UNE-EN_14015=2005.pdf

norma española

UNE-EN 14015

Septiembre 2005 TÍTULO

Especificación para el diseño y fabricación de tanques de acero construidos en el lugar de emplazamiento, verticales, cilíndricos, de fondo plano, no enterrados, soldados, para el almacenamiento de líquidos a temperatura ambiente y superior

Specification for the design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed, above ground, welded, steel tanks for the storage of liquids at ambient temperature and above. Spécification pour la conception et la fabrication de réservoirs en acier, soudés, aériens, à fond plat, cylindriques, verticaux, construit sur site destinés au stockage des liquides à la température ambiante ou supérieure.

CORRESPONDENCIA

Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN 14015 de noviembre de 2004.

OBSERVACIONES

ANTECEDENTES

Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 62 Bienes de Equipo Industriales y Equipos a Presión cuya Secretaría desempeña BEQUINOR.

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 35603:2005

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

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C Génova, 6 28004 MADRID-España

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Grupo 141

S

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NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 14015 Noviembre 2004

ICS 23.020.10

Versión en español

Especificación para el diseño y fabricación de tanques de acero construidos en el lugar de emplazamiento, verticales, cilíndricos, de fondo plano, no enterrados, soldados, para el almacenamiento de líquidos a temperatura ambiente y superior

Specification for the design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed, above ground, welded, steel tanks for the storage of liquids at ambient temperature and above.

Spécification pour la conception et la fabrication de réservoirs en acier, soudés, aériens, à fond plat, cylindriques, verticaux, construit sur site destinés au stockage des liquides à la température ambiante ou supérieure.

Auslegung und Herstellung standortgefertigter, oberirdischer, stehender, zylindrischer, geschweiβter Flachboden-Stahltanks für die Lagerung von Flüssigkeiten bei Umgebungstemperatur und höheren Temperaturen.

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2004-02-02. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales, pueden obtenerse en el Centro de Gestión de CEN, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada al Centro de Gestión, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung CENTRO DE GESTIÓN: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles  2004 Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.

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ÍNDICE

Página PRÓLOGO ........................................................................................................................................

15

1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ......................................................................

16

2

NORMAS PARA CONSULTA.......................................................................................

16

3 3.1 3.2 3.3

TÉRMINOS, DEFINICIONES, SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ........................... Términos y definiciones ................................................................................................... Símbolos ............................................................................................................................ Abreviaturas .....................................................................................................................

19 19 22 23

4 4.1 4.2

24 24

4.8

INFORMACIÓN Y REQUISITOS QUE HAN DE DOCUMENTARSE ................... Información que ha de ser especificada por el comprador........................................... Información que ha de ser acordada entre el comprador y el fabricante del tanque......................................................................... Información que ha de ser suministrada por el fabricante del tanque........................ Información que ha de ser suministrada por el fabricante de acero ........................... Información que ha de ser acordada entre el fabricante de acero y el fabricante del tanque ................................................................................. Información que ha de ser acordada entre el comprador y el suministrador de la tapa ................................................................... Información que ha de ser acordada entre el fabricante del tanque y el suministrador de la tapa .................................................. Información a especificar por el suministrador de la tapa ...........................................

24 24

5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 5.4

REQUISITOS................................................................................................................... Presión de diseño .............................................................................................................. Temperatura de diseño del metal ................................................................................... Temperatura máxima de diseño del metal..................................................................... Temperatura mínima de diseño del metal ..................................................................... Densidad de diseño........................................................................................................... Límite elástico...................................................................................................................

24 24 25 25 25 26 26

6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6

MATERIALES................................................................................................................. Aceros al carbono y al carbono manganeso ................................................................... Materiales de chapa ......................................................................................................... Perfiles de acero estructural............................................................................................ Piezas de acero forjadas................................................................................................... Tubos ................................................................................................................................. Consumibles para el soldeo ............................................................................................. Requisitos de energía de choque con entalla en V sobre probeta Charpy para aceros al carbono y al carbono manganeso............................... Montajes............................................................................................................................ Tolerancias de espesor ..................................................................................................... Aceros inoxidables............................................................................................................ Generalidades ................................................................................................................... Materiales de chapa ......................................................................................................... Perfiles de acero estructural............................................................................................ Piezas de acero forjadas...................................................................................................

26 26 26 32 32 33 33

4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

6.1.7 6.1.8 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4

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24 24 24 24 24

33 34 35 36 36 38 38 38

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Página 6.2.5 6.2.6

Tubos ................................................................................................................................. Consumibles para soldeo .................................................................................................

38 39

7 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7 7.2.8 7.2.9 7.2.10 7.2.11 7.2.12 7.2.13 7.2.14 7.3

CARGAS DE DISEÑO .................................................................................................... Cargas ............................................................................................................................... Valores de carga ............................................................................................................... Cargas inducidas por el líquido ...................................................................................... Cargas por presión interna.............................................................................................. Cargas inducidas térmicamente...................................................................................... Cargas muertas ................................................................................................................ Cargas por aislamiento .................................................................................................... Carga viva......................................................................................................................... Carga viva concentrada................................................................................................... Carga por nieve ................................................................................................................ Lluvia ................................................................................................................................ Viento ................................................................................................................................ Cargas sísmicas ................................................................................................................ Cargas resultantes de tuberías conectadas y dispositivos de unión ............................. Cargas de asentamiento de la cimentación .................................................................... Cargas de emergencia ...................................................................................................... Combinaciones de carga ..................................................................................................

39 39 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 41 41 41

8 8.1 8.2 8.3 8.4

FONDOS DEL TANQUE................................................................................................ General.............................................................................................................................. Materiales ......................................................................................................................... Diseño ................................................................................................................................ Fabricación .......................................................................................................................

41 41 41 45 45

9 9.1 9.2 9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.4 9.5

DISEÑO DE LA CARCASA........................................................................................... Tensión de diseño y de ensayo......................................................................................... Cargas internas ................................................................................................................ Cargas por viento y vacío ................................................................................................ Anillos de refuerzo ........................................................................................................... Diseño del anillo de refuerzo primario (viga contra el viento) ..................................... Diseño del anillo de refuerzo secundario (viga contra el viento).................................. Disposición de las chapas de la carcasa .......................................................................... Uniones de carcasa ...........................................................................................................

47 47 49 51 51 52 53 55 55

10 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.6.1 10.6.2 10.6.3 10.6.4 10.7

DISEÑO DEL TECHO FIJO.......................................................................................... Cargas ............................................................................................................................... Tipo de techo..................................................................................................................... Enchapado de techo con estructura soporte .................................................................. Enchapado de techo sin estructura soporte (techos de membrana)............................. Área de compresión en la unión de la carcasa con el techo .......................................... Requisitos de ventilación ................................................................................................. Generalidades ................................................................................................................... Objeto y campo de aplicación de la ventilación proporcionada................................... Capacidad de ventilación................................................................................................. Acumulación de presión y de vacío................................................................................. Tapas flotantes..................................................................................................................

55 55 55 56 57 58 60 60 60 60 60 60

11

DISEÑO DE TECHO FLOTANTE................................................................................

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Página 12 12.1 12.2 12.3 12.3.1 12.3.2 12.4

ANCLAJE DEL TANQUE.............................................................................................. Generalidades ................................................................................................................... Dispositivo de anclaje....................................................................................................... Perno o correa de anclaje ................................................................................................ Esfuerzos de tracción admisibles .................................................................................... Área de la sección transversal ......................................................................................... Resistencia a la elevación durante el ensayo ..................................................................

60 60 61 61 61 61 61

13 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.6.1 13.6.2 13.6.3 13.6.4 13.7 13.8 13.9 13.10 13.11 13.12 13.13 13.14 13.15 13.16

MONTAJES ..................................................................................................................... Boquillas de la carcasas con un diámetro exterior de 80 mm y superior .................... Boquillas de carcasas con menos de 80 mm de diámetro exterior ............................... Boquillas del techo............................................................................................................ Fijación de la chapa con espárragos............................................................................... Cargas en la boquilla ....................................................................................................... Puertas de limpieza y sumideros para extracción de agua enrasados ......................... Generalidades ................................................................................................................... Puertas de limpieza enrasadas ........................................................................................ Sumideros para la extracción de agua............................................................................ Combinación de sumideros para extracción de agua y limpieza ................................. Detalles de soldadura de la boquilla ............................................................................... Taladrado de bridas......................................................................................................... Tratamiento térmico de las boquillas después de la soldadura.................................... Sistemas de calentamiento y/o refrigeración.................................................................. Escaleras y pasarelas........................................................................................................ Pasamanos......................................................................................................................... Escalas de mano ............................................................................................................... Conexiones a tierra .......................................................................................................... Dispositivos de fijación permanentes.............................................................................. Dispositivos de fijación temporales.................................................................................

