NRF-045-2001
MANUAL PARA LA CONSTRUCCIN, INSPECCIN Y REPARACIN DE TANQUES
CILNDRICOS VERTICALES
REVISIN: 0
SUBDIRECCIN DE PRODUCCIN
GRUPO TCNICO ESPECIALIZADO EN CONSTRUCCIN Y/O REPARACIN DE
TANQUES DE ALMACENAMIENTO20 DE OCTUBRE DE 2005
SUBDIRECCIN DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCINHoja 1 de 1
SUBDIRECCION DE PRODUCCION SUBDIRECCION DE ALMACENAMIENTO Y
DISTRIBUCIN
GRUPO TCNICO ESPECIALIZADO EN CONSTRUCCIN Y/O REPARCION DE
TANQUES DE ALMACENAMIENTO
MANUAL PARA LA CONSTRUCCIN, INSPECCIN Y REPARACIN DE TANQUES
CILNDRICOS VERTICALES
CONTENIDO
1. INTRODUCCIN10
2. OBJETIVO10
3. ALCANCE10
4. AMBITO DE APLICACIN11
5. RESPONSABILIDADES11
6. DEFINICIONES11
7. CONSTRUCCION DE TANQUES
7.1 Trabajos preliminares
7.2 Cimentacin
7.2.1 Trazos del centro y ejes centrales
7.2.2 Centro7.2.3 Trazos en el anillo de cimentacin
7.2.4 Revisin del nivel de los anillos de cimentacin7.3 Trabajos
previos al montaje del tanque
7.3.1 Conservacin de materiales7.4 Fondo
7.4.1 Mtodos de fabricacin del fondo
7.4.1.1 Mtodo (a): placas traslapadas
7.4.1.2 Mtodo (b): placas soldadas a tope (anillo anular)
7.4.1.3 Mtodo (c): combinacin de placas traslapadas y placas
soldadas a tope
7.4.2 Secuencia de montaje y soldadura del fondo de un
tanque.
7.4.3 Fondos con placas anulares soldadas a tope con bisel en
"V" y placa de respaldo.
7.4.4 Placas de apoyo
7.4.5 Sumideros
7.5 Envolvente
7.5.1 Verticalidad
7.5.2 Redondez7.5.3 Distorsin vertical (peaking).
7.5.4 Distorsin horizontal (banding).
7.5.5 Nivelacin de los anillos de la envolvente
7.5.6 Medicin de la redondez de la envolvente7.5.7 Montaje de la
envolvente
7.5.7.1 Montaje y ereccin del 1er. Anillo
7.5.8 Aberturas en la envolvente para boquillas 7.5.9 Aberturas
para registro de limpieza.
7.5.10 Registro de limpieza a nivel del fondo
7.5.11 Registro de entrada hombre en la envolvente
7.5.12 Equipos y herramientas de montaje
7.5.13 Herrajes para armar y ajustar juntas entre placas
7.5.14 Herrajes adicionales para maniobras en manejo de
placas
7.6 tipos de anillos atiesadores
7.6.1 restricciones de los atiesadores7.6.2 anillos atiesadores
usados como pasarelas7.6.3 abertura para la escalera a travs del
anillo atiesadores
7.6.4 plataformas, pasillos y escaleras 7.6.5 soporte para
anillos atiesadores7.6.6 requisitos de las soldaduras para los
anillos atiesadores
7.7 Techos
7.7.1 Techos cnicos soportados
7.7.2 Registros de hombre en el techo7.7.3 Techos fijos
7.7.3.1 Conexiones y accesorios para el tanque
7.7.3.1.1 Boquillas localizadas en el techo
7.7.3.1.2 Conexiones roscadas7.7.4 Montaje del techo
flotante7.7.4.1 Secuencia de montaje del techo flotante
7.7.4.1.1 Montaje de la obra falsa para apoyo y armado del pontn
y diafragma
7.7.4.1.2 Arreglo y tendido de placas del techo
7.7.4.1.3 Soldadura del diafragma
7.7.4.1.4 Montaje del pontn7.7.5 Instalacin de accesorios en
techo
7.7.6 Angulo de coronamiento y atiesadores
7.7.6.1 Anillos perimetrales de refuerzo contra el viento
7.8 Montaje del sello
7.9 Pruebas de recepcin para tanques atmosfricos de
almacenamiento
7.9.1 Pruebas de fondo
7.9.1.1 Prueba hidroneumtica para el fondo
7.9.1.2 Prueba con caja de vaco para el fondo 7.9.2 Prueba de la
unin fondo/envolvente
7.9.2 Pruebas de la envolvente
7.9.3 Pruebas para techo fijo
7.9.4 Pruebas para techo flotante
7.9.5 Pruebas hidrosttica del sistema de drenaje del techo
7.9.6 prueba de inundacin de la cpula
7.9.7 Prueba de hermeticidad de las placas de refuerzo (solapas)
de registros y boquillas
7.10 Pintura del tanque.
7.11 Medidas de seguridad
7.12 Instrumentacin
7.12.1 Telemedicin
7.12.2 Telemedicin de nivel
7.12.3 Alarmas por alto y bajo nivel
7.12.4 Medicin de temperatura
7.13 Proteccin catdica
7.13.1 nodos de sacrificio soldados al fondo del tanque7.13.2
Camas andicas perimetrales al tanque
14
7.1.1.1.1. Tipo Pontones de Acero al Carbn 7.1. Inspeccin
visual7.1. Prueba de luz7.1. Prueba de flotabilidad7.1. Inspeccin
de hermeticidad de los pontones
7.1. Inspeccin de cable antirotacional y de tierra
7.1. Inspeccin de placas
7.1.1.2. Vlvulas de seccionamiento 7.1.1.3. Tuberas de proceso
7.1.1.4. instrumentacin 7.1.1.4.1. Tele medicin 7.1. Transmisores
de nivel7.1. Sondas promediadoras de temperatura7.1. Sistema de
adquisicin de datos7.1.1.4.2. Termmetros 7.1.1.4.3. Manmetros
7.1.1.5. Sistema de alumbrado 7.1.1.5.1. Tubera conduit y
accesorios
7.1.1.5.2. Soporteria
7.1.1.5.3. Cables
7.1.1.5.4. Luminaria 7.1.1.5.5. Tableros.
7.1.1.5.6. Niveles de iluminacin.
7.1.1.6. Serpentines o dispositivos de calentamiento interior
7.1.1.7. Calentadores de succin en linea de salida 7.1.1.8.
Agitadores 7.1.1.8.1. Motor, circuito de motor y su
controlador7.1.1.8.2. Carcaza de motor7.1.1.8.3. Estacin de
botones7.1.2. Dispositivos de seguridad 7.1.2.1. Sistema de
inyeccin de espuma (Cmaras de espuma)7.1.2.1.1. Superficial7.1.
Prueba hidrosttica 7.1. Prueba de fluidez 7.1.2.1.2.
Subsuperficial7.1. Prueba hidrosttica7.1.2.2. Anillos de
enfriamiento7.1.2.2.1. Inspeccin de vlvulas7.1.2.2.2. Prueba de
fluidez7.1.2.3. Muestreo cerrado 7.1.2.3.1. Lquidos
penetrantes7.1.2.3.2. Inspeccin de vlvulas7.1.2.3.3. Soldadura de
tubera y coples7.1.2.3.4. Inspeccin dren7.1.2.4. Drenajes
7.1.2.4.1. Aceitoso7.1.2.4.2. Pluvial7.1.2.5. Sistema de tierras
fsicas y pararrayos 7.1.2.5.1. Sistema de tierras fsicas7.1.2.5.2.
Sistema de pararrayos7.1.2.6. Vlvulas de presin vaco y arrestadores
de flama 7.1.2.7. Vlvula de seguridad 7.1.2.8. Instrumentos
7.1.2.8.1. Alarmas por alto y bajo nivel7.2. Recubrimiento
anticorrosivo 7.2.1.1. Interior7.2.1.2. Exterior7.3. Inspeccin de
aislamiento integral del tanque 7.3.1. Inspeccin de
materiales.7.3.2. Inspeccin antes del montaje.7.3.3. Proteccin
ambiental.7.3.4. Inspeccin final.7.4. Sistema de proteccin catdica
7.5. Prueba hidrosttica final7.6. Estadsticas y reportes de
inspeccin 7.6.1. Estadstica7.6.2. Reportes7.7. Anexos7.7.1.
Formatos7.7.2. Figuras
7.7.3. Tablas (Listas de verificacin)
7.7.4. Plan de Inspeccin y Prueba
124
8. REPARACION DE TANQUES
9.1 Reparacin del fondo
9.1.1 Reparacin de Tinas del Drenaje.
9.1.1.1 Por parche (s) (remiendo).
9.1.1.2 Por Sustitucin.
9.1.2 Reparacin de Juntas de Soldadura.
9.1.3 Reparacin de Placas de Apoyo y/o Desgaste.
9.1.4 Reparacin de Placas de Fondo.
9.1.4.1 Con Aplicacin de Parche
9.1.4.2 Por Sustitucin de Placa Completa.
9.1.4.3 Por Sustitucin Total de Placas.
9.2 Reparacin de envolvente
9.2.1 Reparacin del Andador.
9.2.2 Reparacin del Barandal Perimetral.
9.2.3 Reparacin de Escalera Helicoidal.
9.2.4 Reparacin de Mamparas de Cmaras de Espuma.
9.2.5 Reparacin de Envolvente.
9.2.5.1 Caso No1.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin Hacia Fuera(+) en el Cuerpo de una Placa.
9.2.5.2 Caso No2.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro(+) en el Cuerpo de una Placa.
9.2.5.3 Caso No3.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia fuera, en una Junta Vertical, Cuerpo del
Anillo.
