Resumen Norma API 650

API (American Petroleum Institute)

TANQUES SOLDADOS PARA ALMACENAMIENTO DE PETROLEO

 Norma API 650 DUODÉCIMA EDICION-Marzo del 2013

OBJETIVO

Establecer los requerimientos generales necesarios para el diseño de tanques para almacenamiento de petróleo según el cogido API 650. SECCION 1  –  ALCANCE  ALCANCE 1.1

Alcance

1.1.1 Esta Norma establece los requerimientos mínimos en cuanto a materiales, diseño,

fabricación, montaje e inspección para tanques soldados verticales, cilíndricos, sobre el suelo, cerrados y de techo abierto para almacenamiento, en varios tamaños y capacidades de presión interna aproximadas a la presión atmosférica (las cuales no deben exceder el  peso de las láminas del techo), pero se permiten presiones internas más altas cuando se cumplen requerimientos adicionales. Este Standard es aplicable solo para tanques en los que la totalidad del fondo se encuentra soportado uniformemente y para tanques en servicio no- refrigerados que tienen una temperatura máxima de diseño de 93°C (200°F) o menos. 1.1.2 Esta Norma está diseñada para contribuir a la industria en adecuadamente seguros y

razonables económicamente para su uso en el almacenamiento de petróleo y sus derivados y otros productos líquidos. El código no establece tamaños específicos de tanques y por el contrario se puede escoger el tamaño de acuerdo a la necesidad. Su intención es ayudar a clientes y fabricantes a comprar, fabricar y montar los tanques; sin pretender prohibir la compra o manufactura de tanques que cumplan con otras especificaciones.  Nota: una marca (*) al inicio de un párrafo indica que hay una decisión expresa o una acción requerida por parte del comprador o cliente. La responsabilidad del cliente no está limitada a esas decisiones o acciones solamente. Cuando tales decisiones o acciones son tomadas, hay que especificar en documentos tales como requerimientos, cambios de orden, hojas de datos y dibujos.

1.1.3 Este Estándar tiene requerimientos en dos alternativas de sistemas de unidades, la

fabricación debe cumplir con cualquiera de ellos: 1) todos los requerimientos están dados en el sistema internacional (SI) 2) todos los requerimientos dados en este estándar en unidades Americanas (US) La elección de cualquiera de los dos sistemas (SI o habitual en USA) a aplicar debe ser materia de un acuerdo mutuo entre el fabricante y el cliente e indicarlo en una hoja de datos. 1.1.4 Todos los tanques y sus accesorios deben cumplir con la hoja de datos datos o los los

archivos adjuntos. 1.1.5 El área de montaje debe estar equipada completamente, para el montaje, inspección

y listo 1.1.6 los apéndices en este Standard provee de una serie de opciones de diseño y

decisiones requeridas por el cliente, requerimientos del Standard, recomendaciones e información complementaria, una serie de anexos se muestran en la tabla 1.

Tabla1. Estatuto de los anexos para la Norma API 650 Anexo Titulo A Opciones de diseño básicas para tanques pequeños AL Tanques de aluminio para almacenamiento B Recomendaciones para el diseño y construcción de los cimientos para tanques de almacenamiento de petróleo sobre el suelo C Techos flotantes externos D Indagaciones técnicas E EC F G H I J K L M  N O P S SC T U V W X Y

Estatuto Opción del cliente Requerimientos recomendaciones

Requerimientos Procedimientos requeridos Diseño sísmico para tanques de almacenamiento Opción del cliente Comentario sobre el anexo E Información Diseño de tanques para presiones internas bajas Requerimientos Techos de cúpula (domo) de aluminio estructuralmente Requerimientos soportados Techos flotantes internos Requerimientos Detección de fugas por la base del tanque y protección del Opción del cliente suelo Tanques de almacenamiento ensamblados en planta Requerimientos Ejemplos de aplicación del método de diseño de punto Información variable para determinar el espesor de las láminas del cuerpo Hojas de datos para tanques de almacenamiento API 650 Información requerida Requerimientos para tanques que operan a temperaturas Requerimientos elevadas Uso de nuevos materiales que no están identificados Requerimientos Recomendaciones para conexiones por debajo del fondo Opción del cliente Cargas externas permisibles en conexiones del cuerpo del Opción del cliente tanque Tanques de almacenamiento de acero inoxidable Requerimientos austenítico Tanques de almacenamiento mixtos compuestos de acero Requerimientos inoxidable y acero al carbono Resumen de requerimientos para END Requerimientos Inspección ultrasónica en lugar de radiografía Opción del cliente Diseño de tanques de almacenamiento para presiones Opción del cliente externas Recomendaciones comerciales y documentación Recomendaciones Tanques de acero inoxidable duplex Requerimientos Monograma API Requerimientos

1.2

Limitaciones

Las reglas del código no son aplicables más allá de los siguientes límites en las tuberías conectadas interna o externamente al techo, cuerpo o fondo del tanque. a)  b) c) d)

1.3

La cara de la primera brida en conexiones bridadas, excepto cuando se suministren tapas o bridas ciegas. La primera superficie de sello en accesorios e instrumentos. La primera junta roscada en tuberías en la tubería de una conexión roscada para el cuerpo del tanque. La primera junta circunferencial en conexiones soldadas, sino están soldadas a una  brida.

Responsabilidades

El fabricante es el responsable del cumplimiento de todos los requerimientos del código. La inspección por parte del inspector del cliente, no le quita al fabricante la obligación de suministrar un control de calidad e inspección necesarios para asegurar tal cumplimiento. El fabricante comunicara también los requerimientos específicos y relevantes a los subcontratistas o proveedores que trabajan con él. 1.4

Requisitos de la documentación

Observe el anexo W y la hoja de datos para los requerimientos que cubren los diversos documentos que se elaboren para el tanque. 1.5

Fórmulas

Donde las unidades no estén definidas en las fórmulas en esta norma, utilice unidades consistentes (por ejemplo, pulg, pulg2, plg3, lbf/in2).

SECCION 2  –  NORMATIVAS DE REFERENCIA

Los documentos de referencia son indispensables para la aplicación en este documento. Para referencias fechadas, solo aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, la última edición del documento es aplicable. SECCION 3  –  TERMINOS Y DEFINICIONES

Para el propósito de este documento aplican los términos y definiciones citados API 650 SECCION 4  –  MATERIALES 4.1

Generalidades

4.1.1 Miscelánea de información especificada en 4.1.1.1 a 4.1.1.4 4.1.1.1 Véase la hoja de datos de las especificaciones del material 4.1.1.2  Nos se permiten aceros con montura o capas 4.1.1.3 Se prohíbe cualquier parte de fundición que esté sometida a presión o a un proceso

de soldadura 4.1.1.4 Debido a las precauciones de fragilización de hidrogeno no se utilizan

componentes que contengan cadmio sin el consentimiento expreso del cliente. 4.1.2 Los materiales usados en la construcción deben ser conforme a las especificaciones

citadas en el código, sujeto a limitaciones y modificaciones indicadas en él. Se  pueden utilizar materiales producidos de acuerdo con especificaciones no listadas si se verifica que este cumple con los requisitos de una especificación aceptada y su uso es aprobado por el cliente. 4.1.3 Se pueden utilizar materiales que no estén completamente listados o identificados,

siempre y cuando estos pasen todas las apruebas establecidas en el apéndice N.

