20603427 diseno de tanques presentacion api 650 651 653 weno
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CURSO DE DISEÑO Y CONSTRUCCION, PROTECCION CATODICA, INSPECCION,
REPARACION, Y MODIFICACION DE TANQUES DE ACERO; NORMAS API-650, 651, & 653
Presentado por:Ing. Fernando Dávila T.,MBA
ASME Authorized Global [email protected]
2006
INVERSIONES FIGHERCAS C.A.INVERSIONES FIGHERCAS C.A.
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Generalidades y Definiciones
� Este Curso revisará las materias referentes a materiales, diseño, fabricación, erección, requisitos de pruebas, implementación de protección catódica, y criterios de inspección, reparación, y modificaciones de tanques de almacenamiento.
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Generalidades y Definiciones
� Tanques de almacenamiento construidos con láminas de acero soldado de varios tamaños y capacidades, con presiones internas pequeñas (atmosférica o algo superior, pero que no excedan el peso de las planchas de techo)
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Generalidades y Definiciones
� La Norma API-650 se aplica en tanques verticales, cilíndricos, construidos sobre el nivel de piso, con techo cerrado o cielo abierto.
� Presión no mayor que 2.5 lbs/plg2
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Generalidades y Definiciones
� La Norma API-650 considerará en el futuro tanques sometidos a presión negativa (vacío), adicionalmente todavía hay partes por definir respecto a fuerzas externas combinadas con cargas vivas y cargas de viento.
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Generalidades y Definiciones
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Generalidades y Definiciones
� Esta Norma se aplica sólo a tanques cuyo fondo es totalmente soportado uniformemente y a tanques de servicio no refrigerado con una temperatura máxima de operación de 90ºC (200ºF)
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Generalidades y Definiciones
� Esta Norma pretende suministrar los parámetros de construcción de tanques para petróleo, u otros productos, para que sean construidos con una seguridad y un costo razonable.
� No limita el tamaño de los tanques
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Materiales
� Todas las planchas deberán ser fabricadas por un proceso de corazón abierto, horno eléctrico, o de oxígeno básico.
� Aceros producidos por un proceso de control termo-mecánico pueden ser utilizados si cumplen con las especificaciones químicas, de resistencia mecánica y espesores.
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Materiales
� El espesor máximo será de 45 mm(1.75 in.)
� Las planchas utilizadas en insertos o bridas pueden ser de mayor espesor
� Las planchas mas gruesas de 40 mm(1.5 in.) deberán ser normalizadas o templadas, reducidas a grano fino, y probadas al impacto
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Materiales ASTM
La ASTM especifica algunos materiales aceptables para este tipo de tanques, se puede encontrar otros materiales con mejores características y se los puede utilizar.
� ASTM A 36M/A 36 para planchas de hasta un espesor de 40mm (1.5 in.).
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Materiales ASTM
� ASTM A 131M/A 131, Grado A, para planchas de un espesor máximo de 12.5 mm (0.5 in.); Grado B para un espesor máximo hasta 25 mm (1 in.); Grado CS para espesores de un máximo de 40 mm(1.5 in.); y Grado EH36 para planchas de máximo espesor de 45 mm (1.75 in).
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Materiales ASTM
� ASTM A 283M/A 283, Grado C, para planchas de máximo espesor de 25 mm (1 in.)
� ASTM A 285M/A 285, Grado C, para planchas de máximo espesor de 25 mm (1 in.)
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Materiales ASTM
� ASTM A 516M Grados 380, 415, 450, 485/A 516, Grados 55, 60, 65, y 70, para un espesor máximo de plancha de 40 mm(1.5 in).
� ASTM A 537M/A 537, Clase 1 y 2, para planchas hasta 45 mm(1.75 in.) de espesor máximo.
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Materiales ASTM
� ASTM A 573M Grados 400, 450, 485/A 573, Grados 58, 65, y 70 para un espesor máximo de 40 mm (1.5 in.).
� ASTM A 633M/A 633, Grados C y D para planchas de un espesor máximo de 45 mm (1.75 in)
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Materiales ASTM
� ASTM A 662M/A 662, Grados B y C para planchas de un espesor máximo de 40 mm (1.5 in.).
� ASTM A 678M/A 678 Grado A, para planchas de un máximo espesor de 40 mm (1.5 in.).
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Materiales ASTM
� ASTM A 737M/A 737, Grado B, para planchas de un espesor máximo de 40 mm (1.5 in.).
� ASTM A 841M/A 841 para planchas de un espesor máximo de 40 mm (1.5 in.).
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Materiales ASTM
� Noten que los insertos de los distintos tipos de planchas aprobados pueden ser de espesores mayores, dependiendo del material
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Materiales ISO
Los materiales ISO, son equivalentes y se puede seleccionar de entre ellos materiales adecuados para nuestros tanques.
� Las planchas ISO 630 en los Grados E 275 y E 355 son aceptables dentro de las siguientes limitaciones:
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Materiales ISO
� Grado E en calidades C y D para planchas hasta un espesor máximo de 40 mm (1.5 in.). Y un contenido máximo de manganeso de 1.5%
� Grado E 355 en Calidades C y D para planchas de un espesor máximo de 45 mm (1.75 in.) (insertos hasta un espesor máximo de 50 mm (2 in.)).
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Materiales
� Las láminas para los techos fijos y flotantes deben cumplir con las Normas ASTM A 570M/A 570, Grado 33.
� Deben ser fabricadas en acerías por hornos de corazón abierto o proceso de oxígeno básico.
� Se pueden pedir en base a peso o espesores.
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Materiales
� Los perfiles estructurales deben ser del siguiente tipo:
a. ASTM A 36M/A 36.b. ASTM A 131M/A 131c. Aceros Estructurales de AISC
Specification for Structural SteelBuildings, Allowable Stress Design.
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Materiales
d. CSA G40.21-M, Grados 260W, 300W, 350W, 260WT, 300WT, y 350WT.
e. ISO 630, Grados Fe 42 y Fe 44, Calidades B,C, y D.
f. Fabricados por algún Estándar Nacional reconocido y aceptado por el comprador.
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Materiales
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Materiales
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Materiales
CSA = Canadian Standard Association
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Materiales� Acero “killed” o “semikilled” es el
acero sometido a un proceso de desoxidación con un agente desoxidante fuerte, como la silicona y/o el aluminio, para reducir el contenido de oxígeno a un nivel tal, que no haya reacción entre el carbono y el oxígeno durante la solidificación
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Materiales
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Materiales
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Materiales
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Materiales (Temperaturas mínimas de Diseño) Sin necesidad de pruebas de
impacto
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Materiales
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Materiales
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Materiales
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Diseño de Tanques
� Juntas verticales típicas de planchas :
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Diseño de Tanques
� Juntas horizontales típicas de planchas :
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Diseño de Tanques
� Juntas típicas de planchas de techo:
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Diseño de Tanques
� Juntas típicas de planchas de techo:
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Diseño de Tanques
� Juntas típicas de planchas de fondo:
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Diseño de Tanques
� Juntas típicas de planchas de fondo:
El espesor mínimo nominal de planchas de fondo, deberá ser de ¼” (6mm), (10.2 lbf/ft2) excluyendo cualquier tolerancia (2003)
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Diseño de Tanques
� Juntas típicas de planchas de fondo:
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Diseño de Tanques� Juntas típicas de planchas de fondo:
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Diseño de Tanques
� Consideraciones de diseño: Se debe establecer la temperatura de diseño del metal, la gravedad específica de diseño, la tolerancia de corrosión, y la velocidad de viento para diseño.
� Considerar las cargas externas si la hubiera, estas afectarán el diseño de las bocas.
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Diseño de TanquesPlacas Anulares
� Deben tener un ancho radial que permita un espacio de mínimo 24”(600 mm) entre la parte interna del cuerpo y cualquier junta sobrepuesta del fondo, y al menos debe proyectarse 2” (50 mm) fuera del cuerpo del tanque.
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Diseño de TanquesPlacas Anulares
� El ancho radial se puede calcular con la siguiente fórmula:
390 tb 215 tb(HG)0.5 (HG)0.5
tb = espesor de la placa anular, plg (mm)H = nivel máximo de liquido, ft (m)G = gravedad específica del liquido
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Diseño de TanquesPlacas Anulares
� El espesor del cuerpo del tanque debe ser calculado con la altura del tanque H llena de agua.
� Cada anillo debe ser calculado para su altura de presión con agua, y ningún anillo inferior puede tener menor espesor que el siguiente en altura.
