20 replies to this topic

[Rafael David]

Señor TALVI y demás miembros del Blog adjunto memorias de cálculos en Excel para su revisión técnica, ingeniería y conceptos que ustedes consideren que se deben tener en cuenta en este diseño.

 

La idea es que revisen estas memorias y la complementen con sus conocimientos y experiencia.

 

En este proyecto que estoy desarrollando se van a construir doce tanques así: Cuatro (4) de acero al carbono en SA-36, uno (1) en Acero inoxidable  tipo 316 y seis (6) en PRFV o fibra de vidrio, con capacidad cada uno de 42.5 ton. para almacenar productos para químicos para tratamientos de aguas.

 

En las memorias están los datos del este producto del tanque N° 1 de acero al carbono. Mi objetivo es que este software en Excel le sirva a todos los miembros de la comunidad.

 

a la espera de su valioso aporte.

 

Saludos

 

 

Attached Files

•  MEMORIA -TANQUE N 1° LA2326C.xls   3.61MB   626 downloads

[Poe]

excelente aporte !!! 

[talvi]

Rafael David :

Como estás usando el idioma español favor abrir el mismo hilo pero en el foro español - industrial o Español-estudiantes.

Voy a revisar de todas formas el archivo enviado.

TALVI.

[Art Montemayor]

Talvi y Rafael David:

 

Disculpen que trate de mover el hilo del Foro Ingles y por error mio, lo movi al de válvulas de seguridad.  Ahora lo moví de nuevo al lugar donde pertenece - el Foro Industrial Español.

 

Talvi:
Una inquietud mía que te paso por si acaso puedes comentar: por experiencia personal y bajo consejos de ingenieros mecánicos en el pasado, nunca he empleado planchas (virolas) con un espesor de 3/16" (0.1875") debido a la dificultad de poder soldar un espesor tan fino y, además, tener la fuerza y el cuerpo suficiente como para soportar estructuras exteriores (e interiores) tales como escaleras, plataformas, etc.  Además, siempre se me aconsejo que se debe considerar un factor de corrosión por encima del espesor mínimo para soldar (que era el 0.1875").  Si puedes, por favor comparte tu opinión sobre este tema de la práctica y los cálculos de ingeniería en cuanto afectan la fabricación y mantenimiento de tanques API 650 y API 620.

 

Saludos,

[talvi]

Para los interesados en este hilo :

 

Paso a responder las inquietudes planteadas por el Dr. Art Montemayor  .

 

• Soldabilidad .

Mi experiencia en este campo, y basado en los resultados (Pruebas exigidas  por el API 650 respecto a la calidad de las soldaduras) es que los soldadores tanto en Procesos Manuales como Semiautomáticos tienden a cometer más fallas a medida que los espesores se hacen mayores .

 

Es por eso que los controles radiográficos en los Tanques API se hacen más estrictos a medida que aumentan los espesores.  Al respecto en la hoja de cálculo “API 650 – Espesores mínimos”  añadí extraído de la Sección 8  “METHODS OF EXAMINING JOINTS” la figura 8.1 - “Radiographic Requirements for Tank Shells” en que se muestra que a medida que aumentan los espesores el control radiográfico se hace más riguroso.  Creo que esta Tabla está basada en parte a la observancia de los trabajos de soldadura en campo y, también en que para espesores que se hacen grandes el método de soldadura requiere de multipases.

 

• Espesores Mínimos .

Mi experiencia en el campo de la determinación y el uso de los espesores mínimos está basada exclusivamente en la aplicación de la Norma a ser aplicada .

 

• Para  los tanques a ser reparados el empleo de la Norma API 653 es bastante complicado en definir los espesores para los jóvenes principiantes en el área del diseño ya que la tendencia es asociar los espesores del API 650  a los espesores requeridos por la Norma API 653  lo que nos es correcto.  Una de las razones es que los esfuerzos permisibles para los aceros son diferentes a los indicados en la Tabla 5-2 del API 650 y, adicionalmente, esos espesores mínimos están relacionados con los conceptos de tanques a ser reparados , o tanques a ser reconstruídos.  En la hoja de cálculo he adjuntado la Norma API 653 en español, y adicionalmente unos extractos del libro “API 653 - CERTIFIED STORAGE TANK INSPECTOR SYLLABUS - CLIFFORD MATTHEWS” que aclara conceptos respecto al uso de la Norma API 653.

 

• Para tanques nuevos, empleo los límites permisibles respecto a los espesores mínimos que indican las dos Normas que usted refiere: API 650 y API 620 .