9.2.5.4 Caso No4.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro, en una Junta Vertical, Cuerpo del
Anillo.
9.2.5.5 Caso No5.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia fuera, en una Junta Horizontal entre dos
Anillos.
9.2.5.6 Caso No6.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro, en una Junta Horizontal entre dos
Anillos.
9.2.5.7 Caso No7.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia fuera, en un Eje.
9.2.5.8 Caso No8.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro, en un Cruce.
9.2.5.9 Caso No9.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia fuera, en Unin con la Trabe de Rigidez en el
Cuerpo de una Placa del 6. Anillo.
9.2.5.10 Caso No10.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro, en Unin con La Trabe de Rigidez en el
Cuerpo de una Placa del 6. Anillo
9.2.5.11 Caso No11.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia fuera, en Unin con la Trabe de Rigidez Junto a la
Soldadura Vertical.
9.2.5.12 Caso No12.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro, en la Unin con la Trabe de Rigidez Junto
a la Soldadura Vertical.
9.2.5.13 Caso No13.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro(-), sin Cambiar la Placa.
9.2.5.14 Caso No14.-Procedimiento, para Reparacin de una
Deformacin hacia adentro(-), Cambiando Una Parte, cuando falta
Material Base de Placa. ( Esta Debe de Ser de Medidas Mayores Que
la Existente, Inclusive Pasada de Rolado ).
9.2.6 Reparacin de Tubo-Gua Antirrotacin.
9.2.7 Reparacin de Puertas de Limpieza y Entrada-Hombre.
9.3 Reparacin de cpula.
9.3.1 Flotante Externa.
9.3.1.1 Por Parche (s).
9.3.1.2 Por Sustitucin de Placa Completa.
9.3.2 Reparacin de Boyas, Camisas y Postes de Apoyo.
9.3.3 Reparacin de Pontones.
9.3.4 Reparacin de Sellos.
9.3.4.1 Desmantelamiento de Tubo Sello o el Sello Tipo
Wiper.
9.3.4.2 Reinstalacin del Tubo Sello o Sello Wiper.
9.3.5 Reparacin del Sistema de Venteo Manual y Automtico.
9.3.5.1 Reparacin de Vlvulas de Venteo.
9.3.5.2 Reparacin de Dispositivo de Venteo Automtico del
Tanque.
9.3.6 Reparacin de Sistema de Drenaje Pluvial en Techos
Flotantes.
9.3.7 Reparacin de Diafragma.
9.3.7.1 Con Parche.
9.3.7.2 Sustitucin de Placas Enteras.
9.3.7.3 Reparacin de Cordones de Soldadura en Diafragma.
9.3.7.4 Cambio Total de Diafragma.
9.3.8 Reparacin de Escalera Rodante.
9.3.9 Cpula Fija.
9.3.9.1 Con Parches.
9.3.9.2 Sustitucin de Placa Completa.
9.3.9.3 Sustitucin Total de Placas.
Desmantelamiento de la Cpula Fija Incluye Barandal y
Accesorios.
Desmantelamiento de la Estructura que Soporta la Cpula.
Instalacin de la Estructura que Soporta la Cpula.
Instalacin de las Placas de la Cpula.
Instalacin de los Accesorios en la Cpula.
Instalacin de Barandal en la Cpula.
9.4 Reparacin de la cimentacin y dique del tanque.
9.4.1 Reparacin del Anillo de Cimentacin.
9.4.1.1 Reparacin del Acero de Refuerzo.
9.4.1.2 Reparaciones de Grietas.
9.4.2 Reparacin del Dique.
9.5 Pruebas.
9.5.1 Prueba de Soldadura en Placa del Fondo.
9.5.2 Prueba de Soldaduras en Pontones y Boyas.
9.5.3 Prueba de Soldaduras a Parches o Solapas de Apoyo de
Postes.
9.5.4 Prueba de Hermeticidad de Tubo Sello.
9.5.5 Prueba de Flotabilidad de la Cpula.
9.5.6 Prueba de Inundacin de la Cpula.
9.5.7 Prueba a Cpula Fija.
9.5.8 Prueba Hidrosttica a Envolvente.
9.5.9 Prueba Hidrosttica a Drenajes Pluviales.
9.5.10 Prueba de Fluidez a las Cmaras de Espuma.
9.5.11 Prueba de Anillos de Enfriamiento.
9.5.12 Prueba de Fluidez del Anillo Colector del Drenaje
Pluvial.
9.5.13 Prueba Hidrosttica a Red Contra Incendio.
9.6 Recubrimiento anticorrosivo del tanque.
9.6.1 Fondo, Envolvente y Cpula.
9.6.1.1 Limpieza con Chorro de abrasivos a Metal Blanco.
9.6.2 Aplicacin de Sistemas de Recubrimientos.
9.7 Instrumentacin.
9.7.1 Tele medicin
9.7.2 Dispositivos para Alarmar por Bajo y Alto Nivel.
9.7.3 Medidas Adicionales de Seguridad.
9.8 Limpieza y tratamiento de lodos
9.8.1 Recomendaciones Tcnicas Emitidas por el rea de Proteccin
Ambiental en Materia de Tratamiento y disposicin de Lodos.
9.8.2 Conclusiones.
9.8.2.1 Fondo de tanques
9.8.2.2 Sistemas de tratamiento de aguas residuales
9.8.2.3 Fugas y derrames
9.8.2.4 Entrega de tanques por operacion a nivel mnimo
9.8.2.5 Medicin de nivel de sedimentos
9.8.2.6 Muestreo y anlisis del sedimentos
9.8.2.7 Clasificacin de sedimentos
9.8.2.8 Extraccin
9.8.2.9 Mezclado con arena para su manejo
9.8.2.10 Transporte al rea de tratamiento
9.8.2.11 Nuevo muestreo y anlisis
9.8.2.12 Disposicin final
236
9. BIBLIOGRAFIA278
1. INTRODUCCIN.
PETROLEOS MEXICANOS, empresa orgullosamente mexicana y sustento
de nuestra economa, fue creada en 1938 como empresa descentralizada
para servicio del pueblo de Mxico, teniendo como actividades
principales la extraccin, manejo, procesamiento, almacenamiento,
transporte, distribucin y comercializacin del petrleo crudo y sus
derivados en toda la extensin del territorio nacional.
En 1992, con el propsito de mejorar su esquema operativo, PEMEX
se reestructura dividindose en Pemex Corporativo y 4 organismos
subsidiarios: Pemex Exploracin y Produccin, Pemex Gas y Petroqumica
Bsica, Pemex Refinacin y Pemex Petroqumica Secundaria.
Pemex Refinacin a lo largo del tiempo, desde la creacin de
PETROLEOS MEXICANOS y hasta nuestros das, ha ido incrementando da
con da su capacidad operativa construyendo nuevas y modernas
instalaciones, las cuales son inspeccionadas peridicamente para
tener un mantenimiento eficaz y oportuno que permita mantener
confiable y segura la operacin de dichas instalaciones durante su
vida til.
Parte de estas instalaciones, que integran el proceso operativo
de Pemex Refinacin, lo constituyen los tanques cilndricos
verticales utilizados para almacenamiento del petrleo crudo, sus
productos derivados y otros productos lquidos de servicio comn en
la industria petrolera.
Tanto en la construccin de nuevos tanques, como en la reparacin
de los existentes, ha sido preocupacin de Pemex Refinacin y cumplir
con la normatividad vigente para proteger y preservar el entorno
ecolgico, incorporando las innovaciones tecnolgicas que garanticen
la confiabilidad del proceso y la seguridad de los trabajadores e
instalaciones para obtener productos de la calidad esperada.
En razn de lo anterior y en aprovechamiento de la experiencia
del personal especializado en la construccin, inspeccin y reparacin
de tanques cilndricos verticales de Pemex Refinacin, se elabora el
presente Manual para su uso como referencia en la ejecucin de estos
trabajos, con la colaboracin del personal especialista de la
Gerencia de Mantenimiento Integral de la Subdireccin de la
Coordinacin de Servicios Marinos del Organismo Pemex Exploracin y
Produccin.
