1 Introducción a API 650 , Diseño de tanques de almacenamiento

Summary

El script detalla la importancia de los tanques de almacenamiento en las plantas industriales y su función fundamental para almacenar grandes volúmenes de fluidos a bajo costo. Se discuten los diferentes tipos de tanques y sus usos específicos, como el almacenamiento de petróleo, gas natural, agua y otros productos. Se mencionan las características clave de los tanques, como su construcción en situ debido a su tamaño y los componentes fundamentales como el techo, la pared y el fondo. El estándar API 653 es esencial para la inspección y la aplicación de buenas prácticas en la construcción y el diseño de tanques. El código API 650 del Instituto Americano del Petróleo establece los requisitos mínimos para el diseño, fabricación y inspección de tanques de acero soldado, destacando la importancia de cumplir con estos estándares para evitar desastres que afecten a las personas. Además, se exploran los distintos tipos de techos de tanque, como los techos fijos y los techos flotantes, y sus aplicaciones en función del proceso y el emplazamiento. El diseño de los tanques debe tener en cuenta una amplia variedad de factores, incluidos la presión, la temperatura, las cargas y las condiciones ambientales. El texto también aborda los materiales adecuados para la fabricación de tanques y los métodos para determinar el espesor de las paredes y fondos de los tanques, destacando la importancia de la seguridad y la calidad en el diseño y la construcción de estos equipos.

Takeaways

• 🚀 Los tanques de almacenamiento son el dispositivo más común para almacenar fluidos y varían en tipos para adaptarse a una amplia gama de productos.
• 💼 Los tanques sirven para almacenar grandes volúmenes de fluidos a bajo costo, funcionando como un 'pulmón' entre distintas etapas del proceso.
• 🏗️ Los componentes fundamentales de un tanque de almacenamiento incluyen el techo, la pared del tanque y el fondo.
• 📏 El estándar API 653 es utilizado para realizar verificaciones como la verticalidad, el asentamiento diferencial y la cimentación del tanque.
• 🛡️ Los códigos de diseño, como el estándar PI 650, son esenciales para evitar desastres y están basados en experiencias y buenas prácticas.
• 🔍 Los tanques de baja presión, según el código API 650, operan con compresiones internas de hasta 18 kilopascales y están diseñados para almacenar fluidos líquidos.
• ⛓️ La sección de materiales, diseño y fabricación son aspectos claves en el proceso de diseño mecánico de un tanque de almacenamiento.
• 🏢 Los techos de tanque tienen distintas configuraciones como cónico, tipo Domo y tipo sombrilla, y pueden ser autos soportados o soportados mediante estructura.
• 🌊 Los techos flotantes son estructuras metálicas que flotan sobre el líquido almacenado y se dividen en internos y externos, con cada uno teniendo sus propios beneficios y usos.
• 💧 Los tanques con techo flotante interno previenen la contaminación del fluido y son más ligeros, mientras que los externos son adecuados para grandes dimensiones y son generalmente menos costosos.
• ⚙️ La definición de las condiciones de diseño es crucial y abarca múltiples requerimientos, incluyendo presión, temperatura, cargas, nivel de líquido y capacidades del tanque.

Q & A

¿Para qué se utilizan los tanques de almacenamiento?

Los tanques de almacenamiento se usan para almacenar grandes volúmenes de fluidos a bajo costo. Sirven como un pulmón entre distintas etapas del proceso y son de fácil construcción.

¿Qué estándar se menciona en el script para la inspección y reparación de tanques de almacenamiento?

El estándar API 653 se menciona en el script como el estándar para la inspección y reparación de tanques de almacenamiento.

¿Qué tipo de tanques de almacenamiento son los más utilizados en la industria?

Los tanques de techo fijo son los más utilizados en la industria para el almacenamiento de un gran número de productos, generalmente fluidos no volátiles a temperaturas cercanas a la ambiente.

¿Cuáles son las tres configuraciones de techos aceptadas por el código API 650?

Las tres configuraciones de techos aceptadas por el código API 650 son: techo cónico, techo tipo Domo y techo tipo sombrilla.

¿Qué son los techos flotantes y para qué sirven?

Los techos flotantes son estructuras metálicas circulares provistas de una capacidad de flotación gracias a los pontones incluidos en la estructura. Sirven para eliminar la cámara de aire entre el nivel del líquido y el techo fijo del tanque.

¿Cuáles son las diferencias entre los techos flotantes externos e internos?