1. En lo referente al API 650 se dan espesores mínimos dependiendo de la parte a ser considerada: Fondo, Cuerpo, y Techo.  En la Hoja de cálculo adjunta “API 650 – Espesores Mínimos” se encuentran las restricciones.
2. En lo referente al API 620  se dan espesores mínimos respecto a la “pared” del tanque, entendiéndose este término como, cualquiera o todas las planchas localizadas en la superficie de revolución que limitan el tanque, y sirven para separar el interior del tanque, a la atmósfera exterior que lo rodea.  En la Hoja de Cálculo adjunta “API 620 – Espesores Mínimos” se encuentran las restricciones  .

Attached Files

•  API 650 - API 620 - API 653 - Espesores Mínimos.xlsx   1.4MB   499 downloads

[talvi]

RAFAEL DAVID :

 

1 - Me quisieras dar más información sobre el  producto  : LA-3262C . Es decir , cual es su nombre y composición química ?

2 - Nos escribes lo siguiente :

 

Posted 17 June 2015 - 05:40 AM .

...........En este proyecto que estoy desarrollando se van a construir doce tanques así: Cuatro (4) de acero al carbono en SA-36, uno (1) en Acero inoxidable  tipo 316 y seis (6) en PRFV o fibra de vidrio, con capacidad cada uno de 42.5 ton. para almacenar productos para químicos para tratamientos de aguas................

 

2a - La primera incongruencia  es con respecto al uso de la Norma . Respecto a ésto la Nota de Cálculo ha sido elaborada con la siguiente versión : API STANDARD 650- 11th Edition, Jun 2007.

Lo primero que debes exigir al diseñador es que debe usar la Norma vigente en este momento ; como mencionas que estás desarrollando un proyecto en que se van a construir varios tanques , la Norma a ser usada es la vigente en la actualidad , es decir : API STANDARD 650 - 12th Edition , March 2013 .

 

2b - Hay diferencias fundamentales en la norma API 650  entre ambas fechas , y para efectos de apuntar alguna de ellas cito las siguientes :

En el API  650 11th Edition  ,  Jun  2007 la Combinación de cargas no se encuentra en el Standard , y aparece en el Apéndice R: (Appendix R – Load Combinations).

En el API 650 12th  Edition  , March 2013 el Apéndice R no aparece y la combinación de cargas hace parte de la Sección 5 . Al respecto ver Item 5.2 – Design Considerations.

 

En el API 650 11th Edition , Jun 2007 para verificar las cargas del viento (Item 5.11) en lo referente a tanques no-anclados , se exigen dos verificaciones únicamente (5.11.2) : a) 0.6Mw + MPi < MDL /1.5 y B) Mw + 0.4MPi < (MDL + MF)/2.

En el API 650 12 th Edition , March 2013 para verificar las cargas del viento (Item 5.11) en lo referente a tanques no-anclados , se exigen tres verificaciones : a) 0.6Mw + MPi < MDL /1.5 + MDLR  B) Mw + Fp(MPi) < (MDL + MF)/2 + MDLR   y c) Mws + Fp (MPi) < MDL /1.5 + MDLR.

 

En el API 650 11th Edition , Jun 2007 los casos a ser considerados para el empuje se hacía respecto a Las Tablas 5-21 a/b  ,y se basaban en 7 combinaciones .

En el API 12th Edition , March 2013 los casos a ser considerados para el empuje se hace respect a las Tablas 5-21 a/b , y ahora están basadas en 8 combinaciones .

 

 

3 – Respecto a los cálculos no quisiera todavía hacer una revisión completa hasta que te entreguen el cálculo basado en la Norma API vigente .

Sin embargo una lectura superficial de la Nota de Cálculo puesta a consideración de quienes participamos en este foro ( y cuyo número pudiera aumentar ) me permite decir por ejemplo lo siguiente :

 

 

3a) – El tipo de Techo escogido en base a los datos de Presión Externa 0,882 psig (que es más exigente que una Presión Interior del mismo valor) no es el más adecuado . Personalmente hubiera escogido un Techo Autoportante Tipo Domo conformado por planchas soldadas a tope (plena penetración).

3b)- El cálculo de espesores requiere ser complementado en base al Apéndice E . Es decir , hay que verificar los espesores requeridos por sismo . Para eso debes solcitar se haga un análisis del Item  E.6.2.4 Hoop Stresses .

 

 

Esta primera nota que pongo a tu consideración es para alertarte entre otras cosas , sobre las consecuencias en usar una norma no actualizada . No estoy en este momento haciendo una evaluación en sí de la Memoria que nos has enviado .

 

TALVI.

[M&S]

Excelente foro!!!!

[talvi]

M&S:

 

Este "hilo" es interesante para todos aquellos que se interesan en el diseño y construcción de tanques para almacenar productos para la industria petrolera y para la industria química.