2. OBJETIVO.Disponer de un Manual de referencia para los
supervisores de obra y personal tcnico involucrado en la
construccin de tanques cilndricos verticales, la inspeccin de los
tanques existentes para coadyuvar a conocer el estado fsico en que
se encuentran y corregir con oportunidad las fallas que se
presenten y consecuentemente la reparacin de los mismos en operacin
y/o fuera de servicio, dentro del sistema de almacenamiento de
hidrocarburos y productos lquidos de uso comn en Pemex
Refinacin
3. ALCANCE.
Este Manual establece los lineamientos generales para la
construccin, inspeccin y reparacin de tanques cilndricos verticales
metlicos de uniones soldadas, ya sean de cpula flotante o de techo
fijo con o sin membrana flotante interna, de diferentes tamaos y
capacidades, desplantados arriba del nivel de piso terminado sobre
una cimentacin de concreto armado, para operar a presin atmosfrica
y temperatura menor de 100 C, con el servicio de almacenamiento en
general de hidrocarburos y productos lquidos de uso comn en los
procesos de Pemex Refinacin.
4. AMBITO DE APLICACIN.
Este Manual es de observancia obligatoria en la construccin,
inspeccin y reparacin de tanques cilndricos verticales de Pemex
Refinacin, en todo el territorio nacional.
5. RESPONSABILIDADES.
La aplicacin de este Manual y la supervisin de las actividades a
desarrollar ser responsabilidad de los ingenieros de construccin,
mantenimiento, reparacin, inspeccin y seguridad asignados para su
ejecucin y de los mandos medios del personal encargado de su
realizacin. Esta supervisin deber ser jerarquizada segn la
importancia de su realizacin, con respecto a otras actividades
simultneas.
Todo el personal que intervenga en la aplicacin de este Manual,
es responsable de cumplir y hacer cumplir las normas aplicables
contempladas en ste. As mismo tendr el deber y la obligacin de
reportar cuando no se cumpla alguna de ellas ante el personal
encargado del rea o ante la instancia superior correspondiente.
Es responsabilidad de la mxima autoridad del centro de trabajo,
la difusin e implantacin de este Manual entre el personal a su
cargo.
6. DEFINICIONES.
Anillo de enfriamiento.- Tubera que circunda al cuerpo del
tanque, equipada con espreas aspersoras para enfriar con agua en
caso de emergencias a la envolvente.
Asentamiento uniforme. Es el hundimiento homogneo que
experimentan todos los elementos del tanque, incluyendo el anillo
de cimentacin, pero excluye las lneas de llenado y vaciado.
Asentamientos diferenciales. Se llaman as porque no se localizan
en un plano general bien definido y se presentan debido a que el
tanque es una estructura flexible.
Banding. Son las deformaciones sobre la envolvente (hundimientos
y/o protuberancias), a lo largo de una lnea horizontal (permetro)
en soldadura.
Boya.- Elemento de flotacin de forma cilndrica, de acero al
carbono soldado al diafragma
Defecto. Imperfeccin de magnitud suficiente para ser rechazada
por cdigos.
Diafragma.- Cubierta a base de placa de acero al carbono
conformada y soldada, a la que se integran las boyas y el pontn
perimetral para formar los techos flotantes.
Dispositivos de venteo.- Registro o arreglo de tuberas que
impide la formacin de presin o de vaco que pueda deformar el tanque
durante la operacin de llenado, vaciado o por la evaporacin debida
a cambios de la temperatura ambiente.
Envolvente.- Cuerpo del tanque cilndrico vertical formado con el
desarrollo circular de las placas de acero al carbono, roladas y
desplantadas sobre la placa de fondo siguiendo el permetro de la
base del tanque para formar la pared del recipiente.
Estructura interna.- Estructura metlica colocada en el interior
de los tanques de techo fijo para soporte de la cpula, a base de
columnas desplantadas sobre la placa de fondo, trabes y largueros
sobre los que se coloca la placa del techo.
Fondo.- Parte inferior del tanque cilndrico vertical formada a
base de placas de acero al carbono, tendidas, conformadas y
soldadas (traslapadas o a tope, segn diseo), en forma plana sobre
la base del tanque para formar el fondo del recipiente.
Formador de espuma.- Dispositivo de seguridad para mezclar agua,
aire y lquido espumante
Imperfeccin. Discontinuidad o irregularidad detectada por la
inspeccin.
Indicador de nivel.- Dispositivo o aditamento que se emplea para
determinar la cantidad de lquido contenido, pueden ser de tipo
ptico, flotador o de radar y son adaptados en algn tablero remoto,
como un sistema de medicin.
Inclinacin de cuerpo rgido. Este tipo de asentamiento es la
rotacin del tanque a un plano inclinado.
Inspeccin. Confirmacin del grado de cumplimiento de los
requerimientos pactados, realizando actividades tales como; medir,
examinar y probar.
Lminas y placas.- Materiales producto de laminacin del acero de
forma rectangular cuya diferencia principal se basa en su espesor,
de acuerdo a lo siguiente:
Lmina: Espesor menor o igual a 5 mm. (3/16) y se especifica por
calibre.
Placa: Espesor mayor de 5 mm. (3/16) y se especifica por
espesor.
Levantamiento topogrfico de verticalidad.- Estudio de la
verticalidad del tanque con equipo topogrfico, para detectar
desplazamientos positivos o negativos (hacia fuera o hacia dentro),
durante la construccin y reparacin, se deben hacer lecturas a cada
5 grados del permetro de la envolvente.
Medidas adicionales de seguridad (M.A.S.).- Dispositivos de
seguridad indispensables que garantizan la segura operacin del
tanque.
Membrana flotante interna (MFI).- Cubierta flotante de acero al
carbono de aluminio (pontn panal de abeja), que se instala en el
interior de los tanques de techo fijo.
Peaking. Son las deformaciones sobre la envolvente (hundimientos
y/o protuberancias), a lo largo de una lnea vertical en
soldaduras.
Placa anular. Placa de acero al carbn de mayor espesor que la
del fondo, instalada en el permetro del tanque y que sirve como
base de desplante del primer anillo de la envolvente.
Pontn.- Cmara de aire fabricada en acero al carbono aluminio,
que permite que el techo flote sobre la superficie del lquido.
Redondez de diseo. Forma circular perfecta que debe tener la
envolvente del tanque (circunferencia).
Redondez real. Se le llama as a la configuracin real que
presenta el permetro de la envolvente.
Sello perimetral para cpula flotante o MFI.- Dispositivo
flexible que se coloca perimetralmente en la cpula flotante o MFI,
para sellar el espacio comprendido entre la periferia del techo
flotante y la pared de la envolvente del tanque, debiendo tener la
elasticidad requerida para absorber las variaciones, que, dentro de
lo permisible, se presenten durante el ascenso y descenso del
techo.
Tanque cilndrico vertical.- Recipiente metlico cilndrico
vertical de uniones soldadas compuesto de fondo plano, envolvente,
estructura metalica, anillos atiesadores, boquillas, barandales,
escalera, plataformas y cpula flotante o techo fijo, con o sin
membrana flotante interna, y accesorios complementarios usado para
almacenamiento de hidrocarburos y lquidos en general a presin
atmosfrica.
Techo o cpula fija.- Cubierta superior apoyada sobre la
estructura interna del tanque y perimetralmente en la pared de la
envolvente.
Techo o cpula flotante.- Cubierta del tanque formada por el
diafragma y elementos de flotacin como boyas y pontn perimetral,
que permiten la flotabilidad del techo sobre el liquido contenido
en el interior del tanque y el libre ascenso y descenso de la cpula
durante el llenado y vaciado, con postes de soporte que cuando el
tanque es vaciado y la cpula desciende, se apoyan directamente
sobre la placa de fondo del interior.
TINA O SUMIDERO PARA DRENAJE.- Es un recipiente cilndrico,
metlico con un mximo de 60 pulg. De dimetro y una profundidad mxima
de 36 pulg., el cual lleva un anillo metlico en la parte superior
de este, soldado al dimetro interior de este anillo y el dimetro
exterior va soldado a la placa del fondo. Este recipiente va
inmerso en la carpeta asfltica debajo de la placa del fondo y se
utiliza como punto de drene mas bajo del tanque
Verificacin. Confirmacin del cumplimiento de los requisitos
especificados por medio del examen y aporte de evidencias
objetivas.
Verticalidad de la envolvente. Es la magnitud de las diferencias
que presenta la envolvente del tanque (en una estacin especfica)
con respecto a la direccin que presenta a la plomada.
7. CONSTRUCCION DE TANQUES.
7.1. Trabajos preliminares.
Una vez que ha sido determinada por requerimiento del proceso
operativo la capacidad del tanque y seleccionado el sitio de su
instalacin, asi como aprobacin de los permisos correspondientes
ante las Autoridades, se procede a hacer el levantamiento
topogrfico y el estudio de mecnica de suelos del rea especfica para
asegurar un soporte apropiado para el tanque.
Con la informacin obtenida se determinarn los niveles de
operacin, para considerar estos valores en la integracin del tanque
a las dems instalaciones, comprendiendo lo siguiente:
- Integracin de lneas de proceso.
- Integracin de lneas de contra incendio, espuma y agua de
enfriamiento.
- Integracin de drenaje pluvial.
- Integracin de drenaje aceitoso.
- Integracin a la red elctrica y de tierra.
- Integracin de las seales de operacin y control.
- Urbanizacin del rea.
De los resultados obtenidos en el estudio de mecnica de suelos
se proceder a determinar el tipo de cimentacin requerido de acuerdo
a las caractersticas del terreno.
