Tanque API 650 Diseño

8/18/2019 Tanque API 650 Diseño

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DISEÑO DE UN TANQUE DE ALMACENAMIENTO PARA DIESEL PARA LACIUDAD DE EL ALTO

1. INTRODUCCION.-

Los tanques de almacenamiento son estructuras de diversos materiales, por lo general

de forma cilíndrica que son usadas para guardar o almacenar líquidos o gases a presión

ambiente. Son ampliamente usados en las industrias de gases, petróleo y química, y su

uso más notable es para el proceso de almacenamiento sea temporal o prolongado.

La norma que emplearemos en el presente trabajo será la norma AP !"# que son

utili$ados para tanques nuevos en el que cumbre aspectos tales como% materiales,

dise&os y procesos.

'n el presente trabajo reali$aremos el dise&o de un tanque de almacenamiento de di(sel

oíl para la ciudad de 'L AL)* con un volumen de +" metros c bicos, tomando en

cuenta todas las variables seg n la norma AP !"#.

2. OBJETIVO GENERAL.-

-ise&ar un tanque de almacenamiento de di(sel en la ciudad de 'L AL)*.

2.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS.-

• Seleccionar el material adecuado seg n la norma AS)

• /eali$ar el dise&o del tanque seg n la norma AP !"#

• Plasmar el dise&o en Auto0ad.

3. MARCO TEORICO.-

3.1. TIPOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO:


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3.1.1. Tanq !" #!$%&'a(!"- %!')* +(*%an%!

0onstan de una membrana solidaria al espejo de producto que evita la formación del

espacio vapor, minimi$ando p(rdidas por evaporación al e1terior y reduciendo

el da&o medio ambiental y el riesgo de formación de me$clas e1plosivas en lascercanías del tanque.

'l tec2o flotante puede ser interno 3e1iste un tec2o fijo colocado en el tanque4 o e1terno

3se encuentra a cielo abierto4. 'n cualquier caso, entre la membrana y la envolvente del

tanque, debe e1istir un sello.

Los nuevos tec2os internos se construyen en aluminio , y se coloca un domo geod(sico

como tec2o fijo del tanque. Las ventajas que presenta el domo con respecto a un tec2o

convencional son%

• 's un tec2o auto portante, es decir, no necesita columnas que los sostenga, esto

evita el tener que perforar la membrana.• Se construye en aluminio, lo cual lo 2ace más liviano• Se construyen en el suelo y se montan armados, mediante una gr a, evitando

trabajos riesgosos en la altura.

3.1.2. Tanq !" +(*%an%!" ,(! a (!"

http://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos28/dano-derecho/dano-derecho.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMINhttp://www.monografias.com/trabajos28/dano-derecho/dano-derecho.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#ALUMINhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml


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Los tanques flotantes RO-TANK 2an sido desarrollados para el almacenamiento

de 2idrocarburos recuperados por embarcaciones anti polución que no disponen de

tanques propios o cuya capacidad es insuficiente.

Los /*5)A67 pueden ser remolcados llenos o vacíos a velocidades de 2asta 8 nudosen función del estado del mar. 9racias a sus cone1iones rápidas AS) es posible unir

varios tanques para su remolque o fondeo conjunto.

Los /*5)A67 están fabricados de una gruesa planc2a de cauc2o 6eopreno refor$ado

con : capas interiores de tejido de poli(ster, un material e1traordinariamente resistente a

la abrasión y a la perforación. Su recubrimiento de cauc2o Hypalon los 2ace

especialmente resistentes a los 2idrocarburos y a los agentes atmosf(ricos 3rayos

ultravioleta, o$ono, salitre4.

Los /*5)A67 vacíos se almacenan enrollados en una caja de madera de reducidas

dimensiones. )ambi(n es posible estibar 2asta +# tanques de +"m; en un sólo carretel

de accionamiento 2idráulico. Los /*5)A67 pueden ser abiertos en ambos e1tremos

para su limpie$a interior mediante agua a presión o con detergentes.

http://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#hidrohttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/caucho-sbr/caucho-sbr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#hidrohttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/caucho-sbr/caucho-sbr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml


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3.1.3. E"+!$a"

Las esferas se construyen en gajos utili$ando c2apas de acero . Se sostienen mediantecolumnas que deben ser calculadas para soportar el peso de la esfera durante la prueba

2idráulica 3pandeo4.Al igual que en los cigarros, todas las soldaduras deben ser

radiografiadas para descartar fisuras internas que se pudieran 2aber producido durante

el montaje.