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Diseño de TanquesPlacas Anulares
� El espesor de las planchas anulares no deberá ser menor que lo indicado en la siguiente tabla:
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Diseño de TanquesPlacas Anulares
� El espesor de las planchas anulares no deberá ser menor que lo indicado en la siguiente tabla:
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Diseño de TanquesDiseño del Cuerpo
� El espesor del cuerpo deberá ser mayor que el de diseño, incluyendo la tolerancia de corrosión, o el espesor necesario para la prueba hidrostática, pero nunca menor a:
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Diseño de TanquesDiseño de Tanques Pequeños
� El espesor máximo del cuerpo es de ½”
� La temperatura mínima es de -30º C� La tensión máxima es de 21,000
lbs/plg2
� La tensión en cada anillo se calcula a 12” sobre la línea de centro de la junta mas baja del anillo que se estácalculando.
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52
Diseño de TanquesDiseño de Tanques Pequeños
� El Factor de Eficiencia de Junta se considera como de 0.85 si se hace radiografías, y de 0.70 si no se han tomado radiografías.
�
2.6D(H-1)G(E)(21,000)
E = coeficiente de junta 0.85 – 0.70
t = + CA
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53
Diseño de TanquesDiseño de Tanques Pequeños
� La capacidad de un tanque pequeño se calcula:
C = 0.14 D2H
C = capacidad en barriles de 42 gal.
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54
COMPONENTES PRINCIPALES� Tanques de Almacenamiento:
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55
COMPONENTES PRINCIPALES� Tanques de Almacenamiento:
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56
COMPONENTES PRINCIPALES
� Tanques de Almacenamiento:
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57
COMPONENTES PRINCIPALES
� Tanques de Almacenamiento:
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58
COMPONENTES PRINCIPALES� Tanques de Almacenamiento:
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59
COMPONENTES PRINCIPALES� Tanques de Almacenamiento:
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60
COMPONENTES PRINCIPALES
� Tanques de Almacenamiento:
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61
COMPONENTES PRINCIPALES� Tanques de Almacenamiento:
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62
COMPONENTES PRINCIPALES� Tanques de Almacenamiento:
![Page 63: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Errores de Diseño
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64
Errores de Diseño
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65
Errores de Diseño
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66
Errores de Diseño
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67
Diseño de TanquesDiseño del Cuerpo
1. A menos que se especifique lo contrario, el diámetro nominal del tanque será el del diámetro de la línea de centro de las placas de fondo.
2. El espesor nominal es con el que se construye.
3. Cuando se especifique, las planchas con un espesor mínimo de 6 mmpueden ser sustituidas por planchas de ¼”
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68
Diseño de TanquesEsfuerzos Permisibles
1. Se debe usar el espesor actual, sin tolerancia de corrosión, para cualquier cálculo.
2. El esfuerzo de diseño básico, Sd, deberá ser o dos tercios del esfuerzo de fluencia ó dos quintos del esfuerzo de tensión, el que sea menor.
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69
Diseño de TanquesEsfuerzos Permisibles
3. Para el cálculo de los máximos esfuerzos durante la prueba hidrostática, se debe usar el espesor bruto de las planchas incluyendo la tolerancia de corrosión.
4. La prueba hidrostática deberá basarse en tres cuartos del esfuerzo de fluencia, ó tres séptimos del esfuerzo de tensión, el que sea menor
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70
Diseño de TanquesCálculo del espesor
1. El método de 1 pié calcula el espesor requerido en puntos de diseño a 1 piésobre el fondo de cada anillo(0.30m).
2. Este método no debe ser usado para tanques con diámetro mayor a 200 pies (60 m).
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71
Diseño de TanquesCálculo del espesor
El espesor requerido debe ser mayor que los valores calculados con las siguientes fórmulas:
2.6 D (H – 1) GSd
2.6 D (H – 1)St
+ CAtd =
tt =
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72
Diseño de TanquesCálculo del espesor
El espesor requerido debe ser mayor que los valores calculados con las siguientes fórmulas SI:
4.9 D (H – 0.3) GSd
4.9 D (H – 0.3)St
+ CAtd =
tt =
![Page 73: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/73.jpg)
73
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Donde:td = espesor de diseño del cuerpo, plg. tt = espesor de prueba hidrostática, plg.D = diámetro nominal del tanque, piésH = nivel de diseño del liquido, plg. =
altura desde el fondo del anillo considerado hasta la parte alta del tanque, hasta la altura de cualquier rebosadero; o cualquier otro limitante especificado
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74
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Donde:G = gravedad específica del liquido a ser
almacenadoCA = tolerancia de corrosiónSd = esfuerzo permisible para las
condiciones de diseño (lbf/plg2).St = Esfuerzo permisible para la condición
de la prueba hidrostática (lbf/plg2).
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75
Diseño de TanquesCálculo del espesor
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76
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Donde:G = gravedad específica del liquido a ser
almacenadoCA = tolerancia de corrosiónSd = esfuerzo permisible para las
condiciones de diseño (lbf/plg2).St = Esfuerzo permisible para la condición
de la prueba hidrostática (lbf/plg2).
![Page 77: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Diseño de TanquesCálculo del espesor
3. El método de cálculo de espesores por el punto variable de diseño debe cumplir con las siguientes condiciones:
LH
Donde:L = (6 Dt)0.5 (plg)D = diámetro del tanque, (ft).t = espesor del anillo mas bajo, (plg.)H = Máximo nivel de líquido (ft.)
≤ 2
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78
Diseño de TanquesCálculo del espesor
4. El método de cálculo de espesores por el punto variable de diseño debe cumplir con las siguientes condiciones (SI):
L 1,000H 6
Donde:L = (500 Dt)0.5 (mm)D = diámetro del tanque, (m).t = espesor del anillo mas bajo, (mm.)H = Máximo nivel de líquido (m.)
≤
![Page 79: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/79.jpg)
79
Diseño de TanquesCálculo del espesor
5. Para calcular el espesor del anillo bajo, se tiene primero que calcular valores preliminares tpd y tpt para las condiciones de diseño y de prueba hidrostática, con las fórmulas dadas anteriormente
2.6 D (H – 1) GSd
2.6 D (H – 1)St
tpd =
tpt =
+ CA
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80
Diseño de TanquesCálculo del espesor
6. Los espesores del anillo mas bajo t1d y t1t para el diseño y la prueba hidrostática deben calcularse con las siguientes fórmulas:
0.463D HG 2.6HDGH Sd Sd
Para las condiciones de diseño, t1d no necesita ser mayor a tpd
t1d = 1.06 - + CA√
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81
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Igualmente, para las condiciones de prueba hidrostática, t1t no necesita ser mas grande que tpt
0.463D H 2.6HDH St St
t1t = 1.06 - √
![Page 82: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/82.jpg)
82
Diseño de TanquesCálculo del espesor
7. En unidades S.I. los espesores del anillo mas bajo t1d y t1t para el diseño y la prueba hidrostática deben calcularse con las siguientes fórmulas:
0.0696D HG 4.9HDGH Sd Sd
Para las condiciones de diseño, t1d no necesita ser mayor a tpd
t1d = 1.06 - + CA√
![Page 83: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/83.jpg)
83
Diseño de TanquesCálculo del espesor
También en unidades SI, para las condiciones de prueba hidrostática, t1tno necesita ser mas grande que tpt
0.0696D H 4.9HDH St St
t1t = 1.06 - √
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84
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Para calcular el espesor del segundo anillo tanto para la condición de diseño como para la condición de prueba hidrostática, se debe calcular la siguiente relación para el primer anillo:
h1
(rt1)0.5
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85
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Donde:h1 = altura del primer anillo, plg. (mm)r = radio nominal del tanque, plg.t1 = espesor real del primer anillo, sin tolerancias, plg., utilizado para calcular t2 (diseño).
Para calcular t2 (prueba hidrostática), se debe usar el espesor total del anillo.
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86
Diseño de TanquesCálculo del espesor
h1
(rt1)0.5
Si el valor de este radio ≤ 1.375t2 = t1
Si el valor del radio ≥ 2.625t2 = t2a
![Page 87: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/87.jpg)
87
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Si el valor de este radio es mayor de 1.375, pero menor que 2.625 entonces:
h1
1.25 (rt1)0.5
t2 = espesor del segundo anillo sin tolerancias
t2a = espesor del segundo anillo, en plg., calculado para un anillo superior como se indica después
t2 = t2a + (t1 – t2a) 2.1 -
![Page 88: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/88.jpg)
88
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Para calcular los espesores de los anillos superiores para las dos condiciones, diseño y prueba hidrostática, se debe calcular un valor preliminar tuutilizando las fórmulas dadas para td y tt y entonces la distancia x del punto variable de diseño desde la parte inferior del anillo debe ser calculada usando el menor valor obtenido de la siguiente manera:
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89
Diseño de TanquesCálculo del espesor
x1 = 0.61 (rtu)0.5 + 3.84 CH
x2 = 12 CH
x3 = 1.22 (rtu)0.5
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90
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Donde.tu = espesor del anillo superior en la costura,
plg.C = [K0.5 (K – 1)]/(1 + K1.5)K = tL / tutL = espesor del anillo inferior en la costura,
plg.H = nivel de liquido por diseño, ft.
