VECTOR ENGINEERING INTERNATIONAL, S.A. DE C.V.
EVALUACIÓN DE VERTICALIDAD Y REDONDEZ TANQUE TA NQUE ATMOSFÉRICO ATMOSFÉRICO TK-02
Febrero 2019
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ÍNDICE 1. DESCRIPCIÓN DEL SERVICIO ................................................. ........................................................................... .............................. .... 3 2. OBJ ETIVO .......................... .................................................... .................................................... ................................................... .................................. ......... 3 3. AL ALCANCE CANCE ................................... ............................................................. ................................................... .................................................. ........................... 4 4. ACTIVIDA ACTIVIDADES DES DESA DESARROLL RROLL ADA ADAS. S. ....... ................................. ................................................... ...................................... ............. 4 4.1 Verticalidad .............................................................................................................. 4 4.2.- Redo nd ez ............. ....................................... ................................................... .................................................. ............................................... ...................... 8 5. ANÁ ANÁL L ISIS DE LOS RESUL RESULTADOS TADOS ................. ........................................... .................................................... .............................. .... 9 6. CONCLUSIONES ........................ .................................................. ................................................... ................................................. ........................ 13 7. RECOMENDACIONES ................................................................... ........................................................................................... ........................ 13 8. ANEXOS ......................... ................................................... .................................................... ................................................... .................................... ........... 14
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1. DESCRIPCIÓN DEL SERVICIO El estudio de análisis dimensional tiene por objeto mediante un análisis geométrico integral basado en el código API-653, conocer la condición dimensional del tanque tomando en consideración, la verticalidad, redondez. Para la realización del servicio se obtienen los datos d atos geométricos del tanque en sitio mediante un barrido láser con el que se genera una nube de puntos de alta resolución, a partir de esta nube de puntos se obtienen las mediciones para cuantificar las distorsiones de interés. La verticalidad y redondez son parámetros geométricos considerados en los códigos de diseño API-650 y de inspección, reparación y alteración API-653, durante la etapa de diseño y construcción se establecen los procedimientos para mantener la cimentación y geometría de un tanque a nivel; sin embargo durante el servicio pueden originarse condiciones tales como los asentamientos en la cimentación debidos al uso de agregado grueso o fuera de nivel, sismo, efecto de volteo, sobre esfuerzos, cargas adicionales, que pueden originar: 1.- Tanques fuera de Verticalidad. 2.- Tanques fuera de Redondez. Es por esta razón que durante la vida útil de un tanque el código de inspección durante el servicio, API-653 considera reevaluar estas variables geométricas con la finalidad de detectar desviaciones ocurridas durante el servicio.
2. OBJETIVO Conocer las condiciones dimensionales del tanque tomando en consideración la verticalidad y redondez, para determinar de manera puntual y localizada la linealidad y curvatura del cuerpo del tanque. La metodología para la realización y evaluación del estudio está basada en los lineamientos establecidos por el código, API-653 Ed 2014 Tank inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction. El objetivo es cuantificar las desviaciones geométricas actuales del tanque TK-2 ubicado en la Mexicali, Baja California Norte, originadas durante la etapa de ffabricación abricación o servicio, y evaluar su aceptabilidad contra los criterios de aceptación establecidos por la normatividad gobernante por otra parte establecer la aptitud para el servicio y determinar el grado de integridad estructural actual y la identificación oportuna de condiciones geométricas que limiten la operación del equipo o que representen un riesgo de falla.
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3. AL ALCANCE CANCE Verticalidad del cuerpo. Redondez de cuerpo cilíndrico. Elaboración de informe técnico del estudio del análisis dimensional que incluye registros de resultados, conclusiones del estudio y recomendaciones.