Los techos flotantes externos están en contacto con el medio ambiente, mientras que los internos no lo están. Los techos internos previenen la contaminación del fluido y son más adecuados para tanques de grandes dimensiones, mientras que los externos son generalmente menos costosos.

¿Qué estándar establece los requerimientos mínimos para el diseño, la fabricación y la inspección de tanques fabricados con chapas de acero soldadas?

El estándar PI 650 establece los requerimientos mínimos para el diseño, la fabricación, los materiales y la inspección de tanques fabricados con chapas de acero soldadas.

¿Cómo se divide el código API 650 del Instituto Americano del Petróleo?

El código API 650 se divide en dos grandes apartados: el de requerimientos obligatorios, que incluye el alcance, definiciones y contenidos principales, y el apartado de anexos que es un compendio de buenas prácticas, recomendaciones y ejemplos.

¿Qué son los techos autosoportados y cómo se diferencian de los techos soportados?

Los techos autosoportados son un conjunto de chapas soldadas que son capaces de sostenerse sin ningún elemento estructural y solo están soportadas por la pared del tanque. Los techos soportados, por otro lado, utilizan una estructura para soportar las chapas del techo, generalmente debido al peso de las chapas y las cargas externas.

¿Qué son los techos de cubierta simple y cómo están compuestos?

Los techos de cubierta simple consisten en una cubierta central plana rodeada por pontones flotadores que se dividen radialmente en compartimentos. La cubierta central está formada por una membrana compuesta por chapas de acero solapadas y soldadas.

¿Cómo se determinan las condiciones de diseño para los tanques de almacenamiento?

Las condiciones de diseño para los tanques de almacenamiento se determinan considerando factores como la presión y la temperatura, la temperatura ambiente, la temperatura del fluido, las cargas internas y externas, el nivel de líquido, la capacidad del tanque, el diámetro, la altura neta, y las consideraciones de fabricación.

Outlines

00:00

😀 Introducción a la Inspección y Reparación de Tanques de Almacenamiento

Este primer párrafo presenta la importancia de los tanques de almacenamiento en las plantas industriales. Se discuten los conceptos fundamentales para entender las lecciones subsiguientes, destacando que los tanques son los dispositivos más utilizados para almacenar fluidos, como petróleo, butano, propano, solventes y agua. Los tanques tienen múltiples usos, incluyendo actuar como un 'pulmón' entre etapas del proceso y su construcción es generalmente fácil y se realiza en el lugar debido a su tamaño. Se mencionan componentes clave del tanque, como el techo, la pared y el fondo, y se introduce el estándar API 653 para la inspección y el estándar PI 650 para el diseño, fabricación y materiales de tanques de acero soldado. Además, se describe la diferencia entre tanques de almacenamiento atmosféricos y de baja presión.

05:01

🏭 Tipos de Tanques y Diseño de Techos

El segundo párrafo se enfoca en los diferentes tipos de tanques y sus techos, dependiendo de los requerimientos del proceso y del emplazamiento. Se abordan los tanques de techo fijo, utilizados para productos no volátiles a temperaturas ambiente, y los tanques con techos flotantes, que se usan para productos que tienden a evaporar. Se describen las características de los techos fijos, incluyendo las formas como cónico, tipo Domo y tipo sombrilla, y los techos autosoportados y soportados. También se mencionan los tanques con techos flotantes internos y externos, sus ventajas y diseños específicos, y se concluye con la importancia del diseño de los techos en función de las dimensiones del tanque y las cargas que deben soportar.

10:03

🚿 Tanques con Techos Flotantes Internos y Contención de Contaminación

Este párrafo se centra en los tanques con techos flotantes internos, que se utilizan para reducir las emisiones de vapor y prevenir la contaminación del fluido. Se describe cómo estos techos no están en contacto directo con la atmósfera y son más ligeros en comparación con los techos flotantes externos. Se discuten los diferentes tipos de techos flotantes internos aceptados por el código API 650 y se destaca su uso en tanques pequeños y en áreas con altas cargas de precipitaciones y escombros. Además, se abordan los requerimientos de diseño para techos flotantes internos y se menciona la importancia de la ventilación para evitar la acumulación de gases explosivos.