4.1.4 Cuando de utilice materiales de construcción certificados para dos especificaciones,

la especificación elegida para los cálculos del diseño también se utilizara para todas las demás disposiciones de esta norma. 4.2

Láminas

4.2.1 Generalidades 4.2.1.1 Con excepción de lo previsto en el apartado 4.1, las placas se ajustaran a una de las

especificaciones citadas en 4.2.2 a 4.2.6, sujeto a las modificaciones y limitaciones del código. 4.2.1.2 Placas para el cuerpo, el techo y el fondo pueden ser ordenados sobre la base de

espesores en el borde o sobre la base de peso por unidad de área (kg/m2  [lb/ft2]), especificados en 4.2.1.2.1, 4.2.1.2.2, y 4.2.1.2.3. 4.2.1.2.1

El espesor ordenado no puede ser menor que el calculado o que el espesor

mínimo permitido. 4.2.1.2.2

El peso ordenado debe ser suficientemente grande para dar un espesor que

no debe ser menor que el espesor calculado o el mínimo permitido. 4.2.1.2.3

En cualquiera de los dos casos el espesor real no puede estar más de 0.3 mm

(0.01pulg) por debajo del espesor calculado o del espesor mínimo permitido. 4.2.1.3

Todas las láminas deberán ser fabricadas por el proceso “open hearth”,

horno eléctrico u oxigeno básico. Aceros producidos por el proceso de control Termo  –  Mecánico (TMCP) pueden ser usados si cumplen con los requerimientos establecidos en este párrafo. 4.2.1.4 El espesor máximo de la placa es de 45mm (1.75 pulg) a menos que un espesor

menor sea establecido en este código en la especificación de la placa. Laminas usadas como insertos o bridas pueden tener un espesor mayor a 45mm (1.75 pulg). Las láminas más gruesas que 40mm deben ser normalizadas, templadas, revenidas y calmadas, para hacer una práctica de grano fino y ensayo de impacto. 4.2.1.5 Los componentes de placas no listadas (es decir componentes de compresión de

contorno sin presión, deben ser limitados por el máximo espesor designado por la ASTM, CSA, ISO, EN, u otro Estándar nacional reconocido.

SECCION 5  –  DISEÑO  DISEÑO 5.1

Juntas

5.1.1 Definiciones Las definiciones están dadas desde 5.1.1.1 hasta 5.1.1.8 y aplican para el diseño de juntas en tanques (Véase 9. 1 para definiciones que aplican a soldadores y procedimientos de soldadura). 5.1.1.1

Soldadura a tope: Es una soldadura con ranura entre dos elementos, las ranuras  pueden ser s er cuadradas, en forma f orma de V(simple o doble) o en forma for ma de U (simple ( simple o doble)

5.1.1.2

Junta a tope doble soldadura: una junta entre dos partes adyacentes que están aproximadamente el mismo plano, que es soldado por ambos lados.

5.1.1.3

Junta de soldadura de traslape doble: Junta entre dos miembros superpuestos, en la cual los bordes traslapados de ambos miembros están soldados con soldadura de filete.

5.1.1.4

Soldadura de filete: Una soldadura de aproximadamente sección triangular que une dos superficies aproximadamente perpendiculares, como una junta de solape, unión en T o junta de esquina.

5.1.1.5

Soldadura de filete completo: Una soldadura cuyo tamaño es igual al espesor del m miembro más delgado.

5.1.1.6

Empalme simple soldado con respaldo: Soldadura entre dos partes de empalme que se extiende aproximadamente en el mismo plano que se está soldando y necesita un material de respaldo o soporte adecuado.

5.1.1.7

Junta de solape soldada por un solo lado: Junta entre dos

miembros

superpuestos, en el que el borde solapado de un miembro se suelda con soldadura de filete. 5.1.1.8

Soldadura por puntos: Soldadura echa para mantener las partes alineadas hasta realizar la soldadura final.

5.1.2

Tamaño de las soldaduras

5.1.2.1

El tamaño de una soldadura de ranura deberá basarse en la penetración de la  junta (profundidad del bisel más profundidad de penetración p enetración en la raíz)

5.1.2.2

El tamaño de una soldadura de filete de lados iguales se basara en la longitud del lado del triángulo recto isósceles más grande que pueda inscribirse en la sección transversal de la soldadura de filete. El tamaño de una soldadura de filete de lados desiguales deberá basarse en la longitud del lado del mayor triangulo recto que pueda inscribirse en la sección trasversal de la soldadura de filete.

5.1.3

Restricciones de las juntas

5.1.3.1

Las restricciones en el tipo y tamaño de las juntas están dadas en 5.1.3.2 a 5.1.3.6

5.1.3.2

Los puntos de armado (tack welds) no se deberán considerar con ningún valor  para la resistencia de la soldadura en la estructura estructur a terminada

5.1.3.3

El tamaño mínimo de las soldaduras de filete deberá ser como sigue: para láminas de 5mm (3/16pulg) de espesor la soldadura deberá ser de un filete completo. Para laminas mayores de 5mm (3/16pulg) de espesor, el espesor de la soldadura deberá ser n o menor que un tercio del espesor de la parte más delgada en la  junta y deberá ser al menos 5mm (3/16pulg)

5.1.3.4

Juntas traslapadas soldadas sencillas, solamente se permiten en las láminas del fondo y del techo.

5.1.3.5

Juntas soldadas traslapadas sencillas deberán traslapar al menos 5 veces el espesor nominal de la parte más delgada a unirse, sin embargo para juntas traslapadas soldadas por ambos lados, no es necesario un traslape mayor a 50mm(2pulg) y con juntas traslapadas soldadas por un solo lado, el traslape no necesita exceder los 25mm(1pulg).

5.1.3.6

Los pases en la soldadura están imitados así para los materiales citados en los grupos I, II, III y IIIA.

5.1.3.6.1

Para el proceso de soldadura manual y soldadura en ranura con profundidades mayores a 6mm (1/4pulg), será con multipasadas. Para procesos semiautomáticos a excepción del electro gas, para profundidades superiores a 10mm para la ranura se harán multipasadas.

5.1.3.6.2

Para los grupos IV, IVA, V o VI para soldaduras en el cuerpo con cualquier  proceso se harán mínimo dos pasadas. pasad as.

5.1.4

Símbolos de soldadura En los planos de fabricación y construcción se deben utilizar los símbolos de soldadura de la AWS.

5.1.5

Juntas típicas

5.1.5.1

Las juntas típicas se muestran en las figuras 5.1, 5.2, 5.3a. 5.3b y 5.3c.

5.1.5.2

Juntas verticales del cuerpo a) Las soldaduras deben ser a tope con completa penetración y completa fusión  b) Las juntas verticales en anillos adyacentes no deben quedar alineadas y deben tener un desfase mínimo de 5 veces el espesor de la lámina del anillo más grueso que se encuentra en la junta.

5.1.5.3

Juntas horizontales del cuerpo a) Las soldaduras deben ser a tope con completa penetración y fusión completa, con soldadura por ambos lados o procedimientos con penetración total.  b) Las juntas a tope horizontales deben tener un eje vertical común.