61 61 71 72 74 74 74 74 74 75 75 75 76 76 76 79 79 80 80 80 80

14

AISLAMIENTO...............................................................................................................

80

15 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.8.1 15.8.2 15.8.3 15.8.4 15.8.5 15.8.6 15.9 15.10 15.11 15.12

FABRICACIÓN EN TALLER DE COMPONENTES DEL TANQUE ..................... Generalidades ................................................................................................................... Recepción e identificación de materiales........................................................................ Manipulación y almacenamiento de materiales............................................................. Marcado de materiales .................................................................................................... Preparación de la chapa y tolerancias............................................................................ Preparación de los componentes de boquilla ................................................................. Conformado de chapas y tolerancias.............................................................................. Aberturas .......................................................................................................................... Boquillas............................................................................................................................ Ventanas de inspección .................................................................................................... Boquillas para mezcladoras............................................................................................. Puertas de limpieza .......................................................................................................... Chapas de refuerzo .......................................................................................................... Chapas de inserto ............................................................................................................. Soldeo ................................................................................................................................ Condición de la superficie ............................................................................................... Marcado para fines de montaje ...................................................................................... Embalaje, manipulación y transporte al emplazamiento .............................................

80 80 80 81 81 81 82 82 82 82 83 83 83 83 83 83 83 84 84

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Página 16 16.1 16.2 16.2.1 16.2.2 16.2.3 16.3 16.4 16.5 16.6 16.7 16.7.1 16.7.2 16.7.3 16.7.4 16.7.5 16.7.6 16.8 16.8.1 16.8.2 16.8.3 16.8.4 16.8.5 16.9 16.10 16.11 16.12

INSTALACIÓN EN EL EMPLAZAMIENTO Y TOLERANCIAS ........................... Generalidades ................................................................................................................... Cimentaciones................................................................................................................... Generalidades ................................................................................................................... Tolerancia periférica........................................................................................................ Tolerancia de superficie de la cimentación .................................................................... Puntos de anclaje.............................................................................................................. Manipulación y almacenamiento .................................................................................... Rectificado de piezas dañadas durante el transporte y manipulación......................... Chapas del fondo .............................................................................................................. Carcasa-fondo y carcasa.................................................................................................. Tolerancias de montaje de la primera virola de la carcasa sobre fondo plano........... Tolerancia sobre la geometría de la carcasa .................................................................. Tolerancia vertical ........................................................................................................... Tolerancias en la alineación de las chapas ..................................................................... Tolerancias de forma en uniones soldadas..................................................................... Anillos de refuerzo primarios y secundarios (viga contra el viento)............................ Techos fijos ....................................................................................................................... Generalidades ................................................................................................................... Marco de apoyo ................................................................................................................ Chapas del techo............................................................................................................... Chapeado y estructura del techo..................................................................................... Techos frangibles.............................................................................................................. Boquillas............................................................................................................................ Dispositivos de fijación externos ..................................................................................... Dispositivos de fijación internos...................................................................................... Dispositivos de fijación temporal ....................................................................................

84 84 85 85 85 85 86 86 86 87 87 87 88 88 88 89 89 90 90 90 90 90 90 90 91 91 91

17 17.1 17.2 17.2.1 17.2.2 17.2.3 17.3 17.3.1 17.3.2 17.4 17.5 17.5.1 17.5.2

APROBACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDEO Y DE SOLDADORES.............................................................................. Generalidades ................................................................................................................... Aprobación del procedimiento de soldeo ....................................................................... Generalidades ................................................................................................................... Soldeo de probetas............................................................................................................ Examen y ensayo de probetas ......................................................................................... Registro de Aprobación del Procedimiento de Soldadura (WPAR) ............................ Preparación....................................................................................................................... Rango de aprobación ....................................................................................................... Aprobación de soldadores y operadores de soldeo ........................................................ Cupones de ensayo de control de producción ................................................................ Soldaduras horizontales................................................................................................... Soldaduras verticales .......................................................................................................

91 91 92 92 92 92 92 92 92 93 93 93 93

18 18.1 18.2 18.3 18.3.1 18.3.2 18.3.3 18.4 18.5

SOLDEO ........................................................................................................................... Generalidades ................................................................................................................... Secuencias de soldeo......................................................................................................... Soldeo de los fondos ......................................................................................................... Eliminación de recubrimientos ....................................................................................... Chapas de anillos anulares .............................................................................................. Chapas del fondo .............................................................................................................. Soldeo de la carcasa al fondo........................................................................................... Soldeo de la carcasa .........................................................................................................

93 93 93 93 93 94 94 94 94

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Página 18.6 18.7 18.8 18.9 18.10 18.11

Soldeo del techo ................................................................................................................ Soldaduras temporales..................................................................................................... Condiciones atmosféricas ................................................................................................ Precalentamiento.............................................................................................................. Tratamiento térmico después del soldeo ........................................................................ Soldeo de reparación........................................................................................................

94 94 94 95 95 96

19 19.1 19.2 19.3 19.4 19.4.1 19.4.2 19.4.3 19.4.4 19.4.5 19.5 19.6 19.7 19.8 19.8.1 19.8.2 19.8.3 19.9 19.9.1 19.9.2 19.10 19.11 19.11.1 19.11.2 19.12 19.13 19.13.1 19.13.2 19.13.3 19.13.4 19.13.5 19.13.6 19.13.7 19.13.8 19.14 19.15 19.15.1 19.15.2

ENSAYO E INSPECCIÓN ............................................................................................. Generalidades ................................................................................................................... Calificación del personal de NDT ................................................................................... Procedimiento de ensayo ................................................................................................. Tipo de inspecciones y exámenes .................................................................................... Inspección de materiales.................................................................................................. Examen de los bordes a soldar y de las preparaciones de las uniones......................... Examen visual................................................................................................................... Tipo y alcance del examen y ensayo de las soldaduras ................................................. Exámenes adicionales si se detectan imperfecciones ..................................................... Ensayo en caja de vacío ................................................................................................... Ensayo de líquidos penetrantes....................................................................................... Examen con partículas magnéticas................................................................................. Examen con burbujas de jabón....................................................................................... Chapas de refuerzo .......................................................................................................... Techo fijo y techo a carcasa............................................................................................. Carcasa con fondo con soldadura en ángulo doble ....................................................... Examen radiográfico........................................................................................................ Procedimiento general ..................................................................................................... Almacenamiento de películas .......................................................................................... Examen por ultrasonidos................................................................................................. Criterios de aceptación .................................................................................................... Criterios de aceptación de imperfecciones ..................................................................... Reducción de espesor aceptable tras el rectificado........................................................ Comprobación dimensional............................................................................................. Ensayos hidrostáticos y neumáticos................................................................................ Generalidades ................................................................................................................... Nivel de líquido en el ensayo hidrostático ...................................................................... Presión de ensayo neumática........................................................................................... Condiciones de realización .............................................................................................. Examen durante el llenado .............................................................................................. Llenado.............................................................................................................................. Comprobación y ensayo del techo (sobrepresión) ......................................................... Ensayo de estabilidad del tanque bajo presión negativa............................................... Comprobaciones en vacío ................................................................................................ Accesorios ......................................................................................................................... Accesorios externos .......................................................................................................... Accesorios internos...........................................................................................................