15:05

📐 Condiciones de Diseño y Cálculo del Espesor de la Pared del Tanque

El cuarto párrafo explora la definición de las condiciones de diseño, que es fundamental para un diseño satisfactorio. Se abordan factores como la presión, la temperatura, las cargas internas y externas, y la capacidad del tanque. Se destaca la importancia de analizar las cargas antes del diseño, ya que influyen en la estructura del tanque. Se discuten los materiales que se pueden usar en la fabricación de tanques de almacenamiento según el código PI 650, y se mencionan los métodos aceptados para determinar el espesor de la pared del tanque, incluido el método del pie, que es el más utilizado debido a su simplicidad y conservaduría en los resultados.

20:07

⚙️ Diseño del Fondo del Tanque y Ensamblado

El penúltimo párrafo se enfoca en el diseño del fondo de los tanques de almacenamiento cilíndricos verticales, que generalmente están fabricados de chapas de acero soldadas. Se describen las diferentes formas en que se pueden unir las chapas del fondo, destacando las juntas solapadas como la opción más común debido a su facilidad de construcción y bajo costo. Se abordan los requisitos de diseño para las chapas del fondo, la importancia de prevenir deformaciones durante el soldado y la utilización de chapas anulares para disminuir el efecto de la concentración de esfuerzos en la junta pared-fondo. Se concluye con las recomendaciones del estándar API 650 en cuanto a los ensamblajes y las dimensiones mínimas de las chapas anulares.

25:09

🔩 Espesores Mínimos de las Chapas Anulares

El último párrafo no proporciona información detallada, ya que el contenido se interrumpe antes de que se pueda proporcionar un análisis exhaustivo. Sin embargo, se puede inferir que abordaría los espesores mínimos de las chapas anulares, un aspecto crucial en la construcción y el diseño de tanques de almacenamiento para garantizar la integridad estructural y la resistencia a las cargas aplicadas.

Keywords

💡Tanques de almacenamiento

Los tanques de almacenamiento son estructuras utilizadas para mantener grandes volúmenes de productos, particularmente fluidos, a bajo costo. Son fundamentales en la industria para almacenar una amplia variedad de materiales, desde petróleo y sus derivados hasta agua y otros líquidos. En el video, se discuten sus características y la importancia de su diseño y funcionamiento en plantas industriales.

💡Estándar API 653

El estándar API 653 es una guía que establece procedimientos para la inspección y la mantenimiento de los tanques de almacenamiento. Se menciona en el video como un código de diseño esencial para evitar desastres y asegurar la seguridad en la operación de los tanques, abarcando aspectos como la verticalidad, el asentamiento y la cimentación del tanque.

💡Código de diseño

Los códigos de diseño son conjuntos de reglas y directrices que incluyen experiencias y buenas prácticas para diseñar estructuras de manera segura y eficiente. En el contexto del video, los códigos de diseño son cruciales para prevenir accidentes y proteger a las personas y el entorno, tomando en cuenta factores como la presión y la temperatura operativas.

💡PI 650

El estándar PI 650 establece los requerimientos mínimos para el diseño, la fabricación y la inspección de tanques de almacenamiento fabricados con chapas de acero soldadas. Es fundamental para la construcción segura de tanques que almacenan fluidos líquidos y se alude en el video como un punto de referencia para la conformación de tanques de bajo presión.

💡Techos de tanques

Los techos de tanques son una parte crítica de la estructura del tanque, y su diseño varía según el tipo de tanque y las necesidades de almacenamiento. El video describe diferentes tipos de techos, como techos cónicos, techos tipo Domo y techos tipo sombrilla, y cómo estos afectan la funcionalidad y la estabilidad del tanque.

💡Techos flotantes

Los techos flotantes son una característica de diseño de los tanques de almacenamiento que permite al techo del tanque flotar sobre el líquido almacenado. Esto reduce las pérdidas por evaporación y, en el caso de techos flotantes internos, también previene la contaminación del fluido. El video menciona dos tipos: techos flotantes externos y techos flotantes internos, cada uno con sus ventajas y usos específicos.

💡Carga hidrostática

La carga hidrostática se refiere a la presión ejercida por un fluido estático sobre un contenedor, en este caso, el tanque de almacenamiento. Es un factor clave en el diseño de los tanques, ya que afecta el grosor y la estructura de las paredes y del fondo del tanque, como se discute en el video.

💡Soldadura

La soldadura es el proceso utilizado para unir las placas de metal en la construcción del tanque. El video destaca la importancia de la soldadura en la integridad estructural del tanque, y se menciona que las uniones soldadas son más resistentes que las chapas mismas, lo que tiene implicaciones en el diseño y en el cálculo del espesor de las paredes del tanque.