Figura 5.1 –  Juntas típicas para soldaduras verticales en el cuerpo 5.1.5.4

Juntas traslapadas del fondo

5.1.5.4.1

Los bordes de las láminas deben ser razonablemente rectos y cortados a escuadra

5.1.5.4.2

Los traslapes triples deberán estar al menos a una distancia de 300mm (12pulg) de cualquier otro, del cuerpo del tanque, de las juntas a tope del anillo y de las  juntas entre las láminas del anillo y del fondo.

5.1.5.4.3

Las placas serán soldadas únicamente por un lado, con un filete continuo en todas las juntas del fondo. Cuando se usan placas anulares, estas deberán ser soldadas a tope y tendrán un radio de separación de al menos 600mm (24pulg) entre el inferior del cuerpo y cualquier junta de solape soldada en el resto del tanque.

Figura 5.2 –  Juntas típicas para soldaduras horizontales en el cuerpo

Figura 5.3a –  Juntas típicas para el techo y el fondo

Figura 5.3b –  Método de preparación de placas de fondo para juntas de solape debajo del cuerpo del tanque.

Figura 5.3c –  Detalle para la soldadura con doble filete para placas de fondo anular con espesor nominal mayor que 13mm (1/2 pulg)

Figura 5.3d –  Soldadura de tres placas soldadas en palcas anulares

5.1.5.5

Juntas a tope del fondo

Cuando se usan deben tener el bisel cuadrado o en V. los detalles son los mismos que los usados para las juntas verticales. Se puede usar una platina de respaldo de al menos 3mm (1/8pulg) de espesor y si tiene bisel cuadrado, la luz de la raíz debe ser mínimo 6mm (1/4pulg). Las juntas de unión de tres láminas deben estar al menos a una distancia de 300mm (12 pulg) entre ellas y del cuerpo del tanque.

5.1.5.6

Juntas de anillo del fondo

Deben tener juntas radiales a tope y deben tener completa penetración y completa fusión. Si se usa una platina de respaldo, esta debe ser de un material soldable y compatible con el material del anillo. 5.1.5.7 a)

Soldaduras de filete de la junta cuerpo –   fondo Para placas del fondo y anillos de fondo con espesores nominales de hasta 13mm

(1/2pulg) y menos, la unión entre el borde inferior del cuerpo y la lámina del fondo debe ser un filete de soldadura continuo a cada lado de la lámina del cuerpo. El tamaño de cada soldadura no debe ser mayor que 13mm (1/2 pulg) y no debe ser menor que el espesor nominal de la placa más delgada o que los valores de espesores mostrados: Espesor nominal de la lámina

 b)

Tamaño mínimo del filete de soldadura

Para placas de anillos de fondo con espesores nominales mayores que 13mm (1/2

 pulg), la soldadura se debe dimensionar de modo que los filetes a ambos lados o la soldadura de bisel y filetes sean de un tamaño igual al espesor del anillo, pero no debe exceder el espesor nominal de las láminas del cuerpo. c)

Se realizara una soldadura de filete entre el cuerpo y el fondo del tanque y alrededor

de las almohadillas de refuerzo.

d)

El fondo o las placas anulares deberán ser suficientes para proveer un mínimo de 13

mm (1/2 pulg) de la punta de soldadura de filete.

5.1.5.8

Juntas de la viga contra viento

a) Se deberán usar soldaduras de penetración completa para la unión de las secciones del anillo.  b) Deberá usarse soldadura continua para todas las juntas horizontales del lado superior y para todas las juntas verticales y si el cliente lo requiere se hará una soldadura de sello por el lado inferior del anillo. 5.1.5.9

Juntas de techo y ángulo superior de cuerpo

a) Las juntas de techo se deberán soldar por el lado superior como mínimo, con filetes continuos en todas las juntas de las láminas. También se permiten soldaduras a tope.  b) Las láminas de techo se deberán unir al ángulo superior del tanque con filete continuo en el lado superior solamente. c) Las secciones del ángulo superior para techos auto soportados deberán ser unidas con soldaduras a tope con completa fusión y penetración d) A opción del fabricante, para techos auto soportados del tipo cono, domo o sombrilla, los bordes de las láminas del techo pueden ser pestañadas horizontalmente para que se ajusten planas contra el ángulo superior para mejorar las condiciones de soldadura. e) Los cuerpos de los tanques deberán tener ángulos superiores con tamaño mínimo que no deberá ser menor que los siguientes tamaños, a excepción de lo especificado  para tanques abiertos, para techos auto soportados y para tanques con el detalle de  junta pestañada techo-cuerpo. Diámetro del tanque

Tamaño minino del ángulo

Tamaño mínimo del ángulo

(D)

superiora

superiora

(mm)

(pulg)

f) Para tanques con un diámetro menor o igual a 9m (30ft) y un techo de cono soportado, el borde superior, el cuerpo del tanque puede ser embridado en lugar d u una instalación a tope en ángulo. 5.2

Consideraciones de diseño

5.2.1

Cargas Las cargas están dadas como sigue a) Carga muerta (DL)  b) Presión externa de diseño (Pe): No debe ser menor que 0.25KPa (1pulg de agua), excepto que esta no deba considerarse c) Presión interna de diseño (Pi): No debe exceder los 18 KPa (2.5 lbf/plg2) d) Prueba hidrostática (Ht): carga debido al llenar el tanque hasta el nivel de diseño del líquido. e) Cargas en el techo flotante interno: 1) Carga debida al techo flotante interno (Df ) 2) Carga viva uniforma en el techo flotante interno (Lf 1) (0.6 KPa [12.5 lbf/ft2] si no se provee de drenaje automático, (0,24 KPa [5 lbf/ft2] si está previsto de drenaje automático) 3) Carga puntual del techo flotante interno (Lf 2): de al menos dos hombres que caminan en cualquier lugar del techo, una carga aplicada de 2.2KN [500 lbf] sobre 0.1m2 [1 ft2] 4) Presión externa de diseño del techo flotante interno (Pf e) de (0,24 KPa [5 lbf/ft2] como mínimo. f) Carga viva mínima sobre el techo (Lr ): 1.0 KPa [20 lbf/ft2]

sobre el área

horizontal proyectada del techo. La mínima carga viva se puede determinar en acordancia con ASCE 7, pero no puede ser menor que 0.72 KPa (15psf) g) Nieve (S): la carga de nieve deberá ser determinada de acuerdo de ASCE 7 1) Carga de diseño de nieve constante (S b) debe de ser 0.84 veces la carga de nieve de tierra 2) Carga de diseño de nieve variable (Su) para techos cónicos con una inclinación de 10° o menos debe ser igual a la carga de nieve equilibrada. La

carga de diseño para nieve desequilibrada para otros techos debe ser 1.5 veces la carga de diseño de nieve balanceada h) Liquido almacenado (F): i) Presión de prueba (Pt)  j) Viento (W): la velocidad de diseño del viento (V) deberá ser cualquiera: -

Velocidad de diseño de ráfaga de 3 segundos determinado por ASCE 7-05 multiplicado por

-

√ 

Velocidad de diseño de ráfaga de 3 segundos determinado por ASCE 7-10 para determinada categoría de riesgos por parte del cliente.