96 96 96 97 97 97 97 97 97 102 103 104 104 104 104 104 104 105 105 105 105 105 105 109 109 110 110 110 110 110 111 111 111 112 112 112 112 113

20 20.1 20.2

DOCUMENTACIÓN Y PLACA DE IDENTIFICACIÓN .......................................... 113 Documentación ................................................................................................................. 113 Placa de identificación ..................................................................................................... 115

ANEXO A (Normativo) A.1

INFORMACIÓN Y REQUISITOS QUE HAN DE DOCUMENTARSE ................................................... 116 Información a suministrar por el comprador................................................................ 116

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Página A.2 A.3 A.4 A.5

Información acordada entre el comprador y el fabricante........................................... Información que ha de suministrar el fabricante.......................................................... Información que ha de ser suministrada por el fabricante del acero .......................... Información que ha de acordarse entre el fabricante de acero y el fabricante del tanque ........................................................... Información que ha de acordarse entre el comprador y el suministrador de la tapa ................................................................... Información que ha de acordarse entre el fabricante del tanque y el suministrador de la tapa .................................................. Información que ha de proporcionar el suministrador de la tapa...............................

120 120

ANEXO B (Informativo) CONSIDERACIONES DE FUNCIONAMIENTO Y SEGURIDAD PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO E INSTALACIONES DE ALMACENAMIENTO ................................................................. B.1 Generalidades ................................................................................................................... B.2 Tipo de tanque .................................................................................................................. B.2.1 Producto almacenado....................................................................................................... B.2.2 Condiciones locales climáticas y geológicas ................................................................... B.3 Consideraciones de salud, seguridad y ambientales...................................................... B.3.1 Contención ........................................................................................................................ B.3.2 Protección contra incendios............................................................................................. B.4 Dispositivos unidos a los tanques para la seguridad o la extinción de incendios ........

121 121 121 121 121 121 121 122 122

ANEXO C (Normativo) REQUISITOS PARA TAPAS FLOTANTES.................................... C.1 Generalidades ................................................................................................................... C.2 Tipos de tapas flotantes ................................................................................................... C.3 Requisitos de diseño y construcción................................................................................ C.3.1 Diseño ................................................................................................................................ C.3.2 Materiales de construcción.............................................................................................. C.3.3 Accesorios de la tapa........................................................................................................ C.3.4 Accesorios de tanques ...................................................................................................... C.4 Instalación......................................................................................................................... C.4.1 Examen del tanque........................................................................................................... C.4.2 Examen e instalación de la tapa ...................................................................................... C.4.3 Ensayos.............................................................................................................................. C.5 Documentación .................................................................................................................

123 123 123 127 127 128 131 134 136 136 136 137 137

ANEXO D (Normativo) REQUISITOS PARA TECHOS FLOTANTES ................................ D.1 Generalidades ................................................................................................................... D.2 Tipos de techo ................................................................................................................... D.3 Diseño ................................................................................................................................ D.3.1 Generalidades ................................................................................................................... D.3.2 Flotabilidad....................................................................................................................... D.3.3 Diseño estructural ............................................................................................................ D.3.4 Estabilidad del techo baja carga de viento..................................................................... D.3.5 Registros de pontón.......................................................................................................... D.3.6 Registro de techo .............................................................................................................. D.3.7 Dispositivos de centrado y antirrotación........................................................................ D.3.8 Drenajes principales del techo ........................................................................................ D.3.9 Drenajes de emergencia ................................................................................................... D.3.10 Tapones de drenaje ..........................................................................................................

138 138 138 138 138 139 140 141 141 141 141 141 142 142

A.6 A.7 A.8

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118 119 120 120 120

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Página D.3.11 D.3.12 D.3.13 D.3.14 D.3.15 D.3.16 D.3.17 D.4 D.5 D.5.1 D.5.2 D.6 D.7 D.7.1 D.7.2 D.7.3 D.8 D.8.1 D.8.2 D.8.3 D.8.4 D.9

Ventilaciones..................................................................................................................... Juntas ................................................................................................................................ Patas soporte..................................................................................................................... Dispositivo de medición ................................................................................................... Escalera móvil de acceso al techo.................................................................................... Cables de puesta a tierra ................................................................................................. Barrera para la espuma................................................................................................... Prefabricación en taller ................................................................................................... Marcado, embalaje, manipulación, transporte.............................................................. Generalidades ................................................................................................................... Reparación tras daño en las operaciones de manipulación .......................................... Montaje ............................................................................................................................. Soldeo ................................................................................................................................ Generalidades ................................................................................................................... Patas soporte..................................................................................................................... Mamparos ......................................................................................................................... Inspección y ensayo .......................................................................................................... Soldaduras ........................................................................................................................ Pontones ............................................................................................................................ Comprobaciones............................................................................................................... Drenajes ............................................................................................................................ Documentación .................................................................................................................

ANEXO E (Normativo) E.1 E.2 E.3 E.4 E.5 E.5.1 E.5.2 E.5.3 E.5.4 E.5.5 E.5.6 E.5.7 E.5.8 E.6

REQUISITOS PARA JUNTAS DE BORDE PARA TECHOS FLOTANTES........................................... Generalidades ................................................................................................................... Diseño ................................................................................................................................ Tipos de juntas ................................................................................................................. Protecciones contra la intemperie................................................................................... Utilización y detalles técnicos de las juntas de borde .................................................... Junta mecánica de zapata................................................................................................ Juntas principales de reborde con resorte ..................................................................... Juntas principales rellenas de líquido ............................................................................ Juntas principales rellenas de espuma ........................................................................... Juntas secundarias de relleno con resorte o con reborde ............................................. Juntas secundarias de chapa de compresión.................................................................. Juntas de contacto deslizante .......................................................................................... Juntas principales/secundarias integradas .................................................................... Instalación.........................................................................................................................

142 142 143 143 143 144 144 144 144 144 144 144 144 144 145 145 145 145 145 145 146 146

ANEXO F (Normativo)

F.1 F.2 F.3 F.4 F.5 F.5.1 F.5.2

SELECCIÓN DE CHAPA DE ACERO AL CARBONO Y AL CARBONO MANGANESO PARA ESPECIFICACIONES ALTERNATIVAS A LAS DEL APARTADO 6.1............................. Normas nacionales alternativas ...................................................................................... Generalidades ................................................................................................................... Composición química....................................................................................................... Propiedades mecánicas .................................................................................................... Ensayo de impacto............................................................................................................ Generalidades ................................................................................................................... Propiedades del impacto..................................................................................................

147 147 147 147 148 148 148 148 148 149 149 149 149 149 150

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153 153 153 153 155 155 155 156

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Página ANEXO G (Informativo) RECOMENDACIONES RELATIVAS A LAS DISPOSICIONES SÍSMICAS EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO ...................................... G.1 Generalidades ................................................................................................................... G.2 Cargas de diseño............................................................................................................... G.2.1 Momento de vuelco .......................................................................................................... G.2.2 Masa efectiva del contenido del tanque.......................................................................... G.2.3 Coeficientes de fuerza lateral .......................................................................................... G.3 Resistencia al vuelco......................................................................................................... G.3.1 El contenido del tanque ................................................................................................... G.3.2 El espesor de la chapa del fondo ..................................................................................... G.4 Compresión de la carcasa ................................................................................................ G.4.1 Tanques no anclados ........................................................................................................ G.4.2 Tanques anclados ............................................................................................................. G.4.3 Compresión máxima admisible de la carcasa ................................................................ G.4.4 Virolas superiores de la carcasa...................................................................................... G.5 Anclaje de los tanques...................................................................................................... G.5.1 Anclaje mínimo requerido............................................................................................... G.5.2 Diseño del anclaje............................................................................................................. G.6 Tuberías ............................................................................................................................ G.7 Altura de movimiento de la carga...................................................................................

158 158 158 158 159 160 162 162 162 162 162 163 164 165 165 165 165 165 165

ANEXO H (Informativo) RECOMENDACIONES PARA OTROS TIPOS DE FONDOS DE TANQUES (DOBLES FONDOS, FONDOS ELEVADOS, ETC)........................ H.1 Fondos no soportados completamente............................................................................ H.2 Dobles fondos.................................................................................................................... H.2.1 Generalidades ................................................................................................................... H.2.2 Diseño ................................................................................................................................ H.2.3 Detección de fugas ............................................................................................................ H.3 Tanques elevados o apoyados en viga............................................................................. H.4 Ensayo de fugas ................................................................................................................