![Page 91: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/91.jpg)
91
Diseño de TanquesCálculo del espesor
En unidades SI, tenemos:
x1 = 0.61 (rtu)0.5 + 3.20 CH
x2 = 1000 CH
x3 = 1.22 (rtu)0.5
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92
Diseño de TanquesCálculo del espesor
El espesor mínimo tx para los anillos superiores debe ser calculado para las dos condiciones, diseño (tdx) y condición de prueba hidrostática (ttx) utilizando el menor valor de x obtenido anteriormente.
2.6 D (H – )GSd
2.6 D (H – )St
tdx = + CA
x
12
ttx =
x
12
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93
Diseño de TanquesCálculo del espesor
El espesor mínimo tx en unidades SI, será:
4.9 D (H – )GSd
4.9 D (H – )St
tdx = + CA
x
1000
ttx =
x
1000
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94
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Cálculo del Espesor por Análisis Elástico:
� Para tanques donde L/H > 2 la selección del espesor del tanquueestará basada en un análisis elástico que demuestre que los esfuerzos circunferenciales calculados de las planchas del cuerpo deben ser menores que los esfuerzos admisibles dados en la Tabla 3-2.
![Page 95: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/95.jpg)
95
Diseño de TanquesCálculo del espesor
Cálculo del Espesor por Análisis Elástico:
� Las condiciones de límites para el análisis deberán asumir un momento plástico total causado por la fluencia de la plancha debajo del cuerpo y un crecimiento radial cero.
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96
Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
� Las boquillas cerca del fondo del tanque son las mas críticas pues tienden a girar con la deformación del tanque durante las pruebas hidrostáticas o por operación.
� Los refuerzos de estas tomas deberán considerar no solo la condición estática, sino las cargas transmitidas por la tubería que se empata.
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97
Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
� Las cargas externas tienen que ser minimizadas, o las conexiones deberán ser relocalizadas fuera del área de rotación.
� Toda apertura mayor a 2” NPS deberátener refuerzo.
� El área mínima de la sección recta del refuerzo no deberá ser menor que el producto del diámetro vertical de la apertura y el espesor nominal de la plancha.
![Page 98: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/98.jpg)
98
Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
� Excepto para las tapas de limpieza y conexiones, todos los refuerzos deberán ser hechos dentro de una distancia arriba y debajo de la línea de centro de la apertura, igual a la dimensión vertical del agujero del tanque.
![Page 99: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/99.jpg)
99
Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
� El refuerzo debe ser provisto por:� La brida de acople del accesorio� La placa de refuerzo� La porción del cuello del accesorio
que pueda ser considerado como refuerzo.
� Exceso de espesor de la plancha del tanque.
� Material del cuello de la boquilla.
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100
Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
� Una distancia mínima de 3” (75 mm) se debe mantener entre la puntera de una suelda alrededor de una boquilla sin refuerzo y la puntera de la soldadura del primer anillo al fondo.
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
• Por mutuo acuerdo, las aperturas circulares y planchas de refuerzo si se utiliza, pueden ser colocadas en una junta soldada horizontal o vertical, cuidando de que se mantengan las distancias mínimas y que se realicen radiografías de las juntas soldadas.
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
� Las juntas soldadas deben ser 100% radiografiadas por una longitud igual a tres veces el diámetro de apertura.
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesBoquillas (Nozzles)
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Diseño de TanquesEntradas de Hombre (Manholes)
� Las entradas de hombre son boquillas de tamaños predeterminados y se puede admitir otras formas y tamaños.
� Los refuerzos deben tener un agujero roscado de ¼” para hacer la prueba de fuga en las soldaduras.
� El agujero debe estar localizado en el eje horizontal y estar abierto.
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Diseño de TanquesBoquillas en los anillos y bridas
� Deben ser de acuerdo a las figuras normalizadas, pero se puede permitir otras formas.
� Los refuerzos deben tener un agujero roscado de ¼” para hacer la prueba de fuga en las soldaduras.
� El agujero debe estar localizado en el eje horizontal y estar abierto a la atmósfera.
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
� Las puertas de limpieza deben ubicarse en zonas adecuadas y accesibles para la función que tendrán.
� Deben tener acceso para retirar los materiales que se saquen por ahí, y no deben tener interferencias con tuberías de proceso.
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
� La apertura debe ser rectangular pero con los filos redondeados con un radio igual a ½ la altura mayor de la apertura.
� La apertura reforzada debe ser completamente preensamblada y tratada térmicamente antes de instalarse en el tanque.
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129
Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
� El área de la sección recta del refuerzo de la parte superior debe calcularse como sigue:
� K1 ht2
Acs ≥
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
� K1 ht2
� Acs = sección recta del refuerzo en la parte superior (plg2)
� K1 = coeficiente de área de la figura
� h = altura del claro de la apertura (plg.)
� t = espesor del anillo (plg)
Acs ≥
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
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132
Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
� El ancho mínimo de la placa de refuerzo en el fondo del tanque debe ser de 10” más el espesor combinado de la plancha de la apertura y la plancha de refuerzo del anillo.
� El espesor mínimo de la plancha de refuerzo del fondo, se calcula con la siguiente fórmula:
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133
Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
� tb = espesor mínimo de la plancha de refuerzo del fondo (plg.)
� h = altura vertical del claro de la apertura (plg.).
� H = nivel de liquido máximo (ft).� G = gravedad específica no menor a 1.0
h2 b
14,000 310tb = + √ HG
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza (SI)
� tb = espesor mínimo de la plancha de refuerzo del fondo (mm.)
� h = altura vertical del claro de la apertura (mm.).
� H = nivel de liquido máximo (m).� G = gravedad específica no menor a 1.0
h2 b
360,000 170tb = + √ HG
![Page 135: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/135.jpg)
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Diseño de TanquesBocas de Limpieza
� Se puede tener bocas o conexiones de limpieza en el fondo del tanque bajo ciertas condiciones:� Deberá soportar las mismas
cargas de diseño, presión de prueba, viento, terremoto, etc., de forma que no sufra las uniones del fondo.
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Diseño de TanquesBocas de Limpieza
� La altura máxima h, de la apertura en el anillo cilíndrico, no debe exceder 36”
� El espesor mínimo de la placa de transición en el fondo seráde ½”
![Page 137: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/137.jpg)
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Diseño de TanquesBocas de Limpieza
![Page 138: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/138.jpg)
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Diseño de TanquesBocas de Limpieza
![Page 139: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/139.jpg)
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Diseño de TanquesBocas de Limpieza
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Diseño de TanquesPuertas de Limpieza
![Page 141: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/141.jpg)
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Diseño de TanquesBocas de Limpieza
� Se puede instalar conexiones de limpieza usando un mismo poncho de refuerzo, pero la distancia entre líneas de centro de las boquillas no será menor a 1.5 (b1 + b2 + 2.5”), donde b1 y b2 son los anchos de las aperturas adyacentes, ó 24”, el que sea mayor.
� El ancho de cada apertura, b, se obtiene de la tabla 3-12
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Diseño de TanquesBocas de Limpieza
� Si no comparten la plancha de refuerzo, deben tener 36” de holgura entre las planchas de refuerzo.
� Todas las soldaduras deben ser 100% radiografiadas.
� Las sueldas de unión con el fondo deberán ser examinadas visualmente y con un método como partícula magnética
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143
Diseño de TanquesBocas de Limpieza
� Todas las inspecciones deberán hacerse después del tratamiento térmico, pero antes de la prueba hidrostática.
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144
Diseño de Tanques
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145
Diseño de Tanques
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Diseño de TanquesBoquillas en el Cuerpo
� Se pueden instalar boquillas permanentes en el cuerpo del tanque pero su eje de soldadura deberá estar alejado por lo menos 3” de una junta horizontal, y al menos 6” de cualquier junta vertical.