1) Presión de diseño del viento (PWS y PWR ) usada para velocidades de viento (V): la  presión de diseño de viento sobre el cuerpo (PWS) deberá ser 0.86KPa (V/190)2, ([18 lbf/ft2][V/120]2) proyectada sobre áreas verticales de superficies cilíndricas. La  presión de diseño de levantamiento del techo (PWR ) deberá ser 1.44KPa (V/190)2, ([30 lbf/ft2][V/120]2) k) Cargas externas: El cliente deberá establecer la magnitud y dirección de las cargas externas y las restricciones, si hay alguna para las que se deba diseñar el cuerpo o las conexiones. 5.2.2

Combinación de cargas

Las cargas deberán ser combinadas como siguen: a) Fluido y presión interna: DL + F + Pi  b) Prueba hidrostática: DL + Ht + Pt c) Viento y presión interna: DL + W + Fp Pi d) Viento y presión externa: DL + W + 0.4 Pe e) Cargas de gravedad: 1)  DL + ( Lr o Su o Sb) + 0.4 Pe 2)  DL + Pe + 0.4( Lr o Su o Sb) f) Sismo: DL + F + E + 0.1Sb + Fp Pi

g) Cargas de gravedad para techos fijos con techos flotantes suspendidos: 1)  DL + Df + ( Lr o S ) + Pe + 0.4( Pfe o Lf1 o Lf2) 2)  DL + Df + ( Pfe o Lf1 o Lf2) + 0.4[( Lr o S ) + Pe] El factor de combinación de presión (FP) es definido como el radio de operación de la  presión de diseño, con un valor mínimo de 0.4 5.2.3

Factores de diseño

El cliente deberá establecer la temperatura de diseño del metal (basada en la temperatura ambiente), la máxima temperatura de diseño y la máxima gravedad especifica de diseño, la tolerancia al a corrosión y factores sísmicos. 5.2.4

Capacidad del tanque

El cliente debe especificar la máxima capacidad o el volumen requerido. 5.3

Consideraciones especiales

5.3.1

Cimientos

La selección de la localización del tanque, el diseño y construcción de la obra civil deben tener una consideración cuidadosa, para garantizar un soporte adecuado para el tanque. 5.3.2

Tolerancia a la corrosión

Es responsabilidad del cliente determinar el sobre espesor requerido para la tolerancia a la corrosión. 5.3.3

Condiciones de servicio Es responsabilidad del cliente determinar si las condiciones de servicio incluyen la presencia de hidrogeno u otra condición que pueda ocasionar grietas inducidas por hidrogeno.

5.3.4

Espesor

Cuando 6mm de espesor de material es especificado puede ser utilizado en unidades americanas, en forma similar cuando un espesor de 5mm de espesor del material es especificado, 4.8mm de espesor pueden ser usados en el sistema internacional.

5.4 5.4.1

Placas de fondo Todas las láminas de fondo deberán tener un espesor nominal mínimo de 6mm (49.8 Kg/m2) sin incluir ninguna tolerancia de corrosión atmosférica. Todas las láminas rectangulares y del borde del fondo en las cuales descansa el cuerpo y que tienen un extremo rectangular deben tener un ancho mínimo de 1800mm.

5.4.2

Se deben ordenar láminas de fondo de tamaño suficiente para que cuando sean refiladas quede una proyección de al menos 50mm hacia a fuera del borde exterior de la soldadura de unión del cuerpo al fondo.

5.4.3

Si se especifica en la hoja de datos se instalará un anillo de goteo para evitar a entrada de agua entre el fondo y los cimientos, en tal caso el anillo el material debe ser acero al carbono con 3mm como mínimo de espesor.

Figura 5.5 –  Anillo de goteo (detalle sugerido) 5.5

Placa anular del fondo

5.5.1

Cuando el anillo inferior del cuerpo se haya diseñado usando los esfuerzos admisibles de los materiales de los grupos IV, IVA, V o VI, se debe usar una  platina anular en el fondo unida con soldadura a tope. Cuando el anillo inferior del cuerpo es de materiales de los grupos IV, IVA, V o VI y el máximo

esfuerzo por producto para el primer anillo del cuerpo es menor o igual que 160 MPa o el máximo esfuerzo de prueba hidrostática para el primer anillo es menor o igual que 171 MPa se puede usar el fondo con soldaduras traslapadas en lugar de una platina anular en el fondo unida con soldadura a tope. 5.5.2

Las platinas anulares del fondo beben tener un ancho radial que suministre al menos 600mm entre el interior del cuerpo y cualquier junta traslapada. Se requiere un ancho radial mayor del anillo de fondo cuando se calcula de la siguiente manera: En el SI

   Dónde:

 

 Es el espesor de la placa anular en mm; Es el máximo nivel de diseño del líquido en m;

 Es la gravedad específica de diseño del líquido almacenado.

En unidades en el USC

   Dónde:

 

 Es el espesor de la placa anular en pulg; Es el máximo nivel de diseño del líquido en pies;

 Es la gravedad específica de diseño del líquido almacenado.

5.5.3

El espesor de las placas de fondo anulares no deberá ser menor que el mayor espesor determinado usando al tabla 5.1ª y 5.1b, que son aplicables para el valor

efectivo de H x G ≤ 23m. Más allá de esta altura se debe realizar un análisis

elástico para determinar el espesor de la placa.



Taba 5.1a –   espesor de la placa anular del fondo (

 (SI)



Taba 5.1b –   espesor de la placa anular del fondo (

 (USC)

5.6

Diseño del cuerpo

5.6.1

Generalidades

5.6.1.1

El espesor requerido de las láminas del cuerpo debe ser el mayor que el espesor de diseño, incluyendo cualquier tolerancia a la corrosión o el espesor del cuerpo  para la prueba hidrostática, pero no debe ser menor que los espesores establecidos a continuación:

Diámetro nominal del Tanque

Espesor nominal de lámina

 NOTA 1 A menos que se especifique otra cosa por el comprador, el diámetro nominal del tanque deberá ser el diámetro de la línea media de las láminas del anillo inferior del cuerpo  NOTA 2 Los espesores especificados están basados en requerimientos de montaje

 NOTA 3 Cuando se especifique por parte del cliente, lamina con un espesor nominal mínimo de 6mm puede sustituir lamina de ¼ pulg  NOTA 4 Para diámetros menores que 15m pero mayores que 3.2m, el espesor nominal de las placas del cuerpo no podrá ser inferior a 6mm.

5.6.1.2

A menos que se acuerde otra cosa con el cliente, las láminas del cuerpo deberán tener un ancho nominal de 1800mm. Las láminas que van a ser soldadas a tope deberán ser cortadas aproximadamente a escuadra.

5.6.1.3

El esfuerzo Calculado para cada anillo del cuerpo no debe ser mayor que el esfuerzo admisible permitido del material usado para fabricar el anillo y ningún anillo del cuerpo puede ser más delgado que el anillo ubicado inmediatamente encima de él.

5.6.1.4

Cargas radiales aisladas, tales como las generadas por cargas pesadas en  plataformas y pasos elevados entre tanques se deberán distribuir por medio de secciones de elementos estructurales, cartelas de refuerzo en lámina u otros elementos apropiados.