166 166 166 166 167 170 170 171

ANEXO I (Informativo) I.1 I.2 I.2.1 I.2.2 I.2.3 I.2.4 I.3 I.3.1 I.3.2 I.3.3 I.3.4 I.3.5 I.3.6 I.3.7 I.3.8 I.4 I.4.1

RECOMENDACIONES PARA CIMENTACIONES DE TANQUES .................................................. Generalidades ................................................................................................................... Investigación del suelo ..................................................................................................... Generalidades ................................................................................................................... Niveles freáticos................................................................................................................ Investigaciones sísmicas................................................................................................... Emplazamientos a evitar ................................................................................................. Diseño de la cimentación ................................................................................................. Generalidades ................................................................................................................... Condiciones de carga ....................................................................................................... Carga de suelo admisible ................................................................................................. Asentamiento .................................................................................................................... Mejora del suelo y apilamiento ....................................................................................... Drenaje.............................................................................................................................. Resistencia a la elevación................................................................................................. Barrera de vapor de membrana ..................................................................................... Tipos de cimentaciones .................................................................................................... Generalidades ...................................................................................................................

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172 172 172 172 172 172 172 173 173 173 173 173 174 174 174 174 174 174

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Página I.4.2 I.4.3 I.4.4 I.4.5

Cimentaciones de relleno ................................................................................................. Cimentaciones de viga en anillo ...................................................................................... Cimentaciones de balsa de superficie ............................................................................. Balsa apoyada en pilotes..................................................................................................

ANEXO J (Informativo) EJEMPLOS DE CÁLCULO DE ANILLOS DE REFUERZO (VIGAS CONTRA EL VIENTO).......................... J.1 Generalidades ................................................................................................................... J.2 Módulos de la sección....................................................................................................... J.3 Ejemplos desarrollados de diseño de anillos de refuerzo secundarios (vigas contra el viento)............................................................ J.4 Ejemplo 1 .......................................................................................................................... J.5 Ejemplo 2 ..........................................................................................................................

175 175 175 176 180 180 180 180 182 182

ANEXO K (Normativo)

REGLAS DE DISEÑO PARA TANQUES CON JUNTAS TECHO-CARCASA FRANGIBLES ....................... Generalidades ................................................................................................................... Construcción..................................................................................................................... Materiales ......................................................................................................................... Reglas de diseño ...............................................................................................................

184 184 185 185 185

ANEXO L (Normativo) REQUISITOS PARA LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN......... L.1 Generalidades ................................................................................................................... L.2 Tipos de ventilaciones y válvulas .................................................................................... L.2.1 Generalidades ................................................................................................................... L.2.2 Respiraderos libres para descarga y aspiración ............................................................ L.2.3 Válvulas de alivio de presión y vacío .............................................................................. L.2.4 Tubos de ventilación ........................................................................................................ L.2.5 Válvulas de ventilación de emergencia ........................................................................... L.2.6 Sistemas de ventilación con capacidad de detención de llama ..................................... L.3 Cálculo de los caudales máximos para descarga y aspiración...................................... L.3.1 Generalidades ................................................................................................................... L.3.2 Capacidades de bombas................................................................................................... L.3.3 Descarga y aspiración térmica ........................................................................................ L.4 Cálculo de los caudales máximos para ventilación de emergencia bajo presión ........ L.4.1 Generalidades ................................................................................................................... L.4.2 Incendio............................................................................................................................. L.4.3 Mal funcionamiento del sistema de inertización............................................................ L.4.4 Otras causas posibles ....................................................................................................... L.5 Ventilación de vacío de emergencia ................................................................................ L.6 Ensayos de los dispositivos de ventilación...................................................................... L.6.1 Generalidades ................................................................................................................... L.6.2 Dispositivo de ensayo ....................................................................................................... L.6.3 Método .............................................................................................................................. L.7 Documentación de los fabricantes y marcado de los dispositivos de ventilación........ L.7.1 Documentación ................................................................................................................. L.7.2 Marcado ............................................................................................................................

190 190 190 190 190 191 191 191 191 191 191 191 192 194 194 194 195 196 196 196 196 197 198 199 199 199

ANEXO M (Informativo) ANCLAJES DE TANQUES................................................................ M.1 Generalidades ................................................................................................................... M.2 Banda de sujeción............................................................................................................. M.3 Perno de sujeción con silla individual............................................................................. M.4 Perno de sujeción con anillo soporte continuo...............................................................

201 201 201 201 201

K.1 K.2 K.3 K.4

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Página ANEXO N (Informativo) DETALLES DE SOLDEO PARA LA CONEXIÓN DEL MONTAJE ..................................................... N.1 Montajes pasantes ............................................................................................................ N.2 Montajes superpuestos..................................................................................................... N.3 Conexiones de refuerzo con pasador ..............................................................................

205 205 208 209

ANEXO O (Informativo) PUERTAS DE LIMPIEZA Y SUMIDEROS PARA EXTRACCIÓN DE AGUA ENRASADAS............................ O.1 Puertas de limpieza enrasadas ........................................................................................ O.1.1 Generalidades ................................................................................................................... O.1.2 Puertas de limpieza enrasadas con refuerzo de chapa de inserto ................................ O.1.3 Puertas de limpieza enrasadas con refuerzo de chapa.................................................. O.2 Sumideros para extracción de agua................................................................................ O.3 Sumidero combinado de extracción de agua y de limpieza ..........................................

210 210 210 210 210 211 211

ANEXO P (Informativo) SISTEMAS DE CALENTAMIENTO Y/O ENFRIAMIENTO ....... P.1 Generalidades ................................................................................................................... P.2 Fluido transmisor de calor .............................................................................................. P.3 Tipos de dispositivos de calentamiento o enfriamiento ................................................. P.4 Instalación.........................................................................................................................

218 218 218 218 219

ANEXO Q (Informativo) RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO Y APLICACIÓN DEL AISLAMIENTO ........................................... Q.1 Generalidades ................................................................................................................... Q.2 Consideraciones de diseño ............................................................................................... Q.2.1 Generalidades ................................................................................................................... Q.2.2 Carga muerta.................................................................................................................... Q.2.3 Cargas por viento ............................................................................................................. Q.2.4 Expansión térmica............................................................................................................ Q.2.5 Movimientos debidos a la presión hidrostática.............................................................. Q.3 Instalación de soporte mecánico ..................................................................................... Q.3.1 Generalidades ................................................................................................................... Q.3.2 Apoyos fijados mediante soldeo ...................................................................................... Q.3.3 Soportes fijados mediante adhesivo................................................................................ Q.3.4 Marco estructural externo............................................................................................... Q.3.5 Elementos soporte secundarios ....................................................................................... Q.3.6 Aislamiento del techo ....................................................................................................... Q.4 Detalles de diseño ............................................................................................................. Q.4.1 Boquillas y registros......................................................................................................... Q.4.2 Conexiones de las escaleras ............................................................................................. Q.4.3 Soportes cerca de anillos de refuerzo (vigas contra el viento) ...................................... Q.4.4 Proyección del techo......................................................................................................... Q.4.5 Anillos de refuerzo (vigas contra el viento).................................................................... Q.4.6 Aislamiento de los anillos de refuerzo exteriores a la carcasa (vigas contra el viento) y de la zona fondo/carcasa........................................................ Q.5 Protección contra la corrosión ........................................................................................ Q.6 Aislamiento ....................................................................................................................... Q.6.1 Generalidades ................................................................................................................... Q.6.2 Conexiones de boquillas y registros ................................................................................ Q.6.3 Anillos de refuerzo (vigas contra el viento).................................................................... Q.7 Recubrimiento .................................................................................................................. Q.7.1 Generalidades ...................................................................................................................

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221 221 222 222 222 222 222 222 223 223 223 224 226 226 226 226 226 227 227 227 228 228 228 228 228 230 231 232 232

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Página Q.7.2 Q.7.3 Q.8 Q.8.1 Q.8.2 Q.8.3 Q.8.4 Q.9

Recubrimiento de la pared lateral .................................................................................. Recubrimiento de techo ................................................................................................... Fijación de los materiales de aislamiento ....................................................................... Aislamiento de placa o bloque con recubrimiento de metal ......................................... Espuma "in situ" bajo el recubrimiento metálico ......................................................... Espuma de proyección ..................................................................................................... Techos................................................................................................................................ Peligro de incendio ...........................................................................................................