💡Capacidad de almacenamiento

La capacidad de almacenamiento hace referencia a la cantidad de producto que puede contener un tanque. Es un aspecto crucial al diseñar un tanque, ya que determina su tamaño y las dimensiones internas, y es uno de los factores que se consideran en el video al discutir los requerimientos de diseño.

💡Materiales de construcción

Los materiales de construcción son esenciales para la fabricación de tanques de almacenamiento. El video menciona varios materiales como acero, acero inoxidable y aluminio, y destaca la importancia de seleccionar el material adecuado basándose en las mejores prácticas y en las especificaciones del código API 650.

💡Cálculo del espesor de paredes

El cálculo del espesor de las paredes del tanque es un aspecto técnico crucial para garantizar la integridad y la seguridad del tanque. El video describe métodos como el 'método del pie' para determinar el espesor óptimo, teniendo en cuenta la presión hidrostática y otros factores de diseño.

Highlights

Los tanques de almacenamiento son los dispositivos más utilizados para almacenar fluidos en las plantas industriales.

Los tanques de almacenamiento son fundamentales para almacenar grandes volúmenes de productos a bajo costo.

Los tanques pueden ser de fácil construcción y generalmente trabajan a presiones cercanas a las atmosféricas.

El estándar API 653 es utilizado para realizar verificaciones como la verticalidad, el asentamiento diferencial y la cimentación del tanque.

El estándar PI 650 establece los requerimientos mínimos para el diseño, fabricación y inspección de tanques de acero soldado.

Los tanques de almacenamiento diseñados según el código API 650 son denominados atmosféricos o de baja presión.

Existen distintos tipos de techos de tanques que varían según los requerimientos del proceso y del emplazamiento.

Los tanques de techo fijo son empleados para el almacenamiento de productos no volátiles a temperaturas ambiente.

Los techos flotantes se utilizan para eliminar la cámara de aire entre el nivel del líquido y el techo fijo del tanque.

Los tanques con techo flotante interno previenen la contaminación del fluido y reducen las emisiones de vapor.

Los techos flotantes externos son menos costosos y adecuados para tanques de grandes dimensiones.

El diseño del techo y sus accesorios debe permitir el movimiento del techo sin dañar el cuerpo del tanque.

Los techos de cubierta simple y de cubierta doble tienen usos específicos y diseños que varían según el tamaño del tanque y las condiciones ambientales.

Los techos flotantes internos están diseñados para estar en contacto directo con el producto almacenado y requieren un adecuado ventilado a la atmósfera.

La definición de las condiciones de diseño es fundamental y puede ser más desafiante que el cálculo mecánico en sí.

Las cargas que influyen en el diseño de tanques incluyen el peso del fluido, las cargas sísmicas y la presión del viento.

El código API 650 no recomienda materiales específicos, sino que indica y lista los materiales adecuados para la construcción de tanques.

Existen varios métodos para determinar el espesor de la pared del tanque, incluyendo el método del pie, el método del punto de diseño variable y el análisis elástico.

El método del pie es el más utilizado debido a su simplicidad y conservaduría en los resultados.

Las chapas del fondo de los tanques pueden unirse mediante juntas solapadas, soldaduras de filete o juntas a tope.

Las chapas anulares se utilizan para disminuir el efecto de la concentración de esfuerzos en la junta pared-fondo.

Transcripts

Hola Estás viendo un vídeo

correspondiente a inspección y

reparación de tanques de almacenaje para

plantas industriales

los contenidos incluidos en esta lección

han sido diseñados para adquirir los

conceptos básicos fundamentales

necesarios para la resolución de las

siguientes lecciones

Estos son

[Música]

