE LA PARED DEL TANQUE EN LAS ABERTURAS O
CONEXIONES (BOQUILLAS) INDUCIDAS POR LOS SISTEMAS DE
TUBERÍAS QUE LLEGAN A EL.
ASENTAMIENTOS
LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES QUE OCURREN BAJO EL
PERÍMETRO DE APOYO DE LA PARED DEL TANQUE, TRAEN COMO
CONSECUENCIA PANDEOS DE LA PARED Y CONCENTRACIÓN DE
ESFUERZOS EN LAS JUNTAS PARED-TECHO-FONDO
DISEÑO DE FONDO
LOS FONDOS DE LOS TANQUES SON HECHOS DE
PLANCHAS DE ACERO DE UN ESPESOR MÍNIMO DE 6mm,
EXCLUYENDO EL SOBRE ESPESOR POR CORROSIÓN. EL
API-650 RECOMIENDA EL USO DE PLANCHAS CON UN
ANCHO IGUAL O SUPERIOR A 1800mm, Y SU
DISTRIBUCIÓN O ARREGLO DEBE SER TAL QUE EN
NINGÚN CASO LA DISTANCIA ENTRE UN NODO Y LA
PARED DEL TANQUE SEA MENOR DE 305mm.
LA PROYECCIÓN MÍNIMA DEL BORDE EXTERIOR DEL
FONDO ES DE 25.4mm..
DISEÑO DEL FONDO
ARREGLO
ARREGLO TIPICO DE PLANCHAS DE FONDO
DISEÑO DEL FONDO
PLACA ANULAR
PARA DISMINUIR EL EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN
DE ESFUERZOS EN LA JUNTA PARED-FONDO, EL API-650
EN EL PUNTO 3.5 RECOMIENDA EL USO DE UNA PLACA
ANULAR DEBAJO DE LA PARED DEL TANQUE. CON
ESTA SE REDUCE EL EFECTO DE LOS ASENTAMIENTOS
DIFERENCIALES AL IGUAL QUE SE AUMENTA LA
RESISTENCIA AL MOMENTO DE VOLCAMIENTO
INDUCIDO POR LAS CARGAS SÍSMICAS.
DISEÑO DEL FONDO
PLACA ANULAR - ARREGLO
ARREGLO TIPICO DE LA PLACA ANULAR DE FONDO.
DISEÑO DEL FONDO
PLACA ANULAR – CRITERIOS (1)
CRITERIOS PARA SU USO:
CUANDO EL MATERIAL DE LA PARED PERTENECE A LOS
GRUPOS IV, IVA, V O VI EN LA TABLA 3-2 DEL API-650.
DIÁMETRO SUPERIOR A 30480mm Y TEMPERATURA DE
OPERACIÓN MAYOR DE 93.3°C.
DIÁMETRO MAYOR DE 45720mm.
DIÁMETRO MAYOR DE 15240mm Y UN ASENTAMIENTO
ESPERADO SUPERIOR A 51mm (2PULG).
DISEÑO DEL FONDO
PLACA ANULAR – CRITERIOS (2)
ESPESORES MINIMOS (API-650 / TABLA 3.1)
≤ 1900 ≤ 2100 ≤ 2300 ≤ 2500
T1 ≤ 19,00 6 6 7 9
19,00 < T1 ≤ 25,00 6 7 10 11
25,00 < T1 ≤ 32,00 6 9 12 14
32,00 < T1 ≤ 38,00 8 11 14 17
38,00 < T1 ≤ 45,00 9 13 16 19
ESPESOR POR PROEBA HIDROSTATICA EN EL
PRIMER ANILLO DE LA PARED EN Kg/cm2ESPESOR NOMINAL DEL PRIMER
ANILLO DE LA PARED EN
mm.
DISEÑO DEL FONDO
PLACA ANULAR –PDVSA-F-201-PRT
SELECCIÓN DEL ANCHO RADIAL
(PDVSA-F-201-PRT)
50,8 mm
152,4 mm
304,8 mm
API-650 PUNTO 3.5.2
609,6
914,4 1828,8
MAXIMO ACENTAMIENTO
ESPPERADO EN LA PARED DIAMETRO DEL TANQUE
DESDE 15240 mm. HASTA 45720
DIAMETRO DEL TANQUE
DESDE 15240 mm. HASTA 45721
609,6
914,4
PROYECCION INTERIOR DE LA PLACA DE SOPORTE
ANULAR EN mm.