233 233 233 233 234 234 235 235

ANEXO R (Normativo) ACABADO SUPERFICIAL ............................................................... R.1 Superficies internas sin contacto con el producto ......................................................... R.1.1 Generalidades ................................................................................................................... R.1.2 Tanques de acero al carbono y al carbono manganeso ................................................. R.1.3 Tanques de acero inoxidable ........................................................................................... R.2 Superficies externas ......................................................................................................... R.2.1 Generalidades ................................................................................................................... R.2.2 Tanques de acero al carbono y al carbono manganeso ................................................. R.2.3 Tanques de acero inoxidable ...........................................................................................

236 236 236 236 236 238 238 239 239

BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................... 240

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PRÓLOGO Esta Norma Europea EN 14015:2004 ha sido elaborada por el Comité Técnico CEN/TC 265 Tanques metálicos realizados en obra para almacenamiento de líquidos, cuya Secretaría desempeña BSI. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico a la misma o mediante ratificación antes de finales de mayo de 2005, y todas las normas nacionales técnicamente divergentes deben anularse antes de finales de mayo de 2005. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, están obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalización de los siguientes países: Alemania, Austria, Bélgica, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. Esta norma europea refleja la práctica actual de la industria del petróleo, petroquímica, química, de la alimentación y de almacenamiento de líquidos en masa en general, tanto en Europa como en el mundo. La práctica está basada en la teoría de tensiones de diseño y tensiones admisibles. Existe una norma experimental paralela ENV 1993-4-2 sobre tanques, basada en la Teoría del Estado Límite (LST), que se utiliza cada vez más en la industria del acero estructural y del hormigón armado. La experiencia en el diseño de tanques de acero para almacenamiento según la LST es limitada, y existe poca información en la que basar los valores de los factores de carga, las combinaciones de carga y la utilidad. Cuando se tenga experiencia suficiente en el diseño de tanques y se disponga de valores fiables de los factores de carga, etc. se prevé que haya un movimiento gradual hacia la utilización de la LST para el diseño de los tanques cubiertos por esta norma europea.

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1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN 1.1 Este documento especifica los requisitos de materiales, diseño, fabricación, montaje, ensayo e inspección de tanques de acero soldado construidos en su emplazamiento, verticales, cilíndricos, de fondo plano, no enterrados para el almacenamiento de líquidos a temperatura ambiente y superior y los acuerdos técnicos que es necesario alcanzar (véase el anexo A). Este documento no es aplicable a tanques en los que el producto está refrigerado para mantenerlo en estado líquido a presión atmosférica (véase el proyecto de Norma prEN 14620). Este documento se ocupa de la integridad estructural de la estructura básica del tanque y no establece requisitos relativos al diseño de proceso, a cuestiones operativas, a instalaciones de seguridad y de lucha contra incendios, a inspecciones durante el servicio, a mantenimiento o reparaciónes. Otros Códigos de Prácticas (véase el anexo B) cubren detalladamente estos aspectos. 1.2 Este documento se aplica a tanques cerrados en su parte superior, con o sin tapas internas flotantes (véase el anexo C) así como a tanques abiertos, con o sin techos flotantes (véanse los anexos D y E). No es aplicable a los gasómetros de tipo “izable”. 1.3 Este documento se aplica a tanques de almacenamiento con las características siguientes: a) presión de diseño inferior a 500 mbar1) y una presión negativa interna de diseño no inferior a 20 mbar (véase el apartado 5.1 en lo relativo a limitaciones de presión); b) temperatura de diseño del metal no inferior a − 40 ºC y no superior a + 300 ºC (véase el apartado 5.2.2); c) nivel de líquido máximo de diseño no más alto que la parte superior de la carcasa cilíndrica. 1.4 Los límites de aplicación de este documento finalizan en los puntos que se dan a continuación. − cara de la primera brida en una conexión con brida atornillada; − primera junta con rosca a una tubería o acoplamiento fuera de la carcasa del tanque, techo o fondo; − primera unión circunferencial en una tubería que no tenga conexión de brida. 1.5 Este documento es aplicable a tanques de acero con una resistencia de diseño máxima ≤ 260 N/mm2. 1.6 Además de los requisitos definitivos, este documento requiere también documentar los puntos detallados en el anexo A. Para cumplir con este documento tienen que satisfacerse tanto los requisitos definitivos como los que se indican en el capítulo 4. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). EN 287-1:2004 − Cualificación de soldadores. Soldeo por fusión. Parte 1: Aceros.

1) Todas las presiones se miden mbar manométricos salvo que se especifique de otra manera.

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EN 288-2 − Especificación y cualificación de los procedimientos de soldeo para los materiales metálicos. Parte 2: Especificación del procedimiento de soldeo por arco. EN 444 − Ensayos no destructivos. Principios generales para el examen radiográfico de materiales metálicos por medio de rayos X y gamma. EN 462-1 − Ensayos no destructivos. Calidad de imagen de las radiografías. Parte 1: Indicadores de calidad de imagen (tipo hilos). Determinación del valor de calidad de imagen. EN 462-2 − Ensayos no destructivos. Calidad de imagen de las radiografías. Parte 2: Indicadores de calidad de imagen (tipo taladros y escalones). Determinación del valor de la calidad de la imagen. EN 473 − Ensayos no destructivos. Cualificación y certificación del personal que realiza ensayos no destructivos. Principios generales. EN 485 (todas las partes) − Aluminio y aleaciones de aluminio. Chapas, bandas y planchas. EN 499 − Productos de aportación para el soldeo. Electrodos revestidos para el soldeo por arco de aceros no aleados y aceros de grano fino. Clasificación. EN 571-1 − Ensayos no destructivos. Ensayo por líquidos penetrantes. Parte 1: Principios generales. EN 754 (todas las partes) − Aluminio y aleaciones de aluminio. Barras, tubos y perfiles estirados. EN 755 (todas las partes) − Aluminio y aleaciones de aluminio. Redondos, barras, tubos y perfiles extruidos. EN 970 − Examen no destructivo de soldaduras por fusión. Examen visual. EN 1092-1 − Bridas y sus uniones. Bridas circulares para tuberías, grifería, accesorios y piezas especiales, designación PN. Parte 1: Bridas de acero. EN 1290 − Examen no destructivo de uniones soldadas. Ensayo de uniones soldadas mediante partículas magnéticas. EN 1418 − Personal de soldadura. Ensayos de cualificación de los operadores de soldeo para el soldeo por fusión y de los ajustadores de soldeo por resistencia para el soldeo automático y totalmente mecanizado de materiales metálicos. EN 1435 − Ensayo no destructivo de soldaduras. Ensayo radiográfico de uniones soldadas. EN 1593 − Ensayos no destructivos. Ensayo de fugas. Técnicas de emisión de burbujas. EN 1600 − Consumibles para el soldeo. Electrodos revestidos para el soldeo manual por arco de acero inoxidables y resistentes al calor. Clasificación. EN 1714 − Examen no destructivo de soldaduras. Examen ultrasónico de uniones soldadas. prEN 1759-1:20002) − Bridas y sus uniones. Bridas circulares para tuberías, válvulas, accesorios, y piezas especiales designados por clase. Parte 1: Bridas de acero NPS ½ a 24. EN 1991-1-3:2003 − Eurocódigo 1: Acciones en estructuras. Parte 1-3: Acciones generales. Cargas de nieve. EN 10025:1992 − Productos laminados en caliente, de acero no aleado, para construcciones metálicas de uso general. Condiciones técnicas de suministro.

2) Este proyecto de Norma ya se ha publicado como Norma Europea EN 1759-1:2004.

