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DISEO Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Estndar API 650
DISEO Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO
CODIGO API 650TANQUES DE ACERO SOLDADOS PARA ALMACENAMIENTO DE
PETROLEO
11a Edicin de junio de 2007(WELDED STEEL STORAGE TANKS)
INTRODUCCION.
Para tanques de almacenamiento a presiones atmosfricas o bajas
presiones y de tamaos relativamente grandes se utilizan las reglas
de construccin y diseo de uno de los siguientes cdigos:
API 12B. Tanques apernados para el almacenamiento de liquidos de
produccinAPI 12D. Tanques desde 500 hasta 10 000 barriles, soldados
en campo.API 12F. Tanques desde 90 hasta 750 barriles, soldados en
planta.API 650. Tanques atmosfricos y con presiones de gas internas
de hasta 2.5 psi.API 620. Tanques con presiones de gas internas de
hasta 15 psi.
Estos tanques tambin son conocidos como Tanques de
almacenamiento sobre la superficie (Aboveground storage tank
AST).
NOTAS ESPECIALES DEL CODIGO API 650.Los cdigos API son
establecidos siempre para tratar problemas de naturaleza general.
En general estos cdigos son revisados y modificados, reafirmados o
eliminados al menos cada 5 aos.
Los estndares API son publicados para facilitar una amplia
aplicacin de buenas prcticas comprobadas de ingeniera y operacin.
Estos estndares no tienen la intencin de obviar la necesidad de la
aplicacin de los criterios de la buena ingeniera.
PREAMBULO DEL CODIGO API 650.El cdigo API 650 est basado en el
conocimiento y la experiencia acumulado de fabricantes y usuarios
de tanques de almacenamiento de petrleo soldados, de varios tamaos
y capacidades, con una presin manomtrica interna que no exceda de
2.5 psi.
La intencin del cdigo es servir como una especificacin de compra
para tanques en la industria petrolera.
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El comprador o usuario deber especificar ciertos requisitos
bsicos para la compra y podr modificar, eliminar o ampliar los
requerimientos del cdigo, pero no podr exigir certificacin de que
se cumplieron los requisitos del cdigo, a menos que se hayan
cumplido los requisitos mnimos o que no se hayan excedido sus
limitaciones.
Las reglas de diseo establecidas en el cdigo son requerimientos
mnimos .
Se pueden especificar reglas ms restrictivas por el cliente o
ser dadas por el fabricante, cuando han sido acordadas previamente
entre el comprador y el fabricante.
El cdigo no aprueba, recomienda o respalda ningn diseo en
especfico y tampoco limita el mtodo de diseo o fabricacin.
Las ediciones, adendas o revisiones al cdigo se pueden utilizar
desde la fecha de publicacin mostrada en la cartula de las mismas,
pero sern obligatorios seis (6) meses despus de esta misma fecha de
publicacin. Durante este perodo de seis meses, el comprador deber
especificar cual ser la edicin addenda o revisin aplicable para el
contrato.
CONTENIDO DEL CDIGO API 650.
1. ALCANCE.2. REFERENCIAS.3. DEFINICIONES.4. MATERIALES.5.
DISEO.6. FABRICACION. 7. MONTAJE Y ENSAMBLE.8. METODOS DE
INSPECCION DE LAS JUNTAS.9. CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE
SOLDADURA Y DE SOLDADORES.10. MARCADO FINAL.
APENDICES.
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Estndar API 650
SECCIN 1 - ALCANCE
1.1 GENERALIDADES.1.1.1 Este estndar cubre requerimientos para
materiales, diseo, fabricacin, montaje y pruebas de tanques
soldados verticales cilndricos, no enterrados con extremo superior
abierto o cerrado en varios tamaos y capacidades para presiones
internas aproximadas a la atmosfrica (no deben exceder el peso de
las lminas del techo), pero se permiten presiones internas ms altas
cuando se cumplen requerimientos adicionales. Este estndar aplica
para tanques en los cuales la totalidad del fondo del tanque est
soportado uniformemente y para tanques en servicio no refrigerado
que tienen una temperatura mxima de diseo de 90 C (200 F) o
menos.
1.1.2 Est diseado para construir tanques con seguridad adecuada
y costos razonables para almacenamiento de petrleo y sus derivados
y otros productos lquidos comnmente usados y almacenados por la
industria petrolera. El cdigo no establece tamaos especficos de
tanques y por el contrario se puede escoger cualquier tamao que sea
necesario. Su intencin es ayudar a los clientes y a los fabricantes
a comprar, fabricar y montar los tanques y no pretende prohibir la
compra o fabricacin de tanques que cumplan con otras
especificaciones.
Nota: una marca () al comienzo de un pargrafo indica que se
requiere la definicin de una accin o decisin expresa por parte del
cliente.
1.1.3 El cdigo tiene requerimientos dados en dos sistemas
alternativos de unidades. El fabricante deber cumplir con
cualquiera de los dos:
1. todos los requerimientos dados en este estndar en unidades SI
(sistema internacional de medidas)
2. todos los requerimientos dados en este estndar en unidades US
customary (sistema comn de unidades de Estados Unidos).Los
requerimientos son similares pero no idnticos. Estas diferencias
menores son debidas a aspectos tales como el redondeo numrico y el
suministro de materiales.
La seleccin de cual de los dos sistemas (SI o US Customary)
aplicar deber ser materia de mutuo acuerdo entre el Fabricante y el
Comprador y deber estar indicado en la hoja de datos (Data Sheet)
pgina 1.
1.1.4 Todos los tanques y accesorio debern cumplir con la hoja
de datos (Data Sheet) y todos sus anexos.
1.1.5 Los tanques ensamblados en campo debern ser suministrados
completamente ensamblados, probados y quedar listos para ser
conectados al servicio, a menos que se especifique de otra forma.
Los tanques fabricados en planta debern ser suministrados ,
probados y listos para su instalacin.
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1.1.6 Los apndices dan un nmero de opciones de diseo que
requieren decisiones del Comprador, requerimientos estndar e
informacin que suplementa la norma bsica. Los apndices se vuelven
requerimientos obligatorios solamente cuando el Cliente o el
Comprador especifiquen una opcin cubierta por uno ellos.
El cdigo tiene 22 apndices que cubren diferentes aspectos del
diseo y construccin de los tanques que requieren decisiones del
comprador, requerimientos estndar e informacin que suplementa la
norma bsica.Excepto para el apndice L, un apndice se vuelve
requerimiento obligatorio solamente cuando el Comprador especifique
una opcin cubierta por ese apndice o especifique el apndice
completo. Veer la tabla 1 para ver el estatus de cada apndice.
1.1.7 APENDICE A - BASES DE DISEO OPCIONAL PARA TANQUES
PEQUEOS.Este apndice tiene requerimientos para tanques montados en
campo, de capacidades relativamente pequeas (hasta aproximadamente
100.000 barriles), en los cuales los componentes sometidos a
esfuerzos tienen un espesor nominal mximo de 12.5 mm ( in)
incluyendo la tolerancia de corrosin.
Este apndice es aplicable a cualquier material de la seccin 2
del cdigo, aunque los esfuerzos mximos permisible all dados no dan
ninguna ventaja a los aceros de altas resistencias. El apndice da
solamente los requerimientos que difieren de la norma bsica en el
cdigo. Cuando no se establecen diferentes requerimientos en el
apndice, se deben seguir las normas bsicas.
Los tamaos, capacidades y espesores de las lminas del cuerpo
estn listados en las tablas A-1 a A-4, para diseo de acuerdo con el
pargrafo A.4 (eficiencia de la junta = 0.85; gravedad especfica =
1.0; y tolerancia de corrosin = 0). El mximo esfuerzo de tensin
usado, antes de aplicar el factor de eficiencia de la junta es 145
MPa (21.000 psi).
1.1.8 APENDICE B RECOMENDACIONES PARA EL DISEO Y CONSTRUCCIN DE
LA FUNDACION CIVIL PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO SOBRE LA
SUPERFICIE.Este apndice tiene importantes consideraciones para el
diseo y construccin de la fundacin civil de tanques con fondos
planos. Las recomendaciones se dan para indicar la buena prctica y
para puntualizar algunas precauciones que se deben considerar en el
diseo y construccin de la fundacin civil.
1.1.9 APENDICE C TECHOS FLOTANTE EXTERNOS.Este apndice tiene
requerimientos mnimos que aplican a los techos tipo plato
(pan-type), los de tipo pontn (pontoon-type) y los de tipo pontn de
doble cubierta (double-deck-type). La intencin de este apndice es
la de limitar solamente aquellos factores que afectan la seguridad
y la durabilidad de la instalacin y que son considerados
consistentes con los requerimientos de calidad y seguridad del
cdigo.
1.1.10 APENDICE D CONSULTAS TECNICAS.Este apndice da las
indicaciones para hacer consultas tcnicas a los comits encargados
de la elaboracin del cdigo e incluye algunas respuesta
seleccionadas a solicitudes de interpretacin del cdigo. La lista
completa de las interpretaciones disponibles se puede encontrar en
la pgina web de API (www.api.org) en la seccin
Committees/Standards).
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1.1.11 APENDICE E DISEO SISMICO DE TANQUES DE
ALMACENAMIENTO.Este apndice contiene requerimientos mnimos para el
diseo de tanques de almacenamiento sujetos a cargas de sismo. Estos
requerimientos representan la prctica aceptada para aplicacin en
tanques de fondo plano soldados soportados sobre el suelo. La
aplicacin de estas estipulaciones como han sido escritas se ha
considerado que cumplen con la intencin y los requerimientos de
ASCE 7.
1.1.12 APENDICE F DISEO DE TANQUES PARA PRESIONES INTERNAS
PEQUEAS.Este apndice permite el incremento de la presin interna en
tanques de techo fijo hasta la mxima permitida, cuando se cumplen
los requerimientos adicionales all establecidos. Este apndice
aplica para tanques no-refrigerados. La mxima presin interna de
diseo pemitida por este apndice es de 18 kPa (2.5 psi).
1.1.13 APENDICE G TECHOS DE TIPO DOMO DE ALUMINIO
ESTRUCTURALMENTE SOPORTADOS.
Este apndice establece los criterios mnimos para el diseo,
fabricacin y montaje de este tipo de techos. Un techo tipo domo de
aluminio es una estructura triangular completa en el espacio en la
que las vigas (struts) estn unidas en puntos cuyo arreglo caen en
la superficie de una esfera. El techo est unido y soportado al
tanque en puntos de montaje igualmente espaciados en el permetro
del tanque.
1.1.14 APENDICE H TECHOS FLOTANTES INTERNOS.Este apndice da los
requerimientos mnimos que aplican a tanques con techos flotantes
internos y techos fijos en la parte superior del tanque.
1.1.15 APENDICE I DETECCION FUGAS POR DEBAJO DEL TANQUE Y
PROTECCION DEL SUELO.Este apndice da detalles de construccin
aceptables para la deteccin de fugas a travs del fondo de los
tanques sobre la superficie y tambin da guas para tanques
soportados en rejillas.