7.2. Cimentacin.
Para garantizar la correcta construccin de un tanque, es
necesario asegurar desde la construccin de la cimentacin y
posteriormente en la diferentes etapas de armado, que los
requerimientos de nivelacin, verticalidad y redondez se cumplan
estrictamente con lo indicado en el apartado de la seccion API 650,
debiendo tomar lecturas peridicas de nivelacin que permitan
detectar con oportunidad cualquier problema que se presente y que
pueda afectar la operacin del tanque.
Los tanques nuevos sern construidos sobre (estructuras) de
concreto reforzado, las cuales sern diseadas de acuerdo con las
recomendaciones del API-650 apndice B, considerando las
caractersticas y capacidad de carga del suelo en el sitio de
construccin del tanque.
La base sobre la que descansara el fondo del tanque se construir
como mnimo 30 cm. arriba de la superficie del terreno circundante
considerando una pendiente o drenaje que permita mantener seco el
fondo del T.V.El espesor mnimo del anillo de cimentacin o muro
anular ser de 30 cm.y la distancia centro a centro igual al dimetro
nominal del tanque. La profundidad a la que deber desplantarse
depender de las condiciones del suelo, es decir que no sea un suelo
alterado y garantice la capacidad de carga considerada en el diseo
de la cimentacin.
En el caso de suelos con baja capacidad de carga, la cimentacin
ser por medio de pilas o pilotes rematando con una losa de concreto
sobre la que se desplantar el cuerpo del tanque. Las caractersticas
de las pilas o de los pilotes sern de acuerdo al estudio de mecnica
de suelos especfico del sitio de instalacin del tanque.
Para el caso de suelos con arcillas de alta plasticidad se
utilizar el mtodo de precarga del terreno, que consiste en aplicar
una carga muerta sobre el terreno natural en el sitio de instalacin
del tanque, equivalente al peso del tanque en operacin, antes de
iniciar la construccin de la cimentacin del tanque. Las
caractersticas de la carga y su tiempo de aplicacin sern
determinados por el estudio especfico de mecnica de suelos.
En nuestro pas se ha generalizado el uso de los anillos de
concreto para cualquier capacidad de tanques, los cuales son
diseados y construidos de acuerdo con las recomendaciones API-STD
650, apndice B, seccin B.4, prrafo B.4.3 y a los cdigos ACI-318 y
ANSI A-89.1.
Determinado el sitio de instalacin y el tipo de cimentacin del
tanque, se procede al trazo de los ejes, tomando como referencia
instalaciones fijas y los niveles a un banco de nivel construido
para este fin, de tal manera que las referencias puedan conservarse
durante y posterior a la construccin del tanque para el control de
su estabilidad.
Una vez que se ha terminado la construccin del anillo de
cimentacin, de acuerdo con las normas mencionadas en el prrafo
anterior, hasta entonces podr el constructor de tanques iniciar sus
actividades con las siguientes revisiones a la cimentacin. Antes de
proceder a la ereccin del tanque, se deben tomar en cuenta las
siguientes revisiones generales.
Recomendaciones generales:
Antes de realizar el colado.
A).- Radio medio del anillo, debe ser segn diseo con una
tolerancia de ms menos 25mm (1").
B).- Revisar dimensiones del anillo, as como localizar donde se
rebajara para la instalacin de la puerta de limpieza. (Vase seccin
3. 7. 7, Figura 3- 9 del API-650)C).- Determinar las dimensiones,
localizacin y elevacin de las tuberas subterrneas y las
excavaciones para drenes de sumidero referidos al plano de
construccin y a la (figura no. 1).
Antes del montaje de fondo.
D).- La pendiente de la base (pendiente del fondo del tanque) y
la elevacin de la corona en el centro del tanque debe tener 1" por
cada 10 de radio como mnimo de acuerdo a los planos de construccin
y norma API-650 apndice B.
E).- Revisar que la base esta compactada en forma uniforme y
configurada, de acuerdo al estudio de mecnica de suelos adems de
que la superficie debe estar libre de piedras de dimetros mayores
de 1", segn API-650 apndice B seccin 3.3
F).- Cuando la base esta petrolizada y el aceite cubre la
superficie o esta saturada a tal punto que pudiera minar o fluir a
travs de las juntas del fondo, debe ser rechazada para su
correccin.
Cuando se utilice cimentacin a partir de muro anular de concreto
reforzado se deber cuidar el trazo del permetro del tanque para
garantizar su redondez, as como la nivelacin de la corona de
cimentacin para tener una transmisin uniforme de la carga por peso
del tanque, con una tolerancia por desnivel de 3 mm (1/8 pulg.) por
cada 914 mm (3 pies) de longitud y 13 mm ( pulg.) en la longitud
total de la circunferencia del anillo. La cimentacin del tanque
deber estar de acuerdo con lo indicado en el API-650 apndice I,
ltima edicin, debiendo considerarse la instalacin de un fondo
secundario a base de un polyliner que evite la transminacin de
hidrocarburos al subsuelo en caso de que la placa metlica del fondo
se perfore por corrosin ( figura n 2).
-
7.2.1Trazos del centro y ejes centrales.Primeramente se deben
establecer puntos de referencia adecuados, que permiten la
localizacin exacta del centro de un tanque y los ejes del
mismo.
7.2.2Centro.Es necesario localizar el centro del tanque en la
base antes que sean tendidas las placas del fondo, lo cual se
realiza con una cinta metlica, de la siguiente manera (ver figura
no. 6 a)
1.- Mdase el dimetro de la base en tres lugares aproximadamente
a 120 (dimetro interior del anillo de cimentacin)
2.- Calcular un dimetro promedio de las mediciones anteriores y
determinar el radio promedio
3.- Sostener un extremo de la cinta metlica en un punto A del
dimetro interior del anillo y describir un arco con el radio
calculado, cruzando el centro de la base.
4.-En otros dos puntos B y C de la pared interior del anillo a
120 aproximadamente del primero, repetir el paso 3. (Figura n
3-a.)
5.- La interseccin de los tres arcos da al centro buscado,
marcarlo con una estaca
6.- Otro procedimiento para localizar el centro cuando no
existe, es el siguiente: fijar cuatro puntos A, B, C y D a 90 de
separacin y trazar cuatro arcos desde estos puntos, con un radio un
poco mayor que el real. El cruce de las diagonales trazadas en la
interseccin de los arcos, da al centro del tanque (Figura n
3-b.)
7.- Despus de que ha sido localizado el centro, mdase el radio
del tanque en todas direcciones (deber coincidir con el eje del
anillo) para confirmar que las dimensiones que las dimensiones de
la base son las adecuadas para el tanque que se va a montar y que
el centro este correctamente fijado.
Orientacin y Ejes del tanque.
La orientacin indicada en los planos debe estar referida
generalmente al norte (eje 0), este norte constructivo de dibujo
puede no coincidir con el norte real, por lo tanto se debe
verificar que la orientacin de boquillas, puertas, etc., estn de
acuerdo con lo especificado en el diseo del tanque.
Para referencias posteriores deben trazarse con exactitud los
ejes: N-S y E-W (0-180 y 90-270) de acuerdo con las indicaciones de
los planos, mrquese en la cara superior del anillo de concreto y
transprtese a su cara exterior, de modo que no se borre, con estos
trazos es fcil encontrar con exactitud el centro del tanque, despus
que se han tendido las placas del fondo. (Figura n 4)
7.2.3Trazos en el anillo de cimentacin
Con el radio correspondiente al medio espesor de las placas del
primer anillo de la envolvente, trazar un crculo sobre la cara
superior del anillo. Desde el punto de inicio del montaje de la
envolvente, trcense en el crculo de las cuerdas de cada placa del
primer anillo y localizar en dichas cuerdas la mitad de cada placa.
Proyectar estos puntos radialmente en anillo de concreto,
calculando que queden fuera de las placas perifricas ya sean
anulares o irregulares marcarlos de tal manera que no se borren
(figura n 5). Con un radio igual al radio ajustado de la periferia
de las placas anulares, aumentando 30 mm., trcese un crculo de
referencia sobre el anillo de concreto. Sobre este circulo marcar
la posicin correcta de las juntas radiales entre placas anulares
cuidando de no hacer coincidir los trazos de las juntas verticales
de la envolvente marcadas con estos ltimos trazos. La distancia
mnima entre ambas es de 300 mm. Como ejemplo, apliquemos el
instructivo anterior a un tanque de 500,000 bls. De capacidad (vase
Figura n 6)
Determinado el sitio de instalacin y el tipo de cimentacin del
tanque, se procede al trazo de los ejes, tomando como referencia
instalaciones fijas y los niveles a un banco de nivel construido
para este fin, de tal manera que las referencias puedan conservarse
durante y posterior a la construccin del tanque para el control de
su estabilidad.
7.2.4Revisin del nivel de los anillos de la cimentacinPara ambos
tipos de anillos, de concreto y de piedra o grava y auxiliado con
los trazos ya descritos procdase a hacer la revisin como sigue:
colocar un nivel en el centro de la base del tanque. Comenzando con
la localizacin de la primera junta vertical a partir del norte
convencional o 0, tmense lecturas del nivel del anillo en cada
marca movindose de derecha a izquierda. Cada grupo de lecturas
deber registrarse en una forma adecuada. Estas operaciones se harn
antes de que se tienda el fondo y servirn para que verificaciones
posteriores, durante el montaje de la envolvente y despus que el
tanque ha pasado por las pruebas de rigor, comparando lecturas
finales con la inicial, a fin de detectar posibles asentamientos de
la cimentacin.