NOTAS:
1) NO REQUERIMIENTOS ESPECIALAS PARA TANQUES DE DIAMETRO MENOR A 15240 mm
2) SI EL ACENTAMIENTO EXEDE DE 304.8 mm EL TERRENO DEBERA SER MEJORADO
3) LAS PLANCHAS DEL FONDO SERAN SOLDADAS CON DOS PASADAS. EFICIENCIA DE LAS JUNTAS 70%
DISEÑO DEL TECHO
TIPOS
TECHOS FIJOS
SOPORTADOS
AUTO
SOPORTADOS
CONICOS
DOMO ó PARAGUA
TECHOS FLOTANTES
CUBIERTA INTERNA FLOTANTE
DOBLE CUBIERTA EXTERNA
CUBIERTA SIMPLE EXTERNA
DISEÑO DEL TECHO
TIPOS DE TANQUES
Techo
Fijo
Techo
Flotante
Interno
Techo
Flotante
Externo
APLICACIÓN DE TECHOS FIJOS
LÍQUIDOS COMBUSTIBLE CLASE IIIA: LÍQUIDOS
CON PUNTO DE INFLAMACIÓN MAYOR O IGUAL A
60°C (140°F)
LÍQUIDOS COMBUSTIBLE CLASE IIIB: LÍQUIDOS
CON PUNTO DE INFLAMACIÓN MAYOR O IGUAL A
93.3°C (200°F)
APLICACIÓN DE TECHOS FLOTANTES
LÍQUIDOS COMBUSTIBLES CLASE II: LÍQUIDOS CON PUNTO
DE INFLAMACIÓN MAYOR O IGUAL A 37.8°C (100°F) Y
MENOR QUE 60°C (140°F)
LÍQUIDOS INFLAMABLES CLASE I: LÍQUIDOS CON PUNTO
DE INFLAMACIÓN MENOR QUE 37.8°C (100°F)
PRODUCTOS CON PROPENSOS A “BOIL OVER” QUE SE
REQUIERAN ALMACENAR EN TANQUES MAYORES DE
45MTS DE DIÁMETRO.
PRODUCTOS ALMACENADOS A TEMPERATURAS QUE ESTÉN
A MENOS DE 15°F DE SU TEMPERATURA DE INFLAMACIÓN.
APLICACIÓN DE TECHOS FLOTANTES
LIMITACIÓN IMPORTANTE: LA PRESIÓN DE VAPOR VERDADERA DEL
PRODUCTO ALMACENADO A LA TEMPERATURA MAXIMA
DE OPERACIÓN ESTA LIMITADA A 11 PSI PARA TANQUES DE
TECHO FLOTANTE.
DISEÑO DEL TECHO
CÓNICO AUTO SOPORTADO CÓNICO AUTO-SOPORTADO
SUPERFICIE DE UN CONO RECTO APOYADO ÚNICAMENTE EN EL
PERÍMETRO.
EL ÁNGULO DE INCLINACIÓN CON RESPECTO A LA HORIZONTAL
PUEDE TENER UN MÁXIMO DE 37° Y UN MÍNIMO DE 9.5°.
EL ESPESOR MÁXIMO PERMITIDO PARA LA CUBIERTA ES DE 13MM
INCLUIDO EL SOBRE-ESPESOR POR CORROSIÓN, PERO EN
NINGÚN CASO PODRÁ SER MENOR DE 5MM.
EL CALCULO DEL ESPESOR DE LA CUBIERTA PUEDE
REALIZARSE CON LA ECUACIÓN INDICADA EN EL PUNTO 3.10.5.1
DEL API-650.
DISEÑO DEL TECHO
DOMO AUTO SOPORTADO DOMO AUTO-SOPORTADO
SUPERFICIE DE UN CASQUETE ESFÉRICO
APOYADO ÚNICAMENTE EN EL PERÍMETRO.