1.1.16 APENDICE J TANQUES DE ALMACENAMIENTO ENSAMBLADOS EN
PLANTA.Este apndice da los requerimientos mnimos para el diseo y
fabricacin de tanques verticales en tamaos que permiten la
fabricacin completa en planta y ser enviados al sitio de instalacin
en una sola pieza. Los tanques diseados con este apndice no deben
exceder de 6 m (20 ft) de dimetro.
1.1.17 APENDICE K EJEMPLOS DE APLICACION DEL METODO DE DISEO DE
PUNTO VARIABLE PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LAS LAMINAS DEL
CUERPO.Desarrolla un ejemplo completo de como disear el cuerpo de
un tanque con este mtodo de clculo de los espesores.
1.1.18 APENDICE L HOJAS DE DATOS (DATA SHEETS) PARA TANQUES
CODIGO API 650.Este apndice da las hojas de datos que deben ser
usadas por el Comprador cuando ordena y por el Fabricante cuando
cotiza la construccin de un tanque de almacenamiento.
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1.1.19 APENDICE M REQUERIMIENTOS PARA TANQUES QUE OPERAN A
TEMPERATURAS ELEVADAS.Este apndice especifica los requerimientos
adicionales para tanques con una temperatura mxima de operacin que
excede de 90 C (200 F).
1.1.20 APENDICE N USO DE NUEVOS MATERIALES QUE NO ESTAN
IDENTIFICADOS.Este apndice da las indicaciones necesarias para el
uso de lminas o chapas nuevas o no usadas y de tubos con o sin
costura que no estn completamente identificados cumpliendo con una
de las especificaciones permitidas por el cdigo.
1.1.21 APENDICE O - RECOMENDADIONES PARA CONEXIONES POR DEBAJO
DEL FONDO.Este apndice contiene recomendaciones para se usadas en
el diseo y construccin de estas conexiones en el tanque. Se deber
hacer referencia al apndice B para las consideraciones que
involucran la fundacin civil y el suelo.
1.1.22 APENDICE P CARGAS EXTERNAS PERMISIBLES EN CONEXIONES DEL
CUERPO DEL TANQUE.Este apndice presenta dos procedimientos
diferentes para tratar con las cargas en el cuerpo de los tanques.
La seccin P.2 establece las cargas lmites y la seccin P.3 est
basada en los esfuerzos permisibles.
1.1.23 APENDICE R COMBINACION DE CARGAS.Describe la manera como
se combinan las cargas para las diferentes condiciones de operacin
de los tanques.
1.1.24 APENDICE S TANQUES DE ALMACENAMIENTO EN ACERO
INOXIDABLE.Este apndice cubre los requerimientos de materiales,
diseo, fabricacin y prueba de tanquesde almacenamiento verticales,
cilndricos, sobre la superficie, con extremo superior abierto o
cerrado, soldados y construidos de aceros inoxidables tipo 304,
304L, 316, 316L, 317 y 317L. El apndice no cubre lminas clad de
acero inoxidable ni construccin con recubrimiento con platinas.
1.1.25 APENDICE T RESUMEN DE LOS REQUERIMIENTOS DE ENSAYOS
NO-DESTRUCTIVOS (NDT).Da un resumen de los requerimientos para
inspeccin para el mtodo de examinacin y las secciones de referencia
dentro del estndar.
1.1.26 APENDICE U INSPECCION ULTRASONICA EN LUGAR DE
RADIOGRAFIA.Este apndice da las reglas detalladas para el uso del
mtodo de inspeccin por ultrasonido (UT) para la inspeccin de las
juntas en los tanques, segn es permitido en el pargrafo 5.3.2.1.
Esta alternativa est limitada a juntas en las que el espesor de la
parte ms delgada de los dos miembros unidos es mayor o igual a 10
mm (3/8 in).
1.1.27 APENDICE V DISEO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO PARA
PRESIONES EXTERNAS.
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En este apndice se dan los requerimientos mnimos que pueden ser
especificados para tanques que estn diseados para operar con
presiones externas (vaco) como condicin normal de operacin. Se
deber usar para tanques para los que la presin externa normal de
operacin sea mayor de 0.25 kPa (0.036 psi) pero que no exceda de
6.9 kPa (1.0 psi).
1.1.28 APNDICE W RECOMENDACIONES COMERCIALES Y DE
DOCUMENTACIN.Da recomendaciones que cubren aspectos comerciales y
de documentacin. Requerimientos alternativos o suplementarios
pueden ser acordados mutuamente entre el Fabricante y el
Comprador.
1.2 LIMITACIONES DEL ALCANCE DEL CDIGO.
Las reglas del cdigo no son aplicables ms all de los siguientes
lmites en las tuberas conectadas interna o externamente al techo,
cuerpo o fondo del tanque:
a. La cara de la primera brida en conexiones bridadas, excepto
cuando se suministren tapas o bridas ciegas.b. La primera
superficie de sello en accesorios o instrumentos.c. La primera
junta roscada en conexiones roscadas.d. La primera junta
circunferencial en conexiones soldadas, si no estn soldadas a una
brida.
1.3 RESPONSABILIDADES.
1.3.1 El Fabricante es el responsable del cumplimiento de todos
los requerimientos del cdigo. La inspeccin por el Inspector del
Comprador no le quitan al fabricante la obligacin de suministrar el
control de calidad y la inspeccin necesarias para garantizar tal
cumplimiento. El Fabricante tambin deber comunicar los
requerimientos especificados a los subcontratistaa o
suministradores relevantes que estn trabajando por solicitud del
Fabricante.
En los pargrafos 1.3.2 a 1.3.7 se establecen responsabilidades
del Comprador y de este con el Fabricante.
1.4 REQUERIMIENTOS DE DOCUMENTACIN.
Ver el apndice W y la hoja de datos para los requerimientos que
cubre los diferentes documentos que deben ser desarrollados para el
tanque.
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SECCIN 2 - REFERENCIAS
Los siguientes estndares, cdigos, especificaciones y
publicaciones son citados en el cdigo API 650 Se deben utilizar en
su ltima edicin publicada a menos que se indique otra cosa.
APISTD 620 Diseo y construccin de tanques grandes, soldados, de
baja presin.RP 651 Proteccin Catdica.RP 652 Recubrimientos de los
fondos de tanques.Std 2000 Venteo de tanques de almacenamiento
atmosfricos y de baja presin (No-
refrigerados y refrigerados.RP 2003 Proteccin contra las
igniciones ocasionadas por rayos, y corrientes estticas
y parsitas.Publ 2026 Ingreso/egreso seguro involucrado con
techos flotantes de tanques de
almacenamiento en servicio con petrleo.RP 2350 Proteccin de
sobre-llenado para tanques de almacenamiento en
instalaciones petroleras.Spec 5L Especificacin para tubera de
lneas.
Manual de mediciones estndar del petrleo (MPMS)Captulo 19
Medicin de prdidas por evaporacin.
AAManual de diseo con aluminio.Estndares y datos del
aluminio.Especificaciones para el trabajo de lminas de aluminio en
la construccin de edificios.
ACI318 Requerimientos de construccin con concreto reforzado.350
Ingeniera ambiental de estructuras de concreto.
AISCManual de construccin de acero. Diseo por esfuerzos
admisibles ASD.
AISIT-192 Series de datos de ingeniera de lminas de acero -
Informacin til - Diseo
de estructuras en lmina, volmenes I y II.
ASCEASCE Std 7 Cargas mnimas de diseo para edificios y otras
estructuras.
ASMEB1.20.1 Roscas en tuberas, propsito general (pulgadas).B16.1
Bridas y accesorios bridados de tuberas, en fundicin de hierro.
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Estndar API 650
B16.5 Bridas y accesorios bridados de tuberas.B16.21 Empaques
planos no-metlicos para bridas de tuberas.B16.47 Bridas de acero de
gran dimetro: 26 NPS hasta 60 NPS.B96.1 Tanques de almacenamiento
soldados en aleacin de aluminio.
Cdigo de calderas y recipientes a presin.Seccin V Ensayos no
destructivos.Seccin VIII Recipientes a presin. Divisin 1.Seccin IX
Calificacin de soldaduras y brazing.
ASNTCP-189 Estndar para la calificacin y certificacin de
personal de ensayos no-
destructivos.SNT- TC-1A Calificacin y certificacin de personal
de ensayos no-destructivos.
ASTMEspecificaciones de materiales y pruebas y ensayos de
materiales.
AWSA5.1 Especificacin de electrodos revestidos de acero al
carbono para soldadura
de arco.A5.5 Especificacin de electrodos revestidos de acero de
baja aleacin para
soldadura de arco.D1.2 Cdigo de estructuras soldadas -
Aluminio.
CSAG40.21 Aceros de calidad estructural.
ISO630 Aceros estructurales.
NFPANFPA 11 Estndar para espuma de baja expansin.NFPA 30 Cdigo
de lquidos inflamables y combustibles.NFPA 780 Estndar para la
instalacin de sistemas de proteccin para rayos.
Prcticas de la industria de proceso PIP STF05501 Detalles para
escaleras fijas y rejas de proteccin (Cages).PIP STF05520 Detalles
para barandas en tubera para superficies de trnsito y de
trabajo.PIP STF05521 Detalles para barandas en ngulo para
superficies de trnsito y de trabajo.
U.S. Federal especificationsDos estndares para materiales
elastomricos, de caucho y silicona.TT-S-00230C Sealing Compound
Electrometric Type, Single Component for Caulking,
Sealing, and Glazing in Buildings and Other StructuresZZ-R-765C
Rubber, Silicone (General Specification)
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Estndar API 650
U.S. OSHA29 CFR 1910 Sub-parte D: superficies de trnsito y de
trabajo.29 CFR 1910.119 Manejo de procesos de seguridad de qumicos
altamente peligrosos.
Otros documentos gubernamentalesHershfield, D. M. 1961. Rainfall
Frequency Atlas of the United States for Durations from 30
Minutes to 24 Hours and Return Periods from 1 to 100 Years,
Technical Paper No. 40, Weather Bureau, U.S. Department of
Commerce, Washington, D.C., 115 pp.
WRC
Boletn 297 Esfuerzos localizados en cuerpos cilndricos debidos a
cargas externas Suplemento al boletn WRC No. 107.
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Estndar API 650
SECCIN 3DEFINICIONES
3.1 Montado (apilado) sobre la lnea de centros: la lnea de
centros de las lminas coincide en todos los anillos del cuerpo.
3.2 Recubrimiento: una capa de material protector aplicada a las
superficies externas e internas de un tanque o a las superficies
inaccesibles (el lado inferior del fondo del tanque). En este
estndar, el trmino incluye materiales frecuentemente descritos como
pintura y materiales de recubrimiento (lining).
3.3 Contrato: el instrumento comercial, incluyendo todos los
anexos, usado para comprar un tanque.