 

Pienso que el punto de partida para satisfacer esa demanda de recipientes es conocer la variedad de recipientes que hoy en día se utilizan . Una vez conocida esa variedad , se deben conocer sus limitaciones respecto al  volumen y condiciones operativas , y por último las normas a ser aplicadas para diseñarlos mecánicamente (API 650, API 620, ASME, y otras normas).

 

Los campos de aplicación de las Normas citadas anteriormente están limitados generalmente por las condiciones operativas (Presión y Temperatura).

 

He preparado en una Hoja de Excel un documento que muestra esa variedad de recipientes , las limitaciones que ofrecen en cuanto a capacidad , tipo de producto almacenado y condiciones operativas , y la Norma aconsejada para poder diseñarlos mecanicamente.

 

Este documento lo pondré a disposición de este hilo en este foro si existe algún interés de los participantes.

 

TALVI.

[claudio perez prieto]

Estimados un saludo de Perú y quisiera saber si me podrían ayudar con el tema que tengo pendiente el cual voy a explicar:

 

Se me ha encomendado realizar la inspección de un tanque de agua para de D6xH6 metros, el tanque ha sido fabricado y esta funcionamiento desde hace 5 años, su función suministrar agua a una unidad minera, por aumento de producción se requiere aumentar la altura del tanque 3 metros mas de los 6 que tiene en este momento. Por mi parte he realizado una inspección del tanque para verificar los espesores y las estructuras.

 

He realizado el calculo como si fuera a fabricar un tanque nuevo de D6XH9 y los espesores de las planchas están dentro de los cálculos que he hecho, además de las demás estructuras que a lo mucho tendré que reforzar, aumentar la columna central y desplazar las vigas de techo, mi preocupación es que yo he hecho los cálculos como si fuera un tanque nuevo y no lo es por tal espero me puedan guiar para saber que puntos a parte d los ya mencionados debe tener en cuenta para la propuesta.

 

El calculo lo he hecho con la norma api 650.

 

Saludos

[FDBALAGNA]

SRES.

Buenas, estoy recién ingresando al foro y justamente me encuentro investigando sobre el diseño de tanques, y me hace sentido lo mencionado anteriormente sobre los distintos tipos de tanques y sus diversos usos, seria de gran ayuda el aporte ofertado por el señor WINTER, de antemano se agradece la información compartida.

[Art Montemayor]

Claudio y FDBALAGNA:

 

Existe una forma de conseguir ayuda y consejos en nuestros foros por parte de expertos como lo es Talvi.  Y esa forma se trata con establecer un "hilo" especifico al tema que se presenta.

 

Este hilo le pertenece al colega Rafael David y, por lo tanto se debe respetar el tema que el presenta.  Por esa razón se les pide que comiencen su propio hilo en este foro, dedicado a su tema especifico.

 

No podemos tolerar hilos compuestos de distintos temas porque el foro se convirtiera en una casa de locos.

 

Gracias.

[sirio]

Saludos a todos,

 

Seño Talvi, veo que no publicó en este hilo el documento que muestra los diferentes recipientes, las limitaciones que ofrecen en cuanto a capacidad , tipo de producto almacenado y condiciones operativas , y la Norma aconsejada para poder diseñarlos mecanicamente.

 

Por ahora y a lo que corresponde a este hilo, le solicito de su buena fe esta hoja excel que muy gentilmente ofrecio.

 

Soy un early career, trabajando con nuevas construcciones de tanques, reparaciones y alteraciones, siempre con API (620, 650, 653, 651, otros) .  Tengo un monton de inquietudes que escalerecer, y me propongo a abrir nuevos hilos con cada caso.  Hace dos años abri uno y no recibi retroalimentacion, pero fue un error no insistir.

 

Sr. Talvi, Sr. Art, muchisimas gracias a ustedes y otros varios con mucho kilometraje por su disposicion a regalar oro en esta pagina.

[talvi]

SIRIO :

Sucede que muchas veces no se respetan los hilos y por éllo se producen confusiones . Como se indicaba ese hilo pertenecía a Rafael David .

Me parece que si usas los Códigos que listas y señalas en tu nota eres mas que un experto , sobre todo cuando mencionas al API 620 como una norma que manejas , y que es sumamente complicada de usar , inclusive para mí , ya que en mis 40 años de experiencia en el diseño de Tanques , participé en el Diseño de Tanques en que se involucra esa norma , como parte de un grupo de trabajo .Efectivamente ofrecí una información respecto al uso de las diferentes normas, y que en ese momento por no ser de interés no hice pública . Claro está que si inicias un hilo , te contestaremos y ayudaremos en lo que podamos , inclusive en el documento que ahora es de tu interés . Voy a buscar en mis archivos y , una vez iniciado el hilo haré llegar a este foro lo ofrecido .