EL RADIO DE CURVATURA DEL TECHO DEBE
ESTAR ENTRE 0.8 Y 1.2 VECES EL DIÁMETRO
NOMINAL DEL TANQUE.
EL ESPESOR MÁXIMO PERMITIDO PARA LA
CUBIERTA ES DE 13MM INCLUIDO EL SOBRE-
ESPESOR POR CORROSIÓN, PERO EN NINGÚN
CASO PODRÁ SER MENOR DE 5MM.
EL CALCULO DEL ESPESOR DE LA CUBIERTA
PUEDE REALIZARSE CON LA ECUACIÓN
INDICADA EN EL PUNTO DE 3.10.6.1 DEL API-
650.
DISEÑO DEL TECHO
CÓNICO SOPORTADO (1)
CÓNICO – SOPORTADO
1. PENDIENTE MÍNIMA 1/16 PARA DRENAJE ADECUADO.
2. LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES (CORREAS Y VIGAS) DEBEN SER
DISPUESTOS DE MANERA QUE LAS COLUMNAS SOPORTEN
APROXIMADAMENTE LA MISMA CARGA.
3. LAS PLANCHAS ESTÁN
COLOCADAS DIRECTAMENTE
SOBRE LAS CORREAS SIN SER
UNIDAS A ELLAS Y SOLDADAS
A SOLAPE ENTRE SÍ.
DISEÑO DEL TECHO
CÓNICO SOPORTADO (2) CÓNICO – SOPORTADO
4. LAS CORREAS SE UBICAN
RADIALMENTE CON UN
ESPACIAMIENTO MÁXIMO DE 610 PI
MM (2 PI FT) EN EL ANILLO
EXTERIOR MEDIDO A LO LARGO DE
LA CIRCUNFERENCIA, EL
ESPACIAMIENTO EN ANILLOS
INTERNOS NO DEBE EXCEDER 1677
MM (5FT).
EN ZONAS SUJETAS A SISMO SE
PODRÍAN COLOCAR BARRAS
RIGIDIZADORAS (3/4” DIAM) ENTRE
LAS CORREAS DEL ANILLO
EXTERIOR. ESTO PUEDE SER
OMITIDO CUANDO SE USAN
CORREAS CON SECCIONES I O H.
DISEÑO DEL TECHO
CÓNICO SOPORTADO (3) CÓNICO – SOPORTADO
5. LAS VIGAS FORMAN UN POLÍGONO REGULAR Y DEBEN SER
EMPERNADAS A LAS COLUMNAS PARA EVITAR LA FLEXIÓN POR EL
ASENTAMIENTO DIFERENCIAL DEL SUELO.
LAS VIGAS ESTÁN SOPORTADAS LATERALMENTE POR LAS CORREAS.
6. LAS ALAS DE COMPRESIÓN DE LAS CORREAS SE CONSIDERAN
LATERALMENTE SOPORTADAS DEBIDO A LA FRICCIÓN CON LAS
PLANCHAS DE LA CUBIERTA CON LAS SIGUIENTES EXCEPCIONES.
* ARMADURAS Y UNIONES DE ALMA ABIERTA SE USAN COMO CORREAS.
* CORREAS CON ALTURA MAYOR DE 15 INCHES.
* CORREAS CON PENDIENTE MAYORES A 1/6.
DISEÑO DEL TECHO
CÓNICO SOPORTADO (4) CÓNICO – SOPORTADO
7. LAS COLUMNAS SON DISEÑADAS CON UN MÁXIMO DE RELACIÓN DE
ESBELTEZ DE 180. SE APOYAN SOBRE UNA BASE DE ACERO
ESTRUCTURAL QUE DESCANSA DIRECTAMENTE SOBRE LAS
PLANCHAS DEL FONDO. EL TAMAÑO DE ESTA BASE SE DETERMINA
TOMANDO EN CUENTA LA CARGA QUE ACTÚA SOBRE LA COLUMNA Y
LA RESISTENCIA ADMISIBLE DEL SUELO.