de todos los dispositivos usados para

almacenar fluidos los tanques de

almacenaje son los más usados los

distintos tipos de tanques son

utilizados para almacenar Gran variedad

de productos como por ejemplo petróleo

crudo y sus derivados butano propano

calicuado solventes etcétera incluso

para almacenar agua

para qué sirven los tanques de

almacenamiento

fundamentalmente para almacenar grandes

volúmenes a bajo coste algunas de sus

características son las siguientes

representan un pulmón entre las

distintas etapas del proceso

son de fácil construcción

trabajan a presiones cercanas a las

atmosféricas por lo general se fabrican

in situ debido a su gran tamaño

entre los distintos componentes de un

tanque de almacenaje podemos mencionar

los siguientes techo pared del tanque

fondo estos tres componentes son los

fundamentales de cualquier tanque de

almacenaje aunque también podemos

encontrar la vida contra vientos las

escaleras los accesorios

la soldaduras

de aquí en adelante vamos a mencionar

algunas de las verificaciones que se

deben realizar mediante la aplicación de

El estándar Api 653 Como por ejemplo la

verticalidad el asentamiento diferencial

o el asentamiento de borde y también por

supuesto la cimentación del tanque

el objeto de usar códigos de diseño es

evitar desastres que puedan afectar a

seres humanos por lo tanto los códigos

de diseño comprenden una serie de

experiencias y buenas prácticas

el estándar pi 650 establece los

requerimientos mínimos para el diseño la

fabricación los materiales y la

inspección de tanques fabricados con

chapas de acero soldadas

para que un tanque pueda diseñarse con

este estándar se deben cumplir los

siguientes puntos que se trate de un

tanquer para almacenar fluidos líquidos

el fondo tiene que estar soportado por

arena grava u hormigón la presión dentro

del tanque debe ser menor a 18

kilopascales

y la temperatura de operación tiene que

ser menor a 93 grados Celsius o

centígrados pudiendo elevarse el límite

hasta 260 grados centígrados si se

cumplen los requerimientos de la

apéndice m

antes de empezar a hablar de la

organización del código y los

requerimientos mínimos es conveniente

establecer las diferencias entre los

tipos de equipos para almacenamiento en

base al nivel de presión con el que

pueden operar

los tanques de almacenamiento diseñados

según el código Api 650 son también

denominados atmosféricos o de baja

presión ya que solo pueden operar

compresiones internas de hasta 18

kilopascales

el código Api 650 del Instituto

Americano del petróleo se divide en dos

grandes apartados el de requerimientos

obligatorios donde encontramos el

alcance definiciones y contenidos

principales y el apartado de anexos que

es un compendio de buenas prácticas

recomendaciones y ejemplos

los requerimientos obligatorios están

divididos en 10 secciones que abarcan el

proceso completo de la fabricación de un

tanque las acciones más importantes para

el diseño mecánico son

la sección de materiales

la sección de diseño y la sección de

fabricación

por otro lado el código ápice 650 tiene

27 anexos que cubren los diferentes

tipos de techos las consideraciones para

presión interior y exterior el diseño

sísmico y las cargas admisibles en

conexiones entre otras cosas

[Música]

[Música]