3.4 Temperatura de diseo del metal: la temperatura ms baja
considerada en el diseo, la cual, a menos que por experiencia o
condiciones locales especiales se justifique asumir otra cosa,
deber ser asumida como 8C (15F) por encima de la temperatura
promedio ambiente ms baja de un da de la localidad donde el tanque
va a ser instalado. Lneas isotrmicas de la temperatura promedio ms
baja de un da estn mostradas en la Figura 4-2 para los estados
Unidos. Las temperaturas no estn relacionadas con temperaturas de
tanques refrigerados (ver 1.1.1).
3.5 Espesor de diseo: el espesor necesario para satisfacer los
requerimientos de resistencia de tensin y compresin de este estndar
o, en la ausencia de tales expresiones, de una buena y aceptable
prctica de ingeniera para las condiciones de diseo especificadas,
sin considerar las limitaciones de construccin o las tolerancias de
corrosin.
3.6 Techo flotante de doble cubierta: el techo completo es
construido con compartimientos de flotacin cerrados
superiormente.
3.7 Lnea flotante de succin: ensamble de tubera interna que
permite al operador extraer producto de los niveles superiores del
tanque.
3.8 Montado (apilado) a ras por el interior: las superficies
internas de las lminas coincide en todos los anillos del
cuerpo.
3.9 Difusores internos: lneas de tubera de llenado interno con
lminas de impacto, bafles, ranuras o agujeros laterales para
reducir la velocidad del flujo que entra al tanque.
3.10 Inspector: la(s) persona(s) designada(s) por el Comprador
para efectuar las inspecciones.
3.11 Mandatorio: secciones requeridas del estndar se vuelven
mandatorias si el estndar ha sido adoptado por una Jurisdiccin
Legal o si el Comprador y el Fabricante escogen hacer referencia a
este estndar en la placa de identificacin o en la certificacin del
Fabricante.
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3.12 Fabricante: la parte que tiene la responsabilidad primaria
para construir el tanque (ver 1.3 y 10.2).
3.13 Mxima temperatura de diseo: la temperatura ms alta
considerada en el diseo, igual o mayor que la ms alta temperatura
de operacin esperada durante la vida de servicio del tanque.
3.14 Comprador: el dueo o el agente designado por el dueo, tal
como un contratista de ingeniera.
3.15 Opcin del Comprador: una eleccin para ser seleccionada por
el Comprador e indicada en la hoja de datos (data sheet). Cuando el
Comprador especifica una opcin cubierta por un apndice, entonces el
apndice se convierte en un requerimiento.
3.16 Recomendacin: el criterio proporciona un diseo bueno y
aceptable y puede ser usado a opcin del Comprador y el
Fabricante.
3.17 Requerimiento: el criterio debera ser usado a menos que el
Comprador y el Fabricante acuerden una alternativa de diseo ms
rigurosa.
3.18 Techo flotante de cubierta sencilla con pontn: la periferia
exterior del techo consiste de compartimientos de pontn cerrados
superiormente con la seccin interior del techo construida con una
cubierta sencilla sin medios de flotacin.
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SECCIN 4 - MATERIALES
4.1 Generalidades.
4.1.1 Miscelneos
4.1.1.1 Ver la hoja de datos (Data Sheet) para especificaciones
de materiales.
4.1.1.2 Aceros efervescentes (rimmed) o no-calmados (capped) no
son permitidos.
4.1.1.3 El uso de fundicin de hierro en cualquier parte de
presin o en cualquier parte unida al tanque por soldadura, esta
prohibida.
4.1.1.4 Debido a la fragilizacin por hidrgeno y a
consideraciones de toxicidad, componentes de lminada tratadas con
cadmium no debern ser usadas sin el consentimineto expreso del
Comprador.
4.1.2 Los materiales utilizados para la construccin de tanques
debern estar de acuerdo con las especificaciones listadas en esta
seccin, sujetos a las modificaciones y limitaciones indicadas en
este estndar. Se pueden utilizar materiales producidos de acuerdo
con especificaciones no listadas si se certifica que el material
cumple con todos los requisitos de una especificacin aplicable de
materiales listada en este estndar y su uso es aprobado por el
Comprador. La propuesta del Fabricante deber identificar las
especificaciones de materiales a ser usados. Cuando este estndar no
de indicaciones de requerimientos de materiales para items y
accesorios miscelneos, el Comprador y/o el Fabricante debern
suministrar los requerimientos suplementarios adicionales,
utilizando un suplemento de la hoja de datos.
4.1.3 Cuando cualquier material de lmina o tubera nuevo o no
utilizado no pueda ser completamente identificado con registros que
sean satisfactorios para el Comprador como un material listado en
este estndar, el material o producto puede ser utilizado en la
construccin de tanques cubiertos por este estndar solamente si los
materiales pasan todas las pruebas establecidas en el apndice
N.
Se deben cumplir los requerimientos establecidos en 4.1.4 para
materiales con especificaciones mltiples y en 4.1.5 para cambios de
materiales de los grupos I hasta IIIA por materiales de los grupos
IV a VI.
4.2 Lminas.
4.2.1 Generalidades
4.2.1.1 Excepto como se permite en 4.1, las lminas debern estar
conformes con una de las especificaciones listadas en 4.2.2 hasta
4.2.5, sujetas a las modificaciones y limitaciones de este
estndar.
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Estndar API 650
4.2.1.2 Se pueden pedir las lminas para cuerpo, techo y fondo
sobre la base de espesores en el borde o sobre la base de peso por
unidad de rea en kg/m2 o lb/ft2, como se especifica en 4.2.1.2.1
hasta 4.2.1.2.3.
4.2.1.2.1 El espesor ordenado no debe ser menor que el espesor
calculado o el espesor mnimo permitido.
4.2.1.2.2 El peso ordenado debe ser suficientemente grande para
dar un espesor que no debe ser menor que el espesor calculado o el
espesor mnimo permitido.
4.2.1.2.3 En cualquiera de los dos casos, el espesor real medido
no puede estar ms de 0.25 mm (0.01 in) por debajo del espesor
calculado o el espesor mnimo permitido.
4.2.1.3 Todas las lminas debern ser fabricadas por los procesos
de open-hearth, horno elctrico u oxgeno bsico. Aceros producidos
por el proceso de control termo-mecnico (TMCP) pueden ser usados si
cumplen con los requerimientos establecidos en este pargrafo.
4.2.1.4 El espesor mximo de lmina es de 45 mm (1.75 in) a menos
que un espesor menor sea establecido en este estndar o en la
especificacin de lmina. Las lminas usadas como insertos o bridas
pueden ser ms gruesas que 45 mm (1.75 in). Lminas ms gruesas de 40
mm (1.5 in) debern ser normalizadas o templadas y revenidas (quench
tempered), calmadas (killed), fabricadas con prctica de grano fino
y con pruebas de impacto.
4.2.2 Especificaciones ASTM.Lminas que estn conforme con las
especificaciones listadas en este pargrafo son aceptables siempre y
cuando que estn dentro de las limitaciones alli establecidas. Las
siguientes especificaciones estn listadas:
a. ASTM A 36M/A 36.b. ASTM A 131M/A 131 grados A, B, CS y
EH36.c. ASTM A 283M/A 283 grado C.d. ASTM A 285M/A 285 grado C.e.
ASTM A 516M grados 380, 415, 450, 485/A 516 grados 55, 60, 65 y
70.f. ASTM A 537M/A 537 clases 1 y 2.g. ASTM A 573M/A 573 grados
450, 485/A 516 grados 58, 65 y 70.h. ASTM A 633M/A 633 grados C y
D.i. ASTM A 662M/A 662 grados B y C.j. ASTM A 678/A 678 grados A y
B.k. ASTM A 737M/A 737 grado B.l. ASTM A 841M/A 841 grado A clase 1
y grado B clase 2.
4.2.3 Especificaciones CSALminas de especificaciones de la
Canadian Estndar Association suministradas de acuerdo con las
especificaciones CSA G40.21 en grados 260W/(38W), 300W(44W) y
350W/(50W) son aceptables dentro de las limitaciones establecidas
en este pargrafo.
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4.2.4 Especificaciones ISOLminas de especificaciones de la ISO
suministradas de acuerdo con ISO 630 en grados E 275 y E 355 son
aceptables dentro de las limitaciones establecidas en este
pargrafo.
4.2.5 Estndares NacionalesLminas producidas y probadas de
acuerdo con los requerimientos de un estndar nacional reconocido y
dentro de las limitaciones mecnicas y qumicas de uno de los grados
listados en la Tabla 4-2, son aceptables cuando es aprobado por el
comprador. Los requerimientos de este grupo no son aplicables a las
especificaciones ASTM, CSA e ISO listadas en 4.2.2, 4.2.3 y 4.2.4.
Para los propsitos del estndar API 650, un estndar nacional es un
estndar que ha sido sancionado por el gobierno de un pas del cual
el estndar es originario.
4.2.6 Requerimientos generales para el despachoEl material deber
ser suministrado conforme a los requerimientos aplicables de la
especificacin listada pero no esta restringido con respecto a la
localizacin del lugar de fabricacin. Se deben cumplir los dems
requerimientos establecidos en este pargrafo.
4.2.7 Tratamiento trmico de las lminas.Cuando se requiera
tratamiento trmico de las lminas, se deben cumplir los
requerimientos establecidos en este pargrafo.
4.2.8 Pruebas de Impacto de las lminas. 4.2.8.1 Cuando es
requerido por el comprador o por 4.2.7.4 y 4.2.9, se debe sacar un
juego de probetas de impacto Charpy con entalla en V tomadas de las
lminas despus del tratamiento trmico (si ha sido tratada) y estas
deben cumplir con los valores de energa absorbida
especificados.
4.2.8.2 Cuando es necesario preparar probetas de prueba de
probetas separadas o cuando las lminas son suministradas por el
fabricante de las mismas en una condicin de lminado en caliente con
un tratamiento trmico sub-siguiente por el fabricante, el
procedimiento deber estar conforme con ASTM A 20.
4.2.8.3 La prueba consiste de tres probetas tomadas del material
a ser ensayado. El valor promedio de la energa absorbida de las
tres probetas (con no ms de uno de los valores de las tres probetas
por debajo de este valor) deber cumplir con el valor mnimo
especificado. Si ms de uno de los valores est por debajo del valor
mnimo especificado o si uno de ellos es menor de 2/3 de ese valor,
se debern probar tres probetas adicionales y cada uno de ellas
deber dar un valor mayor o igual que el mnimo especificado.
4.2.8.4 El mtodo a utilizar es el ensayo Charpy con entalla en V
tipo A (ver ASTM A-370), con la entalla o ranura perpendicular a la
superficie de la lmina a ser ensayada. La probeta a ensayar se
lleva a la temperatura de prueba, se pone en la mquina sobre
soportes y es golpeada con el pndulo en el lado opuesto de la
ranura.
4.2.8.5 Para una lmina cuyo espesor es insuficiente para
permitir la preparacin de una probeta estndar de tamao completo (10
mm x 10 mm), se debern hacer las pruebas en la probeta sub-estndar
ms grande que se pueda preparar de la lmina. Las probetas sub-
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estndar debern tener un ancho a lo largo de la entalla de al
menos el 80% del espesor del material.