DOS TIPOS DE BASE SON FRECUENTEMENTE UTILIZADAS: UNA
CIRCULAR HECHA DE PLANCHAS DE ACERO (VER FIGURA) USADA
PARA COLUMNAS DE SECCIÓN TABULAR, Y OTRA EN FORMA DE “H”
FABRICADA CON PERFILES ESTRUCTURALES “U” Y “L” (VER FIGURA)
PARA LAS COLUMNAS DE SECCIÓN “UC”.
8. LOS ESFUERZOS ADMISIBLES PARA CADA ELEMENTO SON
DETERMINADOS DE ACUERDO AL API-650. PUNTO 3.10.3
DISEÑO DEL TECHO
CONICO SOPORTADO - ARREGLO ARREGLO TIPICO ESTRUCTURA TECHO SOPORTADO
DISEÑO DEL TECHO
CÓNICO SOPORTADO - CÁLCULO CONICO – SOPORTADO
MODELO BASICO PARA EL CACULO DE LAS CORREAS
DISEÑO DEL TECHO
FLOTANTE - CUBIERTA SIMPLE
ESTE TIPO DE TECHO ESTÁ CONSTITUIDO POR UNA CUBIERTA SIMPLE
Y UN PONTÓN PERIFÉRICO DIVIDIDO EN DOS CÁMARAS DE
FLOTACIÓN. SU DISEÑO ES DE ACUERDO AL APÉNDICE “C” DEL API-
650. LOS CRITERIOS PRINCIPALES PARA SU DISEÑO SON:
EL VOLUMEN DEL PONTÓN DEBE SER CAPAZ DE MANTENER A
FLOTE EL TECHO SOBRE UN LÍQUIDO DE GR=0.7 CON LA
CUBIERTA CENTRAL Y DOS COMPARTIMIENTOS ADYACENTES
PERFORADOS.
EL TECHO DEBE MANTENERSE A FLOTE Y ESTRUCTURALMENTE
ESTABLE ANTE LA ACUMULACIÓN DE DIEZ PULGADAS (10PULG)
DE AGUA EN LA CUBIERTA CENTRAL.
CARGA VIVA DE DISEÑO DE 122 KG/M2.
DISEÑO DEL TECHO
FLOTANTE – DOBLE CUBIERTA
ESTE TIPO DE TECHO ESTÁ CONSTITUIDO POR DOS
CUBIERTAS PARALELAS DONDE EL ESPACIO EXTERIOR
ESTÁ SECCIONADO EN DOS CÁMARAS DE FLOTACIÓN, DE
MANERA DE GARANTIZAR LA FLOTABILIDAD DEL TECHO
EN CASO QUE DOS COMPARTIMIENTOS ADYACENTES
ESTÉN PERFORADOS, CONSIDERANDO UNA GRAVEDAD
ESPECÍFICA DE 0.7.
SU APLICACIÓN SE RECOMIENDA PARA TANQUES
MAYORES DE 90mts DE DIÁMETRO.
• CARGA VIVA DE DISEÑO DE 122 Kg/m2.
DISEÑO DEL TECHO
FLOTANTE - ACCESORIOS
ACCESORIOS
• DRENAJE PRINCIPAL.
• VENTEOS.
• DRENAJES DE EMERGENCIA.
• SOPORTES.
• ESCALERA DE ACCESO.
• SELLOS.
• BOCAS DE VISITA.
• BOCA DE AFORO.
• POSTE GUÍA O SISTEMA ANTI-ROTACIÓN.
DISEÑO DEL TECHO
CUBIERTA INTERNA FLOTANTE
LOS REQUERIMIENTOS MÍNIMOS
PARA EL DISEÑO DE CUBIERTAS
INTERNAS FLOTANTES ESTÁN
INDICADOS EN EL APÉNDICE “H”
DEL API-650. RESUMIENDO LO
MÁS IMPORTANTE TENEMOS:
LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE DISEÑO DEBE SER 0.7
CUANDO GR ES MAYOR DE ESTE VALOR, PERO
CUANDO GR<0.7 DEBE USARSE EL VALOR REAL.