4. ACTIVIDADES DESARROLLADAS DESARROLL ADAS La inspección se realizó bajo lo descrito en: -
API-650 Welded Tanks for Oil Storage
-
API-653 Ed 2014 Tank inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction
4.1 Vertic Verticalidad alidad Se midió la verticalidad del cuerpo en su superficie exterior y se comparó con las tolerancias especificadas por API-653, iniciando a una altura de 305 mm (un pie) de la unión de la placa de fondo-cuerpo y tomando como referencia los puntos marcados para la nivelación del fondo (estación de medición). a) Las estaciones de medición están de definidas finidas en el dibujo INSP-D07 (P (Parte arte 5) de este reporte proyectadas verticalmente en toda la longitud (altura) del cuerpo. b) Se localizó el primer punto a 305 mm de altura, medido a partir de la unión fondo-cuerpo. c) Se localizó un segundo punto a la mitad (50%) y un tercer punto en el 80% de la altura del primer anillo del cuerpo. d) En el segundo anillo y los siguientes, en la mis misma ma línea de referencia, se se localizaron puntos adicionales al 20%, 50% y 80% de la altura de cada anillo; estas alturas fueron medidas a partir de la soldadura horizontal inferior. e) En el último anillo se incluyó el borde superior del ángulo de coronamiento. f) Se realizó la medición de los perfiles verticales verticales en cada una de las estaciones estaciones de medición, medición, midiendo la distancia horizontal de los puntos localizados a la línea vertical de la línea de referencia (plomada). g) La vertical de plomada está está referida al punto localizado a 305 mm de altura. h) Se registraron las mediciones en cada uno de los perfiles en el formato INSP-F06, INSP-F06, anexo a este informe. i) Se obtuvieron las variaciones de verticalidad, verticalidad, considerando considerando como como positivas positivas las variaciones hacia fuera del tanque respecto a la vertical de diseño del cuerpo y las variaciones negativas hacia adentro del tanque respecto a la vertical de diseño. j) Las variaciones obtenidas se registraron en el formato INSP-F06 Parte 9 de este informe. informe.
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VECTOR ENGINEERING INTERNATIONAL, S.A. DE C.V. Para realizar las mediciones se usó un modelo mode lo tridimensional obtenido de una nube de puntos de alta resolución.
Modelo tridimensional escaneado como base para obtener la verticalidad del cuerpo.
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Elevación Vista Norte.
Elevación Vista Sur.
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Elevación Vista Este.
Elevación Vista Oeste.
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4.2.-- Redo 4.2. Redondez ndez Se entiende por redondez de diseño, a la forma circular perfecta que debe tener el cuerpo del tanque (circunferencia) y por redondez real a la configuración real que presenta el perímetro del cuerpo. Para medir la redondez por la parte interior del tanque, se tomó como referencia los puntos definidos en el dibujo INSP-D07 (Parte 5) adjunto a este informe, y se procedió como se indica a continuación. a) Se localizó el centro del tanque tomando tomando como referencia la placa central del del fondo. b) Se localizaron las es estaciones taciones del perímetro interior interior del tanque de acuerdo al e esquema squema INSP-D07 (Parte 5). c) Se proyectaron verticalmente las estaciones de medición a una altura de 480 mm (20% del primer anillo) a partir de la unión fondo-cuerpo y se marcaron sobre el primer anillo del cuerpo, ver dibujo INSP-D08 (Parte 5) de d e este informe. d) Se compararon cada uno de los radios medidos contra contra el radio medio obtenido de la nube de puntos y se obtuvo la diferencia, considerándose como positiva si el radio medido es mayor y con signo negativo si el radio medido es menor que el radio obtenido de la nube de puntos. Los radios, así como las diferencias encontradas con su signo correspondiente, se registraron en el formato f ormato INSP-F04 parte 9 de este informe.
Vista trimétrico superior Estaciones de medición para obtener la redondez del cuerpo.
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Radio medio, determinado con la nube de puntos.
RESULTA LTADOS DOS 5. ANÁL ISIS DE LOS RESU Criterio Criteri o de evalu evaluación ación de Verticali dad API-6 API-653 53 E Ed d 2014 5.1 VERTICALIDAD La falta de verticalidad máxima de la parte superior del cuerpo relativa al fondo del cuerpo no debe exceder 1/100 de la altura total del tanque, con un máximo de 1 127 27 mm. EL criterio del 1/100, con un máximo de 127 mm, también se debe aplicar para las columnas del techo. Para los tanques con techos flotantes internos, se debe aplicar el criterio de esta sección o API Std 650, Apéndice H, siempre y cuando este sea más estricto.