4.2.8.6 Los valores de energa de impacto obtenidos de las
probetas sub-estndar no debern ser menores que valores que son
proporcionales a los valores de energa requerida para una probeta
estndar de tamao completo del mismo material.
4.2.8.7 Los aparatos de prueba, incluyendo la calibracin de las
mquinas de impacto, y las variaciones permisibles de la temperatura
de las probetas, debern estar de acuero con ASTM 370 o un aparato
de prueba equivalente de acuerdo con estndares nacionales o
estndares ISO.
4.2.9 Requerimientos de tenacidad
4.2.9.1 Los espesores y temperaturas mnimas de diseo de todas
las lminas del cuerpo, lminas de refuerzo del cuerpo, lminas
insertadas del cuerpo, lminas del fondo soldadas al cuerpo, lminas
usadas para entradas de hombre (man-hole) y para cuellos de
conexiones, lminas usadas en bridas de conexiones del cuerpo,
bridas ciegas y tapas de las entradas de hombre, deben estar de
acuerdo con lo mostrado en la figura 4-1. La evaluacin para impacto
de bridas a partir de lmina, bridas ciegas y tapas de las entradas
de hombre se hace con base en el espesor que gobierna como se
define en el pargrafo 4.5.5.3 y en la figura 4-3 del cdigo.
Adicionalmente, las lminas con espesores mayores de 40 mm (1.5 in)
debern ser de acero calmado (killed steel), fabricados con prctica
de grano fino y tratados trmicamente por normalizacin, normalizacin
y revenido (tempering) o temple y revenido (quenching and
tempering) y cada lmina en condicin tratada trmicamente deber tener
las pruebas de impacto de acuerdo con 4.2.10.2.
4.2.9.2 Las lminas con espesores menores o iguales a 40 mm (1.5
in) pueden ser utilizadas a temperaturas iguales o por encima de la
indicada en la figura 4-1 para el grupo de material
correspondiente, sin la necesidad de hacerles prueba de
impacto.
4.2.9.3 La lmina usada para refuerzo de conexiones en el cuerpo
y lminas de inserto debern ser del mismo material que la lmina del
cuerpo al cual estn unidas o debern ser de un material apropiado de
los listados en la tabla 4-3 y la figura 4-1. Excepto para los
cuellos de las conexiones y de las entradas de hombre, el material
deber ser de una resistencia de fluencia y de tensin igual o mayor
que la del material del cuerpo adyacente y deber ser compatible con
el mismo (ver 4.2.9.1 y 5.7.2.3 item d).
4.2.9.4 Los requerimientos en 4.2.9.3 aplican solamente para
conexiones y entradas de hombre del cuerpo. Los materiales usados
para conexiones y entradas de hombre del techo no requieren pruebas
de impacto.
4.2.10 Procedimiento de las pruebas de tenacidad
4.2.10.1 Cuando la tenacidad de los materiales deba ser
determinada, esto deber ser hecho por uno de los procedimientos
descritos en 4.2.10.2 hasta 4.2.10.4, como es especificado en
4.2.9.
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4.2.10.2 Cada lmina en condicin lminada o tratada trmicamente
deber ser probada al impacto de acuerdo con 4.2.8 a una temperatura
igual o menor que la temperatura mnima de diseo del metal y deber
dar valores de impacto Charpy con entalla en V longitudinal (o
transversal) que debern cumplir con los requerimientos mnimos de la
Tabla 4-4 (ver 4.2.8 para los valores mnimos de una probeta y para
probetas sub-estndar.
4.2.10.3 La lmina ms gruesa de cada colada deber ser probada al
impacto de acuerdo con 2.2.8 y deber cumplir con los requerimientos
de impacto de 4.2.10.2 a la temperatura de diseo del metal.
4.2.10.4 El fabricante deber enviar al Comprador los datos de
las pruebas de las lminas del material demostrando que con base en
producciones pasadas de la misma acera, el material ha cumplido con
la tenacidad requerida a la temperatura de diseo del metal.
4.3 PlatinasPlatinas para techos fijos o flotantes debern estar
de acuerdo con ASTM A1011M/A 1011 grado 33. Debern ser hechas por
los procesos de ncleo abierto (open-hearth) u oxgeno bsico. Acero
con contenido de cobre deber ser usaod si es especificado en la
orden de compra. Las platinas podrn ser ordenadas con base en peso
o espesor, a opcin del Fabricante del tanque.
4.4 Perfiles estructurales4.4.1 El acero estructural deber estar
de acuerdo con uno de los siguientes:
a. ASTM A 36M/A 36.b. ASTM A 131M/A 131.c. ASTM A 992M/A 992.d.
Aceros estructurales listados en AISC Specification for Structural
Steel Buildings, Allowable Stress Design.e. CSA G40.21 en grados
260W/(38W), 300W(44W) y 350W/(50W) y 260W/T(38WT), 300WT(44WT) y
350WT/(50WT).f. ISO 630 grado E 275 calidades B, C y D.g. Estndares
nacionales reconocidos.
Se deben cumplir los requerimientos adicionales establecidos en
este pargrafo.
4.5 Tuberas y forjas.4.5.1 A menos que sea especificado de otra
manera en el estndar API 650 las tuberas y accesorios de tubera y
forjas debern estar de acuerdo con las especificaciones listadas en
4.5.1.1 y 4.5.1.2 o con un estndar nacional equivalente a las
especificaciones listadas.
4.5.1.1 Las siguientes especificaciones son aceptables para
tuberas y accesorios de tubera:a. API 5L, grados A, B y X42.b. ASTM
A 53, grados A y B.c. ASTM A 106, grados A y B.d. ASTM A 234M/A
234, grado WPB
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e. ASTM A 333M/A 333, grados 1 y 6.f. ASTM A 334M/A 334, grados
1 y 6.g. ASTM A 420M/A 420, grado WPL6.h. ASTM A 524, grados I y
II.i. ASTM A 671 (ver 2.5.3).
4.5.1.2 Las siguientes especificaciones son aceptables para
forjas:
a. ASTM A 105M/A 105.b. ASTM A 181M/A 181.c. ASTM A 350M/A 350,
grados LF1 y LF2. Requerimientos adicionales se establecen en los
pargrafos 4.5.2 a 4.5.4.
4.5.5 Excepto como est cubierto en 4.5.3, los requerimientos de
impacto de las tuberas y forjas a ser usados como boquillas en el
cuerpo y entradas de hombre debern ser establecidos como est
descrito en 4.5.5.1 hasta 4.5.5.4.
4.5.5.1 Materiales de tubera hechos de acuerdo con ASTM A 333M/A
333, A 334M/A 334, A 350M/A 350 y A 420 grado WPL6 pueden ser
usados a una temperatura de diseo del metal no ms baja que la
temperatura de la prueba de impacto requerida por la especificacin
ASTM para el grado aplicable del material sin pruebas de impacto
adicionales (ver 4.5.5.4).
4.5.5.2 Otros materiales de tubera y forjas debern ser
clasificados bajo el grupo de material mostrado en la figura 4-1,
como sigue:
a. Grupo IIA - API 5L, grados A, B y X42; ASTM A 106, grados A y
B; ASTM A 53, grados A y B; ASTM A 181M/A 181; ASTM A 105M/A 105; y
ASTM A 234M/A 234, grado WPB.b. Grupo VIA ASTM A 524, grados I y
II.
Requerimientos adicionales se establecen en los pargrafos
4.5.5.3 y 4.5.5.4.
4.6 Bridas.4.6.1 Pueden ser del tipo hub, slip-on y con cuello
para soldar (welding neck) y debern estar de acuerdo con los
requerimientos de materiales de ASME B16.5 para bridas forjadas de
acero al carbono. El material de lmina usado para hacer bridas de
boquillas deben tener propiedades fsicas iguales o mejores que
aquellas requeridas por el estndar ASME B16.5. El material de
bridas de boquillas del cuerpo deber estar conforme con
4.2.9.1.
4.6.2 Para tuberas de tamaos nominales mayores de 24 NPS
(nominal pipe size) se pueden usar bridas que estn de acuerdo con
los requerimientos de ASME B16.47 serie B, sujeto a la aprobacin
del Comprador. Se debera tener atencin particular para asegurar que
las bridas para accesorios (appurtenances) son compatibles.
4.7 Tornillos.a. A menos que se especifique otra cosa en la hoja
de datos Tabla 2, los tornillos de las bridas debern estar conforme
a ASTM A 193 B7 y a las dimensiones especificadas en ASME
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B18.2.1. Las tuercas debern estar conforme a ASTM A 194 grado 2H
y a las dimensiones especificadas en ASME B18.2.2. Ambos debern
tener un patrn hexagonal pesado. Todos los tornillos y tuercas
debern estar roscados de acuerdo con ASME B1.13M (SI), o con ASME
B1.1 (US) como sigue:
1. Tornillos hasta 1 in de dimetro incluido: UNC ajuste clase
2A.2. Tuercas para tornillos hasta 1 in de dimetro incluido: UNC
ajuste clase 2B.3. Tornillos de 1.125 in de dimetro y ms grandes:
8N ajuste clase 2A.4. Tuercas para tornillos de 1.125 in de dimetro
y ms grandes: 8N ajuste clase 2B.
b. A menos que se especifique otra cosa en la hoja de datos
Tabla 2, todos los pernos de anclaje debern ser de barra redonda,
galvanizada, ASTM A 36 con tuercas hexagonales pesadas
galvanizadas.c. Todos los otros tornillos debern estar conforme a
ASTM A 307 o A 193M/A 193. A 325M/A 325 puede ser usado para
propsitos estructurales solamente. El comprador debera especificar
en la orden cuales formas de cabezas de los tornillos y tuercas son
deseadas y si son deseadas dimensiones regulares o pesadas (regular
or heavy).
4.8 Electrodos de soldadura.4.8.1 Para la soldadura de
materiales con una resistencia mnima de tensin menor de 550 MPa (80
ksi) soldados con proceso de electrodo revestido (SMAW) se debern
utilizar electrodos de acuerdo con las series de clasificacin E-60
o E-70 (apropiados para las caractersticas de corriente elctrica,
la posicin de la soldadura y otras condiciones del uso esperado) de
la especificacin AWS A5.1 y deber estar de acuerdo con 7.2.1.10
como sea aplicable.
4.8.2 Para la soldadura de materiales con resistencias mnima de
tensin de 550 hasta 585 MPa (80 hasta 85 ksi) soldados con proceso
de electrodo revestido se debern utilizar electrodos de acuerdo con
la clasificacin E-80XX-CX de la especificacin AWS A5.5.
4.9 EMPAQUE.4.9.1 Generalidades.
4.9.1.1 Los materials de los empaques debern ser especificados
en la Tabla 3 en la hoja de datos. A menos que sea especificada
otra cosa por el Comprador, los materiales de los empaques no
debern conterner asbesto.
Se deben cumplir los requerimientos adicionales establecidos en
4.9.1.2 hasta 4.9.3.3.