� Las soldaduras pueden cruzar juntas verticales u horizontales probando que las sueldas son continuas y que el ángulo de incidencia entre las dos sueldas es mayor o igual a 45º
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Diseño de TanquesBoquillas en el Cuerpo
� Elementos temporales deberán hacerse preferentemente antes de soldar los anillos.
� Los espacios indicados, serán los mismos
� Los elementos temporales deben removerse, y cualquier daño deberá repararse
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Diseño de TanquesBoquillas en los anillos y bridas
� Se puede instalar boquillas con otros ángulos que no sea 90º con la plancha, pero aumentando el tamaño de la placa de refuerzo.
� Boquillas de hasta 3” para pozuelos de termómetros, o toma de muestras pueden instalarse a un ángulo de 15º o menos con la perpendicular, sin modificar el refuerzo.
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Diseño de TanquesTratamiento Térmico de Alivio de
Tensiones
� Todas las puertas de limpieza y accesorios grandes deben ser tratados térmicamente para aliviar las tensiones luego de ser ensamblados y antes de ser instalados en el tanque, o después de ser instalados si todo el tanque va a ser sometido a tratamiento térmico.
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150
Diseño de TanquesTratamiento Térmico de Alivio de
Tensiones
� El rango de temperaturas para el alivio de tensiones es entre 1100º F a 1200º F (600º C – 650º C) por una hora por pulgada de espesor de pared.
� El ensamble debe incluir la plancha de piso o anular y la soldadura de la brida al cuello.
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Diseño de TanquesTratamiento Térmico de Alivio de
Tensiones
� Cuando no se puede llegar a los 1100º F (600º C) se puede usar otras temperaturas por mas tiempo.
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Diseño de TanquesBocas de Techo
� Las entradas de inspección deben construirse de acuerdo a la figura, si se espera realizar trabajos con el tanque en operación, la entrada deberá reforzarse.
� Las boquillas sobre el techo deben tener bridas normalizadas, y deben construirse de acuerdo a las tablas.
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Diseño de TanquesBocas de Techo
![Page 154: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/154.jpg)
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Diseño de TanquesBocas de Techo
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Diseño de TanquesBocas de Techo
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Diseño de TanquesBocas de Techo
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Diseño de TanquesBocas de Techo
� Las aperturas rectangulares son similares a las redondas, deben tener sus refuerzos.
� Las tapas no deben ser menores a ½” de espesor.
� Deben resistir el peso de una persona de 250 lb. Parada en el centro de la tapa.
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Diseño de TanquesBocas de Techo
� Tapas con bisagras no pueden usarse en tanques con presión interna.
� Se debe tener cuidado en el diseño de las tapas rectangulares, y en los pernos de sujeción.
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Diseño de TanquesDrenajes de Fondo
� Los drenajes de fondo se utilizan cuando no hay puertas o tapas de limpieza de fondo, ó como auxiliares diarios para estas tapas o puertas de limpieza.
� Los drenajes de fondo se utilizan continuamente cuando hay muchos depósitos o sedimentos sólidos durante el proceso.
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Diseño de TanquesDrenajes de Fondo
� Los drenajes de fondo sirven para desalojar el agua de formación que se decanta en la parte inferior del tanque, junto con sedimentos en suspensión.
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Diseño de TanquesDrenajes de Fondo
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Diseño de TanquesDrenajes de Fondo
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Soporte para el cable de los andamios, debe estar lo mas cerca del centro del tanque.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Plataformas, Camineras, Escaleras de Acceso.
� Son elementos de servicio, que muchas veces pueden ser diseñados como refuerzos estructurales al mismo tiempo.
� Deben ser diseñados de forma práctica y ser funcionales.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Cuidar los espacios mínimos para los operadores, evitar interferencia con instrumentos o boquillas.
� Cuidar el espacio entre peldaños en las escaleras, deben tener una altura adecuada para evitar el esfuerzo innecesario.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos contra vientos,
� Todo tanque abierto en la parte superior, necesita los anillos de refuerzo para mantener su redondez contra las fuerzas de viento.
� Los refuerzos se instalarán en el tope del tanque o cerca del tope, preferentemente en la parte externa.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Estos refuerzos se construirán con materiales estructurales, dependiendo del tamaño y espesor.
� El mínimo tamaño a usar será el ángulo de 2 ½” x 2 ½” x ¼”.
� El espesor mínimo de cualquier elemento de refuerzo será de ¼”
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Cuando los anillos de refuerzo están localizados mas bajo que 2 pies del tope del tanque, se usarán ángulos de 2 ½” x 2 ½” x 3/16” para anillos de 3/16” de espesor, y ángulos de 3” x 3”x ¼” para anillos de más de 3/16” de espesor, o con perfiles estructurales con un modulo de sección equivalente.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Los refuerzos que puedan retener liquido, deberán tener agujeros de drenaje.
� Las sueldas cuando crucen cordones verticales, deberán estar ubicadas a 6” de la junta vertical.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Los refuerzos utilizados como camineras deberán tener un ancho mínimo de 24”.
� Deberán ser ubicados 42” debajo del filo superior del tanque y deberán tener un pasamano en la parte externa.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� En los elementos estructurales debemos tomar en cuenta el momento rectangular de inercia I , y el eje neutral c que pasa por el centro de gravedad de la sección.
� La expresión I/c es lo que se denomina el módulo de la sección.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� El valor mínimo del módulo de sección del refuerzo será:
� Z = 0.0001 D2H2
Donde:Z = módulo de sección mín. (plg3)D = diámetro nominal del tanque (ft)H2= altura del anillo del tanque (ft).
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� El valor mínimo del módulo de sección del refuerzo será en unidades SI:
� Z = D2H2/17Donde:
Z = módulo de sección mín. (cm3)D = diámetro nominal del tanque (m)H2= altura del anillo del tanque (m).
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos intermedios:
� La altura máxima de un sector de anillos sin refuerzo se calcula con la siguiente fórmula:
t 3
DH1 = 600,000t√
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
Donde:H1 = distancia vertical (ft) entre el refuerzo intermedio y el ángulo de tope.t = espesor del anillo de tope (plg.)D = diámetro nominal del tanque (ft)
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos intermedios unidades SI:
� La altura máxima de un sector de anillos sin refuerzo en unidades SI se calcula con la siguiente fórmula:
t 3
DH1 = 9.47 t√
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
Donde:H1 = distancia vertical (m) entre el refuerzo intermedio y el ángulo de tope.t = espesor del anillo de tope (mm.)D = diámetro nominal del tanque (m)
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Una velocidad de viento de diseño (V) de 100 mph, que imponen una presión dinámica de 25.6 lbf/ft2.
� La velocidad es incrementada por 10% por una altura sobre la tierra o un factor de ráfaga, asíla presión es incrementada a 31 lbf/ft2.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Una presión adicional de 5 lbf/ft2se añade por tiro hacia dentro asociado con tanques abiertos o por vacío interno en tanques cerrados.
� Se obtiene así un total de 36 lbf/ft2.
� Para motivos de este curso, esta presión será el resultado de la presión de viento a 100 mph a 30 ft. sobre el nivel de piso
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
Después de determinar la altura máxima de cuerpo sin refuerzo H1, se calcula la altura del cuerpo de la siguiente manera:
a) Cambie el ancho actual de cada anillo en un ancho corregido siguiendo una secuencia que parte del espesor del anillo mas alto, con la siguiente fórmula:
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
tuniforme5
tactual
donde:Wtr = ancho secuencial de cada anilloW = ancho actual de cada anillo (plg).tuniforme = espesor del anillo de topetactual = espesor ordenado del anillo para el que se está revisando el valor
Wtr = W √
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
b) Sume los anchos secuenciales de los anillos. La suma de todos los anchos corregidos dará la altura del cuerpo corregida.
c) Si la altura del cuerpo corregida es mayor que la máxima altura calculada H1, se necesita un refuerzo intermedio.
d) El refuerzo debe localizarse a media altura del cuerpo.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos intermedios:� Los refuerzos intermedios deben
colocarse alejados de las costuras horizontales, en una distancia no menor a 6” (150 mm).
� Si en el diseño coincide dentro de esta zona, es preferible el instalarle debajo de la costura, revisando la altura total sin refuerzo.
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos intermedios:� El mínimo del módulo de la sección
del refuerzo será:
Z = 0.0001 D2 H1
Z = módulo de sección (plg3)D = diámetro del tanque (ft)H1= distancia vertical al tope (ft).
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201
Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos intermedios:� El módulo mínimo en SI, será:
Z = D2 H1 / 17
Z = módulo de sección (cm3)D = diámetro del tanque (m)H1= distancia vertical al tope (m).