como se observa en la figura existen

distintos tipos de techos de tanques

dependiendo principalmente de los

requerimientos del proceso y del

emplazamiento

desde el punto de vista mecánico

necesitamos conocer la configuración del

tanque para poder diseñar los distintos

componentes y lo más importante para

determinar las cargas a ser soportadas

los tanques de techo fijo se emplean

para el almacenamiento de un gran número

de productos por lo general fluidos no

volátiles a temperaturas cercanas a la

temperatura ambiente se puede decir que

la mayor cantidad de aplicaciones en la

industria utilizan tanques de techo fijo

cuando el fluido será almacenado es un

producto que tiende a evaporarse a la

temperatura o operación del tanque se

genera una cámara de vapor o aire entre

el nivel del líquido y el techo fijo del

tanque para eliminar la cámara de aire

entre el nivel del líquido y el techo se

utilizan techo flotantes que descansan

sobre el líquido

los tanques de almacenamiento con techos

fijos se emplean para almacenar

productos no volátiles o de bajo

contenido de productos livianos no

inflamables como son el agua el diesel

el asfalto el petróleo crudo etcétera

los techos fijos pueden adoptar

distintas formas dependiendo de las

dimensiones del tanque del fluido hacia

el almacenado del material del tanque y

del proceso de fabricación entre otras

cosas

Las tres configuraciones aceptadas por

el código Api 650 son las siguientes

techo cónico techo tipo Domo y techo

tipo sombrilla

al mismo tiempo los techos pueden ser

soportados de la siguiente forma pueden

ser autos soportados o puede ser techos

soportados mediante estructura

los techos cónicos Se caracterizan por

su fácil construcción la configuración

de este tipo de techos es una cubierta

con la forma y superficie de un cono

recto

los techos tipo Domo son menos usados

que los casos anteriores debido a que

tienen un proceso de fabricación

laborioso cada chapa y segmento tiene

que conformarse por el radio de

curvatura incrementando de esta forma Su

costo complejidad y plazo de entrega

los techos tipo sombrilla son una

variedad del dicho Domo el cual solo

conserva la curvatura sobre el eje

vertical ya que sobre el eje

circunferencial tiene semejanza con el

techo tipo cónico

por su parte los dichos autosoportados

consisten en un conjunto de chapas

soldadas a solape o a tope las cuales

Por su forma física son capaces de

sostenerse sin ningún elemento

estructural y únicamente soportadas por

la pared del tanque

los techos autosoportados pueden adoptar

cualquiera de las tres configuraciones

vistas anteriormente

cónicos tipo Domo o tipo sombrilla

los techos soportados Tienen las mismas

características que lo que hemos

descrito anteriormente Aunque en este

caso se utiliza una estructura para

soportar las chapas del techo

el principal motivo para utilizar un

marco se debe al peso propio de las

chapas a soportar y las cargas externas

a las que está sometido el techo

peso propio elementos mecánicos nieve

etcétera

dependiendo del diámetro del tanque y de

las cargas que se deben soportar estos

pueden diseñarse con o sin columnas

un techo flotante es una estructura

metálica circular provista de una

capacidad de flotación gracias a los

pontones incluidos en esta estructura

los pontones permiten al techo flotar

sobre el líquido almacenado en un tanque

abierto o cerrado

existen dos tipos de techos flotantes

los externos los cuales se apoyan sobre

el líquido almacenado y están en

contacto con el medio ambiente y los

internos aquellos que no están en

contacto directo con la radiación solar

y las precipitaciones pluviales

el proceso de envío y recepción de

líquido almacenado es el mismo para

ambos tipos de techo la diferencia entre

el tanque de almacenamiento de techo

flotante externo y el tanque de

almacenamiento de techo flotante interno

son los siguientes

ambos tanques reducen las pérdidas por

evaporación

ahora bien los tanques con techo

flotante interno previenen la

contaminación del fluido

los tanques con techo flotante interno

son fáciles de construir y mantener

mientras que los tanques de techo

flotante externos son más adecuados para

tanques de grandes dimensiones

por último los tanques de techo flotante

externo son por lo general menos

costosos

debido a las tolerancias de fabricación

en la construcción de grandes

estructuras circulares el diámetro de

techo flotantes es menor que el diámetro

interior del tanque permitiendo así al

techo subir y bajar sin interferencias

con la pared del tanque

el espacio entre el techo flotante y la

parte interior de la pared del tanque se

cierra por medio de un conjunto de

sellos mecánicos divididos en sellos

primarios y sellos secundarios

los requerimientos y guías de diseño de

este tipo de techos están contenidos en

el anexo c del código x650 este anexo

establece los requerimientos mínimos en

cuanto a seguridad y durabilidad de

techos flotantes externos de acuerdo

numerosos estándares

el diseño del techo y sus accesorios

deberán permitir al techo llegar al

límite superior del nivel del líquido y

bajar hasta el nivel inferior del

líquido sin dañar el cuerpo del tanque

la tapa o cualquier otro accesorio

[Música]

los techos flotantes de cubierta Simple

consisten en una cubierta central plana

rodeada por pontones flotadores los

cuales se dividen radialmente en

compartimentos dado que el techo está

expuesto al ambiente el diseño debe

garantizar un drenaje adecuado

la cubierta central está formada por una

membrana compuesta por chapas de acero

solapadas y soldadas por medio de un

filete por lo general solo en la parte

superior y conectadas a la parte

interior del pontón en la pantalla se

muestran las distintas partes de este

tipo de techos

este tipo de techos se utilizan

principalmente para tanques de hasta 65

metros de diámetro en diámetros mayores

se han experimentado fatiga inducida por

viento debida a la excesiva flexibilidad

originada en la parte central del tanque

por su parte los techos flotantes de

cubierta doble consisten en dos

cubiertas que configuran un solo pontón

que abarca todo el techo el pontón tiene

una membrana Superior y una inferior

separada por una serie de costillas o

cartelas circunferenciales y radiales

que definen los compartimentos el anillo

exterior de los compartimentos

representa la principal flotabilidad del

techo

este tipo de techos es de construcción

mucho más pesada que el anterior y

también más costosa no obstante una

construcción más rígida permite un mejor

drenaje desde la parte superior del

techo y a su vez la membrana inferior

está más en contacto con el fluido

debido a la baja de formación de la

misma

en la pantalla se muestran las distintas

partes de este tipo de techos

este tipo de techos son los preferidos

para estanques pequeños por debajo de 10

metros de diámetro si se quisiera usar

techos de cubierta Simple la cubierta

central sería muy pequeña

los techos de cubierta doble son también

los preferidos para tanques con

diámetros por encima de los 65 metros de

diámetro

su utilización Es recomendable en

aquellas zonas donde las cargas en la

cubierta por precipitaciones y escombros

es muy elevada

[Música]