3.2. /*$&0*n%a(!"

http://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#fahttp://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#fa


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Los recipientes 2ori$ontales 3cigarros4 se emplean 2asta un determinado volumen de

capacidad.

Para recipientes mayores, se utili$an las esferas. Los casquetes de los cigarros son

toriesf(ricos, semi elípticos o semiesf(ricos.

Sus espesores están en el orden de 3para una misma p, ) y


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API 12D:

-ise&ó, fabricación e instalación de tanques cilíndricos verticales, sobre

superficie, soldados y fabricados en acero en capacidades nominales de "## a

+### barriles de tama&o estándar.

API 12F:

Similar al AP +>-, pero los tanques son fabricados en taller con capacidades

desde ?# a 8"# barriles.

API 52 :

0ubre el dise&o y construcción de tanques grandes de aceros de carbón,

operados a media presión, verticales sobre la superficie y con temperaturas no

mayores de >## @ 0. las presiones e1ceden de >." psi, y no pueden ser mayores a

+" psig.

API 56 :

0ubre los requerimientos mínimos para dise&ó, fabricación, instalación,

materiales e inspección de tanques cilíndricos verticales sobre tierra, no

refrigerados, de tope abierto o cerrado, construido con planc2as de acero

soldadas, para almacenar crudos y sus derivados, donde la temperatura no

e1ceda los "##@ y la presión manom(trica de #." psi.

API S%an a$ 52 7144 8:

's aplicable a grandes tanques 2ori$ontales o verticales soldados en el campo,

a(reos que operan a presiones en el espacio vapor menores a >." psig y a

temperaturas no superiores a ?;@0.

API S%an a$ 56 714498:'s la norma que fija la construcción de tanques soldados para el

almacenamiento de petróleo. La presión interna al que puede estar sometido es

de +" psig y una temperatura má1ima de ?#B0 .0on estas características, son

aptos para almacenar la mayoría de productos producidos en una refinería.


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API S,!'&+&'a%&*n 12D:

's aplicable a tanques 2ori$ontales o verticales soldados en el campo para

almacenaje de líquidos de producción y con capacidades estandari$adas entre 8"

y +"## m;.

API S,!'&+&'a%&*n 12F:

's aplicable a tanques 2ori$ontales o verticales soldados en taller para

almacenaje de líquidos de producción y con capacidades estandari$adas entre

+;." y 8" m;.

API S%an a$ 563 714418:

's aplicable a la inspección, reparación, alteración desmontaje y reconstrucción

de tanques 2ori$ontales o verticales, basándose en las recomendaciones del S)-

AP !"#. /ecomienda tambi(n la aplicación de las t(cnicas de ensayos no

destructivos aplicables.

'stos estándares cubren el dise&o, fabricación, inspección, montaje ensayos y

mantenimiento de los mismos y fueron desarrollados para el almacenaje de

productos de la industria petrolera y petroquímica, pero su aceptación 2a sido

aplicada al almacenaje de numerosos productos en otras industrias. Si bien estasnormas cubren muc2os aspectos, no todos están contemplados, ra$ón por la que

e1isten otras normas complementarias a las mismas. '1isten además de los

mencionados estándares otras normas que tambi(n son aplicables a estos casos,

pero cubriendo no solo materiales constructivos metálicos sino tambi(n otros

materiales 3plásticos, fibra de vidrio4, etc.

ASME B*&(!$ an P$!"" $! V!""!( C* ! 7 ! &%) 2 18 S!'%&*n VIII ; <'s aplicable para el dise&o de diferentes recipientes y tanques tanto cilíndricos,esf(ricos como de sección rectangular. Se trata de los estándares másreconocidos mundialmente en este campo de aplicación

Un !$=$&%!$" La *$a%*$&!" 7UL8 S%an a$ UL 1>2


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's aplicable a tanques de acero de diferentes dise&os soldados en taller para

almacenaje de líquidos inflamables y combustibles

B$&%&") S%an a$ 7BS8 264>

's aplicable a tanques cilíndricos 2ori$ontales de acero al carbono soldado.