5.6.2

Esfuerzos admisibles

5.6.2.1

Los esfuerzos máximos de diseño admisibles de producto Sd son os mostrados en las tablas 5.2a y 5.2b. los espesores de placa corroída se utilizaran en el cálculo. El esfuerzo de diseño básico Sd será o bien 2/3 del límite elástico o 2/5 de la resistencia a la tracción, el que sea menor.

5.6.2.2

El máximo esfuerzo permisible en la prueba hidrostática, St debe ser como se muestra en las tablas 5.2a y 5.2b. el espesor nominal de la placa debe ser usado en los cálculos. La base de la prueba hidrostática será bien ¾ partes del límite elástico o 3/7 de la resistencia a la tracción, el que sea menor.

Tabla 5.2a –   Materiales permitidos para las láminas y esfuerzos permisibles (SI)

Tabla 5.2b –   Materiales permitidos para las láminas y esfuerzos permisibles (SI) continuación

Tabla 5.2 –   Materiales permitidos para las láminas y esfuerzos permisibles (USC)

Tabla 5.2b –   Materiales permitidos para las láminas y esfuerzos permisibles (USC) continuación

El anexo A permite un método alternativo de cálculo con un esfuerzo admisible fijo de 145 Mpa y una eficiencia de la junta de 0.85 0 0.70. este diseño solo se puede utilizar para tanques con espesores de cuerpo de 13mm o menores.

5.6.3

Calculo del espesor por el método de 1 pie

5.6.3.1

Este método permite calcular el espesor requerido en puntos de diseño localizados 0.3m por encima del borde inferior de cada anillo del cuerpo. Este método n se debe usar para calcular tanques de diámetros mayores a 61m.

5.6.3.2

El mínimo espesor requerido de cada anillo del cuerpo deberá ser el mayor valor entre los calculados por las formulas: En el SI de unidades:

              Dónde:

      

 Es el espesor de diseño de cuerpo en mm Es el espesor del cuerpo para la prueba hidrostática en mm

Es el diámetro nominal del tanque en m

 Es el nivel de diseño del líquido en m

 Es la gravedad específica del líquido a ser almacenado, será especificada por

el cliente  Es la corrosión permisible en mm, especificada por el cliente

 Es el esfuerzo permisible para la condición de diseño en MPa

 Es el esfuerzo permisible para la condición de prueba hidrostática en MPa

En unidades USC:

            

Dónde:

    

 Es el espesor de diseño de cuerpo en pulg Es el espesor del cuerpo para la prueba hidrostática en pulg

Es el diámetro nominal del tanque en pies

 Es el nivel de diseño del líquido en pies

 Es la gravedad específica del líquido a ser almacenado, será especificada por el cliente  Es la corrosión permisible en mm, especificada por el cliente

 Es el esfuerzo permisible para la condición de diseño en lbf/pulg2

 Es el esfuerzo permisible para la condición de prueba hidrostática en lbf/pulg

2

5.6.4

Calculo del espesor por el método del punto variable de diseño

5.6.4.1

El diseño por el método del punto variable proporciona espesores del cuerpo  para varios puntos resultan en tensiones calculadas cercanas a las tensiones en el cuerpo reales. Este método podrá ser usado solo si el cliente no ha especificado el diseño por el método de 1 pie cuando lo siguiente resulta verdadero: En el SI de unidades;

   Dónde:

   

 Es igual a (500Dt)0.5 en mm Es el diámetro del tanque, en m

Es el espesor corroído del fondo, en mm

 Es el máximo nivel de diseño del líquido, en m

En el USC de unidades:

Dónde:

 

 Es igual a (6Dt)0.5, en pulg

5.6.4.2

Es el diámetro del tanque, en pies Es el espesor corroído del fondo, en pulg  Es el máximo nivel de diseño del líquido, en pies

El mínimo de espesor de lámina para cualquiera de las condiciones de diseño y la condición de prueba hidrostática deben determinarse como sigue: SE harán cálculos independientes para cada condición de diseño y la prueba hidrostática. El espesor del depósito requerido será mayor que el espesor de diseño más una tolerancia por corrosión debido a la prueba hidrostática.

5.6.4.3

Para calcular los espesores de la capa del fondo, antes se deben calcular los valores de

5.6.4.4

   y

 para la prueba hidrostática.

El espesor de las placas de fondo

  y

  para el diseño y a prueba

hidrostática deben ser calculados usando as siguientes formulas: En el SI de unidades:

          (    ) En el USC de unidades:

     ( ) 

 NOTA: para la condigo de diseño, En el SI de unidades:

no necesita ser mayor que



         (    )      ( ) En el USC de unidades:

 NOTA: La condición en la prueba hidrostática,



5.6.4.5



 no necesita ser mayor que

Para el cálculo de espesores en la segunda capa, tanto para la condición de diseño como para la prueba hidrostática se calculara e valor de la siguiente relación:



Dónde:

 

 Es la altura de la capa de fondo, en mm (pulg) Es el radio nominal del tanque, en mm (pulg) Es el espesor corroído calculado para la capa del fondo, en mm (pulg);



usado para calcular  (diseño). El cálculo del espesor para las placas de fondo



en la prueba hidrostática será usado para calcular  (prueba hidrostática). Si el valor del radio es menor o igual que 1.375:

       [  ]

Si el valor del radio es mayor o igual que 2.625: Si el valor del radio es mayor que 1.375 pero menor que 2.625:

Dónde:

 

 Es el espesor mínimo de diseño de la segunda capa de cuerpo en mm (pulg) Es el espesor corroído de la segunda capa del cuerpo, en mm (pulg). En el

caculo del segundo espesor del cuerpo

    

  para el caso del diseño y la prueba

hidrostática, se deben usar valores aplicables de 5.6.4.6

 y .

Para de espesores en la parte superior para la condición de diseño y de prueba hidrostática, un valor preliminar para el espesor de corrosión debe ser calculado 5.6.3.2 y la distancia x del punto de diseño variable a la capa del fondo debe ser calculado mediante las formulas indicadas y seleccionar el valor más bajo: En el SI de unidades

         Dónde:

              

 Es el espesor de corrosión en la capa superior en la junta circular, en

mm

 Igual a

  Igual a

  Es el espesor corroído para la parte inferior de la capa en la junta

circular, en mm

 Es el nivel de diseño del líquido, en m

En el USC de unidades:

Dónde:

           

 Es el espesor de corrosión en la capa superior en la junta circular, en pulg

 Igual a

  Igual a

 Es el espesor corroído para la parte inferior de la capa en la junta circular, en

 pulg

 Es el nivel de diseño del líquido, en pies

5.6.4.7

El espesor mínimo

 para la capa superior del cuerpo debe ser calculada tanto

 para la condición de diseño hidrostática

, como para la condición de prueba

 , usan do el mínimo valor de x obtenido en 5.6.4.6.

En el SI de unidades:

                  En el USC de unidades:

                   

5.6.5

Calculo del espesor por análisis elástico Para tanques donde L/H es mayor que 1000/6 (2pulg unidades USC), la selección del espesor debe estar basada en un análisis elástico que muestra los

esfuerzos circunferenciales calculados que deberán ser inferiores al esfuerzo  permisible dado en tablas 5.7

Aberturas en el cuerpo Los siguientes requerimientos intentan restringir el uso de accesorios que se fijaran al cuerpo mediante soldadura como se indica en la figura 5.6.