EL VOLUMEN DE FLOTACIÓN DEBE SER CAPAZ DE
SOPORTAR DOS (2) VECES EL PESO MUERTO DEL
TECHO.
LOS MATERIALES A USAR DEBEN SER: ACERO AL
CARBONO, ALUMINIO, ACERO INOXIDABLE Y
PLÁSTICO.
ESTABILIDAD SÍSMICA
LA ESTABILIDAD SÍSMICA DE LOS TANQUES PUEDE COMPROBARSE DE
ACUERDO AL APÉNDICE “E” DEL API-650, DONDE EL MOMENTO DE
VOLCAMIENTO ES CALCULADO DE ACUERDO A LA ECUACIÓN
INDICADA EN 3.1.
EL PESO DE LA PARED MÁS LA PORCIÓN DE LÍQUIDO ADYACENTE A
ÉSTA (EN TANQUES NO ANCLADOS) O EL ANCLAJE PROVEEN UNA
RESISTENCIA AL MOMENTO DE VOLCAMIENTO EN LA PARTE MÁS BAJA
DE LA PARED ÉSTE PUEDE DETERMINARSE DE ACUERDO AL PUNTO
E.4.1 DEL API-650.
PARA DETERMINAR SI EL TANQUE ES ESTABLE DEBEN VERIFICARSE
LOS ESFUERZOS DE COMPRENSIÓN EN LA JUNTA PARED-FONDO Y ESTO
SE HACE DE ACUERDO AL PUNTO E.5 DEL API-650. ESTE VALOR DEBE
SER COMPARADO CON EL ESFUERZO ADMISIBLE DE COMPRENSIÓN.
INESTABILIDAD SÍSMICA
CÓMO ELIMINARLA?
CONSIDERAR EL USO DE UNA PLACA ANULAR DE FONDO SÍ
LA MISMA NO HA SIDO COLOCADA. DE LO CONTRARIO
INCREMENTAR SU ESPESOR BAJO LAS LIMITACIONES DE LOS
PUNTOS E.4.1. Y E.4.2.
INCREMENTAR EL ESPESOR DE LAS PLANCHAS DEL PRIMER
ANILLO DE LA PARED.
CAMBIAR LA PROPORCIÓN DEL TANQUE, INCREMENTANDO
EL DIÁMETRO Y DISMINUYENDO LA ALTURA.
ANCLAR LA PARED A UN ANILLO DE FUNDACIÓN.
COMBINAR LAS OPCIONES ANTERIORES.
PRESION INTERNA
APENDICE F
LOS TANQUES DE TECHO FIJO ESTÁN LIMITADOS A UNA
PRESIÓN MÁXIMA DE 1700mm H20 (2.5 PSIG).
LOS REQUISITOS ADICIONALES QUE DEBEN CUMPLIRSE
ESTÁN INDICADOS EN EL APÉNDICE “F” DEL API-650. QUE EN
RESUMEN SON:
PRESIÓN MÁXIMA DE DISEÑO: ES LA PRESIÓN MÁXIMA QUE
PUEDE ALCANZAR EL TANQUE SIN QUE SE GENEREN
ESFUERZOS DE TRACCIÓN EN LA UNIÓN SOLDADA ENTRE
LA PARED Y EL FONDO. SI LA PRESIÓN DE DISEÑO EXCEDE
ESTE VALOR LA PARED DEL TANQUE NECESITA SER
ANCLADA.
PRESION INTERNA
JUNTA PARED-TECHO
ÁREA DE COMPRESIÓN JUNTA PARED-TECHO:
EL CÁLCULO DEL ÁREA REQUERIDA PARA LA JUNTA PARED TECHO DEBE
CALCULARSE DE ACUERDO AL PUNTO F.5 DEL API-650 USANDO LOS DETALLES
TÍPICOS INDICADOS EN LA FIG. F-1. LOS TAMAÑOS MÍNIMOS DE LOS ÁNGULOS
DE TOPE SE MUESTRAN EN EL PUNTO 3.1.5.9. APARTE “E”.