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SECCIN 5 - DISEO
5.1 Juntas.
5.1.1 Definiciones.Las definiciones en 5.1.1.1 hasta 5.1.1.8
aplican al diseo de las juntas del tanque (ver 9.1 para
definiciones que aplican a soldadores y procedimientos de
soldadura. Ver tambin la seccin 2 para definiciones
adicionales).
5.1.1.1 Junta de soldadura a tope doble: una junta entre dos
partes adyacentes que estn aproximadamente en el mismo plano, que
es soldada por ambos lados.
5.1.1.2 Junta de soldadura a tope sencilla: una junta entre dos
partes adyacentes que estn aproximadamente en el mismo plano, que
es soldada por un solo lado solamente con el uso de una platina u
otro material de respaldo adecuado.
5.1.1.3 Junta de soldadura de traslape doble: una junta entre
dos miembros traslapados, en la cual los bordes traslapados de
ambos miembros estn soldados con soldadura de filete.
5.1.1.4 Junta de soldadura de traslape sencillo: una junta entre
dos miembros traslapados, en la cual el borde traslapados de uno de
los miembros est soldado con soldadura de filete.
5.1.1.5 Soldadura a tope: una soldadura puesta en una ranura
entre dos miembros adyacentes. Las ranuras pueden ser cuadradas, en
forma de V (sencilla o doble) o en forma de U (sencilla o doble) o
pueden ser de bisel simple o doble.
5.1.1.6 Soldadura de filete: una soldadura de seccin transversal
aproximadamente triangular que une dos superficies que estn en
ngulo recto, tal como en juntas traslapadas, juntas en T o juntas
en esquina.
5.1.1.7 Soldadura de filete completo: un filete cuyo tamao es
igual al espesor de la parte ms delgada a ser unida.
5.1.1.8 Punto de soldadura de armado (tack weld): una soldadura
hecha para mantener las partes de un ensamble con un alineamiento
apropiado hasta que las soldaduras finales sean hechas.
5.1.2 Tamao de las soldaduras.
5.1.2.1 El tamao de una soldadura de ranura (biselada) deber
estar basado en la penetracin de la junta (profundidad del bisel ms
profundidad de penetracin en la raz). No se debe considerar el
tamao del refuerzo de la soldadura a cada lado de la junta como
parte de la soldadura en juntas de ranura.
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5.1.2.2 El tamao de una soldadura de filete de lados (legs)
iguales deber estar basado en la longitud del lado del tringulo
recto issceles ms grande que se puede inscribir en la seccin
transversal de la soldadura de filete. El tamao de una soldadura de
filete de lados desiguales, deber estar basado en la longitud del
lado del mayor tringulo recto que se puede inscribir en la seccin
transversal del filete.
5.1.3 Restricciones en las juntas.
5.1.3.1 Restricciones del tipo y tamao de las juntas soldadas
estn dadas en 5.1.3.2 hasta 5.1.3.8.
5.1.3.2 Los puntos de armado (tack welds) no se debernn
considerar con ningn valor para la resistencia de la soldadura en
la estructura terminada.
5.1.3.3 El tamao mnimo de las soldaduras de filete deber ser
como sigue:
Para lminas de 5 mm (3/16 in) de espesor: la soldadura deber ser
un filete completo. Para lminas mayores de 5 mm (3/16 in) de
espesor: el espesor de la soldadura deber
ser no menor que un trercio del espesor de la parte ms delgada
en la junta y deber ser al menos 5mm (3/16 in).
5.1.3.4 Juntas traslapadas soldadas sencillas, solamente se
permiten en las lminas del fondo y del techo.
5.1.3.5 Juntas soldadas traslapadas sencillas debern estar
traslapadas al menos 5 veces el espesor nominal de la parte ms
delgada unida; sinembargo con juntas traslapadas soldadas por ambos
lados, el traslape no necesita exceder de 50 mm (2 pulgadas) y con
juntas traslapadas soldadas por un solo lado, el traslape no
necesita exceder de 25 mm (1 pulgada).
5.1.3.6 Los pases de soldadura estn restringidos como sigue:
5.1.3.6.1 Para soldaduras de lminas del fondo y techo para todos
los materiales y para las soldaduras cuerpo-fondo para los
materiales de los grupos I, II, III y IIIA, aplican los siguientes
requerimientos para el tamao de las soldaduras:
a. Para procesos de soldadura manual, los lados de los filetes
de soldadura o las profundidades de las ranuras ms grandes que 6 mm
(1/4 in) debern ser multipases, a menos que sea especificado de
otra manera en la hoja de datos, lnea 15.b. Para procesos de
soldadura semi-automticos y automticos, con la excepcin para
soldadura con electro-gas en 7.2.3.4, los lados de las soldaduras
de filete o las profundidades de las ranuras ms grandes que 10 mm
(3/8 in) debern ser multipases, a menos que sea especificado de
otra manera en la hoja de datos, lnea 15.
5.1.3.6.2 Para las soldaduras cuerpo-fondo de grupos IV, IVA, V,
o VI para todos los procesos de soldadura, todas las soldaduras
debern ser hechas usando un mnimo de dos pases.
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5.1.3.7 Todas las uniones de accesorios al exterior del tanque
debern ser soldados completamente con soldadura de sello. No se
permite soldadura intermitente. La sola excepcin a este
requerimiento son los vigas contra viento como es permitido en
5.1.5.8.
5.1.3.8 Excepto como es permitido en 5.1.5.5 y 5.1.5.6, juntas
de soldadura con platinas de resplado que permanecen son permitidas
solamente con la aprobacin del Comprador.
5.1.4 Smbolos de soldadura.En los planos de fabricacin y
construccin se deben utilizar los smbolos de soldadura de la
AWS.
5.1.5 Juntas tpicas.
5.1.5.1 Generalidades.a. Las juntas tpicas de los tanques se
muestran en las figuras 5-1, 5-2, 5-3A, 5-3B y 5-3C del cdigo. b.
Las superficies superiore de las soldaduras del fondo (soldaduras a
tope de las lminas anulares, soldaduras a tope de las lminas de
borde (sketch) o las juntas de la Figura 5-3B) debern ser
esmeriladas a ras donde estarn en contacto con la parte inferior
del cuerpo, las lminas de inserto o las lminas de refuerzo.
5.1.5.2 Juntas verticales del cuerpo.
a. Las soldaduras deben ser a tope con completa penetracin y
completa fusin, como las obtenidas por soldadura por ambos lados o
por procedimientos de soldadura que produzcan la misma calidad de
metal depositado por ambos lados de la junta.
Nota: ver 5.1.5.2 para requirimientos especficos para juntas
verticales del cuerpo.
Figura 5-1 Juntas verticales tpicas del cuerpo.
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b. Las juntas verticales en anillos adyacentes no deben quedar
alineadas y deben tener un desfase entre ellas de mnimo 5t, donde t
es el espesor de la lmina del anillo ms grueso en el punto de
desfase.
5.1.5.3 Juntas horizontales del cuerpo.
a. Las soldaduras horizontales del cuerpo deben tener completa
penetracin y completa fusin; sin embargo, como una alternativa, los
ngulos superiores pueden ser puestos en el cuerpo con juntas
traslapadas soldadas por ambos lados. La adecuacin de la preparacin
de la lmina y del procedimiento de soldadura deber ser determinado
de acuerdo con 9.2
b. A menos que se especifique otra cosa, las juntas a tope
horizontales del cuerpo deben tener un eje vertical comn.
Nota: ver 5.1.5.3 para requirimientos especficos para juntas
horizontales del cuerpo.
Figura 5-2 Juntas horizontales tpicas del cuerpo.
5.1.5.4 Juntas traslapadas del fondo.Los bordes de las lminas
deben ser razonablemente rectos. Adicionalmente, las lminas pueden
ser cortadas a escuadra o se pueden dejar los bordes que quedan de
fabricacin. Los bordes que quedan de fabricacin debern estar
realtivamente suaves y uniformes, libres de depsitos contaminantes
y tener una forma tal que se puedan lograr filetes completos. A
menos que sea especificada otra cosa por el Comprador, las lminas
traslapadas soldadas en fondos con inclinacin debern ser
traslapadas de manera que se reduzca la tendencia del lquido de
empozarse durante el drenado del mismo. Los traslapes triples en
los fondos de los tanques debern estar al menos a una distancia de
300 mm (12 in) de cualquier otro, del
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cuerpo del tanque, de las juntas a tope del anillo y de la junta
entre las lminas del anillo y del fondo. El traslape de dos lminas
del fondo sobre las lminas anulares soldadas a tope, no constituye
una soldadura de traslape triple. Cuando son usadas lminas anulares
o son requeridas por 5.5.1, debern ser soldadas a tope y debern
tener un ancho radial que suministre al menos 600 mm (24 in) entre
el interior del cuerpo y cualquier junta traslapada del resto del
fondo. Las lminas del fondo necesitan ser soldadas por el lado
superior solamente, con un filete continuo en todas las juntas. A
menos que sean usadas lminas anulares del fondo, las lminas del
mismo debajo del anillo inferior del cuerpo debern tener los
extremos exteriores de las juntas armados y soldados con traslape
de manera que formen una superficie lisa de apoyo para las lminas
del cuerpo, como se muestra en la figura 5-3B. Las lminas
traslapadas soldadas del fondo debern ser soldadas con soldadura de
sello a cada una de las otras en la periferia exterior expuesta de
sus bordes traslapados.
Figura 5-3A Juntas tpicas del fondo.
Si no se usa anillo de fondo, las lminas
Figura 5-3B Mtodo para la preparacin de lminas traslapadas
soldadas del fondodebajo del cuerpo (Ver 5.5.4)
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5.1.5.5 Juntas a tope del fondo.Cuando se usan deben tener el
bisel cuadrado o en Ve. Los detalles son los mismos que los usados
para las juntas verticales. Se puede usar una platina de respaldo
de al menos 3 mm (1/8 in) de espesor y si tiene bisel cuadrado la
luz de la raz debe ser de mnimo 6 mm ( in). Las juntas de unin de
tres lminas debern estar al menos a una distancia de 300 mm (1 ft)
de cualquiera otra y del cuerpo del tanque.
5.1.5.6 Juntas del anillo del fondo.Deben tener juntas radiales
a tope y deben tener completa penetracin y completa fusin. Si se
usa una platina de respaldo esta debe ser de material soldable
compatible con el material del anillo.