5.7.1

Generalidades

5.7.1.1

Cuando un tamaño intermedio entre los que se indican en las tablas 5.3a a 5.13b especificado por el cliente, la construcción de detalles y refuerzos serán conforme estas tablas. El tamaño de la apertura de conexión no debe ser mayor que el tamaño máximo indicado en la tabla correspondiente.

Tabla 5.3a –  Espesor de la lámina para tapa de pozo en el cuerpo y pernos de bridas (SI)

5.7.1.2

Las cargas externas serán minimizadas o las conexiones en el cuerpo deberán ser reubicadas afuera del área de rotación. El anexo P provee un método para la evaluación de las aberturas conforme a las tablas 5.6ª y 5.6b.

Figura 5.6 –  Requerimientos mínimos para la soldadura en las aberturas del cuerpo

Tabla 5.3b –  Espesor de la lámina para tapa de pozo en el cuerpo y pernos de bridas (USC)

Tabla 5.4a –  Dimensiones del espesor de la boca del cuello (SI)

Tabla 5.4b –  Dimensiones del espesor de la boca del cuello (USC)

5.7.1.3

Las aberturas en el cuerpo pueden ser reforzadas con el uso de insertos de láminas como se muestra en la figura 5.7b.

5.7.1.4

La forma y dimensiones de la abertura de refuerzo se ilustran en las figuras 5.7a, 5.7b y 5.8.

Tabla 5.5a –  Dimensiones del diámetro del circulo de pernos D b y diámetro de la placa de cubierta Dc (SI)

Tabla 5.5b –  Dimensiones del diámetro del circulo de pernos D b y diámetro de la placa de cubierta Dc (USC)

5.7.2

Refuerzos y soldaduras

5.7.2.1

Las conexiones mayores a dos pulgadas (NPS) bridadas o roscadas deben der reforzadas Todas las conexiones que requieran refuerzo se deben poner con soldadura de completa penetración en la lámina del cuerpo.

5.7.2.2

Las únicas manhole que pueden utilizar soldaduras que no tienen penetración completa son las que no requieren refuerzo y sutilizan una placa de inserción como se muestra en la figura 5.7b y la figura 5.8.

Figura 5.7a –  Manhole en el cuerpo

Figura 5.7b –  Detalle de manhole en el cuerpo y boquillas

Figura 5.8 –  Boquillas para el cuerpo

5.7.2.3

Los refuerzos y soldadura deben ser configurados para satisfacer los requisitos de esfuerzo. Los esfuerzos permisibles para los elementos son: a) Para refuerzos e placa exteriores con el cuerpo y soldadura de filete entre lamina y el cuello de la boquilla: Sd x 0.6.  b) Para la tensión a través de soldaduras en ranura: Sd x 0.875 x 0.70. c) Para corte en el cuello de la boquilla: Sd x 0.8 x 0.875.

5.7.2.4

Las láminas de refuerzo d las conexiones deben tener un hueco roscado de 6mm (1/4) pulg de diámetro para detección de fugas.

5.7.3

Espaciamiento de las soldaduras a través de las conexiones El espaciamiento mínimo de las soldaduras del cuerpo alrededor de las conexiones está indicado en la figura 5.6 Por acuerdo con el cliente se pueden colocar conexiones circulares y refuerzos en las soldaduras a tope de las juntas verticales u horizontales del cuerpo, siempre que se cumplan con los requisitos de espaciamiento de la figura 5.6 y que se haga un examen radiográfico de la junta en su 100% en una longitud de 5 veces el diámetro del hueco a cada lado de su línea de centro horizontal.

5.7.4

Alivio térmico de esfuerzos

5.7.4.1

Todas las conexiones a ras del cuerpo y las puertas de limpieza a ras deberán ser aliviadas térmicamente después de fabricadas y antes de ser montadas en el cuerpo, el alivio térmico se debe hacer entre una temperatura comprendida entre 600°C y 650°C durante una hora por cada 25mm de espesor del material.

5.7.4.2

Conexiones de 12 pulg (NPS) o mayores en cuerpo de materiales I, II, III o IIIA con espesores mayores de 25mm deberán ser prefabricados en el cuerpo y el ensamble deberá ser aliviado térmicamente antes de ser montado en el cuerpo. El alivio térmico es similar a 5.7.4.1

5.7.4.3

Cuando no es posible aplicar el alivio térmico a la temperatura mínima de 600°C, es permitido, previa la aprobación del cliente, hacer el tratamiento

térmico a temperaturas más bajas durante periodos de tiempo mayores, tal como se muestra.

5.7.5

Manhole del cuerpo Las dimensiones y tamaño de los manhole del cuerpo deberán ser de acuerdo con lo mostrado en las figuras 5.7a y 5.7b y con lo establecido en las tablas 5.3a hasta 5.4b. En lugar de manholes como el caso indica, se pueden utilizar conexiones con bridas y tapas ciegas.

5.7.6

Conexiones y bridas del cuerpo Las dimensiones y tamaños de las conexiones y bridas del cuerpo deberán ser de acuerdo a lo mostrado en la figura 5.10. las conexiones se pueden realizar ángulos diferentes de 90°.

5.7.6.1

El mínimo espesor nominal del cuello de las boquillas debe ser usado de tal manera que sea igual al espesor requerido identificado por el término tn en la tabla 5.6a y 5.6b.

5.7.7

Puerta de limpieza Las dimensiones y tamaño de las conexiones y bridas de la puerta de limpieza a ras deberán estar de acuerdo con las figuras 5.12 y 5.13, con el respaldo delas tablas 5.9a hasta 5.11b. Cuando se especifica un tamaño intermedio entre los incluidos en estas tablas, los detalles de construcción y de refuerzo deberán estar de acuerdo con los del tamaño más grande siguiente de los listados en la tabla.

La conexión reforzada se debe pre ensamblar completamente en una lámina del cuerpo y se debe hacer alivio térmico de esfuerzos.

Figura 5.10 –  Boquillas bridas en el cuerpo 5.7.7.1

El área de la sección transversal del refuerzo requerido se debe calcular como sigue, tanto para la condición de diseño como para la prueba hidrostática.

        Dónde:

Es el área de la sección transversal del refuerzo por encima de la parte

superior de la abertura en mm2 (pulg2) Ceficiente de área de la figura 5.11

Es la altura vertical del agujero en mm (pulg)

Es el espesor calculado del anillo inferior del cuerpo, en mm (pulg), con

coeficiente de la junta E=1, incluido a tolerancia de corrosión.

5.7.7.2

El espesor de amina del cuerpo en la puerta de limpieza debe ser como mínimo igual al de la lámina del cuerpo adyacente en el anillo inferior. El refuerzo de la puerta de limpieza en el plano del cuerpo debe ser suministrado dentro de una altura L arriba de la parte inferior del orificio. L no debe exceder de 1.5h, excepto que para el caso de conexiones pequeñas, L.h no debe ser menor que 150mm. Cuando esta excepción resulta en un L que es mayor que 1.5h, solamente la porción del refuerzo que está dentro de la altura 1.5h será considerada como efectiva.