PRESION DE FALLA
VENTEO
PRESIÓN DE FALLA:
LA PRESIÓN DE LA JUNTA PARED TECHO ES AQUELLA EN LA
CUAL EL ESFUERZO SOBRE LA JUNTA SE IGUALA AL ESFUERZO
ADMISIBLE DEL MATERIAL. SU CALCULO ES REALIZADO
MEDIANTE UNA FÓRMULA APROXIMADA INDICADA EN EL
PUNTO F.6.
VENTEO
LOS TANQUES DEBEN SER PROVISTOS DE SISTEMAS DE VENTEO
TANTO PARA CONDICIONES DE OPERACIÓN NORMAL COMO DE
EMERGENCIA. LAS CAPACIDADES REQUERIDAS DEBEN SER
CALCULADAS DE ACUERDO AL API-2000.
REQUERIMIENTOS DE ANCLAJE
LOS TANQUES PUEDEN REQUERIR SER ANCLADOS POR LOS
SIGUIENTES FACTORES:
PRESIÓN INTERNA (PUNTO F.7 DEL API-650)
SISMO (PUNTOS E.5.2 Y E.6 DEL API-650)
VIENTO.
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
SI LA TEMPERATURA DE DISEÑO DEL METAL
SOBREPASA LOS 93.3°C, LOS VALORES DE RESISTENCIA
MÍNIMA A LA FLUENCIA Y MÓDULO DE ELASTICIDAD
PARA EL CÁLCULO DE CUALQUIER COMPONENTE DEL
TANQUE, DEBEN SER CORREGIDOS DE ACUERDO A
LOS REQUERIMIENTOS INDICADOS POR EL API-650 EN
EL APÉNDICE “M”.
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
BORDES DE PLANCHAS
1. ACABADO DE BORDES DE LAS PLANCHAS
LOS BORDES DE LAS PLANCHAS PUEDEN PREPARARSE POR
CIZALLADO, MECANIZADO, CINCELADO U OXICORTE. EL USO
DE CIZALLADO SE LIMITA HASTA PLANCHAS DE 3/8PULG
PARA JUNTAS A TOPE Y A 5/8PULG PARA JUNTAS A SOLAPE.
CUANDO SE USAN LAS PLANCHAS CON LOS BORDES TAL
COMO VIENEN DESPUÉS DE LA LAMINACIÓN PARA LA
FABRICACIÓN DEL FONDO DE LOS TANQUES, SE HAN
DETECTADO PROBLEMAS, PUES ELLO CONTRIBUYE A UNA
POBRE CALIDAD DE LA SOLDADURA QUE FALLAN CON EL
ASENTAMIENTO DEL FONDO.
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
TOLERANCIAS TALLER 2. PLANCHAS DE LA PARED
EL API-650 ESTABLECE LAS TOLERANCIAS DE LAS DIMENSIONES DE
LAS PLANCHAS PARA FABRICAR LA PARED.
TOLERANCIAS PARA LARGO Y ANCHO + - 1/16”.
TOLERANCIAS PARA LAS DIAGONALES +-1/8”.
3. ASPECTOS A INSPECCIONAR DURANTE LA FABRICACIÓN EN TALLER
ACABADO DE LAS PLANCHAS, REVISIÓN DE PRUEBAS DE IMPACTO,
ESPESORES, DIMENSIONES Y TOLERANCIAS.
SOLDADURA Y ALIVIO DE TENSIONES EN LAS BOCAS DE LIMPIEZA.
PREPARACIÓN DE BORDES DE ACUERDO A LOS PROCEDIMIENTOS
DE SOLDADURA.
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
PRUEBA BOQUILLAS / SOLDADURA
4. PRUEBAS DE LAS BOQUILLAS
DESPUÉS DE SOLDADAS A LA PARED DEL TANQUE LAS
CHAPAS DE REFUERZO DE LAS BOQUILLAS, DEBERÁN SER
PROBADAS CON AIRE COMPRIMIDO Y CON UNA ESPUMA DE
JABÓN.
5. PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA
EL API-650 EXIGE QUE LOS PROCEDIMIENTOS DE
SOLDADURA Y LOS SOLDADORES SERÁN CALIFICADOS DE
ACUERDO AL CÓDIGO ASME DE RECIPIENTES A PRESIÓN. A
DEMÁS ES CONVENIENTE REALIZAR PRUEBAS DE IMPACTO
PARA CALIFICAR LOS PROCEDIMIENTOS (VER SECCIÓN 7 DEL
API-650)
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
ALINEACIÓN DE PLANCHAS
6. ALINEAMIENTO DE LAS JUNTAS
SE DEBE VERIFICAR LA SEPARACIÓN MÍNIMA ENTRE NODOS
QUE NO DEBE SER MENOR DE 305MM.
TOLERANCIAS DE ALINEACIÓN:
VERTICAL: EL VALOR MAYOR ENTRE EL 10% DEL
ESPESOR DE LA PLANCHA Ó 1/16PULG.
HORIZONTAL: EL MENOR VALOR ENTRE EL 20% DEL
ESPESOR DE LA PLANCHA Ó 1/8PULG.
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
DISTORSIÓN EN JUNTAS
7. TOLERANCIAS PARA SALIENTES Y HENDIDURAS
DESVIO DE PLOMADA
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
RADIOGRAFIAS / REDONDES
8. INSPECCIÓN RADIOGRÁFICA
LAS EXIGENCIAS DE INSPECCIÓN RADIOGRÁFICA ESTÁN
INDICADAS EN LA SECCIÓN 6 DEL API-650.
LAS SOLDADURAS A TOPE DE LA PLACA ANULAR DE FONDO
DEBERÁN SER RADIOGRAFIADAS AL 100% Ó SERÁN
INSPECCIONADAS CON PARTÍCULAS MAGNÉTICAS.
9. TOLERANCIAS PARA LA DESVIACIÓN DE LA FORMA
CILÍNDRICA DE LA PARED.
DIAMETRO DEL TANQUE TOLERANCIA DEL RADIO
(mm)
MENOR DE 36 mts +/- 12.7 mm
DE 36 A 64 mts +/- 25.4 mm
MAYOR DE 64 mts +/- 38.1 mm
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
PRUEBAS DEL FONDO
10.PRUEBAS DEL FONDO
LAS SOLDADURAS DEL FONDO
DEBERÁN SER PROBADAS
MEDIANTE UNA CAJA DE VACÍO CON
UNA VENTANA DE VIDRIO EN UN
EXTREMO. EL EXTREMO ABIERTO SE
SELLA CON UNA EMPACADURA A LA
SUPERFICIE DEL FONDO Y SE APLICA
ESPUMA DE JABÓN EN LAS
COSTURAS PARA LUEGO PRODUCIR
EL VACÍO EN LA CAJA.
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
PRUEBAS DEL TECHO
11. PRUEBAS DEL TECHO
EL API-650 EXIGE QUE LAS PRUEBAS DE LOS TECHOS
FIJOS SE HAGAN UTILIZANDO AIRE A PRESIÓN DESDE A
DENTRO O POR VACÍO EXTERNO APLICADO A LAS
COSTURAS. LAS COSTURAS EN LAS CHAPAS DEL TECHO
FLOTANTE DEL TANQUE DEBERÁN SER PROBADAS CON
ACEITE PENETRANTE O POR UNO DE LOS MÉTODOS
PARA TANQUES DE TECHO FIJO. LOS TECHOS
FLOTANTES TAMBIÉN DEBERÁN INSPECCIONARSE POR
FUGAS / FILTRACIONES DURANTE LA PRUEBA DE
FLOTACIÓN.
FABRICACIÓN, MONTAJE E INSPECCIÓN
PRUEBA HIDROSTÁTICA
11. PRUEBA HIDROSTATICA
EL TANQUE DEBE SER PROBADO
HIDROSTÁTICAMENTE Y SU LLENADO DEBE SER
GRADUAL DE MANERA QUE SE PUEDAN DETECTAR
A TIEMPO FUGA, ASENTAMIENTO DE LA
FUNDACIÓN O CUALQUIER OTRO PROBLEMA. LAS
ALTURAS DE LLENADO ESTÁN INDICADAS EN EL
API-650.