5.1.5.7 Soldaduras de filete de la junta cuerpo-fondo.a. Para
lminas del fondo y del anillo del fondo con espesores nominales de
hasta 12.5 mm (1/2), la unin entre el borde del anillo inferior del
cuerpo y la lmina del fondo debe ser un filete de soldadura
continuo a cada lado de la lmina del cuerpo. El tamao de cada
filete de soldadura no tiene que ser mayor de 12.5 mm (1/2) y no
debe ser menor que el espesor nominal de la lmina ms delgada
(cuerpo o fondo) o que los espesores mostrados en la tabla:
Espesor nominalde la lmina del cuerpo
Tamao mnimodel filete de soldadura
(mm) (in) (mm) (in)
5 0.1875 5 3/16
> 5 hasta 20 > 0.1875 hasta 0.75 6 1/4
> 20 hasta 32 > 0.75 hasta 1.25 8 5/16
> 32 hasta 45 > 1.25 hasta 1.75 10 3/8
Figura 5-3C - Detalle de la soldadura doble de filete-ranura
para las lminas anulares de fondo con un espesor nominal mayor que
13 mm (1/2 in) (Ver 5.1.5.7, Item b)
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b. Para lminas del anillo de fondo con un espesor mayor de 12.5
mm (1/2) la soldadura se debe dimensionar de modo que los filetes a
ambos lados o la soldadura de bisel y filetes sean de un tamao
igual al espesor del anillo (ver Figura 5-3C), pero no debe exceder
el espesor nominal de las lminas del cuerpo.c. La soldadura de
filete cuerpo-fondo alrededor de las lminas de refuerzo tipo bajo
(low-type) mostradas en la Figura 5-8 detalles a y b o alrededor de
lminas de inserto en el cuerpo que se extienden ms all de la
superficie exterior del cuerpo adyacente del tanque, debern ser
dimensionadas como es requerido en los paragrafos a o b
anteriores.d. Las lminas del fondo o las lminas anulares del fondo
debern ser suficientes para proporcionar un minimo de 13 mm (1/2
in) desde la lnea de fusin del filete de soldadura referenciado en
5.1.5.7c hasta el borde exterior del fondo o las lminas
anulares.
5.1.5.8 Juntas de la viga contra viento (wind girder).a. Se
debern usar soldaduras a tope de completa penetracin para la unin
de las secciones del anillo.b. Se deber usar soldadura continua
para todas las juntas horizontales del lado superior y para todas
las juntas verticales. Si es especificado por el Comprador, se debe
hacer soldadura de sello por el lado inferior del anillo.
5.1.5.9 Juntas de techo y ngulo superior.a. Las lminas de techo
se debern soldar por el lado superior como mnimo, con filetes
completos continuos en todas las juntas. Soldaduras a tope tambin
son permitidas.b. Para techos fusibles (frangible roofs), las
lminas del techo se debern unir al ngulo superior del tanque con un
filete continuo en el lado superior solamente, como est
especificado en 5.10.2.6. Para techos no-fusibles, son permitidos
detalles alternativos. c. Las secciones del ngulo superior, los
anillos de tensin y los anillos de compresin debern ser unidos con
soldaduras a tope que tengan completa penetracin y fusin. Los
factores de eficiencia de la junta no necesitan ser aplicados
cuando este conforme con los requerimientos de 5.10.5 y 5.10.6.d. A
opcin del fabricante, para techos auto-soportados del tipo cono,
domo o sombrilla, los bordes de las lminas del techo pueden ser
pestaadas horizontalmente para que se ajusten planas contra el
ngulo superior para mejorar las condiciones de soldadura. e.
Excepto como est especificado para tanques con extremo superior
abierto en 5.9, para tanques con techos fusibles por 5.10.2.6, para
techos autosoportados por 5.10.5 y 5.10.6 y para tanques con el
detalle de junta pestaada techo-cuerpo descrito en f a continuacin,
los cuerpos de los tanques debern tener ngulos superiores con un
tamao mnimo que no deber ser menor que los siguientes tamaos:
Dimetro del tanque
(D)
Tamao mnimo del
angulo superior (in.)
Tamao mnimo del
angulo superiora (mm)D 11 m (D 35 ft) 2 2 3/16 51 51 4.8
11 m < D 18 m (35 ft < D 60 ft) 2 2 1/4 51 51 6.4D > 18
m, (D > 60 ft) 3 3 3/8 76 76 9.5
a Un tamao equivalente aproximado puede ser usado para
acomodarse a la disponibilidad local de materiales.
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Para tanques de techo fijo equipados con aislamiento o chaqueta
de altura igual a la altura total del cuerpo, el lado horizontal
del rigidizador superior del cuerpo se deber proyectar hacia
afuera. Para compatibilidad con el sistema del aislamiento, el
Comprador deber especificar si este lado ser ms grande que los
especificados arriba.
f. Para tanques con un dimetro menor o igual que 9 m (30 ft) y
un techo cnico soportado (ver 5.10.4), el borde superior del cuerpo
puede ser pestaado en lugar de instalar el ngulo superior. El radio
de doblez y el ancho del borde pestaado deber estar conforme a los
detalles de la figura 5-3A. Esta construccin puede ser usada para
cualquier tanque con techo auto-soportado (ver 5.10.5 y 5.10.6) si
el rea transversal total de la junta cumple con los requerimientos
establecidos para la construccin del ngulo superior. No se deber
agregar ningn miembro adicional, tal como un ngulo o una barra, al
detalle pestaado techo-cuerpo.
5.2 CONSIDERACIONES DE DISEO.
5.2.1 Cargas.Las cargas estn definidas como sigue:
a. Carga muerta (DL): el peso del tanque o del componente del
tanque, incluyendo cualquier tolerancia de corrosin a menos que se
considere otra cosa.b. Presin externa de diseo (Pe): no deber ser
menor que 0.25 kPa (1 in de agua). Este estndar no contiene
consideraciones para presiones externas mayores de 0.25 kPa (1 in
de agua). Requerimientos de diseo para vaco que exceda este valor y
requerimientos de diseo para resistir la flotacin y la presin
externa de un fludo debern ser materia de acuerdo entre el
Comprador y el Fabricante (ver el Apndice V).c. Presin interna de
diseo (Pi): no deber exceder 18 kPa (2.5 lbf/in2).d. Prueba
hidrosttica (Ht): la carga debida al llenado del tanque con agua
hasta el nivel de diseo del lquido.e. Carga viva mnima del techo
(Lr): 1.0 kPa (20 lb/ft2) en el rea horizontal proyectada del
techo.f. Sismo (E): las cargas ssmica determinadas de acuerdo con
E.1 hasta E.6 (ver hoja de datos, lnea 8).g. Nieve (S): la nieve en
el suelo deber ser determinada de ASCE-7 figura 7-1 o table 7-1, a
menos que que sea especificada de otra manera por el comprador.h.
Peso del lquido almacenado (F): la carga debida al llenado del
tanque hasta el nivel de diseo del lquido (ver 5.6.3.2) con lquido
con una una gravedad especfica de diseo especificada por el
comprador.i. Presin de prueba (Pt): como es requerido en F.4.4 o
F.7.6.j. Viento (W): la velocidad de diseo del viento (V) deber ser
190 km/hr (120 mph), la rfaga de velocidad de diseo del viento de 3
segundos determinada de ASCE-7 figura 6-1, a menos que que sea
especificada de otra manera por el comprador. La presin de diseo
del viento deber ser 0.86 kPa [V/190]2 , [(18 lbf/ft2)(V/120)2] en
las rea verticales proyectadas de las superficies cilndricas y 1.44
kPa [V/190]2 , [(30 lbf/ft2)(V/120)2] de empuje hacia arriba (ver
item 2) en las reas horizontales proyectadas de las superficies
cnicas o de doble curvatura, donde V es la rfaga de velocidad del
viento de 3 segundos. La rfaga de velocidad del viento de 3
segundos usada deber ser reportada al Comprador.
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1. Estas presiones de diseo de viento estn de acuerdo con ASCE 7
para exposicin al viento categora C. Como una alternativa, las
presiones pueden ser determinadas de acuerdo con ASCE 7 (la
categora de exposicin al viento y el factor de importancia
suministrados por el Comprador) o con un estndar nacional para las
condiciones especficas para las cuales el tanque es diseado.
2. La presin de diseo de levantamiento en el techo (viento ms
presin interna) no necesita exceder de 1.6 veces la presin de diseo
determinada en F.4.1.
3. Las cargas horizontales del lado viento (windward) y del otro
lado (leeward) en el techo son conservadoramente iguales y opuestas
y por lo tanto no son includas en las presiones arriba
mencionadas.
4. La velocidad de viento ms rapida en millas multiplicada por
1.2 es aproximadamente igual a la rfaga de velocidad del viento de
3 segundos.
5.2.2 Factores de diseo.El comprador deber establecer la
temperatura de diseo del metal (basada en la temperatura ambiente),
la mxima temperatura de diseo, la gravedad especfica de diseo, la
tolerancia de corrosin (si hay alguna) y los factores ssmicos.
5.2.3 Cargas externas.a. El Comprador deber establecer la
magnitud y direccin de las cargas externas o las restricciones, si
hay alguna, para las que se debe disear el cuerpo o las conexiones.
El diseo de tales cargas deber ser materia de acuerdo entre el
Comprador y el Fabricante.b. A menos que se especifique otra cosa,
el diseo ssmico deber estar de acuerdo con el apndice E.c. El diseo
para cargas localizadas inducidad por las fuerzas del viento en los
componentes del techo deber ser materia de acuerdo entre el
Comprador y el Fabricante.d. Las cargas localizadas resultantes de
elementos tales como escaleras, plataformas, etc,, debern ser
consideradas.
5.2.4. Medidas de proteccin.El Comprador debe considerar la
fundacin civil, las tolerancias de corrosin, las pruebas de dureza
y cualquier otra medida de proteccin que sea considerada necesaria.
Por ejemplo, para tanques aislados, medios para prevenir la
infiltracin de agua dentro del aislamiento debern ser
especificados, especialmente alrededor de las penetraciones del
aislameinto y de la junta techo-cuerpo.
5.2.5 Presin externa.Ver el apndice V para las indicaciones para
el diseo de tanques sujetos a vaco parcial interno mayor de 0.25
kPa (1 in de agua). Los tanques que cumplen los requerimientos de
este estndar pueden ser sometidos a un vaco parcial de 0.25 kPa (1
in de agua), sin necesidad de suministrar clculos adicionales de
soporte.
5.2.6 Capacidad del tanque.
5.2.6.1 El Comprador debe especificar la mxima capacidad del
tanque y los requerimientos para el nivel de proteccin para el
sobre-llenado del mismo (o el volumen). (ver prctica recomendada
API 2350).
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5.2.6.2 La mxima capacidad es el volumen de producto en un
tanque cuando es llenado hasta su nivel de diseo del lquido, como
est definido en 5.6.3.2 (ver figura 5.4).
5.6.2.3 La capacidad neta de trabajo es el volumen de producto
disponible bajo las condiciones normales de operacin. La capacidad
neta de trabajo es igual a la mxima capacidad (ver 5.2.6.2) menos
el volumen mnimo de operacin que permanece en el tanque, menos el
nivel de la proteccin para el sobre-llenado del tanque (o el
volumen) (ver figura 5.4).
5.3 Consideraciones especiales.
5.3.1 Fundacin civil.La seleccin de la localizacin del tanque y
el diseo y construccin de la fundacin civil deben tener una
consideracin cuidadosa, como se sugiere en el apndice B, para
garantizar un soporte adecuado para el tanque. La adecuada fundacin
civil es responsabilidad del cliente.