Si en la primera nivelacin resulta un anillo de cimentacin fuera
de las tolerancias admisibles; se tendr la opcin de recomendar el
uso de calzas con laminas delgadas de acero, en cuyo caso el
primero de estas deber estar a nivel con una tolerancia de +_ 1. 5
Mm. (+_ 1/16 ). La base deber estar a un nivel con el enrase, del
anillo o con el empaque de laminas de las calzas para que se tenga
un apoyo efectivo de las placas del fondo (figura n 7)
7.3. Trabajos previos al montaje del tanque.
Para un buen inicio de la construccin de un tanque, se debe
contar con un lote completo de los herrajes auxiliares de armado,
as como una reunin preliminar con el constructor, para estudiar y
analizar detalladamente los planos del proyecto de fabricacin y
montaje del fondo, envolvente, techo, estructura interna, sello,
pontn, y accesorios, como la gua antirrotacin, postes, escaleras
interiores y exteriores, puertas de limpieza, registros entrada de
hombre, boquillas, drenajes, difusores para producto y espuma
sub-superficial, etc.( segn sea el tipo de tanque cpula fija con
sin membrana interna flotante, y/o cpula flotante) , stos debern
permanecer en la obra para consulta, de las partes,
Revisar el material del tanque que se va a montar, de acuerdo a
las listas de embarque y listas de material anotadas en los planos
de fabricacin y montaje, para asegurar la totalidad de las piezas
en el campo.
7.3.1Conservacin de materiales.
Se debern almacenar, las placas de la envolvente, en la forma ms
adecuada para evitar que pierdan su curvatura; en la misma forma se
almacenarn las placas planas del fondo y techo para que no se
deformen estos materiales se protegern de la intemperie, aplicando
a toda la superficie de la placa superior de cada estiba, dos manos
de pintura anticorrosiva, igualmente deber hacerse la proteccin de
los bordes y biseles de las placas. Los dems materiales como el
estructural, boquillas, tornillos, herrajes etc., tambin se
almacenarn convenientemente para su proteccin y control.
La soldadura se almacenar en el lugar seco y con control de
temperatura (hornos para conservacin de electrodos) para
preservarla de la humedad. La temperatura de almacenamiento se
fijar de acuerdo con el tipo de electrodo y de las especificaciones
correspondientes de cdigo y/o las del fabricante. Especial atencin
se tendr con la soldadura de bajo contenido de hidrgeno.
Los materiales especificados de uso comn en la fabricacin y
montaje de tanques, son los que a continuacin se indican:
A).- Placas de acero al carbono, especificacin ASTM A-283,
ASTM-A-285 Grado C y ASTM-A-36.
B).- Electrodo recubierto, E-6010 y E-7018 para material
estructural, tubera y conexiones.
C).- Material estructural (perfiles) ASTM A-36.
D).- Tuberas ASTM A-106 Grado B, ASTM A-53 Grado B
E).- Conexiones ASTM A-234 WPB
F).- Tornillera ASTM A-307 Grado B.
G).- Esprragos ASTM A-193 Grado B-7.
H).- Tuercas ASTM A-194 Grado 2H.
Y).- Vlvulas de compuerta y vlvulas check ASTM A-216 WCB,
ASTM-A-105.
J).- Empaques de micarta o fibra sinttica dielctrica.
K).- Drenes, mangueras flexibles.
L).- Recubrimientos: todos los recubrimientos estarn de acuerdo
al tipo de servicio, apegndose a la especificacin
DG-SASIPA-SI-08301 revisin 1, y a las normas de referencia
NRF-015-PEMEX-2003, NRF-009-PEMEX-2004 las normas vigentes
aplicables.
7.4. Fondo.
Las placas traslapadas del fondo por la cara superior deben
tener un espesor nominal mnimo de 6mm (1/4) sin incluir la
tolerancia por corrosin y un peso de 49.8 Kg./m2. En regiones con
alto ndice de humedad ambiental con salinidad y gases producto de
la refinacin se recomienda agregar al espesor nominal una
tolerancia por corrosin incrementando el espesor de la placa del
fondo a 3/8, cuando se fabrique el fondo del tanque a base de
placas anulares, de acuerdo con lo anterior, debiendo elaborar el
anlisis costo-beneficio correspondiente. Las placas suministradas
tendrn forma rectangular y un ancho mnimo de 1829mm (6). Las placas
de la orilla del fondo sobre la que descansa la envolvente del
tanque que lleven un extremo rectangular tendrn un ancho mnimo de
1829mm (6) en dicho extremo. Las placas del fondo deben ser de un
tamao tal que una vez cortadas las orillas sobresalgan cuando menos
25mm (1") o como mximo (3") de la orilla exterior de la soldadura
que une el fondo con las placas de la envolvente.
7.4.1Mtodos de fabricacin del fondo.
El fondo del tanque se fabricar, conforme a uno de los
siguientes mtodos o una combinacin de ellos, descritos a
continuacin:
7.4.1.1Mtodo (a): placas traslapadas.
Las placas deben tener forma rectangular con sus bordes a
escuadra, los traslapes de 3 placas del fondo del tanque distaran
entre si y de la envolvente del tanque cuando menos 305mm (12") las
placas traslapadas del fondo nicamente irn soldadas por su cara
superior con soldadura de filete completo y continuo en toda la
junta; a las placas del fondo que queden bajo el anillo inferior de
la envolvente deben estar traslapadas y ajustadas de manera que la
envolvente se apoye uniformemente sobre ellas como se muestra
(figuras n 8 ,9 , y 10 ).
7.4.1.2Mtodo (b): placas soldadas a tope (anillo anular)Las
placas deben tener sus bordes paralelos con una preparacin de
ranura en "v" cuadradas para soldarse a tope. Si el diseo
especifica ranuras cuadradas la abertura no debe ser menor de 6.3mm
(1/4"), adems deben de llevar una tira o solera de bronce de
respaldo con un espesor mnimo de 3.2mm (1/8") y punteadas con
soldadura por la parte posterior de la placa (figura n 11).
Se debe utilizar un separador metlico para mantener la abertura
de la junta entre las dos placas. Dos juntas a tope en el fondo del
tanque no debern estar a una distancia menor de 305 mm (12").
Soldar los 250 mm 10 del extremo exterior de todas las juntas
radiales de las placas anulares, esmerilarlas e inspeccionar la
soldadura con radiografa de acuerdo a lo especificado en el
API-650, los 150 mm (6) del extremo exterior.
7.4.1.3Mtodo (c): combinacin de placas traslapadas y placas
soldadas a tope.
En este mtodo se utilizarn placas rectangulares e irregulares en
forma traslapada, tal como se describe en el mtodo "a" para la
parte central del fondo y se utilizaran placas soldadas a tope, tal
como se describe en el mtodo "b" para el anillo anular del fondo;
debajo del anillo inferior de la envolvente. Estas ltimas deben ser
como mnimo de 609 mm (24") medido a partir del exterior de la
envolvente, (figuras n 12, 13,14, 15 y 16)
7.4.2Secuencia de montaje y soldadura del fondo de un
tanque.
Las placas deben tenderse en su lugar siguiendo la secuencia
marcada en el plano de montaje, empezando del centro a la
periferia, dependiendo de la direccin del traslape puntear las
placas entre si, no ms de lo requerido para sostenerlas en su
lugar, para esto se debe de contar con gra, hiab o montacargas.
Paso I: Mdase el dimetro de la base en tres lugares
aproximadamente a 120 de separacin (dimetro interior del anillo de
cimentacin).
Paso II: Calcular un dimetro promedio de las dimensiones
anteriores y determinar el radio promedio.
Paso III: Sostener un extremo de la cinta metlica en un punto
"A" del dimetro interior del anillo y describir un arco con el
radio calculado y cruzando el centro de la base.
Paso IV: En otros dos puntos "B" y "C" de la pared interior del
anillo a 120 aproximadamente del primero, repetir el paso III.
Paso V: La interseccin de los tres arcos da el centro buscado,
marcarlo con una estaca.Otro procedimiento para localizar el centro
del tanque es el siguiente: fijar 4 puntos A, B, C, D
aproximadamente a 90 de separacin y trazar 4 arcos desde estos
puntos, con un radio un poco mayor que el real, el cruce de las
diagonales trazadas en la interseccin de los arcos, da el centro
del tanque. (Figura n. 17)
El control de la contraccin de la soldadura aplicada en las
placas del fondo es muy importante, en tanques muy grandes es mas
crtico dicho control, nicamente un estricto apego a este
procedimiento harn mnimos los problemas de contraccin. La limpieza
y la inspeccin de las soldaduras del fondo deben hacerse
simultneamente con el avance de la soldadura.
7.4.3 Fondos con placas anulares soldadas a tope con bisel en
"v" y placa de respaldo.