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Criterio de evaluación de Redondez API-653 Ed 2014 5.2 REDONDEZ El radio medido a un pie sobre la unión cuerpo-fondo no debe exceder las tolerancias de la Tabla 10-2. Las tolerancias del radio medidas a más de 304.80 mm sobre la unión del fondo no deben exceder tres veces las tolerancias dadas en la Tabla 10-2
Tabla 10.2 - Tolerancias de radios. Diámetro del tanque (m)
Tolerancia de radio (mm)
< 12.192
± 12.7
12.192 < 45.72
± 19.5
45.72 < 76.2 ≥76.2
± 25.4 ± 31.75
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Localización de estaciones de medición p ara verticalidad verticalidad y redondez
Cuerpo del tanque (interior)
Radio interior
Ver detalle INS-D08 Placa central del fondo
Dibujo INSP-D07.- Localización de los puntos de referencia para la medición de verticalidad y redondez.
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Cuerpo (interior)
Eje del tanque (centro)
Radios a medir para redondez (dibujo INS-D07)
Altura a la que deben proyectarse las estaciones (sobre todo el perímetro, para medir los radios) m m 5 0 3
Fondo
Cimentación
Dibujo INSP-D08.- Localización en perfil de los puntos de referencia para la medición de redondez.
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6. CONCLUSIONES Con base en los resultados obtenidos se determinó que la verticalidad y redondez del recipiente no cumple con los requerimientos establecidos en la norma API 653.
7. RECOMENDACIONES Debido al grado de severidad de las deformaciones existentes por lo cual la verticalidad y redondez no cumplen con los requerimientos establecidos, se recomienda la sustitución del tanque.
Bismark Andrés Meza García Pressure Vessel Inspector API-510 Cert.: 53882 Piping Inspector API-570 Cert.: 43311 Tank Inspector API-653 Cert.: 56895 Welding Inspector AWS QC1, Cert.: 10092871 Vector Engineering International SA de CV
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8. ANEXOS 8.1 Resultados Resultados de Verticalidad FORMATO INSP-F06. Registro de las mediciones realizadas del cuerpo. Primer Anillo
Segundo Anillo
Terce Tercerr Anillo
Grado s
1 Pie
50%
80%
20%
50%
80%
20%
20%
0
0
-163.5
-156.7
-165.1
-170.6
-173.8
-175.2
-183.4
5
0
-156.9
-156.7
-174.4
-175.2
-176.2
-171.0
-173.0
10
0
-166.1
-170.4
-184.4
-184.8
-185.2
-162.6
15
0
-182.1
-191.5
-203.0
-193.1
-183.5
20
0
-191.8
-204.8
-204.9
-190.1
25
0
-192.8
-198.0
-189.0
-178.7
30
0
-183.5
-190.5
-168.9
35
0
-179.2
-181.0
40
0
-149.4
45
0
-101.4
50
0
-49.7
-52.8
55
0
1.7
-10.8
Cuarto Anillo
20%
Quinto Anillo
Sexto Anillo
Séptimo Anillo
Octavo Anillo 80%
Borde superior
-62.3
39.9
39.9
-58.6
20.5
20.5
-56.3
-40.1