BS >44>

0omprende las especificaciones para el dise&o y construcción de recipientes y

tanques en plásticos refor$ados.

BS 53?>

0omprende las especificaciones para el recubrimiento de recipientes y tanques

con materiales polim(ricos.

ASTM D 3244 @ > 21 @ > 4?

0omprende las especificaciones para tanques plásticos refor$ados con fibra de

vidrio

3.>. C*$$*"& n ! %anq !"

0orrosión de tanques puede ser el resultado de%

• *1idación directa en presencia de aire y 2umedad.• Presencia de electrolitos activos que atacan el metal en el agua que se asienta

el petróleo en el fondo del tanque y se acumula contra el lado inferior del

fondo del tanque de cementación.• 0ompuestos de a$ufre en el aceite especialmente ácido sulf2ídrico que se

desprende en forma gaseosa, ataca el metal del tanque formando sulfuro de

2ierro y se combina con la 2umedad del aire para producir ácido sulf rico

corrosivo.

'l fondo está sujeto a corrosión por el suelo y por el contacto de agua salada

debido al petróleo, el tec2o soporta la e1posición a la intemperie y a la corrosión


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de a$ufre y de otros gases y vapores derivados del petróleo. Los suelos alcalinos

pueden causar corrosión rápida en el metal aun cuando el suelo sea bastante

secoC el suelo debe ser de te1tura 2omog(nea de preferencia de arcilla arenosa

predominantemente la arcilla.

La evaporación durante el almacenamiento es especialmente notables en crudo

más ligeros y se estima que varía + a >" = dependiendo de la agitación que

sufre el petróleo y la duración de tiempo de almacenaje. 'l petróleo sufre su

mayor p(rdida durante los primeros días de almacenamiento, la agitación del

petróleo durante su admisión al tanque contribuye en gran parte a este resultado.

'l petróleo superficial al reducirse en gravedad por la p(rdida de sus

componentes más ligeros se 2unde y es sustituido por el petróleo más ligero de

estratos más bajos.

>. MARCO PRACTICO.-


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• A( a'!na !: +" metros c bicos de -i(sel• Ca,a'& a O,!$a%a: ?# +;." metros c bicos• S&"%! a D! S! $& a : el sistema contra incendios deberá contar con la

instalación de un tanque de agua de +### barriles de capacidad como mínimo,

así como instalar una red contra incendios con 2idrantes que deberán ubicarse einstalarse de acuerdo a 6ormas 6 PA 6@ >: DStandard for outside protectionE y

6 PA 6@ +: Dstandard for t2e instalation of standpipes and 2ose systemsE.Se contara con e1tintores portátiles en n mero y capacidad establecidos en

6orma 6 PA 6@+# 3A6S F ++>.+ DStandard for portable fire stinguis2ersE.

T!(! ! &'& n:Gay distintos sistemas, cada uno con sus ventajas y ámbito de

aplicación. 'ntre ellos podemos mencionar para la medición de nivel%/TG: medición 2idrostática de tanques, los ltimos modelos acusan una

precisión del #.#>=S!$#* !'an&" *": Hn palpador mecanico sigue el nivel de liquido,

precisión de + mm apro1imadamenteRa a$: Se envía una se&al por medio de una antena, que rebota y vuelve

a la fuente, precisión + mm apro1imadamente

Para la medición de la temperatura, se utili$an tubos con varios sensores

ubicados en distintas alturas, para medirlas a distintos niveles de líquidos

3estratificación4 precisión 2asta #.#"@0 S&"%! a D! D$!na !:

Los tanques de almacenamiento tambi(n deberán contar con una boquilla por lo

menos para el drenado de lodos, la cual podrá estar al ras del fondo, dirigidas a

un sumidero o por debajo del tanqueLos sumideros y cone1iones en el fondo tendrán particular atención para el

relleno y compactación del suelo para prevenir asentamientos irregulares del

tanque

>.1. U &'a'& n G!* $ +&'a.-

• U &'a'& n: La Pa$5'l Alto Ma'$* L*'a(&0a'& n:

P$*#&n'&a:Hbicado en la provincia urillo del departamento

de La Pa$


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C**$ !na a" G!* $ +&'a":+!@;#IS !J@+>I* K 5+!.",5!J.> P* (a'& n:?#;.#J# Gabitantes L &%!":'l Alto limita al 6oreste con La Pa$, al Sudeste con

Ac2ocalla, al Sudoeste con iac2a, al 6oreste con Pucarani.