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos intermedios:� Cuando es necesario colocar un
refuerzo intermedio a una altura menor que H1, la distancia se calcula con la siguiente fórmula:
H1´= 1.47 (Dt)0.5
D = diámetro del taque (ft)t = espesor de la plancha reforzada (plg)
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
� Refuerzos intermedios:� En unidades SI:
H1´= 13.4 (Dt)0.5
D = diámetro del taque (m)t = espesor de la plancha reforzada (mm)
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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207
Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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Diseño de TanquesRefuerzos Estructurales
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209
Diseño de TanquesTechos y Cubiertas
� Todos los techos y estructuras soportantes deberán ser diseñadas para soportar una carga muerta y una carga viva uniforme no menor que 25 lbf/pie2 de área proyectada.
� Las planchas de cubiertas deberán tener un espesor mínimo de 3/16”.
� La tolerancia para corrosión se añadirá al espesor de diseño.
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210
Diseño de TanquesTechos y Cubiertas
� Las planchas de techos cónicos soportados no deberán fijarse a los miembros de soporte.
� Todos los miembros estructurales internos o externos deberán tener un espesor nominal mínimo de 0.17” (~3/16”).
� Las planchas de techo se unirán al ángulo de filo con un cordón continuo solo en el lado superior
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211
Diseño de TanquesTechos y Cubiertas
� El espesor mínimo de cualquier elemento estructural incluyendo la tolerancia de corrosión en el lado expuesto, no será menor de ¼”para columnas, soportes, vigas o refuerzos que por diseño estén para resistir fuerzas compresivas de 0.17” H2O.
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212
Diseño de TanquesTechos y Cubiertas
� Los radios máximos de ligereza de los elementos estructurales para columnas L/rc no debe exceder 180.
� Para otros elementos a compresión, el valor L/r no debe exceder 200.
� Para otros miembros, excepto varillas de amarre, cuyo diseño se basa en fuerzas de tensión, el valor L/r no debe exceder de 300.
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213
Diseño de TanquesTechos y Cubiertas
� L = longitud libre, plg.� rc = menor radio de giro de la
columna, plg.� r = radio de giro gobernante, plg.
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214
Diseño de TanquesTechos Cónicos Soportados
� La pendiente será del 6% (3/4” en 12”) o mayor.
� Los radios estarán espaciados en el circulo externo a no mas de 2Π ft. (6.28 ft.)
� La separación entre los anillos internos no será mayor a 5.5 ft.
� En zonas sísmicas, se colocarán varillas de ¾” entre los radios en el anillo exterior.
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215
Diseño de TanquesTechos Cónicos Soportados
� Si se usan vigas H o I como radios, no es necesario las varillas de amarre.
� Las columnas serán fabricadas de elementos estructurales o tubos de acero, cuando se utiliza tubos, debe dejarse sellando los tubos, o proveer drenajes y venteas.
�
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216
Diseño de TanquesTechos Cónicos Auto Soportantes
� El espesor de las planchas no serámenor de 3/16”
� Espesor mínimo = ≥ 3/16”
� Espesor máximo = ½”, excluyendo la tolerancia de corrosión.
� θ = ángulo de los elementos del cono con la horizontal.
� D = diámetro nominal del tanque (ft).
D
400 sen θ
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217
Diseño de TanquesTechos Cónicos Auto Soportantes
� Cuando la suma de las cargas muertas y cargas vivas supera el valor de 45 lbf/pie2, el espesor debe incrementarse de acuerdo al siguiente radio:
carga viva + carga muerta45 lbf/pie2√
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218
Diseño de TanquesTechos Cónicos Auto Soportantes
� Deben cumplir con las siguientes condiciones:
� θ ≤ 37 grados (pendiente = 9:12)� θ ≥ 9.5 grados (pendiente = 2:12)
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219
Diseño de TanquesTechos Cónicos Auto Soportantes
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220
Diseño de TanquesTechos Cónicos Auto Soportantes
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221
Diseño de TanquesDomos Auto Soportantes y Paraguas
� El espesor de las planchas no debe ser menor a 3/16”
� Deben cumplir con los siguientes requisitos:
� Radio mínimo = 0.8 D
� Radio máximo = 1.2 D
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222
Diseño de TanquesDomos Auto Soportantes y Paraguas
� Espesor mínimo = + C.A. ≥ 3/16”
� Espesor máximo = ½”, excluyendo la tolerancia de corrosión
� D = diámetro del tanque, (pies)� rr = radio del techo, (pies)
rr
200
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223
Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
� La carga de viento se basa en vientos de hasta 100 millas/hora (160 KPH).
� La presión de viento será de 30 lbf/pie2 en superficies verticales planas, 18 lbf/pie2 en proyecciones de superficies cilíndricas, y 15 lbf/pie2 en proyecciones de superficies cónicas y de doble curva.
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224
Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
� En caso necesario, las cargas de viento se ajustarán de acuerdo al siguiente radio:
� (V/100)2 en MPH,
� (V/160)2 en KPH
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225
Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
� Para un tanque sin anclajes, el momento de vuelco por la presión de viento no deberá exceder 2/3 del momento de resistencia de carga muerta, excluyendo cualquier contenido y se calcula:
2 WD3 2
M ≤
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226
Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
� M = momento de vuelco por el viento, pies-lbf
� W = peso del tanque, menos tolerancias, mas cargas muertas, menos empujes internos, lbf.
� D = diámetro del tanque
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Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
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Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
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Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
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230
Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
![Page 231: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/231.jpg)
231
Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
� Cuando se requiere anclajes, la carga de tensión por anclaje es:
4M WdN N
tB = carga de tensión por anclaje, lbfd = diámetro del circulo de anclaje, ftN = número de anclajes
tB = -
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232
Diseño de TanquesCargas de Viento y Estabilidad de Vuelco
� Los anclajes se espaciarán a un máximo de 10 pies.
� El deslizamiento de los tanques se calcula con un factor de fricción máximo de 0.40 multiplicado por la fuerza contra el fondo del tanque.
![Page 233: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/233.jpg)
233
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� El proceso de soldadura se
escogerá de acuerdo a las necesidades y condiciones, y se procederá a calificarlo junto con la calificación de soldadores, de acuerdo a la ASME Sección IX.
� En juntas verticales se acepta socavados máximo de 1/64”
� En juntas horizontales, se acepta un socavado máximo de 1/32”
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234
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Los refuerzos de soldaduras
deberán mantenerse dentro de los siguientes límites:
� Todas las sueldas provisionales deberán ser removidas con cuidado
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235
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Los fondos deben ser soldados
siguiendo un procedimiento que permita la menor distorsión de las planchas.
� La soldadura del primer anillo al fondo prácticamente debe terminarse antes de completar las sueldas de fondo dejadas para compensar la deformación del fondo.
![Page 236: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/236.jpg)
236
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Las planchas del cuerpo pueden ser
alineadas por clips metálicos colocados en el fondo, luego se procede a puntear las planchas con el fondo, antes de comenzar la soldadura continua entre el fondo y el primer anillo.
![Page 237: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/237.jpg)
237
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Las planchas del cuerpo deben
retenerse en posición firme mientras se sueldan.
� En juntas verticales el desalineamiento para planchas mayores de 5/8” no debe exceder de 10% del espesor de la plancha o 1/8” el que sea menor.
� En planchas menores de 5/8”, este no debe exceder de 1/16”
![Page 238: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/238.jpg)
238
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� En juntas horizontales, la plancha
superior no debe proyectarse sobre la plancha inferior en ningún punto por mas de 20% del espesor de la plancha de arriba, con una proyección máxima de 1/8”.
� Para planchas menores de 5/16” de espesor, la máxima proyección estará limitada a 1/16”.
![Page 239: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/239.jpg)
239
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Las sueldas completadas de partes
o piezas con alivio de tensiones deben ser examinadas visualmente, y con un método aprobado como liquido penetrante o partícula magnética, después del alivio de tensiones, pero antes de la prueba hidrostática.
![Page 240: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/240.jpg)
240
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Techos y fondos se prueban con
líquidos penetrantes en las costuras, o con una campana neumática con una solución de jabón o detergente apropiada.
� La junta del primer anillo con el fondo, se prueba luego de terminada la soldadura interna, con líquidos penetrantes o un solvente como el diesel o nafta.
![Page 241: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/241.jpg)
241
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Prueba hidrostática:� Se llena con agua hasta el nivel
máximo, H y se lo mantiene durante un período de tiempo suficiente.
� Si es un tanque con techo hermético, se lo llena hasta 2”sobre la suelda del techo con el anillo superior.