15.9
15.9
-100.1
-40.6
-25.9
20.5
20.5
-79.4
-76.6
-34.2
-15.9
-11.8
-11.8
-76.9
-61.5
-46.8
-36.6
-37.8
-37.8
-106.3
-81.2
-59.9
-59.5
-46.8
-53.7
-53.7
-96.3
-105.7
-84.9
-63.2
-66.6
-54.3
-53.3
-53.3
-91.4
-95.9
-105.1
-88.4
-71.7
-69.3
-59.2
-58.5
-58.5
-84.2
-84.2
-91.6
-104.6
-91.5
-85.2
-85.0
-60.7
-68.2
-68.2
-81.9
-77.4
-77.4
-86.1
-104.1
-94.2
-100.3
-97.9
-92.6
-77.4
-77.4
-72.2
-71.3
-71.3
-79.1
-102.1
-95.5
-107.9
-107.7
-114.7
-82.5
-82.5
20%
50%
80%
20%
50%
80%
20%
50%
80%
20%
50%
80%
20%
50%
-188.6 -188.6
-186.3
-175.5
-164.8
--148.7 148.7
-151.6
-171.5
-133.8
-133.8
-139.1
-149.5
-140.2
-146.1
-79.8
-174.6 -174.6
-172.7
-165.7
-159.6
--138.6 138.6
-134.4
-170.7
-121.5
-121.5
-133.9
-147.7
-139.9
-135.6
-81.4
-159.1
-158.1
-160.6
-153.3
-146.4
-128.2
-119.5
-138.0
-112.8
-112.8
-127.2
-123.6
-110.9
-120.1
-161.6
-157.3
-157.4 -157.4
-156.1
-145.0
-133.2
--116.5 116.5
-106.3
-109.4
-102.2
-102.2
-119.8
-109.6
-90.7
-174.9
-159.2
-158.1
-156.0
-150.1
-137.0
-126.7
-104.7
-96.0
-93.1
-96.1
-96.1
-111.3
-105.3
-168.0
-155.4
-157.2
-155.1
-142.0
-129.6
-117.8
-92.9
-86.1
-85.8
-91.9
-91.9
-102.1
-106.8
-166.5
-158.3
-152.2
-140.0
-146.9
-133.8
-119.7
-106.4
-95.0
-82.6
-91.4
-89.1
-89.1
-92.3
-158.7
-150.7
-146.4
-150.9
-122.6
-133.4
-121.2
-112.8
-101.4
-94.9
-81.9
-102.1
-91.1
-91.1
-143.6
-125.0
-126.6
-128.7
-137.3
-106.2
-108.6
-95.2
-96.9
-91.4
-91.3
-78.0
-97.1
-91.4
-92.4
-94.3
-104.3
-138.5
-116.5
-90.4
-99.2
-79.0
-83.5
-83.2
-85.1
-72.1
-90.6
-58.1
-72.4
-161.1
-102.8
-72.5
-81.1
-74.7
-72.3
-70.6
-75.2
-63.8
-32.1
-43.9
-63.5
-60.7
-61.0
-60.5
-61.0
-55.7
-55.0
-62.1
-53.8
60
0
42.9
12.5
-17.4
-23.6
-30.4
-37.5
-44.3
-40.8
-39.9
-38.9
-39.0
-47.1
-41.1
-60.8
-65.2
-65.2
-71.3
-96.8
-97.7
-109.8
-116.0
-122.7
-85.5
-85.5
65
0
88.0
47.9
2.4
-10.1
-19.7
-19.3
-22.6
-16.1
-25.6
-26.1
-26.2
-31.6
-26.2
-48.0
-61.4
-61.4
-62.2
-85.7
-93.7
-106.2
-124.8
-117.0
-88.4
-88.4
70
0
78.3
45.4
14.3
2.8
-15.2
-12.1
-8.4
-8.6
-15.7
-12.2
-11.1
-15.6
-12.2
-34.7
-46.3
-46.3
-52.3
-75.5
-86.6
-97.3
-127.2
-118.4
-94.4
-94.4
75
0
61.2
34.0
26.0
2.7
-7.5
-0.5
2.7
9.5
3.0
4.5
6.0
-0.3
3.0
-22.2
-27.2
-27.2
-39.6
-59.7
-74.7
-82.8
-94.1
-110.8
-104.4
-104.4
80
0
38.2
36.7
23.7
-3.2
-1.3
-3.7
-0.9
4.6
16.6
14.3
14.6
15.6
17.7
-9.9
-10.0
-10.0
-23.5
-40.6
-59.4
-63.2
-57.2
-75.4
-94.7
-94.7
85
0
2.6
-2.5
5.7
5.7
10.6
0.8
3.0
2.0
18.8
25.6
31.3
30.0
34.7
8.4
5.7
5.7
-5.6
-19.5
-40.4
-29.5
-23.0
-37.2
-59.2
-59.2
90
0
-4.4
12.3
62.5
42.5
27.1
15.9
12.5
7.9
15.8
24.5
34.5
45.1
39.0
23.5
19.7
19.7
14.0
4.0
-18.3
4.5
9.2
-3.3 -3.3
-1.6
-1.6
95
0
23.7
61.3
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