M&'$* L*'a(&0a'& n:

• T! ,!$a% $a &"! *:># @0• V!(*'& a D! V&!n%*: ;; MmK2• P$!"& n A% *"+H$&'a: #.!> atm• / ! a R!(a%a: ;8

P$!"& n D!( V&!n%*: 1.44 kpa( 33190 )2

= 0.043 kpa

>.2. S!(!''& n ! a%!$&a( • 'l material seleccionado seg n la norma AS) A +;+ KA es +;+,

9rado A• Planc2as para un má1imo espesor de +>." mm, anc2o +J## mm, largo

!###mm .


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>.3. D& !n"& n !( %anq !3 (todo de + pie4

• N +" metros c bicos• G má1. N ; metros• G má1. de operación N >.8 metros

Diametro= √ V ∗ 4

π ∗ H

Diametro = √15 ∗ 4π ∗ 3 = 2.52 ≈ 2.6 metros = 8.5 pies


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>.3.1. E"+ !$0*" a &"& (!"• /esistencia mínima de fluencia N >;" Pa• /esistencia a la tensión N :"# Pa• 'sfuer$o admisible para condición de dise&o 3sd4

23

fluencia → 23∗235 = 156.7 MPa

2

5tension→

2

5∗ 450 = 180 MPa

• 'sfuer$o admisible para prueba 2idrostática 3st4

3

4 fluencia→ 3

4∗

235=

176.3 MPa

3

7tension→

3

7∗ 450 = 193 MPa

• 'spesor de corrosión% +,"J8" mm.

>.>. D&"! * ! +*n *

• 'spesor nominal mínimo ! mm )abla >.+ 'spesor mínimo del fondo y placa

anular 3milímetros4

•

Anc2o de placas +J## mm, Largo !### mm• /efilados "> mm borde de tanque

Ancho radial= 215 ∗tb

√ Hmax∗G


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Ancho radial=215 ∗ 6

√ 3∗1= 744.8 cm> 600 mm

Calculo delnumero de irolasde fondo = D + 2 ∗ (refilo )

>.8O> 3#.#">4 N >.J#: mt

Areade fondo= π ! r 2

A= 6.158 m2

>.6. D&"! * ' !$,* !( %anq !

Da%*".-

• -iámetro interior% >.8 metros• Altura% ; metros• 0orrosión permisible% +K+!E o +,"J8"mm.• aterial 9rado% Acero AS) A +;+ KA• 'sfuer$o de dise&o% +"!.8 Pa• 'sfuer$o para prueba 2idrostática% +8!.; Pa• 9ravedad específica para pruebas 3agua4 N +• Anc2o% +J## mm• Largo% !### mm

Ca(' (* D! L*" E",!"*$!" D!( C !$,*

• 'spesor mínimo especificado en la tabla >.> D:.8!mmE


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Area totaldel cono= π ∗1.35 ∗1.4 + π ∗1.35 2 = 11.6632 m2

Areadeentrada de hombre= π !r 2 = 0.456 m2

Area totaldel techo= (11.6632 − 0.456 )m2 = 11.2 m2

Volumendeltecho = 11.2 m2∗ 0.006 m= 0.0675 m

3

Car"amuerta = 0.0675 ∗7850 = 529.87 k"

>.5.1. B*q &((a" ! %!')*

Se recomienda que todas las boquillas no sean mayores de ;#" mm 3+> pulg.4 de

diámetro, e1cepto las entradas 2ombre.

Las boquillas bridadas o roscadas con diámetro de +"> mm 3! pulg.4 y menores no

requieren placa de refuer$o, a menos que así lo solicite el usuario.

>.5.2. En%$a a" ! )* $!