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EN 10028-2:19933) − Productos planos de acero para aplicaciones a presión. Parte 2: Aceros no aleados y aleados con propiedades especificadas a altas temperaturas. EN 10028-3:19934) − Productos planos de acero para aplicaciones a presión. Parte 3: Aceros soldables de grano fino en condición de normalizado. EN 10029:1991 − Chapas de acero laminadas en caliente, de espesor igual o superior a 3 mm. Tolerancias dimensionales sobre la forma y sobre la masa. EN 10045-1 − Materiales metálicos. Ensayo de flexión por choque sobre probeta Charpy. Parte 1: Método de Ensayo. EN 10088-1 − Aceros inoxidables. Parte 1: Relación de aceros inoxidables. EN 10088-2:1995 − Aceros inoxidables. Parte 2: Condiciones técnicas de suministro de planchas y bandas para uso general. EN 10088-3:1995 − Aceros inoxidables. Parte 3: Condiciones técnicas de suministro para semiproductos, barras, alambrón y perfiles para aplicaciones en general. EN 10113-2:1993 − Productos laminados en caliente para construcciones metálicas. Aceros soldables de grano fino. Parte 2: Condiciones de suministro de los aceros en estado normalizado. EN 10113-3:1993 − Productos laminados en caliente para construcciones metálicas. Aceros soldables de grano fino. Parte 3: Condiciones de suministro de los aceros obtenidos por conformado termomecánico. EN 10204:2004 − Productos metálicos. Tipos de documentos de inspección. EN 10210-1:1994 − Perfiles huecos para construcción, acabados en caliente, de acero no aleado de grano fino. Parte 1: Condiciones técnicas de suministro. EN 10216-1 − Tubos de acero sin soldadura para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 1: Tubos de acero no aleado con características especificadas a temperatura ambiente. EN 10216-2 − Tubos de acero sin soldadura para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 2: Tubos de acero no aleado y aleado con características especificadas a temperatura elevada. EN 10216-3 − Tubos de acero sin soldadura para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 3: Tubos de acero aleado de grano fino. EN 10216-5 − Tubos de acero sin soldadura para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 5: Tubos de acero inoxidable. EN 10217-1 − Tubos de acero soldados para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 1: Tubos de acero no aleado con características especificadas a temperatura ambiente. EN 10217-2 − Tubos de acero soldados para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 2: Tubos soldados eléctricamente de acero aleado y no aleado con características especificadas a temperatura elevada. EN 10217-3 − Tubos de acero soldados para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 3: Tubos de acero aleado de grano fino. EN 10217-5 − Tubos de acero soldados para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 5: Tubos soldados por arco sumergido de acero aleado y no aleado con características especificadas a temperatura elevada. 3) Esta norma ha sido anulada y sustituida por la Norma EN 10028-2:2003. 4) Esta norma ha sido anulada y sustituida por la Norma EN 10025-3:2003.

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prEN 10217-7 − Tubos de acero soldados para usos a presión. Condiciones técnicas de suministro. Parte 7: Tubos de acero inoxidable. EN 10222 (todas las partes) − Piezas de acero forjadas para aparatos a presión. EN 10250 (todas las partes) − Piezas de forja libre en acero para uso general. EN 12874 − Apagallamas. Requisitos de funcionamiento, métodos de ensayo y límites de utilización. ENV 1991-2-15) − EUROCÓDIGO 1: Bases de proyecto y acciones en estructuras. Parte 2-1: Acciones en estructuras. Densidades, pesos propios y cargas exteriores. ENV 1993-1-1 − EUROCÓDIGO 3: Proyecto de estructuras de acero. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación. ENV 1993-4-2 − EUROCÓDIGO 3: Proyecto de estructuras de acero. Parte 4-2 : Silos, depósitos y tuberías. Depósitos. EN ISO 4063 − Soldeo y técnicas conexas. Nomenclatura de procesos y números de referencia. (ISO 4063:1998). EN ISO 6520-1 − Soldeo y procesos afines. Clasificación de las imperfecciones geométricas en las soldaduras de materiales metálicos. Parte 1: Soldeo por fusión. (ISO 6520-1:1998). EN ISO 14122-1 − Seguridad de las máquinas. Medios de acceso permanente a máquinas e instalaciones industriales. Parte 1: Selección de medios de acceso fijos entre dos niveles. (ISO 14122-1:2001). EN ISO 14122-2 − Seguridad de las máquinas. Medios de acceso permanente a máquinas e instalaciones industriales. Parte 2: Plataformas de trabajo y pasarelas. (ISO 14122-2:2001). EN ISO 14122-3 − Seguridad de las máquinas. Medios de acceso permanente a máquinas e instalaciones industriales. Parte 3: Escaleras, escalas de peldaños y guardacuerpos. (ISO 14122-3:2001). EN ISO 14122-4 − Seguridad de las máquinas. Medios de acceso permanente a máquinas e instalaciones industriales. Parte 4: Escaleras fijas. (ISO 14122-4:1996). EN ISO 15607:2003 − Especificación y cualificación de los procedimientos de soldeo para los materiales metálicos. Reglas generales. (ISO 15607:2003). EN ISO 15614-1:2004 − Especificación y cualificación de los procedimientos de soldeo para los materiales metálicos. Ensayo de procedimiento de soldeo. Parte 1: Soldeo por arco y con gas de acero y soldeo por arco de níquel y sus aleaciones. (ISO 15614-1:2004). 3 TÉRMINOS, DEFINICIONES, SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 3.1 Términos y definiciones Para los fines de este documento, son aplicables los siguientes términos y definiciones: 3.1.1 presión de diseño: Presión máxima admisible en el espacio existente sobre el líquido almacenado. 3.1.2 presión negativa interna de diseño: Presión negativa máxima admisible en el espacio existente sobre el líquido almacenado.

5) Esta norma ha sido anula y sustituida por la Norma EN 1991-1-1:2002.

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3.1.3 presión de regulación: Presión a la que el dispositivo de alivio de presión se abre. 3.1.4 vacío de regulación: Presión negativa interna a la que una válvula de vacío se abre. 3.1.5 presión de ensayo: Presión en el espacio encima del líquido de prueba durante el ensayo. 3.1.6 temperatura máxima de diseño del metal: Temperatura utilizada para determinar la tensión máxima admisible del material. 3.1.7 temperatura mínima de diseño del metal: Temperatura utilizada para determinar los requisitos de tenacidad del material. 3.1.8 LODMAT (Abreviatura inglesa de la temperatura ambiente media más baja en un día, “Lowest One day Mean ambient Temperature”): Temperatura media más baja registrada tomando un periodo de 24 h. NOTA − La temperatura media es la mitad (temperatura máxima más temperatura mínima).

3.1.9 comprador: Compañía o su agente que prepara y acuerda una propuesta con un contratista para el diseño, construcción y ensayo de un tanque de almacenamiento. 3.1.10 proyectista6): Persona u organización que realiza el diseño de ingeniería del tanque. 3.1.11 contratista6): Compañía con la que el comprador acuerda una propuesta para el diseño, construcción y ensayo de un tanque de almacenamiento. 3.1.12 fabricante6): Organización que realiza la fabricación en taller. 3.1.13 montador6): Organización que se ocupa de la construcción en el emplazamiento. 3.1.14 inspector: Persona u organización que desarrolla la inspección del tanque en nombre del comprador. 3.1.15 fabricante de consumibles para el soldeo6): Fabricante específico de consumibles para el soldeo. 3.1.16 suministrador: Empresa que fabrica y suministra partes del montaje. 3.1.17 oxigenantes: Compuestos de oxígeno que pueden añadirse a los combustibles usados en el transporte con el fin de mejorar las prestaciones. NOTA − Los que se emplean más frecuentemente son el metanol, etanol, metil terbutil éter (MTBE) y alcohol terbutílico (TBA).

3.1.18 electricidad estática: Acumulación de una diferencia de potencial o carga eléctricos debida a la fricción de materiales o sustancias diferentes, por ejemplo, el flujo de un producto a través de una tubería. 3.1.19 OBE (Terremoto base operativo, “Operating Basis Earthquake”): Terremoto que puede resistir el tanque sin sufrir daño alguno. 3.1.20 SSE (Terremoto de parada segura, “Safe Shutdown earthquake”): Terremoto que daña el tanque sin provocar su derrumbamiento o sin dar lugar a peligros graves como consecuencia del mismo. 3.1.21 techo flotante: Estructura metálica que flota sobre la superficie de un líquido dentro de la carcasa de un tanque abierto por la parte superior y en completo contacto con esta superficie. 3.1.22 tapa flotante: Estructura que flota sobre la superficie de un líquido dentro de un tanque de techo fijo, principalmente para reducir la pérdida de vapor.