TALVI.

[sirio]

 

De acuerdo, Sr. Talvi.  Así lo haré.

[mijail1985]

Buenas tardes todos, tengo tiempo en construccion de tanques atmosfericos, mi duda resalta en que me estan solicitando construir un tanque con placa de acero al carbon A-36 para almacenamiento de combustible y a la fecha no he construido ningun tanque con placa A-36 si no con placa A-283 Gr. C, ya busque en el codigo y mis dudas no se esclarecen, el tanque es de 7 mts por 5 mts de altura, me gustaria que ayudaran ya que la verdad no quiero emitir ningun comentario si no tener bases concretas, agradeceria infinitamente su apoyo, en la placa de identificacion del tanque dice que esta basada en API 650 Edicion Marzo 2013.

Saludos

[talvi]

mijail 1985 :

Bien que mencionas el API 650 STD.

1.Si te fijas en las Tablas 5-2a y 5-2b  "Permissible Plate Materials and Allowable Stress", el Material A36 está listado e inclusive sus características mecánicas son superiores al del A  283 Gr. C.

2. Restricciones en su uso :

2a - Que el cliente no señale exprezamente que no acepta su uso.

2b -  Que se respete la restricción indicada en el Item 4.2.2. de la Sección 4 del API 650 STD para el uso de este material : "ASTM A36M/A36 for plates to a maximum thickness of 40 mm (1.5 in.). None of the specifications for the appurtenant materials listed in Table 1 of ASTM A36M/A36 are considered acceptable for tanks constructed under this standard unless it is expressly stated in this standard that the specifications are acceptable" .

TALVI.

[emanuel]

buenas tardes señor Talvi, estoy desarrollando un programa de calculo basado en la edición 12 de la API 650. Si pudiera facilitarme la planilla que puso a disposición se lo agradecería.

 

Saludos. 

[talvi]

ESTIMADO EMANUEL :

Estoy en estos días trabajando en un proyecto en Ecuador para un cliente .

No puedo revisar en detalle tu trabajo que me parece apriori ordenado y bien fundamentado .

Voy a tratar cuando el tiempo me lo permita hacer un análisis detallado de tu hoja de cálculo .

Viendo la hoja "thickness" en donde calculas los espesores de las virolas que conforman el cuerpo cilíndrico , me asalta la duda si al calcular dichos espesores has tenido en cuenta (en caso de ser necesario) lo indicado en el Apéndice F  - Item F.7.1 : Al calcular el espesor del cuerpo cilíndrico de un tanque al aplicar el Apéndice F , que debe ser anclado para resistir el empuje debido a la presión interna , el valor de H debe ser incrementado en la cantidad [P/12G] , en donde :

H = Altura de diseño del liquido , en ft. P = Presión de diseño en in(H₂O) G = Gravedad específica del producto para diseño.

TALVI.

[talvi]

EMANUEL:

Como te mencionaba anteriormente estoy ocupado , pero tu trabajo vale la pena ser analizado .

Otra de las dudas que me asaltan es si pudiste chequear el anillo de compresión en la zona cuerpo-ángulode tope-techo , dependiendo del tipo de techo (techo cónico autosoportado Item 5.10.5.2) (techo tipo domo autosoportado Item 5.10.6.2) . En la Figura F-2 del API 650 , puedes ver los Anillos de Compresión permitidos .

A medida de la disponibilidad de tiempo espero poder seguir haciendo algunos comentarios .

TALVI .

[talvi]

EMANUEL :

Conrespecto al fondo y al uso de marginales también vale hacer el siguiente comentario :

Láminas Marginales o Perimetrales . Item 5.5       Los Items 5.5.1 y 5.5.2 proporcionan la informacion necesaria para verificar si se requieren con el caracter de obligatorio , láminas marginales o perimetrales. Requerimientos para colocar de forma obligatoria láminas marginales o perimetrales : 1) - Las láminas marginales o perimetrales son requeridas cuando el material de las mismas corresponde a cualquiera de los siguientes grupos : Grupos IV , IVa , V o VI. El ancho de la placa anular es el mayor valor entre : 24" (600 mm)-(Ver definición en Item 5.5.2) El valor calculado en Item 5.5.2 . El valor calculado aplicando el Item E.6.2.1.1 (Apéndice E) .

TALVI.

[ROOSL]

Excelente cada uno de sus aportes.

Por casualidad no tendrás una hoja de calculo similar para calculo y dimensionamiento de un tanque con techo  flotante, para almacenar Nafta, 100 mil barriles. Gracias. Saludos