Los tanques de almacenamiento contarán, por lo menos con una entrada 2ombre en el

cuerpo o en el tec2o con la finalidad de poder reali$ar limpie$a, revisiones o

reparaciones en el interior del tanque.

Las entradas 2ombre contarán con una placa de refuer$o la cual tendrá dos barrenos de

!.; mm de diámetro con cuerda 6P) para prueba, quedando (stos sobre las líneas de

centro verticales u 2ori$ontales y abiertos a la atmósfera.

La n*$ a API 56 n*" &n &'a q ! ,a$a MAN/OLES "! ! ! '*n"& !$a$ n& !%$* ! 3 a 35 , ( a a"

>.5.3. V!n%!*"


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Los tanques de almacenamiento contarán con una boquilla e1clusiva para venteo, la que

tendrá que ser dise&ada y calculada, con la finalidad de que dentro del tanque no se

genere presión interna al ser llenado o vaciado, el cual debe colocarse de ser posible, en

la parte más alta del tanque.

>.5.>. R!q !$& &!n%*" ,a$a ,(a%a+*$ a" ; ,a"&((*" "! n !",!'&+&'a'& n API 56• )odos los componentes deberán ser metálicos.• 'l anc2o mínimo del piso será de !+#mm. 3>: pulg.4.• )odo el piso deberá ser de material antiderrapante.• La altura del barandal a partir del piso será de +,#!8mm. 3:> pulg.4.• La altura mínima del rodapi( será de 8!mm. 3; pulg.4.• 'l má1imo espacio entre el suelo y la parte inferior del espesor de la placa del

pasillo será de !.;"mm. 3+K: pulg.4.• La altura del barandal central será apro1imadamente la mitad dela distancia

desde lo alto del pasillo a la parte superior del barandal.• La distancia má1ima entre los postes del barandal deberá ser de ++!Jmm. 3:!

pulg.4.• La estructura completa tendrá que ser capa$ de soportar una carga viva

concentrada de :"; 7g. 3+,### lb4, aplicada en cualquier dirección y encualquier punto del barandal.

• Los pasamanos estarán en ambos lados de la plataforma, y estarán interrumpidosdonde sea necesario para un acceso.

>.5.6. R!q !$& &!n%*" ,a$a !"'a(!$a" "! n !",!'&+&'a'& n API 56• )odas las partes de la escalera serán metálicas.• 'l anc2o mínimo de las escaleras será de !+#mm. 3>: pulg.4.• 'l ángulo má1imo entre las escaleras y una línea 2ori$ontal será de "#R.• 'l anc2o mínimo de los pelda&os será de >#;mm. 3J pulg.4. La elevación

será uniforme a todo lo largo de la escalera.• Los pelda&os deberán estar 2ec2os de rejilla o material antiderrapante.• La superior de la reja deberá estar unida a los pasamanos de la

plataforma sin margen y la altura, medida verticalmente desde el nivel

del pelda&o 2asta el borde del mismo de 8!> a J!: mm. 3;# pulg. a ;:

pulg.4.• La distancia má1ima entre los postes de la rejilla medidos a lo largo de la

elevación de >,:;Jmm. 3?! pulg.4.


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• La estructura completa será capa$ de soportar una carga viva

concentrada de :"; 7g. 3+,### lb4, y la estructura del pasamanos deberá

ser capa$ de soportar una carga de ?#7g. 3>## lb4, aplicada en cualquier

dirección y punto del barandal.• Los pasamanos deberán estar colocados en ambos lados de las escaleras

rectasC (stos serán colocados tambi(n en ambos lados

6. CONCLUSIONES'l tanque de almacenamiento ubicado en la ciudad del AL)* fue dise&ado bajo la

6orma AP !"# 'l tanque de almacenamiento ubicado en la ciudad del AL)* fue

dise&ado bajo la 6orma AP !"#,con esta metodología de dise&o, se logró desarrollar a

un sistema dinámico de alto nivel que permite una mayor precisión en el dise&o del

tanque. Los resultados finales del dise&o del tanque fueron satisfactorios y están

plasmados en AH)*0A-

REFERENCIAS


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ANH. (s.f.). anh.gob.bo. Obtenido dehttp://www.anh.gob.bo/InsideFiles/Documentos/Documentos Id!"#!$%&'$$!'&.pdf

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