6) Una única organización puede realizar dos o más de estas actividades.

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EN 14015:2004

3.1.23 tapa flotante de contacto: Tapa que flota en contacto directo con el líquido sin espacio entre la parte inferior de la tapa y la superficie líquida. 3.1.24 tapa flotante sin contacto: Tapa apoyada sobre cámaras de flotación o pontones sobre la superficie líquida lo que provoca que la tapa flotante se eleve por encima de la superficie líquida, creando así un vacío entre la parte inferior de la tapa flotante y la superficie líquida. 3.1.25 tapa: Estructura principal que soporta la carga a la que se añade una junta periférica (borde). 3.1.26 junta periférica (del borde): Junta dispuesta alrededor de la periferia de un techo flotante o una tapa flotante en contacto con la carcasa del tanque y que sella el intersticio anular. 3.1.27 faldilla de tapa: Estructura ligera dispuesta en la periferia de una tapa flotante que sobresale por encima y está parcialmente sumergida en el líquido almacenado, cuyo fin es evitar el escape de vapor desde la parte baja de una tapa flotante sin contacto. 3.1.28 dispositivo de aspiración flotante: Dispositivo mecánico, a veces articulado, instalado en algunos tanques, que flota sobre la superficie del líquido y sólo permite retirar producto desde ese punto. NOTA − Utilizado frecuentemente en tanques de almacenamiento de combustible de aviación.

3.1.29 sistema de purga: Dispositivo incorporado a una tapa flotante para permitir liberar gas desde la parte inferior de la tapa flotante durante el llenado del tanque, y para permitir el paso de aire a través de la tapa flotante cuando se drene producto estando la tapa flotante fija sobre sus patas soporte. 3.1.30 flotabilidad: Capacidad de una estructura para flotar sobre un líquido. 3.1.31 difusor de entrada: Componente previsto para unir y prolongar el tubo de entrada dentro del tanque y que dispersa el producto entrante. 3.1.32 altura máxima operativa de líquido en tanque con tapa flotante: Altura de producto establecida para un tanque de almacenamiento después de instalar una tapa flotante y antes de permitir que entre en servicio operativo. 3.1.33 acumulación: Presión diferencial entre la presión de regulación de la válvula y la presión del tanque a la que se alcanza el caudal requerido, o bien entre el vacío de regulación de la válvula y la presión negativa interna del tanque a la que se alcanza el caudal requerido. 3.1.34 ventilación de evaporación: Descarga dependiente de la evaporación de gas del producto líquido. 3.1.35 ventilación a la presión normal: Descarga en condiciones de servicio normales (bombeo de producto al tanque y descarga térmica). 3.1.36 ventilación en vacío normal: Aspiración en condiciones de servicio normales (bombeo de producto desde el tanque y aspiración térmica). 3.1.37 ventilación de emergencia: Descarga en caso de incendio, o aspiración y descarga en caso de funcionamiento defectuoso del equipo del tanque. 3.1.38 descarga térmica: Capacidad de ventilación por presión influenciada por el calentamiento atmosférico del tanque. 3.1.39 aspiración térmica: Capacidad de ventilación por vacío influenciada por el enfriamiento atmosférico del tanque. 3.1.40 respiraderos libres: Respiraderos abiertos.

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3.1.41 válvulas de presión/vacío: Válvulas utilizadas para descargar el exceso de presión o la presión negativa interna en el tanque. 3.1.42 sistema de ventilación con apagallamas: Respiraderos libres o válvulas de presión y/o vacío combinados con un apagallamas o con elementos apagallamas integrados. 3.1.43 válvulas de ventilación de emergencia: Válvulas de alivio de presión o vacío para ventilación de emergencia. 3.1.44 válvulas de salida de tuberías: Válvulas de presión o vacío a las que puede conectarse una tubería de ventilación. 3.1.45 tuberías de ventilación: Tuberías conectadas a las válvulas de salida de tuberías. 3.2 Símbolos Para los fines de este documento, deben usarse los símbolos que figuran en la tabla 1: Tabla 1 Símbolos Símbolo

Descripción

Unidad

c

Margen de corrosión

mm

D

Diámetro del tanque

m

d

Diámetro del orificio

mm

dh

Diámetro del orificio en el techo

mm

di

Diámetro (interior) de boquilla

mm

dn

Diámetro (exterior) de boquilla

mm

do

Diámetro (exterior) de inserto de registro

mm

dr

Diámetro (exterior) del refuerzo

mm

e

Espesor nominal de chapa

mm

ea

Espesor nominal de chapa anular

mm

eb

Espesor de la chapa del fondo

mm

ebr

Espesor de la chapa de refuerzo del fondo (puerta de limpieza)

mm

ec

Espesor mínimo calculado de chapa incluyendo el margen de corrosión

mm

ef

Espesor de la brida

mm

ei

Espesor de chapa de inserto

mm

en

Espesor de la boquilla

mm

ep

Espesor de la chapa del techo

mm

er

Espesor de la chapa de refuerzo

mm

es

Espesor de cualquier chapa de la carcasa

mm

et

Espesor de la chapa de la carcasa para condiciones de ensayo

mm

e1

Espesor de la primera virola de la carcasa

mm

F

Factor de sobrecarga

−

H

Altura de líquido de diseño

m

Hc

Altura desde la parte inferior de la virola considerada hasta el nivel de líquido de diseño

m (Continúa)

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EN 14015:2004

Tabla 1 Símbolos Símbolo

Descripción

Unidad

hn

Altura de la boquilla

mm

Lr

Longitud efectiva del techo

mm

Ls

Longitud efectiva de la carcasa

mm

la

Anchura de la chapa anular entre el borde de la chapa del fondo y la superficie interior de la carcasa

mm

ld

Distancia desde la superficie exterior de la carcasa y el borde exterior de la chapa del fondo o de la chapa anular

mm

lw

Solape de las chapas del fondo sobre la chapa anular

mm

p

Presión de diseño

mbar

pi

Presión interna menos la presión ejercida por el techo

mbar

pt

Presión de ensayo

mbar

R

Radio del tanque

m

R1

Radio de curvatura del techo

m

ri

Radio interior de boquilla

mm

rm

Radio medio de boquilla

mm

ro

Radio exterior de boquilla

mm

S

Tensión de diseño admisible

N/mm2

Sc

Tensión de compresión admisible

N/mm2

St

Tensión de ensayo admisible

N/mm2

t

Tolerancia del espesor total

mm

TDM

Temperatura de diseño del metal

ºC

V

Velocidad del viento de diseño

m/s

W

Densidad del líquido contenido

kg/l

Wt

Densidad del medio de ensayo

kg/l

Z

Módulo de la sección

cm3

3.3 Abreviaturas Para los fines de este documento, se aplican las abreviaturas que se dan en la tabla 2. Tabla 2 Abreviaturas Abreviatura HAZ LODMAT NDE NDT PCD PWHT

Descripción Zona afectada por el calor Temperatura ambiente media más baja en un día Examen no destructivo Ensayo no destructivo Diámetro del círculo de paso Tratamiento térmico posterior al soldeo

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4 INFORMACIÓN Y REQUISITOS QUE HAN DE DOCUMENTARSE 4.1 Información que ha de ser especificada por el comprador Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.1, la información que debe especificar el comprador. 4.2 Información que ha de ser acordada entre el comprador y el fabricante del tanque Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.2, la información que debe acordarse entre el comprador y el fabricante del tanque. 4.3 Información que ha de ser suministrada por el fabricante del tanque Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.3, la información que debe suministrar el fabricante del tanque. 4.4 Información que ha de ser suministrada por el fabricante de acero Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.4, la información que debe suministrar el fabricante de acero. 4.5 Información que ha de ser acordada entre el fabricante de acero y el fabricante del tanque Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.5, la información que debe acordarse entre el fabricante de acero y el fabricante del tanque. 4.6 Información que ha de ser acordada entre el comprador y el suministrador de la tapa Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.6, la información que debe acordarse entre el comprador y el suministrador de la tapa. 4.7 Información que ha de ser acordada entre el fabricante del tanque y el suministrador de la tapa Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.7, la información que debe acordarse entre el fabricante del tanque y el suministrador de la tapa. 4.8 Información a especificar por el suministrador de la tapa Se debe documentar en su totalidad, de acuerdo con el capítulo A.8, la información que debe especificar el suministrador de la tapa. 5 REQUISITOS 5.1 Presión de diseño La presión de diseño y la presión negativa interna de diseño deben estar dentro de los límites especificados en la tabla 3 para la designación del tanque concreto especificado (véanse los apartados 10.6.4.1 y 10.6.4.2 y el capítulo A.1). La presión de regulación del dispositivo de alivio de presión más la acumulación para permitir el rendimiento requerido no debe exceder la presión de diseño. El vacío de regulación del dispositivo de alivio de presión más la acumulación para permitir el rendimiento requerido no debe exceder la presión negativa interna de diseño.