![Page 242: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/242.jpg)
242
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Prueba hidrostática:� Si no hay agua suficiente, se puede
hacer pruebas con líquidos penetrantes, o con una campana de vacío, o con presión neumática.
� En ciertos casos, se puede usar una combinación de cualquiera de estos métodos.
![Page 243: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/243.jpg)
243
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Reparaciones:� Todos los defectos deben ser
reparados.� Perforaciones menores,
porosidades, rajaduras, y cualquier otros defectos deben ser reparados con soldadura, no se permite pasteados o rellenos.
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244
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Reparaciones:� Si el tanque ha sido llenado con
agua, las reparaciones debe hacerse con el nivel de agua al menos 1 pié mas bajo del sitio de reparación.
� Si el daño es cerca del fondo, el tanque debe vaciarse y secarse.
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245
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Reparaciones:� No se permiten reparaciones en
tanques que han estado llenos de petróleo, hasta que se vacíe y desgasifique completamente el tanque.
� Todas las líneas de conexión deben sellarse antes de cualquier reparación.
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246
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques� Tolerancias:� La verticalidad medida a plomo
desde el tope del tanque al fondo, no debe exceder de 1/200 de la altura del tanque.
� Este mismo criterio rige para las columnas o elementos estructurales.
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247
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Tolerancias:� Los anillos no deben exceder los
límites indicados anteriormente.� En redondez, el radio medido a 1
pie sobre el fondo, no debe exceder los siguientes límites:
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248
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
± 32 (11/4)≥ 75(250)
± 25 (1)De 45(150) a < 75(250)
Tolerancia de Radio mm( plg.)
Diámetro del tanque m(ft)
± 19 (3/4)De 12(40) a < 45(150)
± 13 (1/2)< 12 (40)
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249
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Desviaciones Locales:
� Desviaciones en sueldas verticales (picos) no deben exceder 13 mm(1/2”).
� Para la medida se utiliza un calibrador con la curva del tanque de 36” de largo.
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250
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Desviaciones Locales:
� Las desviaciones en sueldas horizontales no deben exceder 13 mm (1/2”)
� Para la medida se utiliza un calibrador recto vertical de 36” de largo.
![Page 251: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/251.jpg)
251
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Fundaciones o Bases:� Cuando se especifica fundaciones
planas, y se usa anillo, este debe estar nivelado dentro de ± 3mm (1/8”) en cualquier parte de 9 m (30 ft) de la circunferencia, y dentro de ±6mm (1/4”) en el total de la circunferencia.
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252
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Fundaciones o Bases:� Si no se usa anillo, la fundación debe
estar dentro de un nivel de ± 3 mm(1/8”) en cualquier parte de 3 m (10 ft) de circunferencia y dentro de ±13mm (1/2”) en la circunferencia total.
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253
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Fundaciones o Bases:� Si se usa una losa plana, los
primeros 0.3m (1ft) de fundación deberá cumplir como el anillo, el resto de la losa debe tener una precisión de nivel de ± 13mm (1/2”) del nivel de diseño.
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254
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Fundaciones o Bases:� Cuando se pide una base con
pendiente las tolerancias serán:� Si se usa anillo, ±3 mm (1/8”) en
cualquier circunferencia de 9 m(30 ft), y ± 6 mm(1/4”) en el total de la circunferencia.
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255
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Fundaciones o Bases:� Si no se usa anillo, la tolerancia será
de: ±3 mm (1/8”) en cualquier circunferencia de 3 m(10 ft), y ± 13mm(1/2”) en el total de la circunferencia.
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256
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Radiografías:� Se requiere tomar radiografías a
todas las juntas del cuerpo, de las planchas anulares, y conexiones de limpieza de fondo.
� No es obligatorio para las planchas de techo, ni de fondo, tampoco para el ángulo de tope, la unión del cuerpo al fondo, soldaduras en bocas, ni accesorios.
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257
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Radiografías:� Para soldaduras en las que el menor
espesor es de 3/8”, se toma una radiografía en cualquier punto de los primeros 10 pies de cada junta vertical, de cada espesor, y de cada operador.
� Luego se toma una radiografía adicional por cada 100 pies o fracción del mismo tipo y espesor de junta.
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258
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Radiografías:� Si el espesor es mayor a 3/8” pero
menor o igual a 1”, se tomarán radiografías igual numero que antes, pero además todas las juntas horizontales con verticales deberán ser radiografiadas, con 3” de la suelda vertical y 2” de suelda horizontal a cada lado de la intersección.
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259
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Radiografías:� En el primer anillo, se deben tomar
dos radiografías en cada vertical, una de las radiografías deberá estar tan cerca del fondo como sea posible.
� En las juntas verticales de anillos de espesor mayor a 1” se debe tomar radiografía total a todas las juntas.
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260
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Radiografías:� Todas las uniones de juntas
horizontales con verticales deberán también ser radiografiadas en estos espesores.
� La soldadura alrededor de la periferia de una boquilla o entrada inserta, debe ser completamente radiografiada.
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261
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
� Radiografías:� En las juntas horizontales se debe
tomar una radiografía en los primeros 10 pies de suelda del mismo espesor.
� Después se tomará una radiografía por cada 200 pies adicionales o fracción de junta horizontal del mismo tipo y espesor.
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262
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
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263
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
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264
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
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265
MontajeMontaje de Tanquesde Tanques
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266
SEGUNDA PARTESEGUNDA PARTE
API API -- 651651
PROTECCIÓN CATÓDICA DE TANQUES EXTERIORES PARA
ALMACENAMIENTO DE PETROLEO
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267
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� Se aplica en tanques mayores de 500 barriles de capacidad.
� Ánodo: Electrodo de una celda electroquímica en el cual ocurre la oxidación (corrosión).
� Cátodo: Electrodo de una celda electroquímica sobre el cual ocurre una reacción de reducción.
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268
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� Protección Catódica: Una técnica para reducir la corrosión de una superficie metálica convirtiendo toda la superficie en el cátodo de una celda electroquímica.
� Corrosión: La deterioración de un material, usualmente un metal, que resulta de una reacción con el medio.
![Page 269: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/269.jpg)
269
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� La corrosión en un metal es un proceso electroquímico, una combustión fría.
� Para que haya corrosión, deben existir áreas con diferencias de potencial eléctrico sobre la superficie del metal.
� Estas áreas deben estar eléctricamente conectadas y en contacto por medio de un electrolito
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270
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� Hay cuatro componentes en cada celda de corrosión: un ánodo, un cátodo, un eslabón que conecta el ánodo con el cátodo, y un electrolito.
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271
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� En el ánodo, el metal base se corroe soltando electrones y formando iones de metal positivos. Para el acero, la reacción anódica es: Fe Fe+2 + 2e-
� En e cátodo, la reacción química toma lugar usando electrones liberados en el ánodo, no hay corrosión.
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272
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� Una reacción catódica es: O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
� El metal produce una vía para que los electrones liberados en el ánodo fluyan hacia el cátodo.
� El electrolito tiene iones cargados positivamente y cargados negativamente que son atraídos por el cátodo y el ánodo respectivamente.
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273
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� La mayoría de los suelos húmedos son el común electrolito para superficies externas como el fondo del tanque, mientras que el agua y los sedimentos son el electrolito para las partes internas.
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274
ee--
ee-- OO22
OHOH--
OO22
OO22
OO22
OO22
OO22
OO22AceroAcero
FeFe
FeFe+2+2
MedioMedio
(suelo o agua)(suelo o agua)
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
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275
II II
áánodonodo ccáátodotodoAA
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
![Page 276: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/276.jpg)
276
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
� Áreas con baja concentración de oxígeno llegan a ser anódicas y áreas con alta concentración llegan a ser catódicas
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277
Generalidades y DefinicionesGeneralidades y Definiciones
![Page 278: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/278.jpg)
278
Mecanismos de CorrosiMecanismos de Corrosióónn
� Corrientes desviadas, o corrientes de interferencia viajan por el suelo electrolito y llegan a estructuras desprotegidas.
![Page 279: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/279.jpg)
279
Mecanismos de CorrosiMecanismos de Corrosióónn� Corrientes desviadas, o corrientes de
interferencia.
![Page 280: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/280.jpg)
280
Mecanismos de CorrosiMecanismos de Corrosióónn� Corrientes desviadas, o corrientes de
interferencia como prevenir.