los techos flotantes internos son usadas

en el interior del tanque de techo fijo

para reducir las emisiones de vapor

debido a que este tipo de techos no está

en contacto directo con la atmósfera su

construcción es mucho más ligera

comparada con los techos flotantes

externos

los requerimientos de techo flotantes

internos son limitados sólo por factores

que afectan la seguridad y a la

durabilidad del techo

los tipos de techo flotantes internos

aceptados y descritos en el anexo H del

código Api 650 son los que se resumen en

el esquema que se muestra en la pantalla

hay diferentes tipos de techos flotantes

internos desde abiertos abiertos con

refuerzos con pontones de acero y de

aluminio tipo sándwich

los techos flotantes internos pueden

flotar directamente sobre el producto

almacenado no existiendo espacio de

vapor o aire

el espacio libre sobre el techo flotante

debe estar adecuadamente venteado a la

atmósfera para de esta manera evitar la

acumulación de gases potencialmente

explosivos

para ello se diseñan expenteos

especiales en la periferia del techo

fijo del tanque

la adecuada definición de las

condiciones de diseño es la piedra

fundamental de todo diseño satisfactorio

en algunos casos la dificultad que puede

presentar Un diseño no radica en el

cálculo mecánico propiamente sino en la

definición de las condiciones de diseño

la presión y la temperatura son solo un

par de los muchos requerimientos de

diseño que deben ser tomados en

consideración algunos de ellos son la

temperatura ambiente la temperatura del

fluido los requerimientos por presión ya

sean de presión interior o presión

exterior las cargas a las que está

sometido el tanque

como preso propio cargas vivas cargas

muertas

el nivel de líquido la corrección

admisible

los requerimientos externos de viento

sismo nieve la capacidad del tanque

diámetro altura neta

y las consideraciones a la hora de la

fabricación

debido a su gran tamaño y a los grandes

volúmenes que pueden almacenar la

definición de cargas representa un

aspecto fundamental que debe ser

analizado antes de comenzar el diseño

del tanque

las cargas que por lo general gobierna

en el diseño de este tipo de tanques son

el peso del fluido en Operación las

cargas sísmicas y la presión del viento

que dependen del emplazamiento

todas las cargas actuando sobre el

tanque en forma simultánea deben ser

tenidas en cuenta

de esta forma se plantean los diferentes

escenarios de diseño y se evalúa el

tanque en los distintos casos para

determinar el más desfavorable

el código no recomiendan y sugiere

ningún material para ninguna aplicación

en concreto el código solamente indica y

lista los materiales con los que un

tanque de almacenamiento puede

construirse y los requerimientos que

estos materiales deben cumplir

para seleccionar un material para una

aplicación en concreto debemos basarnos

en mejores prácticas y lecciones

aprendidas

autores de referencia

publicaciones de gente como por ejemplo

de la Api o la nace

especificaciones de clientes y

especialistas en metalurgia

los tanques de almacenamiento pueden ser

fabricados de muchos materiales hacia el

carbono acero inoxidable aluminio

etcétera los materiales en el código pi

650 están divididos en seis grupos tal y

como se observa en la figura

es importante recordar Esta división ya

que algunos elementos del tanque como

las placas solares por ejemplo dependen

de ella

los materiales más usados en la

fabricación de tanques de almacenamiento

de acuerdo al código Office 650 son los

correspondientes a la designación Hazme

astm

en la pantalla se indican los materiales

más usados de acuerdo a las agrupaciones

mencionadas anteriormente

existen distintos métodos aceptados por

el estándar de tanques de almacenamiento

Api 650 para determinar el espesor de la

pared del tanque a continuación veremos

los aspectos a tener en cuenta en el

cálculo de este elemento

resulta claro observar que la presión

hidrostática debido a una mayor columna

de líquido será mayor en la base del

tanque

por ello la viruela del fondo será la de

mayor espesor reduciéndose a medida que

subimos por la pared del tanque

los esfuerzos circunferenciales

inducidos en la pared del tanque por la

presión hidrostática no son lineales

esto es principalmente debido a la

presencia de uniones soldadas que

presentan mayor esfuerzo admisible que

las chapas por ello la distribución del

esfuerzo en virolas no es lineal sino

que tienen un valor máximo a una altura

determinada

por lo tanto para establecer el espesor

de cada virola los distintos métodos de

cálculo definen la altura a la que se

produce el esfuerzo máximo en cada

virola los cuales deben ser menores que

el esfuerzo admisible del material

existen distintos métodos aceptados por

el estándar de tanque de almacenamiento

ap-650 para determinar el espesor de la

pared de un tanque Como por ejemplo el

método del pie onefoot el método del

punto de diseño variable

o el análisis elástico es decir análisis

por elementos finitos

[Música]