Montar el fondo del tanque de acuerdo con las instrucciones
dadas, en el orden indicado en los siguientes prrafos:
A).- Colocar la placa correspondiente al centro del tanque y
transportar a la misma dicho centro, previamente localizado,
haciendo coincidir la interseccin de los ejes N-S y E-W, con la
interseccin de las diagonales de la placa, soldar en el centro un
perno de 13mm (1/2") de dimetro y 100mm (4") de longitud (figura n
18)
B).- Tender y ajustar las placas anulares, a fin de obtener una
separacin apropiada entre placa y placa, ajustarse al radio
indicado en los planos de diseo para la periferia de las
placas.
C),- Iniciar el montaje de las placas rectangulares traslapadas
del fondo, este arreglo puede adoptar varias formas.
A continuacin se describen tres de los tipos ms comunes, que son
seleccionados por los ms importantes diseadores de tanques.
I).- Fondo con las placas formando hileras longitudinales y
filas transversales, las placas perifricas de cierre son anulares e
irregulares. Este arreglo es para tanques de gran capacidad (de
200,000 a 500,000 barriles) (Figuras n 19 y 20).
II).- Fondos con placas rectangulares dispuestas solamente en
hileras longitudinales con placas anulares en la periferia y placas
transversales. Este arreglo es para tanques de mediana capacidad
(de 55,000 a 100,000 barriles) (Figura n 21).
III.- Fondos tipo plataforma con todas las placas rectangulares
e irregulares en un solo sentido y sin placas anulares. Este
arreglo se usa de mediana a baja capacidad (de 500 a 55,000
barriles) (Figura n. 22).
D).- Las placas debern soldarse en una longitud de 250mm (10")
del extremo exterior de todas las juntas radiales de las placas
anulares, esmerilar completamente la corona e inspeccionar la
soldadura con radiografas en una longitud de 150mm (6") a partir
del extremo exterior (Figura n 23)
E).- Antes o durante el montaje de las placas del 1er anillo, se
debe iniciar la soldadura de filete de las placas rectangulares del
fondo, de acuerdo a la secuencia determinada por el procedimiento
que se este empleando. (Figuras n 18, 19 y 20) independiente del
procedimiento que se esta empleando debe soldarse con la tcnica de
alternado y retroceso (Figura n 24)
7.4.4Placas de apoyo
Estas placas se usan a veces colocndolas entre la anular y el
anillo de cimentacin, bajo la envolvente, para transferir las
cargas de la columna a la cimentacin. No se sueldan las placas una
a la otra. Al soldar esta placa de apoyo a la anular del fondo o
djese sin soldar una parte en la punta de separacin de las placas
de apoyo. Se indica las reas donde debe omitirse la soldadura, para
evitar la formacin de grietas en la envolvente cuando se suelde de
corrido (figura n 25).
7.4.5(Sumideros) Registros de purga drenaje
Deben estar de acuerdo con la figura e.06.g y la tabla d.07.g.2
de la norma PEMEX (2.612.04) a menos que PEMEX-refinacin
especifique tanques de doble fondo (ecolgicos), para el cual debe
remitirse a la norma API 650 apndice I. (Figura n 26)
7.5. Envolvente.
Para las placas de la envolvente de los tanques, el ancho de
estas sern de 2.43m (8) y la longitud deben ser de 6.09 m (20), las
cuales deben escuadrarse perfectamente antes de soldarse y su
conformacin debe ser de acuerdo a la curvatura del tanque. La
envolvente se fabricar de manera que los anillos queden
perfectamente verticales. Para saber el espesor de los anillos de
la envolvente de tanques, de acuerdo a su dimetro, altura y
capacidad (Tabla 1), las juntas verticales de los anillos
adyacentes, no debern ser colineales, las cuales deben estar
separadas por una distancia mnima de 5t, siendo t el espesor de la
placa mas gruesa de la junta (en la prctica se deja una separacin
de 1/3 de longitud de placa), (Figura n 27)
CAP. NOMINALDIAMETROALTURAPESO VACIO (TOTAL)ESPESOR Y ANCHO POR
ANILLO.
BLSM3
PIESMTS.PIESMTS.TECHOFONDOCUERPOESTRUCT.LARGUEROSTOTAL123456
COLUM.TRABES
50079.5154.6164.9590868590228188246453/16"53/16"53/16"
6'5'5'
1000159206.1185.5125417864026246220753253/16"53/16"53/16"
6'6'6'
200031824.57.5247.31692261865693073361152253/16"53/16"53/16"53/16"
6'6'6'6'
3000477309.1247.325003327801032310081516853/16"53/16"53/16"53/16"
6'6'6'6'
500079531.69.6361127413758132376228802123861/4"53/16"53/16"53/16"53/16"53/16"
6'6'6'6'6'6'
10000159042.512.94012.2498272902618577018484107585/16"61/4"61/4"61/4"61/4"61/4"
8'7'7'6'6'6'
1500023855817.7329.89282124202886560341475531785/16"61/4"61/4"61/4"61/4"
8'6'6'6'6'
2000031806018.34012.29265139744580764521839436181698103/8"85/16"85/16"85/16"85/16"
8'8'8'8'8'
30000477073.322.34012.2100882256860267652117975712106953117/16"103/8"85/16"85/16"85/16"
8'8'8'8'8'
4000063608525.94012.2151042602274637406328969363132085131/2"117/16"85/16"61/4"61/4"61/4"
8'88'6'5'5'
55000874510030.54012.220048378341059004026345210932182192165/8"131/2"117/16"103/8"85/16"
8'8'8'8'8'
800001272012036.64012.2411355555013705587866719124302616751711/16"149/16"117/16"103/10"103/8"
8'8'8'8'8'
1000001590013440.84012.2502366816617181010713799817292326215227/8"165/8"131/2"103/8"103/8"
8'8'8'8'8'
1500002385015045.74814.6666218588427515716643939921048474752251"227/8"1711/16"131/2"103/8"85/16"
8'8'8'8'8'8'
2000003180018054.94814.693750127324397655270741395032805692558321
1/4"291 1/8"227/8"165/8"117/16"117/16"
8'8'8'8'8'8'
5000008397428085.34814.62092303627007273281299253381 1/2"331
1/4"251"217/8"117/16"103/8"
8'8'8'8'8'8'
CONVERSIONES: 1 BARRIL=159 LITROSESPESOR (MM)
ANCHO PL. (Ft.)
ESPESOR (PULG.)
DIMENSIONES DE TANQUES CILINDRICOS VERTICALES
Tabla 1
La envolvente debe reforzarse con un ngulo fijado al borde
superior de la misma de acuerdo a lo especificado en el diseo
(ngulo de coronamiento), al cual se le aplicar soldadura continua
por ambos lados y podr colocarse hacia afuera o hacia adentro de la
envolvente (hacia fuera cuando se trata de cpula flotante y hacia
adentro cuando se trata de cpula fija, con o sin membrana interna
flotante), las juntas verticales sern a tope con fusin y penetracin
completa. Las juntas horizontales sern a tope con soldadura por
ambos lados, la que tendr fusin completa con el metal base en todo
el espesor de la soldadura, stas tendrn como mnimo fusin y
penetracin completa en una longitud de 76 mm (3") a cada lado de
todas las juntas de interseccin con las verticales.
7.5.1Verticalidad.
La mxima desviacin de la vertical desde la parte mas alta de la
envolvente a un punto situado a 300mm, arriba del fondo no deber
exceder de 1/200 de la altura total de la envolvente H; la
desviacin en cada anillo ser proporcional a la mxima, Por ejemplo:
en los tanques de 6 anillos de 2438 mm (8) de ancho cada uno, la
altura total H ser igual a 14628 mm (48). La desviacin total ser de
76 mm (3), en nmeros redondos y en cada anillo, la tolerancia se
incrementar 13 mm (1/2) como mximo, (Figura n 28).
La desviacin con respecto a la vertical en cualquier placa de la
envolvente no exceder de los valores de las tolerancias de
laminacin (fabricacin) especificadas en las tablas 14 15 de la
norma ASTM en su apartado A-6 o de las tablas 10 y 13 del apartado
A-20 siendo aplicable cualquiera de ellas.
7.5.2Redondez
Los radios de la envolvente medidos a 300 mm (1) arriba del
fondo, no excedern de las tolerancias indicadas en la tabla 2.
(Seccin 5, prrafo 5.5.3 del API 650)
DIMETRO DEL TANQUETOLERANCIA EN EL RADIO
Hasta 12 metros (40)+ / - 13 mm (+- )
De 12 a 45 metros (40 a 150)+ / - 19 mm (+- )
De 45 a 76 metros (150 a 250)+ / - 25 mm (+- 1)
Mayor de 76 metros (mayor de 250)+ / - 32 mm (+- 1 )
Tabla n 2
7.5.3Distorsin vertical (peaking).
La tolerancia por distorsin vertical en la envolvente ser de 13
mm (1/2) medida en la unin soldada, con una cercha de madera de 900
mm (36) de longitud curvada al radio exterior del tanque (Seccin 5
prrafo 5.5.3 del API-650).
7.5.4 Distorsin horizontal (banding).
La tolerancia por distorsin horizontal en la envolvente ser de
13 mm, (1/2) medida en la unin soldada, con una cercha de madera
recta de 900 mm (36) de longitud , (Seccin 5 prrafo 5.5.4 del
API-650).