![Page 281: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/281.jpg)
281
Mecanismos de CorrosiMecanismos de Corrosióónn
� Corrosión galvánica, ocurre cuando dos metales de diferente composición (diferente potencial electrolítico) se conectan por un medio electrolito (suelo)
![Page 282: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/282.jpg)
282
InformaciInformacióón Histn Históóricarica
� Diseño de las bases� Plano del sitio, incluyendo layout� Fechas de construcción� Propiedades del suelo y resistividad� Tabla de agua� Presencia y tipos de recubrimientos
o láminas
![Page 283: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/283.jpg)
283
InformaciInformacióón Histn Históóricarica
� Reparaciones realizadas� Cambios en las condiciones de suelo� Membrana de contención secundaria� Fondo secundario� Protección catódica existente en
estructuras cercanas� Mantenimientos� Expectativa de vida útil� Ubicación de rectificador
![Page 284: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/284.jpg)
284
Tipo de Servicio del TanqueTipo de Servicio del Tanque
� Tipo de producto almacenado� Temperatura del producto� Presencia y profundidad de fondos
de agua� Frecuencia de llenado y descarga
![Page 285: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/285.jpg)
285
Registros de InspecciRegistros de Inspeccióón/Corrosin/Corrosióónn
� Inspección del tanque (API 653)� Registros de rata de corrosión� Problemas de corrosión en tanques
cercanos� Corrosión en tanques de
construcción similar
![Page 286: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/286.jpg)
286
Registros de InspecciRegistros de Inspeccióón/Corrosin/Corrosióónn
� Problemas de corrientes parásitas� Diseño y rendimiento de sistemas
previos de protección contra la corrosión
� Inspecciones de potenciales de la estructura-suelo
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287
Registros de InspecciRegistros de Inspeccióón/Corrosin/Corrosióónn
�
![Page 288: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/288.jpg)
288
Mecanismos de CorrosiMecanismos de Corrosióónn
� Corrosión interna, la experiencia dicta que la corrosión puede ocurrir en la superficie interna del fondo del tanque, y esta puede ocurrir por:
� Conductividad (sólidos disueltos)� Sólidos suspendidos� Nivel de PH� Gases disueltos CO2, H2S, ó O2
![Page 289: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/289.jpg)
289
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Galvánico.
� Corriente impresa.
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290
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Galvánico, usa un metal mas activo que la estructura a proteger para suministrar la corriente requerida para detener la corrosión.
� El metal mas activo se llama ánodo, y se lo conoce comúnmente como ánodo galvánico o ánodo de sacrificio.
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291
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� El ánodo se conecta eléctricamente a la estructura a ser protegida y se lo entierra.
� El metal activo del ánodo se corroe (es sacrificado) mientras que la estructura de metal (cátodo) se protege.
� Para ánodos galvánicos enterrados se usa magnesio y zinc.
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292
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Los ánodos se distribuyen alrededor del perímetro del tanque o se entierran debajo del fondo del tanque.
� Estos sistemas se utilizan con tanques pequeños.
![Page 293: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/293.jpg)
293
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
![Page 294: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/294.jpg)
294
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Ventajas del sistema galvánico:�No se requiere de energía�Es de fácil instalación�La inversión es baja para tanques pequeños
�Los costos de mantenimiento son mínimos
�Los problemas de interferencia son raros
�No se requiere una supervisión continua.
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295
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Desventajas del sistema galvánico:�El potencial manejado es limitado�La salida de corriente es baja�Este método se limita su uso a terrenos de baja resistividad
�No es práctico para proteger grandes estructuras expuestas
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296
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Corriente Impresa, usa corriente directa, usualmente provista por un rectificador conectado a una fuente de CA.
� El rectificador convierte la corriente alterna en corriente continua.
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297
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� La corriente continua fluye al ánodo enterrado de corriente impresa, del ánodo va a través del suelo electrolito, y completa al llegar al fondo del tanque.
![Page 298: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/298.jpg)
298
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
![Page 299: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/299.jpg)
299
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Ventajas del sistema de corriente impresa:�Disponibilidad de alto potencial de envío
�Salida alta de corriente capaz de proteger grandes estructuras
�Capacidad de salida de corriente variable
�Aplicable a la mayoría de resistividades de terrenos.
![Page 300: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/300.jpg)
300
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Desventajas del sistema de corriente impresa:�Posibles interferencias a otras estructuras
�Pérdida de energía significa pérdida de protección
�Costos altos de operación y mantenimiento
�Costos elevados para instalaciones pequeñas
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301
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Desventajas del sistema de corriente impresa:�Ubicación de los rectificadores, debe ser segura y protegida
�Aspectos de seguridad de la conexión del polo negativo
�Necesita monitoreo frecuente
![Page 302: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/302.jpg)
302
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Los ánodos de corriente impresa utilizados en tierra son hechos de grafito, acero, silicón puro, hierro fundido, o una mezcla de óxidos de metal con titanio.
� Los ánodos se entierran en un cilindro relleno de coke para extender su vida y reducir la resistencia del circuito.
![Page 303: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/303.jpg)
303
MMéétodos de Proteccitodos de Proteccióón Catn Catóódicadica
� Estos ánodos pueden ser enterrados en sitios remotos, pueden ser distribuidos alrededor del tanque, instalados debajo del tanque, o instalados en fosas profundas.
![Page 304: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/304.jpg)
304
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica� Los sistemas de protección
catódica son diseñados e instalados para prevenir la corrosión de los fondos de los tanques.
� Deben entregar y distribuir suficiente corriente al fondo del tanque.
![Page 305: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/305.jpg)
305
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica� Debe suministrar un tiempo de
vida útil adecuado de los ánodos.
� Debe prever tolerancias para cambios en los requerimientos de corriente con el tiempo.
� Colocar cables, ánodos, rectificadores, y estaciones de prueba donde no los dañen.
![Page 306: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/306.jpg)
306
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica� Debe tener mínima interferencia
con otras estructuras vecinas.� Suministrar suficientes puntos de
control para determinar la efectividad de la protección al fondo del tanque.
![Page 307: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/307.jpg)
307
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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308
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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309
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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310
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica� Deberá desarrollar un potencial
negativo (catódico) de al menos 850 mV con la corriente aplicada de protección catódica.
� Este potencial se mide con respecto al electrodo saturado de cobre/ cobre sulfato de referencia.
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311
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica� Debe medirse un potencial
polarizado negativo de al menos 850 mV relativo al electrodo.
� Un mínimo de 100 mV de polarización catódica debe medirse entre la superficie metálica del fondo del tanque y un electrodo de referencia en contacto con el electrolito.
![Page 312: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/312.jpg)
312
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
![Page 313: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/313.jpg)
313
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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314
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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315
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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316
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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317
DiseDiseñño de Sistemas de Proteccio de Sistemas de Proteccióón n CatCatóódicadica
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318
POZO PROTECCION CATODICAPOZO PROTECCION CATODICA
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319
COLOCACION DE CARBONCOLOCACION DE CARBON
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320
INSTALACION DE ANODOINSTALACION DE ANODO
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321
SEPARACION DE ENCAMISADOSEPARACION DE ENCAMISADO
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322
INSTALACION DE ANODOINSTALACION DE ANODO
![Page 323: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/323.jpg)
323
CABLE CONECTORCABLE CONECTOR
![Page 324: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/324.jpg)
324
EQUIPO DE TRABAJOEQUIPO DE TRABAJO
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325
TERCERA PARTETERCERA PARTE
API API -- 653653
INSPECCIÓN, REPARACIÓN, ALTERACIÓN Y
RECONSTRUCCIÓN DE TANQUES
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326
GeneralidadesGeneralidades� Cubre todos los tanques
construidos de acuerdo al API-650 y por el anterior API 12C.
� Busca dar los requisitos mínimos para mantener la integridad de los tanques después de que han sido puestos en servicio y dirige las inspecciones, reparaciones, alteraciones, reubicaciones y reconstrucciones
![Page 327: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/327.jpg)
327
GeneralidadesGeneralidades� Muchas de los requisitos
indicados en la API-650 se aplican en las tareas de mantenimiento, reparaciones, alteraciones o recalificación tanques en operación.
� En caso de conflicto mandan los requisitos de esta norma para tanques en operación.
![Page 328: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/328.jpg)
328
GeneralidadesGeneralidades
� Si no hay detalles de diseño y construcción, se tiene que usar los mandatos de la API-650.
� Se debe usar también la asesoría de la norma API- RP 579 Recommended Practice forFitness-for-Service.
![Page 329: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/329.jpg)
329
Alteraciones o Reparaciones Alteraciones o Reparaciones MayoresMayores� Instalar una boquilla mayor a
12” dentro del nivel de diseño de liquido.