en este módulo estudiaremos el método

del pie

de los tres métodos mencionados

anteriormente el método del pie es el

más usado debido a su simplicidad y al

aspecto conservador de sus resultados

este método Calcula los espesores

considerando que el punto de diseño para

cada virola es decir el punto de mayor

esfuerzo se sitúa a un pie 304,8

milímetros por encima de la parte más

baja de la virola

esta simplificación de cálculo está

siempre del lado de la seguridad y el

método no puede usarse para tanques con

diámetros mayores a 61 metros

el cálculo del espesor de la pared del

tanque según el método del pie compara

dos combinaciones de carga

las condiciones de operación normal

y la conexión de prueba hidrostática

el mayor espesor requerido por estas

cargas será adoptado para la pared del

tanque

el espesor de la pared del tanque es una

función de el diámetro de la fibra media

del tanque

el nivel de líquido la densidad relativa

del fluido la corrosión admisible si

fuera aplicable y el esfuerzo admisible

del material a la temperatura de diseño

los fondos de tanques de almacenamiento

cilíndricos verticales son Generalmente

fabricados de chapas de acero soldadas

las chapas del fondo pueden unirse de

las siguientes maneras mediante una

junta solapada empleando una soldadura

de filete o con juntas a tope Lo que

implica una soldadura de penetración

total

las juntas solapadas son las más usadas

en la fabricación de fondos de tanques

de almacenamiento debido a su fácil

construcción y reducido coste

su distribución o arreglo deberá

garantizar una distancia mínima de

solapamiento de 305 milímetros

debido a que la función de las chapas

del fondo es principalmente la de

garantizar la estanqueidad del tanque y

considerando que no soportan las

acciones de la presión hidrostática del

fluido requieren un menor espesor que la

pared del tanque

una chapa de metal de un milímetro y

medio de espesor o menor sería capaz de

soportar la flexión y la carga de

compresión que se genera en la periferia

del fondo por el peso del cuerpo que

descansa sobre esta sección

ahora bien para prevenir deformaciones

al soldar se usan chapas que tengan un

espesor mínimo nominal de 6 milímetros

según lo establecido por el estándar apy

650

dependiendo del diámetro del tanque el

arreglo de las chapas del fondo puede

adoptar distintas configuraciones

[Música]

el aspecto más importante a tener en

cuenta al diseñar el procedimiento de

ensamblado es la deformación que sufren

las chapas al ser soldadas

A menos que se indique lo contrario las

chapas para la fabricación de fondos

deberán ser de 1800 milímetros de ancho

como mínimo

[Música]

el cuerpo del tanque puede estar

soportado directamente por las chapas

del fondo o por una chapa anular

las chapas anulares se utilizan

principalmente para disminuir el efecto

de la concentración de esfuerzos en la

junta pared fondo

el estándar Api 650 recomienda el uso de

una chapa anular de mayor espesor debajo

de la pared del tanque en ocasiones de

Mucho peso

con esta chapa se reduce el efecto de

los asentamientos diferenciales en todo

el fondo y se aumenta la resistencia del

tanque contra el momento de vuelco

inducido por las cargas externas

exteriormente las chapas anulares deben

adoptar una configuración circular

mientras que en la parte interior pueden

ser tantos circulares como poligonales

por lo general interiormente las chapas

anulares presentan una configuración

poligonal

cuando se requiere el uso de la chapa

anular esta deberá tener un ancho radial

de acuerdo a la ecuación que se muestra

en la pantalla pero nunca será menor a

600 milímetros entre el interior del

tanque y cualquier cordón de soldadura

del fondo dejando una proyección

exterior de 51 milímetros como mínimo

el ancho recomendado de la placa anular

es función de El espesor de la placa

anular el nivel máximo de diseño del

líquido y de la gravedad específica del

líquido a almacenar

dependiendo del espesor de la primera

broma de la pared del tanque y

dependiendo del esfuerzo de esta misma

virola el estándar Api 650 establece los

espesores mínimos de las chapas anulares