Figura 5.11 –  Coeficiente de rea para determinar el reforzamiento mínimo en guarnicione tipo puerta de limpieza. 5.7.7.3

El espesor mínimo de la lámina de refuerzo en el fondo del tanque debe ser de 250mm más el espesor combinado del cuerpo y el refuerzo. El espesor nominal del reforzamiento del fondo se determina por la ecuación: En el SI de unidades:

       √  

Dónde:

  

Es el espesor de la lámina de reforzamiento del fondo , en mm Es la altura vertical del agujero libre, en mm Es el ancho horizontal de la abertura libre, en mm

 Es el nivel de diseño del líquido, en m

 Es la gravedad específica, no menor que 1

En unidades USC :

       √      Dónde:

Es el espesor de la lámina de reforzamiento del fondo , en pulg

Es la altura vertical del agujero libre, en pulg Es el ancho horizontal de la abertura libre, en pulg

 Es el nivel de diseño del líquido, en pies

 Es la gravedad específica, no menor que 1

5.7.8

Conexiones Flush-Type en el cuerpo Los tanques pueden tener otras conexiones a ras, cuyas dimensiones y tamaños deberán estar de acuerdo a la figura 5.14. se deben cumplir las condiciones y limitaciones con respecto a las cargas, esfuerzos y dimensiones máximas. Las dimensiones de las conexiones serán conforma las tablas 5.12a y 5.12b.

5.7.8.1

El máximo valor de b no puede exceder los 900mm, la máxima altura h no  podrá exceder los 300mm y el espesor ta en la transición lámina con el fondo en el ensamble era de 13mm como mínimo.

5.7.8.2

La conexión reforzada se debe pre ensamblar completamente en una amina del cuerpo y se debe de hacer alivio térmico a una temperatura de 600°C a 650 °C y  por un periodo de una hora por cada 25mm de espesor.

Tabla 5.12a –  Dimensiones de las conexiones Flush-Type con el cuerpo (SI)

Tabla 5.12b –  Dimensiones de las conexiones Flush-Type con el cuerpo (USC)

5.8

Accesorios del cuerpo y el tanque

5.8.1

Accesorios unidos al cuerpo Los accesorios unidos al cuerpo deberán ser hechos, inspeccionados y removidos de acuerdo con los requerimientos de la sección 5 de API 650. Hay consideraciones especiales para accesorios cuando son unidos a cuerpos de materiales de los grupos IV, IVA, V y VI.

5.8.2

Conexiones en el fondo Se permite conexiones ene l fondo previo mutuo acuerdo entre el cliente y el fabricante para definir los detalles de resistencia y de construcción aplicables.

5.8.3

Tapas planas Se pueden poner conexiones menores que NPS 2 sin refuerzo en tapas planas, sin necesidad de aumentar su espesor. Huecos reforzados en placas planas están

limitados en tamaño a la mitad del diámetro del agujero del manhole sin exceder 12 NPS. 5.8.4

Conexiones de entrada de hombre (Man- hole) en el techo Las conexiones de Manhole en el techo deberán estar de acuerdo con la figura 5.16 y las tablas 5.13a y 5.13b. Tabla 5.13a –  Dimensiones de manholes en el techo (SI)

Tabla 5.13b –  Dimensiones de manholes en el techo (USC)

Figura 5.16 –  Manholes de techo

5.8.5

Conexiones en el techo Las conexiones roscadas y bridadas en el techo estarán de acuerdo a la figura 5.16 y 5.17.

5.8.6

Huecos rectangulares en el techo Los huecos rectangulares en el techo, en techos soportados deberán estar de acuerdo a las figuras 5.17 y 5.18.

Figura 5.17 –  Aberturas de techo rectangulares con cubiertas de brida

Figura 5.18 –  Aberturas de techo rectangulares con tapa de bisagra 5.8.7

Sumideros para drenaje de agua

5.8.8

Soporte para el cable de andamio

5.8.9

Conexiones roscadas

5.8.10

Plataformas, pasarelas y escaleras

5.9

Vigas contra viento superior e intermedias

5.9.1

Generalidades Los tanques de extremo superior abierto deberán tener un anillo rigidizador o una viga contar viento para mantener la redondez del cuerpo cuando el tanque esta sometido a cargas de viento.

Estos anillos rigidizadores deberán estar localizados preferiblemente en el extremo superior o cerca de él, preferiblemente por el exterior del tanque. 5.9.2

Tipos de anillos rigidizadores Los anillos rigidizadores pueden ser hechos de secciones o perfiles estructurales, fabricados a partir de lámina conformada por doblez o secciones fabricadas por soldadura o una combinación de ambos procesos.

Figura 5.24 –  Secciones típicas de anillos rigidizadores para el cuerpo del tanque

5.9.3

Viga contra viento superior El módulo de sección mínimo requerido por parte del anillo rigidizador superior deberá ser determinado por la siguiente ecuación: En el SI de unidades:

   

        ()

Es el módulo de sección requerido, en cm3 Es el diámetro nominal del tanque, en metros Es la altura de cuerpo del tanque, en metros, incluyendo cualquier longitud

adicional que se haya agregado como extremo libre para guía de techos flotantes por encima de la máxima altura de llenado.  Es la velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos), en Km/h

En el sistema USC de unidades:

   

     ()

Es el módulo de sección requerido, en pulg3 Es el diámetro nominal del tanque, en pies Es la altura de cuerpo del tanque, en metros, incluyendo cualquier

longitud adicional que se haya agregado como extremo libre para guía de techos flotantes por encima de la máxima altura de llenado.  Es la velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos), en mph

5.9.4 Vigas contra viento intermedias 5.9.4.1

La máxima altura del cuerpo sin rigidizadores deberá ser calculada como sigue:

En el sistema internacional:

Dónde:

  

      () (  )

dstancia vertical en metros entre la viga contar vento intermedia y el

angulo superior o la viga superior contra viento de n tanque de extremo abierto. Espesor nominal como se indica, (del anillo superior del cuerpo), a

menos que se especifique otra cosa, en mm Es el diámetro nominal del tanque, en metros

 Es la velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos), en Km/h

En el sistema USC de unidades:

Dónde:

  

      () (  )

dstancia vertical en pies entre la viga contar vento intermedia y el

angulo superior o la viga superior contra viento de n tanque de extremo abierto. Espesor nominal como se indica, (del anillo superior del cuerpo), a

menos que se especifique otra cosa, en pulg Es el diámetro nominal del tanque, en pies

 Es la velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos), en mph

 NOTA: esta fórmula aplica para tanques con tapa cerrados o abiertos, los cuales cumplen con los siguientes factores: a) La presión de la velocidad es:  p = 0.00256 Kz Kzt Kd V 2 I G = 1.48 kPa (31 lbf/ft2)

dónde:

   

Igual al coeficiente

de exposición para la presión por

velocidad=1.04pra exposición C en una altura de 40 pies es uno para todas las estructuras, excepto aquellas en las colinas

o escarpes aislados

 Kd  Factor direccional=0.95 para tanques redondos

  Es la velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos), 190

Km/h a 10m sobre el suelo  Factor de importancia =1 para estructuras categoría II Igual al factor de ráfaga = 0.85 para la exposición C

5.9.4.2

Después de que la máxima altura del cuerpo sin rigidizadores, H1 ha sido determinada, la altura transformada del cuerpo deberá ser transformada como sigue: a. Con la siguiente ecuación, cambiar el ancho actual de cada anillo del cuerpo  por un anillo transformado de cada anillo del cuerpo que tiene un espesor igual al del anillo superior del cuerpo:

Dónde:

  

       (  )

Ancho transformado de cada anillo del cuerpo, en mm

Ancho actual de cada anillo del cuerpo, en mm Espesor como se indica, (del anillo superior del cuerpo),

amenos que se índice otras cosa, en mm   Espesor como se ordena del anillo del cuerpo para el cual el

ancho transformado está siendo calculado, en mm  b. Sumar los anchos transformados de los anillos. La suma de los anchos transformados dará la altura del cuerpo transformado. 5.9.4.3

Si la altura del cuerpo transformado es mayor que la máxima altura del cuerpo, H1, se requiere una viga contra viento intermedia.