5.3.2 Tolerancia de corrosin.Es responsabilidad del cliente
determinar el sobre-espesor requerido para la tolerancia a la
corrosin. Se deben cumplir los requerimientos adicionales dados en
este pargrafo.
5.3.3 Condiciones de servicio.Es responsabilidad del cliente
determinar si las condiciones de servicio incluyen la presencia de
sulfuro de hidrgeno u otra condicin que pueda ocasionar grietas
inducidas por hidrgeno. Se deben cumplir los requerimientos
adicionales dados en este pargrafo.
5.3.4 Dureza de las soldaduras.Cuando sea especificado por el
cliente para materiales IV, IVA, V o VI la dureza de las soldaduras
se debe evaluar por uno de los dos mtodos establecidos en el
pargrafo 5.3.4.
5.4 LAMINAS DEL FONDO
5.4.1 Todas las lminas del fondo debern tener un espesor nominal
mnimo de 6mm ( in) [70 kPa (10.2 lb/ft2)] sin incluir ninguna
tolerancia de corrosin especificada. A menos que se acuerde otra
cosa con el Comprador, todas las lminas rectangulares y del borde
del fondo (sketch plates, aquellas lminas del fondo en las cuales
descansa el cuerpo y que tienen un extremo rectangular) deben tener
un ancho mnimo de 1800 mm (72 in o 6 ft).
5.4.2 Se deben ordenar lminas de fondo de tamao suficiente para
que cuando sean refiladas quede una proyeccin de al menos 50 mm (2
in) hacia afuera del borde exterior de la soldadura de unin del
cuerpo al fondo o lo requerido por 5.1.5.7.d, lo que sea mayor.
5.4.3 Las lminas del fondo debern ser soldadas de acuerdo con
5.1.5.4 o 5.1.5.5.
5.4.4 A menos que sea especificado de otra forma en la hoja de
datos, lnea 12, los fondos de los tanques que requieran inclinacin
debern tener una pendiente mnima de 1:120 subiendo hacia el centro
del tanque.
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5.4.5 Si es especificado en la hoja de datos, lnea 12, un anillo
de proteccin (drip ring) de la fundacin deber ser suministrado para
prevenir el ingreso de agua entre el fondo del tanque y la
fundacin. A menos que el Comprador especifique otra cosa, el anillo
deber cumplir los siguientes requerimientos (ver figura 5-5):
1. El material deber ser acero al carbono de 3 mm (1/8 in) de
espesor mnimo.2. Todas las juntas radiales entre las secciones del
anillo de proteccin y la lmina anular
o el fondo debern ser soldadas con una soldadura continua de
sello3. El anillo de proteccin se deber extender al menos 75 mm (3
in) ms all de la
periferia exterior del anillo de la fundacin y despus ser
doblado hacia abajo (hasta 90) en su dimetro exterior.
4. La parte superior e inferior del anillo de proteccin y la
parte superior del borde de proyeccin del fondo hacia afuera del
cuerpo y una porcin del cuerpo del tanque debern ser recubiertas si
es especificado por el Comprador.
5.5 LMINA ANULAR DEL FONDO.
5.5.1 Cuando el anillo inferior del cuerpo se haya diseado
usando los esfuerzos admisibles de los materiales en los grupos IV,
IVA, V o VI, se debe usar una lmina anular en el fondo unida con
soldadura a tope. Cuando el anillo inferior del cuerpo es de
materiales de los grupos IV, IVA, V o VI y el mximo esfuerzo por
producto para el primer anillo del cuerpo es menor o igual que 160
MPa (23 200 psi) o el mximo esfuerzo de prueba hidrosttica para el
primer anillo del cuerpo es menor o igual que 172 MPa (24 900 psi),
se puede usar el fondo con soldaduras traslapadas en lugar de una
platina anular en el fondo unida con soldadura a tope.
5.5.2 Las lminas anulares del fondo deben tener un ancho radial
que suministre al menos 600 mm (24 in) entre el interior del cuerpo
y cualquier junta traslapada del resto del fondo y al menos 50 mm
(2 in) de proyeccin por el exterior del cuerpo. Es requerido un
ancho radial mayor de la lmina anular del fondo cuando se calcula
de la siguiente manera:
En unidades US:
dondetb = espesor de la lmina anular del fondo (ver 5.5.3), in.H
= nivel de lquido mximo de diseo (ver 5.6.3.2), ft.G = gravedad
especfica del lquido a ser almacenado.
5.5.3 El espesor de las lminas anulares del fondo no debe ser
menor que el mayor espesor determinado usando la Tabla 5-1 para
diseo por producto (ms cualquier tolerancia de corrosin
especificada) o para diseo por prueba hidrosttica. La Tabla 5-1 es
aplicable para una altura efectiva de producto de H x G 23 m (75
ft). Ms all de esta altura se deber hacer un anlisis elstico para
determinar el espesor de la lmina anular del fondo.
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5.0)(390HG
tw bb =
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Tabla 5-1 - Lmina anular del fondo (tbr)
US Customary
Espesor de lminaa del primer
anillo del cuerpo (in)
Esfuerzob en el primer anillo del cuerpo (lbf/in2) 27,000 30,000
32,000 36,000
t 0.75 1/4 1/4 9/32 11/32 0.75 < t 1.00 1/4 9/32 3/8 7/16
1.00 < t 1.25 1/4 11/32 15/32 9/16 1.25 < t 1.50 5/16 7/16
9/16 11/16 1.50 < t 1.75 11/32 1/2 5/8 3/4
a El espesor de lmina se refiere al espesor de la lmina del
cuerpo excluyendo la tolerancia de la corrosin para diseo por
producto y el espesor como es construdo para diseo por prueba
hidrosttica. b El esfuerzo a ser usado es el mximo esfuerzo en el
primer anillo del cuerpo (el mayor entre el esfuerzo por producto o
por prueba hidrosttica). El esfuerzo puede ser determinado usando
el espesor requerido dividido por el espesor de a y despus
multiplicado por el esfuerzo admisible aplicable:Esfuerzo por
producto = (td/t como es construdo excluyendo CA) (Sd)Esfuerzo por
prueba hidrosttica = (tt/t como es construdo) (St)
Nota: el espesor especificado en la tabla, como tambin el ancho
especificado en 5.5.2, estn basados en una fundacin que de soporte
uniforme debajo del ancho total de la lmina anular. A menos que la
fundacin sea apropiadamente compactada, particularmente en interior
del anillo de concreto, el asentamiento producir esfuerzos
adicionales en la lmina anular.
5.5.4 La lmina anular del fondo debe tener una forma exterior
circunferencial, pero puede una forma poligonal por el interior del
cuerpo con un nmero de lados igual al nmero de platinas anulares.
Estas lminas se deben soldar segn los requerimientos establecidos
en los pargrafos 5.1.5.6 y 5.1.5.7, de diseo de juntas.
5.5.5 En lugar de la lmina anular del fondo se puede fabricar el
fondo completo con juntas soldadas a tope, siempre y cuando que los
requerimientos de espesor, materiales, soldadura e inspeccin se
cumplan para una distancia anular que cumpla con lo establecido en
el pargrafo 5.5.2 anterior.
5.6 DISEO DEL CUERPO.
5.6.1 Generalidades.5.6.1.1 El espesor requerido de las lminas
del cuerpo debe ser el mayor entre el espesor requerido de producto
del cuerpo incluyendo la tolerancia de corrosin y el espesor
requerido de prueba hidrosttica del cuerpo, pero no debe ser menor
que los espesores establecidos en la siguiente tabla para los
diferentes dimetros:
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Dimetro nominal del tanque Espesor nominal de lmina
(m) (ft) (mm) (in)
< 15 < 50 5 3/16
15 hasta < 36 50 hasta < 120 6 1/4
36 hasta 60 120 hasta 200 8 5/16
> 60 > 200 10 3/8
Notas:1. A menos que se especifique otra cosa por el comprador,
el dimetro nominal del tanque deber ser el dimetro de la lnea media
de las lminas del anillo inferior del cuerpo.2. El espesor nominal
de la lmina se refiere al cuerpo del tanque como es construido. Los
espesores especificados estn basados en los requerimientos de
montaje.3. Cuando sea especificado por el Comprador, lmina con un
espesor nominal mnimo de 6 mm puede substituir lmina de de
pulgada.4. Para dimetros menores de 15 m (50 ft) pero mayores de
3.2 m (10.5 ft), el espesor mnimo del anillo del anillo inferior
del cuepo solo es incrementado a 6 mm (1/4 in).
5.6.1.2 A menos que se acuerde otra cosa con el comprador, las
lminas del cuerpo debern tener un ancho nominal de 1800 mm (72 in).
Las lminas que van a ser soldadas a tope debern ser cortadas
apropiadamente a escuadra.
5.6.1.3 El esfuerzo calculado para cada anillo del cuerpo no
debe ser mayor que el esfuerzo admisible permitido del material
usado para fabricar el anillo. Ningn anillo del cuerpo debe ser ms
delgado que el anillo inmediatamente encima de l.
5.6.1.4 El cuerpo del tanque se debe chequear por estabilidad al
pandeo generado por la velocidad de viento de diseo, segn lo
establecido en el pargrafo 5.9.7. Si se requiere para estabilidad
al pandeo, se debern usar anillos rigidizadores intermedios,
aumentar el espesor del cuerpo o ambos.
5.6.1.5 Cargas radiales aisladas, tales como las generadas por
cargas pesadas en plataformas y pasos elevados entre tanques se
debern distribuir por medio de secciones de elementos estructurales
laminados, cartelas de refuerzo en lmina u otros elementos
pre-fabricados.
5.6.2 Esfuerzos admisibles.5.6.2.1 Los esfuerzos de diseo mximos
admisibles de producto Sd son los mostrados en la Tabla 5-2 del
cdigo API 650. El espesor neto de la lmina, el espesor real menos
la tolerancia a la corrosin, deber ser usado en los clculos.
El esfuerzo de diseo mximo admisible de producto, Sd, deber ser
el menor entre los siguientes valores:
Dos tercios de la resistencia a la fluencia (2*Sy/3) del
material. Dos quintos de la resistencia de tensin (2*Su/5) del
material.
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5.6.2.2 Los esfuerzos de diseo mximos admisibles de prueba
hidrosttica, St, son los mostrados en la Tabla 3-2. El espesor
bruto de la lmina, incluyendo la tolerancia a la corrosin, deber
ser usado en los clculos.
El esfuerzo de diseo mximo admisible de prueba hidrosttica, St,
deber ser el menor entre los siguientes valores:
Tres cuartos de la resistencia a la fluencia (3*Sy/4) del
material. Tres sptimos de la resistencia de tensin (3*Su/7) del
material.
5.6.2.3 El apndice A permite un mtodo alternativo de clculo con
un esfuerzo admisible fijo de 145 Mpa (21,000 psi) y una eficiencia
de la junta de 0.85 o 0.70. Este diseo solo se puede utilizar para
tanques con espesores de cuerpo de 12.5 mm ( in) o menores.