� Instalar un accesorio a una distancia cercana a 12” del cuerpo del tanque.
� Remover y reemplazar o añadir una plancha dentro del nivel de diseño de liquido.
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330
Alteraciones o Reparaciones Alteraciones o Reparaciones MayoresMayores� Remover o reemplazar material
de una placa anular que exceda de 12”.
� Remoción completa o parcial y reemplazo de mas de 12” de una unión vertical en el cuerpo del tanque o sueldas radiales que unen las placas anulares.
![Page 331: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/331.jpg)
331
Alteraciones o Reparaciones Alteraciones o Reparaciones MayoresMayores� Instalar un nuevo fondo, excepto
si:1. Las placas anulares permanecen
intactas2. Si no hay placas anulares, la
alteración no incluye sueldas en el fondo dentro de las áreas críticas.
![Page 332: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/332.jpg)
332
Alteraciones o Reparaciones Alteraciones o Reparaciones MayoresMayores� Remover o reemplazar parte de
las soldaduras de unión del cuerpo al fondo, o al anillo anular.
� Levantar el cuerpo con ayuda de gatas o sistemas similares.
![Page 333: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/333.jpg)
333
EvaluaciEvaluacióón de Techosn de Techos
� La integridad del techo y de su estructura de soporte debe verificarse.
� Planchas corroídas con espesor promedio menor a 0.09” en un área de 100 plg2 deben ser reparadas o reemplazadas.
![Page 334: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/334.jpg)
334
EvaluaciEvaluacióón de Techosn de Techos
� Los miembros estructurales deben inspeccionarse, todos los elementos torcidos, corroídos, deformados, etc., deben repararse o reemplazarse.
� Planchas con agujeros deben ser reemplazadas también.
![Page 335: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/335.jpg)
335
EvaluaciEvaluacióón de Techosn de Techos
� Si las temperaturas de operación cambian a temperaturas mas bajas que las de diseño original, los requisitos del estándar para la temperatura mas baja deben cumplirse.
![Page 336: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/336.jpg)
336
EvaluaciEvaluacióón del Cuerpon del Cuerpo
� La corrosión es la mayor amenaza en el cuerpo de un tanque.
� Ciertas áreas localizadas pueden ser reparadas, generalmente no presentan una amenaza de integridad.
![Page 337: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/337.jpg)
337
EvaluaciEvaluacióón del Cuerpon del Cuerpo
� Para cada área, se debe determinar el mínimo espesor, t2, en cualquier punto de área corroída.
� Se calcula la longitud crítica, L: L = 3.7 √ Dt2 , pero no mayor de 40”
�
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338
EvaluaciEvaluacióón del Cuerpon del Cuerpo
� L = máxima longitud vertical, en plgs.
� D = diámetro del tanque, ft.� t2 = espesor menor en el área
corroída, en plgs.
![Page 339: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/339.jpg)
339
EvaluaciEvaluacióón del Cuerpon del Cuerpo
![Page 340: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/340.jpg)
340
EvaluaciEvaluacióón del Cuerpon del Cuerpo
� El espesor mínimo aceptable se calcula con la fórmula:
2.6 (H-1)DGSE
� Cuando se busca otros espesores mínimos, se calcula:
2.6 HDGSE
tmin =
tmin =
![Page 341: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/341.jpg)
341
EvaluaciEvaluacióón del Cuerpon del Cuerpo
� S = máximo esfuerzo admisible, use el menor de 0.80Y ó 0.429T para el fondo y segundo anillo; use 0.88Y ó 0.427T para todos los otros anillos.
� Y = mínimo esfuerzo de fluencia especificado de la plancha; use 30,000 psi si no se conoce.
![Page 342: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/342.jpg)
342
EvaluaciEvaluacióón del Cuerpon del Cuerpo
� T = el mas pequeño del esfuerzo mínimo de tensión de la plancha o 80,000 psi, use 55,000 psi si no es conocido.
� E = eficiencia de junta original, use la tabla si E es desconocida, E = 1.0 cuando evalúe el espesor de retiro de una plancha corroída, y cuando esté a una distancia de por lo menos 1” de sueldas o juntas.
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343
EvaluaciEvaluacióón del Fondon del Fondo
� Picaduras internas y rata de desgaste de acuerdo al servicio.
� Corrosión en las juntas soldadas.� Fisuras en soldaduras� Esfuerzos sobre las planchas por
los soportes de techo o asentamiento de las planchas.
� Corrosión debajo de las planchas.
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344
EvaluaciEvaluacióón del Fondon del Fondo� Drenaje inadecuado, agua
fluyendo debajo del tanque.� Falta de anillo anular cuando se
requiere.� Asentamiento irregular que
provoca esfuerzos.� Soportes de techo, u otros
soportes sin holgura suficiente contra el fondo del tanque.
![Page 345: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/345.jpg)
345
EvaluaciEvaluacióón del Fondon del Fondo
� Fallas de relleno debajo del tanque.
� Relleno no homogéneo debajo del tanque.
� Sumideros sin soporte adecuado.
![Page 346: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/346.jpg)
346
EvaluaciEvaluacióón del Fondon del Fondo� El espesor mínimo de las planchas
de fondo se establece:
MRT = (mínimo de RTbc ó Rtip) – Or (StPr + Upr)
MRT = espesor mínimo remanenteOr = intervalo de operación RTbc = espesor mínimo remanente del
fondo después de reparación
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347
EvaluaciEvaluacióón del Fondon del Fondo
RTtp = espesor mínimo remanente del fondo por corrosión interna después de reparación
StPr = máxima rata de corrosión no reparada en el lado de arriba. StPr=0 para áreas pintadas o recubiertas
![Page 348: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/348.jpg)
348
EvaluaciEvaluacióón del Fondon del Fondo
UPr = máxima rata de corrosión en el lado de abajo. Upr = 0 para áreas con protección catódica efectiva
![Page 349: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/349.jpg)
349
EvaluaciEvaluacióón del Fondon del Fondo
�
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350
EvaluaciEvaluacióón de las basesn de las bases
� Todas las bases deben ser inspeccionadas regularmente.
� La causa principal de daños en las bases son: asentamientos, erosión, fisuras y deterioro del concreto.
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351
Fallas por FragilidadFallas por Fragilidad
�
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352
InspeccionesInspecciones
� Naturaleza del producto almacenado� Resultados de inspecciones visuales� Tolerancias de corrosión, y ratas de
corrosión.� Sistemas de prevención de corrosión� Condiciones en inspecciones previas� Materiales y métodos de construcción
y de reparación.
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InspeccionesInspecciones
� Ubicación de los tanques, áreas de riesgo
� Riesgos de polución por agua o aire� Sistemas de detección de fugas� Cambios en modos de operación� Requerimientos jurisdiccionales� Cambios en servicio� Existencia de doble fondo o barrera
de prevención de fugas.
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354
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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355
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Tanque dañado por vacío + carga externa
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364
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Tanque dañado por vacío
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, Tanque pandeado
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, Tanque pandeado
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, techo cónico
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369
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, aislamiento
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanque desplazado
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques pandeados
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372
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques dañados
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques dañados
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanque desplazado
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina.
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, dique inundado.
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, planta química.
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques desplazados.
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques desplazados.
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380
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques desplazados.
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques desplazados.
![Page 382: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/382.jpg)
382
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanque inundado.
![Page 383: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/383.jpg)
383
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques inundados.
![Page 384: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/384.jpg)
384
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques inundados.
![Page 385: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/385.jpg)
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REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanque con refuerzo
![Page 386: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/386.jpg)
386
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanque con refuerzo
![Page 387: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/387.jpg)
387
REPARACIREPARACIÓÓN Y ALTERACIN Y ALTERACIÓÓNN
� Daños por Katrina, tanques de Exxony PDVSA
![Page 388: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/388.jpg)
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![Page 389: 20603427 Diseno de Tanques PresentaciOn API 650 651 653 Weno](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081418/5572142b497959fc0b93eddb/html5/thumbnails/389.jpg)
389
Tanques remachadosTanques remachados
� Para tanques remachados, el mínimo espesor deberá ser calculado con la fórmula estándar
2.68(H-1)DGSE
Donde: S = 21,000 psiE = 1.0 para planchas 6” o más alejadas de los remaches
tt =
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!Gracias por su atención !
Estoy a sus órdenes:
Ing. Fernando Dávila T., MBA
Caracas, Julio del 2006
INVERSIONES FIGHERCAS C.A.INVERSIONES FIGHERCAS C.A.