7.5.5Nivelacin de los anillos de la envolvente.Se debern llevar
registros adecuados de las lecturas de nivelacin de la envolvente,
despus de que cada uno de los primeros tres anillos ha sido
montado, si ha ocurrido un asentamiento diferencial mientras se est
montando el segundo y tercer anillo; continuar revisndolos hasta
que dos anillos consecutivos no registren hundimientos
diferenciales. Asentar lecturas antes y despus de cada
re-nivelacin, tambin registrar los dimetros de tanques de techo
flotante en todos los anillos que requieran lecturas de nivel,
(Tabla n 3) para las diferencias admisibles en dichos dimetros.
DIMETRO DEL TANQUE
m (pies)DIFERENCIA ADMISIBLE
DIAM. MAX. A DIAM. MIN.
mm pulg
0 -12 (0 a 40) 25 - (1)
12 - 45 (40 a 150) 38 (1 1/2)
45 - 76 (150 a 250) 51 - (2 )
Mayor de 76 (mayor de 250) 64 - (2 )
Tabla n 3
Es muy importante establecer en el primer anillo de la
envolvente, puntos de referencia exactos y bien definidos en cada
junta vertical y a la mitad de cada placa del anillo. Esto se
ejecuta fcilmente usando pedazos de cintas mtricas, adhirindolos y
localizndolos exactamente a una distancia conveniente de la orilla
superior del anillo,.(Figura n 29).
7.5.6Medicin de la redondez de la envolvente.La medicin
constante del radio de los anillos de la envolvente para fines de
revisin de la redondez de la misma, redunda en resultados
satisfactorios.
El mtodo consiste en trazar un circulo de referencia en el fondo
con un radio X y usar una plomada con cuerda de piano con una
medida Y, fija en el extremo superior del anillo correspondiente
(Figuras n 30 y 31), posteriormente medir la distancia Z en toda la
periferia, cada 5 a partir del origen o norte convencional y
siguiendo un movimiento contrario a las manecillas del reloj, el
radio buscado es igual a la suma X+Y+Z tericamente, si la redondez
es perfecta, la distancia Z ser la misma en todas las mediciones,
sin embargo si Z vara de una medicin a las otras, los radios
calculados tambin varan y el tanque no est redondo. Comparar con
las tolerancias admisibles y si hay discrepancia corregir la
redondez.
El segundo procedimiento consiste en medir con la cinta de
acero, radios inclinados desde el perno central del tanque a la
orilla superior de cada anillo (Figura n 32) en toda la periferia
de la envolvente, cada 5 a partir del origen o Norte
convencional.
7.5.7Montaje de la envolvente.Se debern realizar trazos previos
al montaje del 1er. anillo, verificando que el centro ha sido
exactamente transferido de la base a la placa central del
fondo.
Trazos auxiliares para el montaje del 1er. anillo enganchar la
argolla extrema de una cinta metlica de medir, en el perno soldado
en la placa central del fondo y trazar tres crculos concntricos de
referencia.
El primero, con un radio al medio espesor de las placas del 1er,
anillo de la envolvente, el segundo, con el radio interior del
tanque tomado de los planos de montaje y el ltimo, con un radio de
25 mm menor que el segundo. Incrementando a los valores anteriores
el correspondiente al radio del perno y el extremo de la cinta
(Figuras n 33, 34, 35)
Punteado de tuercas lisas: puntear por pares en las placas
anulares del fondo, una serie de tuercas lisas de 50 x 50 x 25mm
separadas del eje de la envolvente hacia el exterior y el interior,
un medio espesor de la placa del 1er. anillo mas 13mm en el sentido
radial (Figura n 35) y circunferencialmente en cada arco del
circulo entre dos marcas correspondientes a los ejes de la junta
vertical (largo de cada placa) localizar primero, dos tuercas a
150mm de cada eje por el lado exterior y a 600mm por el interior
del circulo de referencia y despus el resto de la serie a
intervalos no menores de 1800 a 2500mm (mientras mas delgada es la
placa de la envolvente, menor ser el espaciamiento.
7.5.7.1Montaje y ereccin del 1er. Anillo.A).- Las placas deben
ser ordenadas por grupos y montadas con la marca de montaje
indicada en los planos respectivos, adems se deben revisar las
dimensiones (escuadre), puesto que puede haber una placa mas
angosta, mas corta o mas larga que las otras en un mismo
anillo.
B).- Se debe soldar en cada placa de la envolvente las placas
guas (tuercas lisas) para los candados sujetadores,
correspondientes a las juntas verticales y para los rigidizantes de
las juntas horizontales. As como la solera para apoyar las mnsulas
del andamiaje, todo esto antes de montarlas (Figura n 36)
C).- Montar las placas usando el equipo de levantamiento
apropiado: gra, montacargas, balancn, pernos, estrobos, etc.
(Figura n 37) y los herrajes especificados: candados, separadores,
etc. (Figuras n 38 y 39) no deben usarse puntos de soldadura para
fijar placas de la envolvente unas a las otras.
Durante el montaje de las mismas, enganchar y transportar a su
lugar la primera placa de modo que el extremo que va a apoyarse
primero est ligeramente mas elevado, pero llevando la placa casi a
nivel, sentar el extremo de la placa en la marca previamente hecha
en el fondo que indica la localizacin de la junta vertical, apoyar
toda la placa en la cara interior de las tuercas exteriores.
Mover la placa hacia adentro o hacia afuera, lo necesario para
situar el otro extremo de la marca correspondiente, las marcas
sealadas con pintura en el fondo son muy importantes para localizar
problemas de montaje si hay errores de fabricacin, verificar la
verticalidad de la lmina con una plomada de longitud necesaria y
puntear con soldadura 3 perfiles tipo canal (de las empleadas como
rigidizantes) entre la placa y el fondo para sostenerla en su lugar
(Figura n 40), enganchar y montar sin soltar la 2da. Placa, hgase
coincidir su orilla vertical con la de la placa ya montada y fjela
a sta con un candado, mover la placa hacia afuera o hacia adentro
lo requerido para hacer coincidir el otro extremo con la marca
pintada en el fondo, fijar ambas placas con los candados
requeridos, los herrajes pueden colocarse interiormente o
exteriormente, pero siempre deben estar en el lado opuesto al 1er.
Lado a soldar, para placas de 2.44m (8 pies) de ancho afianzar las
placas de menos de 25mm (1") de espesor con 3 o 4 candados por
junta vertical; Para placas mas gruesas o mayores de 2.44m (8 pies)
requieren de mas de 4 candados por junta vertical, plomear la placa
y puntear una canal a 600 mm. del extremo libre por el lado
interior y otra a la mitad de la placa para mantenerla plomeada.
Cuando las placas se estn montando, usar punzones o cuas (ver
figura n 41 ) entre las tuercas del fondo y las placas para
redondear stas ltimas y fijarlas en su posicin exacta, auxilindose
con los crculos de referencia dos y tres previamente trazados, en
forma similar se montarn el resto de las placas hasta cerrar el
anillo
D).- Si el tanque tiene una o ms puertas de limpieza presentar
la placa en su ubicacin correcta, como se indique en planos
respectivos.
Manjese en la misma forma que las dems placas despus de hacer
coincidir los extremos verticales con los de las placas adyacentes,
sujtese con candados y placas de sujecin. No se deben usar placas
separadoras y se debe mantener enganchada con el equipo de
izamiento, hasta que los candados estn apretados (Figura n.42
).
Para contar con uno o ms accesos al interior del tanque, hay
necesidad de remover las placas de las puertas de limpieza a nivel
del fondo, las cuales no deben quitarse hasta que las operaciones
siguientes hayan sido ejecutadas:
I).- Dos anillos superiores deben estar completamente
soldados.
II).- La junta circunferencial fondo-envolvente y la primera
junta horizontal entre el primer y segundo anillo estn soldadas,
excepto 900 mm. mnimo por cada lado de la placa de limpieza (Figura
n 43).
1II).- Previamente al retiro de la placa se deber rigidizar el
rea aledaa con canales de 3.5 m de longitud mnimo (Figura n 44
).
IV).- No se deben quitar candados ni placas de sujecin, hasta
que el equipo de izaje est enganchado, cuando las placas de las
puertas de limpieza se colocan en forma definitiva en su lugar y
una vez que se termin el montaje, fijarlas en ambas puntas
verticales extremas mediante placas separadoras. Esto puede
originar que la placa de la puerta de limpieza se pandee hacia
afuera y que no quede en lnea con las otras placas de la envolvente
en la junta horizontal (Figura n 45), cuando se suelden las juntas
verticales este pandeo debe desaparecer debido a la contraccin del
metal de soldadura, suldese la costura horizontal de la placa en la
forma usual, unin y soldadura de las juntas verticales.
E).- Ajustes de juntas verticales: hgase los ajustes y uniones
de las juntas verticales siguiendo el orden indicado a
continuacin:
I).- Emparejar las placas en el extremo superior de la junta
para que queden al ras y revisar el extremo inferior de las juntas.
Si los anchos de las placas varan en ms de 3 mm., investigar si hay
errores de fabricacin.