5.6.3 CALCULO DE ESPESOR POR EL METODO DE 1 PIE. 5.6.3.1 Este
mtodo calcula el espesor requerido en puntos de diseo localizados
0.3 m (1 ft) por encima del borde inferior de cada anillo del
cuerpo. El apndice A solo permite este mtodo de diseo. Este mtodo
no se debe usar para calcular tanques de dimetros mayores de 60 m
(200 ft) de dimetro.
5.6.3.2 El mnimo espesor requerido de cada anillo del cuerpo
deber ser el mayor valor entre los calculados por las formulas.
Para condicin de diseo:En unidades US
td = espesor de diseo del cuerpo, in.D = dimetro nominal del
tanque, ft.H = nivel de diseo del lquido, ft.G = gravedad especfica
de diseo del lquido almacenado, definido por el cliente.ca =
tolerancia para la corrosin, definido por el cliente.Sd = esfuerzo
admisible para la condicin de diseo, psi. Tabla 5-2.
Para condicin de prueba hidrosttica:En unidades US
tt = espesor de prueba hidrosttica del cuerpo, in.
D = dimetro nominal del tanque, ft.
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tt S
HDt
)1(6.2 =
catdS
GHDd +=
)1(6.2
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H = nivel de diseo del lquido, ft.St = esfuerzo admisible para
condicin de prueba hidrosttica, psi. Tabla 3-2.
5.6.4 CALCULO DE ESPESOR POR EL METODO DE DISEO DE PUNTO
VARIABLE.
5.6.4.1 Este mtodo da espesores del cuerpo en puntos de diseo,
lo que da que los esfuerzos calculados son ms cercanos a los
esfuerzos circunferenciales reales en el cuerpo.
Este mtodo se debe usar solamente cuando el cliente no haya
especificado el mtodo de 1 pie y cuando lo siguiente es
verdadero:
En unidades US:
L = en in.H y D = en ft.t = espesor del anillo inferior del
cuerpo, in.
Se calcula segn se muestra en los pargrafos 5.6.4.2 a
5.6.4.8.
5.6.4.9 Los clculos paso a paso mostrados en el apndice K
ilustra una aplicacin del mtodo de punto variable para un tanque
con un diametro de 85 m (280 ft) y una altura de 19.2 m (64 ft)
para determinar los espesores de lmina del cuerpo para los tres
primeros anillos para la condicin de prueba hidrosttica
solamente.
5.6.5 Clculo de espesores por anlisis elstico.Para tanques donde
L/H es mayor que 1000/6 (2 en unidades US), se deber seguir los
requerimientos de este pargrafo.
5.7 ABERTURAS EN EL CUERPO.
5.7.1 Generalidades.Las aberturas en el cuerpo deben cumplir con
lo establecido para refuerzo de conexiones en el pargrafo
5.7.2.
La puerta de limpieza a ras (flush type clean-out) debe cumplir
con lo establecido en los pargrafos 5.7.7 y 5.7.8.
Las conexiones deben ser de los tamaos y dimensiones mostrados
en las tablas 5-3 a 5-14. Si hay especificados tamaos intermedios,
se tomarn los detalles mostrados para la siguiente conexin ms
grande.
Las conexiones en el tanque no deben ser ms grandes que el tamao
mximo mostrado en la tabla respectiva.
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2HL
5.0)6( DtL =
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5.7.2 Refuerzo y soldadura de las conexiones.Las conexiones
mayores a 2 NPS (nominal pipe size) bridadas o roscada deben ser
reforzadas.
Todas las conexiones que requieran refuerzo se deben poner con
soldadura de completa penetracin en la lmina del cuerpo.
Las lminas de refuerzo de las conexiones deben tener un hueco
roscado de 1/4 de dimetro para deteccin de fugas. Este agujero debe
estar localizado en una lnea horizontal y deber estar abierto a la
atmosfra.
Excepto para las conexiones a ras (flush-type el refuerzo
efectivo se debe hacer dentro de una distancia por arriba y por
debajo de la lnea de centro de la conexin, igual a la dimensin
vertical del hueco en el cuerpo.
El rea de refuerzo requerida es igual al producto del dimetro
vertical del hueco cortado en el cuerpo por el espesor nominal de
la lmina del cuerpo o el espesor mnimo requerido. El rea de la
seccin transversal del refuerzo deber ser medida verticalmente,
coincidente con el dimetro del hueco.
El refuerzo para las conexiones se puede obtener de una
combinacin de lo siguiente: La pestaa de unin del accesorio. La
lmina de refuerzo (ruana). La porcin del cuello de la conexin o el
accesorio dentro del espesor del cuerpo y la
que se extiende (interior o exteriormente) hasta 4 veces el
espesor del cuello. El sobre-espesor de diseo del cuerpo. El
material en el cuello de la conexin.
SOLDADURA DE LAS CONEXIONES.Las dimensiones y tamaos de las
soldaduras de las conexiones sern de acuerdo con lo mostrado en las
figuras 5-4A a 5-18.
5.7.3 Espaciamiento de las soldaduras alrededor de las
conexiones.El espaciamiento mnimo de las soldaduras del cuerpo
alrededor de las conexiones est indicado en la figura 5-6.
Requisitos adicionales de espaciamiento se encuentran en el
pargrafo 5.7.3.
Por acuerdo con el cliente, se pueden colocar conexiones
circulares y refuerzos en las soldaduras a tope de las juntas
verticales u horizontales del cuerpo, siempre que se cumplan los
requisitos de espaciamiento de la Fig. 5-9 y que se haga 100% RT en
una longitud de 1.5 veces el dimetro del hueco a cada lado de su
lnea de centro horizontal.
5.7.4 Alivio trmico de esfuerzos.
5.7.4.1 Todas las conexiones a ras del cuerpo (flush type shell
connections) y las puertas de limpieza a ras (flush type clean-out
conection) debern ser aliviadas trmicamente despus de
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fabricadas y antes de ser montadas en el cuerpo. El alivio
trmico se debe hacer a una temperatura de entre 600 C y 650 C (1100
F y 1200 F) durante un perodo de 1 hr por 25 mm (1 in) de espesor
de material del cuerpo.
5.7.4.2 Conexiones de 12 NPS o mayores en cuerpos de materiales
I, II, III o IIIA con espesores mayores de 25 mm (1 in) debern ser
prefabricadas en el cuerpo y el ensamble deber ser aliviado
trmicamente antes de ser montado en el cuerpo. El alivio trmico se
debe hacer a una temperatura de entre 600 C y 650 C (1100 F y 1200
F) durante un perodo de 1 hr por 25 mm (1 in) de espesor de
material del cuerpo.
5.7.4.3 Cuando los cuerpos son de materiales IV, IVA, V o VI con
espesores mayores de 12.5 mm (1/2 in) todas las conexiones que
requieran refuerzo debern ser prefabricadas en el cuerpo y el
ensamble deber ser aliviado trmicamente antes de ser montado en el
cuerpo. El alivio trmico se debe hacer a una temperatura de entre
600 C y 650 C (1100 F y 1200 F) durante un perodo de 1 hr por 25 mm
(1 in) de espesor de material del cuerpo.
5.7.4.4 La inspeccin despus del tratamiento trmico deber ser de
acuerdo con 5.2.3.6.
5.7.4.5 Cuando no es posible o no es prctico efectuar el alivio
trmico a la temperatura mnima de 600 C (1100 F) es permitido,
sujeto a la aprobacin del comprador, hacer el tratamiento trmico a
temperaturas ms bajas durante perodos de tiempo ms largos, de
acuerdo con lo establecido en la tabla del pargrafo 5.7.4.5 del
cdigo.
5.7.5 Man-hole del cuerpo.Las dimensiones y tamaos de los
man-hole del cuerpo debern ser de acuerdo con lo mostrado en la
Fig. 5-7A y con lo establecido en las tablas 5-3 a 5-5. En lugar de
man-hole como los anteriores se pueden usar conexiones con bridas y
tapas ciegas de acuerdo con los estndares ANSI B16.5 y B16.47.
5.7.6 Conexiones y bridas del cuerpo.Las dimensiones y tamaos de
las conexiones y bridas del cuerpo debern ser de acuerdo con lo
mostrado en la Fig. 5-7B, 5-8 y 5-10 y con lo establecido en las
tablas 5-6 a 5-8. Las conexiones se pueden instalar a ngulos
diferentes a 90 (perpendicular al cuerpo) si se cumplen con los
requisitos de 5.7.6.3.
5.7.7 Puerta de limpieza flush-type.Las dimensiones y tamaos de
las conexiones y bridas de la puerta de limpieza a ras (flush-type
clean-out) debern estar de acuerdo con la Fig. 5-12 y 5-13 y con lo
establecido en las tablas 5-9 a 5-11.
Cuando se especifica un tamao intermedio entre los incluidos en
las tablas 5.9 a 5.11 los detalles de construccin y de refuerzo
debern estar de acuerdo con los del tamao ms grande siguiente de
los que estn listados en la tabla.
La conexin reforzada se debe pre-ensamblar completamente en una
lmina del cuerpo y se debe hacer alivio trmico de esfuerzos de
acuerdo con los requisitos de 5.7.4.
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Las lminas del cuerpo, el cuello de la conexin, la lmina de
refuerzo en el cuerpo y la lmina de refuerzo en el fondo deben
cumplir con los requisitos de impacto establecidos en el pargrafo
4.2.9. Adicionalmente, los esfuerzos de fluencia y de tensin de las
lminas mencionadas anteriormente deben ser iguales o mayores que
los de la lmina del anillo adyacente del cuerpo.
5.7.7.4 El rea de la seccin transversal del refuerzo requerido
se debe calcular como sigue:
donde:Acs = area de a seccin transversal del refuerzo por encima
de la parte superior del hueco,
en mm2 (in2).K1 = coeficiente de la fig. 5-11.
h = altura vertical del hueco, en mm (in).t = espesor calculado
del anillo inferior del cuerpo, en mm (in), requerido por las
frmulas de
5.6.3, 5.6.4 o A.4.1, pero sin incluir la tolerancia de
corrosin.
5.7.7.5 El espesor de lmina del cuerpo en el clean-out debe ser
como mnimo igual al de la lmina del cuerpo adyacente en el anillo
inferior.
El refuerzo del clean-out en el plano del cuerpo debe ser
suministrado dentro de una altura L arriba de la parte inferior del
hueco. L no debe exceder de 1.5h, excepto que para el caso de
conexiones pequeas L-h no debe ser menor que 150 mm (6 in). Cuando
esta excepcin resulta en un L que es mayor que 1.5h, solamente la
porcin del refuerzo que est dentro de la altura 1.5h ser
considerada efectiva.
5.7.7.6 El ancho mnimo de la lmina de refuerzo en el fondo debe
ser de 10 (250 mm) ms el espesor combinado del cuerpo y el refuerzo
en el clean-out.
El espesor mnimo (tb) en in, de este refuerzo en el fondo se
debe calcular como sigue:En unidades US:
h = altura vertical del hueco, in.b = ancho horizontal del
hueco, in.H = nivel de diseo del lquido, ft.G = gravedad especifica
del lquido.
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