5.9.4.3.1

Para igual estabilidad por arriba y por debajo de la viga contra viento intermedia, la viga debería ser localizada en la mitad de la altura del cuerpo transformado.

5.9.4.3.2

Se pueden utilizar otras localizaciones para la viga, siempre y cuando que la altura del cuerpo sin rigidizadores en el cuerpo transformado no exceda de H1.

5.9.4.4

Si la mitad de la altura del cuerpo transformado excede la máxima altura H1, una segunda viga intermedia deberá ser usada para reducir la altura del cuerpo sin rigidizadores a una altura menor que la máxima.

5.9.4.5

Las vigas intermedias deberán ser unidas al cuerpo dentro de una distancia de 150mm de la junta horizontal del cuerpo. Cuando la localización preliminar de la viga queda dentro de 150mm de la junta horizontal, la viga deberá ser localizada a 150mm por debajo de la junta; sin embargo, la máxima altura del cuerpo sin rigidizadores no deberá ser excedida.

5.9.4.6

El mínimo módulo de sección requerido de una viga intermedia contra viento deberá ser determinado por la siguiente ecuación: En el SI de unidades:

        () Dónde:

  

Es el módulo de sección mínimo requerido, en cm3 Es el diámetro nominal del tanque, en metros Distancia vertical en metros entre la viga contar viento intermedia y

el ángulo superior o la viga superior contra viento de un tanque de extremo abierto.  Es la velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos), en Km/h

En el sistema USC de unidades:

        () Dónde:

  

Es el módulo de sección mínimo requerido, en plg3 Es el diámetro nominal del tanque, en pies Distancia vertical en pies entre la viga contar viento intermedia y el

ángulo superior o la viga superior contra viento de un tanque de extremo abierto.  Es la velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos), en mph

5.9.4.7

El módulo de sección de la viga de viento intermedia se basara en las  propiedades de los miembros adjuntos y puede incluir una porción del cuerpo del tanque a una distancia por encima y por debajo de la unión con el cuerpo dada en mm (pulg). En el SI:

Dónde:





Es el diámetro nominal del tanque, en metros

  Es el espesor del cuerpo indicado, a menos que se especifique lo

contrario, en milímetros. En unidades USC:

Dónde:





Es el diámetro nominal del tanque, en pies



  Es el espesor del cuerpo indicado, a menos que se especifique lo

contrario, en pulgadas

5.10

Techos

5.10.1 Definiciones El cogido da requisitos de diseño para los siguientes tipos de techos a. techo cónico soportado por vigas y cartelas en el cuerpo y con o sin columnas.  b. Techo cónico autosoportado apoyado solamente en la periferia del cuerpo c. techo de sección esférica (dono) autosoportado (apoyado solamente en la  periferia del cuerpo) d. Techo tipo sombrilla autosoportado (poyado solamente en la periferia del cuerpo) similar al anterior pero formado por polígonos regulares en la sección horizontal. 5.10.2 Generalidades 5.10.2.1 rodos los techos y estructura de soporte deberán ser diseñados para la combinación de cargas (a), (b), (c), (e), (f) y (g). 5.10.2.2 las láminas del techo deben tener un espesor nominal de 5mm mas la tolerancia de corrosión, para techos cónicos autosoportados pueden ser necesario el uso de espesores mayores. 5.10.2.3 Las láminas de los techos cónicos soportados no se deben soldar a los elementos de la estructura de soporte, a menos que se apruebe por el cliente. 5.10.2.4 Todos los elementos estructurales del techo deben tener un espesor nominal de 4.3mm. 5.10.2.5 Las láminas de los techos cónicos deberán ser soldadas al ángulo superior con un filete de soldadura continuo por el lado superior solamente.

5.10.2.6 Un techo es considerado fracturable si la unión techo techo-cuerpo,  puede fallar antes de que ocurra la falla en la unión cuerpo-fondo, en el evento de una presión interna excesiva cuando el cliente especifique un tanque con techo fracturable se puede tener lo siguiente: a. Tanques de 15m de diámetro o mayores 1) Todos los miembros en la región de unión techo-cuerpo, incluyendo anillos para aislamiento deben ser considerados contribuyentes en el área transversal (A), la cual se puede calcular de la siguiente forma ;

   

 NOTA: los términos de esta ecuación están definidos en el anexo F.  b. Tanques anclados independientemente con diametros mayor a 9m  pero inferior 15m. c. Alternativas para tanques autoanclados de menos de 15m de diámetro d. Para tanques anclados de cualquier diámetro donde el deposito el anclaje de contrapeso deberán ser diseñados para tres veces la  presión de falla calculada. 5.10.3 Esfuerzos admisibles 5.10.3.1 Generalidades Los esfuerzos admisibles de todos los componentes del techo deben ser determinados bajo los requerimientos de ANSI/AISC 360 usando el método de diseño de esfuerzo permisible (ASD). 5.10.3.2 Para columnas el valor de L/r c  no debe exceder de 180. Para otros elementos a compresión, L7r no debe exceder de 200. Para los demás componentes excepto los tirantes deberán ser diseñados en base al esfuerzo de tensión, el valor L/r no exceder de 300. Dónde: L es la longitud no arriostrada en mm (pulg)

r c es el mínimo ragio de giro de la columna, en mm (pulg) r es el radio de giro que predomina, en mm (pulg). 5.10.4 Techos cónicos soportados La pendiente en en techo debe ser de 1:16 o mayor. Los centros de las vigas deben estar espaciados en el anillo exterior de modo de satisfacer:

 

Dónde:  b es la máxima separación del techo permitida medida circunferencialmente

 

Es el mínimo esfuerzo de fluencia permitido para las láminas del techo Es el espesor corroído del techo Es la presión uniforme determinada por la combinación de cargas dadas

5.10.5 Techos cónicos autosoportados El espesor nominal de las láminas de techo no debe ser menor que 4.8mm. 5.10.5.1 Los techos cónicos autosoportados deben cumplir que:

 

En el SI: El espesor nominal no deberá ser menor al mayor de:

         ,     ,

y 5mm del espesor de corrosion no

deben superar los 13mm. Dónde:



Es el diámetro nominal del tanque, en m Es el mayor grado de combinaciones de carga con la carga de nieve equilibrada, en KPa