Antes de fijar la junta, se debe medir el ancho de ambas placas
y dependiendo de la localizacin del error, se debe fijar la junta
al ras en el extremo superior o inferior y aumentar el lado
conveniente con soldadura.
II).- Ajustar y asegurar las juntas empezando desde arriba hasta
llegar a la parte inferior, instalar separadores de lmina y
punzones para asegurarse que la abertura de la raz en los biseles
es la correcta.
Mientras se ajusta una junta, usar una plomada para determinar
si est vertical, cuando los extremos de las placas estn mal
fabricados y ellas son fijadas estrictamente (obligadas) a la
separacin aproximada; puede resultar una de las dos condiciones
siguientes:
Si el extremo fue cortado recto pero en ngulo, la placa se
inclina ya sea hacia adentro o hacia fuera, dependiendo de la
direccin del error, la plomada detecta esto rpidamente.
a.- Si el extremo de la placa fue cortado curvndola, tomar la
forma de barril ya sea hacia adentro o hacia fuera, si usamos la
plomada como referencia vertical se determina sta condicin, es
importante que la placa ste derecha y a plomo despus de ajustar y
fijada con sus correspondientes herrajes.
III).- Revisar el ajuste de las juntas verticales con una cercha
de madera de una longitud mnima de 900 mm. con un lado curvado al
radio interior del tanque y una muesca circular en el centro para
librar el cordn de soldadura, la cercha debe usarse para verificar
el ajuste de la junta vertical y para revisar la redondez del
tanque durante la soldadura.
Cuando las juntas verticales se estn ajustando, soldar placas de
sujecin sobre las juntas a intervalos de 600 mm, suldese nicamente
un lado de las placas de sujecin a la envolvente, stas placas deben
estar inclinadas ligeramente hacia abajo para evitar socavados
(Figura n 46).
IV).- Para el uso de equipo rigidizante en el ajuste de las
puntas. (Figuras n 38 y 39)
V).- Soldadura de las juntas verticales: las juntas verticales
sern a tope con fusin y penetracin completa como las obtenidas con
soldadura por ambos lados o por otros mtodos con los cuales se
obtenga la misma calidad de soldadura en el interior y exterior de
las superficies por soldar.
Se debe soldar completo el lado de la junta que no tiene
herrajes sobre ellas, porque si soldamos el otro lado primero y se
salta sobre los herrajes puede originar grietas y fusin incompleta
(cuando se sueldan las reas omitidas), para este tipo de soldaduras
se debe emplear la secuencia de alternado y en retroceso marcadas
en los esquemas siguientes y en base a ellos se ejecutaran en el
fondeo y paso caliente y relleno de cada junta, para controlar las
deformaciones que causan la contraccin de la soldadura (Figura n.
47 a ), soldar todas las juntas verticales del primer anillo por
este mtodo, excepto las verticales de las placas correspondientes a
las puertas de limpieza, en todas las juntas a tope el espesor del
refuerzo de soldadura a cada lado de las placas, no debe exceder
los lmites referenciados en Tabla n 4:
Espesor de la placaEspesor mximo de refuerzo de la soldadura
mm (pulg.)De la soldadura mm (pulg.)
Juntas verticales.
Hasta 12.7 mm (1/2") incl2.4 mm (3/32")
De 12.7 mm (1/2) hasta 25.4 mm (1) incl3.2mm (1/8)
Mayores de 25.4 mm (1")4.8 mm (3/16")
Tabla n 4
Los refuerzos no necesitan eliminarse a menos que excedan los
espesores mximos permitidos o el proyecto lo indique. Los puntos de
soldadura empleados en las juntas verticales de la envolvente,
deben removerse para que no queden en la soldadura definitiva.
F).- Montaje del 2do. anillo: primeramente deben montarse 2
placas, las cuales sern ajustadas y fijadas con los herrajes
correspondientes, continuar de esta misma forma hasta concluir el
montaje de las placas del 2do. anillo, posteriormente a esto se
deben soldar las juntas verticales siguiendo el mismo procedimiento
empleado para las juntas verticales del 1er. Anillo hasta cerrarlo
completamente
G).- Al concluir las soldaduras verticales de cada anillo, se
deben verificar su verticalidad, la cual debe cumplir con las
tolerancias establecidas por la norma API 650 (parrafo 5.2.3.1), la
tolerancia de alineamiento para las juntas verticales terminadas no
debe exceder el 10% del espesor de la placa o 1.6mm (1/16"), el que
sea menor.
H).- Despus de asegurarse que los anillos estn dentro de la
norma, se proceder a ajustar y soldar la junta horizontal entre
1ro. Y 2do. anillo, para la aplicacin de la soldadura se debe
emplear la secuencia alternado y retroceso como se indica (Figura n
47 b), las juntas horizontales deben ser a tope con soldadura por
ambos lados, la que tendr fusin completa con el metal base en todo
el espesor de la soldadura y deben tener como mnimo fusin y
penetracin completa a cada lado de todas las juntas verticales.
En todas las juntas horizontales a tope, el espesor del refuerzo
de la soldadura a cada lado de las placas no debe exceder los
lmites contemplados en la tabla N 5
Espesor de la placaEspesor mximo de refuerzo de la soldadura
mm (pulg.)De la soldadura mm (pulg.)
Juntas horizontales.
Hasta 12.7 mm (1/2")3.2 mm (1/8")
De 12.7 mm (1/2) hasta 25.4 mm (1) 4.8 mm (3/16)
Mayores de 25.4 mm (1")6.3 mm (1/4")
Tabla n 5
En las juntas horizontales a tope la placa superior no debe
sobresalir de la placa inferior en ningn punto ms del 20% del
espesor de la placa superior, con un mximo de 3.2mm (1/8"). Para
placas con espesor mayor de 8mm (5/16"). Las placas menores de 8mm
(5/16") pueden sobresalir hasta 1.6mm (1/16") como mximo.
En todos los trabajos de soldadura (juntas verticales y juntas
horizontales) a tope con soldadura por ambos lados en las que se
especifique que deben de tener fusin y penetracin completa, antes
de aplicar el 1er. cordn de soldadura sobre el lado posterior ya
soldado, debe limpiarse perfectamente de manera de dejar la
superficie expuesta lista. Para lograr su fusin con el metal de la
soldadura, esta limpieza debe hacerse por desbastado, esmerilado o
por fusin (arco-aire); siendo la ms recomendable esta ultima.
I).- Montar los anillos restantes 3 y 4 etc., siguiendo la misma
secuencia desde el inciso F soldando siempre las juntas verticales
antes que las horizontales (Figura n 48 ).
J).-Para evitar problemas de contracciones mayores se debe
soldar las juntas de fondo-envolvente hasta completar la soldadura
del tercer anillo de la envolvente (Figura n 48), soldar la junta
circular entre la placa anular y 1er. Anillo de la envolvente
origina que el lado interior (lado recto) de las placas anulares
tiendan a levantarse debido a la contraccin, debe usarse uno de los
siguientes mtodos para controlar esta deformacin.
I).- Asegurarse siempre que el tramo no soldado de las juntas
radiales pueda moverse libremente (Figura n 49 ).
II).- Puntear canales de los usados como rigidizantes entre la
envolvente y las placas anulares para que trabajen como tornapuntas
(Figura n 50 )
III).- Tender placas irregulares sobre las anulares para que
sirvan como contrapeso y ayuden en esta forma a evitar que las
placas anulares se levanten (Figura n 50 )
IV).- Soldar primero el cordn exterior de la junta fondo
envolvente (soldadura de filete) para que las placas anulares
deformadas tiendan a volver a su posicin horizontal y al termino de
esta hacer la prueba con lquidos penetrantes, si no existen fugas,
soldar el otro lado de esta unin. Por la diferencia de espesores
entre las placas de la envolvente y las anulares o irregulares del
fondo, es conveniente precalentar la junta antes de soldar. Para
fines de drenaje es conveniente dejar algunos tramos sin soldar. Y
en ningn momento hacer barrenos u otros cortes en la envolvente
para drenar, porque estos barrenos crean concentracin de esfuerzos
que pueden causar fallas.
K).-Soldar juntas radiales de las placas anulares del fondo. En
caso de requerirse, con el equipo de arco-aire se deben cortar las
juntas radiales no soldadas entre las placas anulares, abrindolas a
la separacin apropiada. Despus de esto terminar de soldar estas
juntas sin interrupcin, examinar el 1er. Paso (fondeo) por el mtodo
radiogrfico.
Si las placas irregulares han sido tendidas antes de soldar las
placas anulares, asegrese de levantarlas por la orilla para soldar
completamente las juntas de las placas anulares, fijar y soldar las
placas irregulares a las anulares. Cuando se fije esta junta,
asegrese de mantener la mnima distancia a la envolvente y soldar
las intersecciones como juntas de tres placas (Figura n 51), fijar
y soldar las placas irregulares unas a otras. Cuando hayan sido
soldadas todas las placas rectangulares, soldar las irregulares a
aquellas, el uso de candados entre estas costuras ayudan a mantener
las placas anulares planas (Figura n 52). Ver detalles de
diferentes tipos de soldadura de juntas de envolvente en las
Figuras n 53 y 54.
Temperatura del Espesor de la placa en mm. (PULG)
metal para Diseo0