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EN 14015:2004

Tabla 3 Límites de presión de diseño para tanques Designación del tanque

Presión de diseño

Presión negativa interna de diseño

p

pv

mbar (g)

mbar (g)

0

5

Tanques con la parte superior abierta o tanques de techo flotante a Tanques con la parte superior cerrada i) tanques sin presión b

≤ 10

≤5

ii) tanques a baja presión

bc

≤ 25

≤ 8,5

iii) tanques a alta presión

bc

≤ 60

≤ 8,5

≤ 500

≤ 20

iv) tanques a muy alta presión b c d e

Los requisitos de este documento para el enchapado del techo y el refuerzo de la boquilla del techo pueden no ser adecuados para algunas combinaciones de diámetro de tanque y presión de diseño. Deben acordarse los requisitos necesarios adicionales en relación con esta cuestión (véase el capítulo A.2). a

Presión negativa interna de diseño requerida únicamente para cálculos de estabilidad de la carcasa (véase el apartado 9.3).

b

Las presiones de diseño especificadas son aquellas que dan lugar a las condiciones de carga fijadas en el apartado 7.2 y se utilizarán en el cálculo de espesor de la carcasa (véase el apartado 9.2), estabilidad de la carcasa (véase el apartado 9.3), espesor del techo (véase el apartado 10.4), superficie de compresión carcasa/techo (véase el apartado 10.5), selección y dimensionamiento de los respiraderos (véase el apartado 10.6), anclaje del tanque (véase el capítulo 12), selección del tipo de techo y su diseño detallado.

c

Los requisitos del apartado 9.3 relativos a la estabilidad de la carcasa no son aplicables a presiones negativas internas de diseño > 5,0 mbar. La metodología de diseño y las tolerancias de fabricación, para presiones negativas internas de diseño > 5,0 mbar deben ser objeto de un acuerdo (véase el capítulo A.2).

d

Presión de diseño real y presión negativa interna de diseño real a especificar dentro de los márgenes citados (véase el capítulo A.1).

e

Para tanques a presión muy alta, consideraciones de tipo práctico limitarán el diámetro máximo del tanque que puede diseñarse. El diámetro límite dependerá de la presión de diseño real y de la presión negativa interna de diseño seleccionada cuando se usa para el análisis de diseño identificado en la nota b) anterior.

5.2 Temperatura de diseño del metal 5.2.1 Temperatura máxima de diseño del metal. La temperatura máxima de diseño del metal no debe exceder de 300 ºC. 5.2.2 Temperatura mínima de diseño del metal. Debe tomarse como temperatura mínima de diseño del metal la más baja entre estas dos: la temperatura mínima del contenido o la temperatura que figura en la tabla 4. Si la temperatura ambiente es inferior a − 40 ºC, la temperatura mínima de diseño del metal debe ser − 40 ºC.

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EN 14015:2004

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Tabla 4 Temperatura mínima de diseño del metal basada en LODMAT Temperatura ambiente media más baja en un día (LODMAT)

Temperatura mínima de diseño del metal datos en 10 años

datos en 30 años

ºC

ºC

T1 + 5

T1 + 10

T1

T1 + 5

T1 – 5

T1

T1 ºC Más caliente o igual a − 10 Más caliente o igual a − 25 y por debajo de − 10 Por debajo de − 25

La temperatura mínima de diseño del metal para la carcasa del tanque no debe tener en cuenta el efecto beneficioso de calentamiento o aislamiento para temperaturas de diseño del metal más calientes o iguales a 0 ºC. Para temperaturas mínimas de diseño del metal por debajo de 0 ºC, debe acordarse el efecto beneficioso de aislamiento o calentamiento, pero la temperatura de diseño del metal no debería ser más caliente que 0 ºC.

5.3 Densidad de diseño La densidad de diseño debe ser la densidad máxima especificada del contenido. NOTA − Cuando se requiera flexibilidad de funcionamiento en un tanque o en un grupo de tanques, la densidad de diseño debería ser la densidad máxima prevista de los productos.

5.4 Límite elástico El límite elástico del material debe ser el valor mínimo especificado de: − límite elástico a temperatura ambiente o resistencia a la tracción para un alargamiento del 0,2% para aceros al carbono y al carbono manganeso; − resistencia a la tracción para un alargamiento del 0,2% a temperatura elevada (> 100 ºC) para aceros al carbono y al carbono manganeso; − resistencia a la tracción para un alargamiento del 1,0% a temperatura ambiente para aceros inoxidables; − resistencia a la tracción para un alargamiento del 1,0% a temperatura elevada (> 50 ºC) para aceros inoxidables. 6 MATERIALES 6.1 Aceros al carbono y al carbono manganeso 6.1.1 Materiales de chapa 6.1.1.1 Toda la chapa de acero al carbono o al carbono manganeso utilizada en la fabricación de tanques de acuerdo con este documento debe estar conforme con los requisitos mínimos de las tablas 5 a 7 junto con la tabla 9 y la figura 1 a menos que se acuerde de otra forma (véase el capítulo A.2). Cuando vaya a usarse una calidad de acero distinta a las que figuran en las tablas 5 a 7, debe satisfacer los requisitos del anexo F.

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EN 14015:2004

Tabla 5 Productos laminados en caliente con límite elástico ≤ 275 N/mm2 Norma

Designación

EN 10025:1993

Opción 1

Tipo de acero según la figura 1

Espesor máximo a mm

S235 JRG2

1, 12

Tipo I

12

S235 JO

1, 5, 12

Tipo II

30

S235 J2G3

1, 5, 12

Tipo III

40

S235 J2G4

1, 5, 12

Tipo III

40

S275 JR

1, 12

Tipo I

12

S275 JO

1, 5, 12

Tipo II

30

S275 J2G3

1, 5, 12

Tipo III

40

S275 J2G4

1, 5, 12

Tipo III

40

Debe informarse del proceso de fabricación de acero.

Opción 5

CEV de análisis de colada ≤ 0,42 para chapas de espesor superior a 20 mm.

Opción 12

La documentación de inspección debe estar conforme a la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B excepto para chapas de espesor nominal (por ejemplo chapas de techo, fondo, carcasa de espesor nominal) en los que la documentación debe estar conforme a la Norma EN 10204:2004, informe de ensayo 2.2.

Norma

Designación

EN 10113-2:1993 EN 10113-3:1993 Opción 1

a

Opciones

Opciones

Tipo de acero según la figura 1

Espesor máximo a mm

S275 N

1, 2, 19a

Tipo IV

40

S275 NL

1, 2, 19a

Tipo IV

40

S275 M

1, 2, 19a

Tipo IV

40

S275 ML

1, 2, 19a

Tipo IV

40

Debe informarse del proceso de fabricación de acero.

Opción 2

CEV de análisis de colada ≤ 0,42 para chapas de espesor superior a 20 mm.

Opción 19a

Debe realizarse un ensayo por choque con probeta Charpy en cada chapa de espesor superior a 20 mm.

El espesor máximo debe ser inferior al especificado en esta tabla y al que se obtiene de la figura 1.

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EN 14015:2004

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Tabla 6 Productos laminados en caliente con límite elástico > 275 N/mm2 y ≤ 355 N/mm2 Norma

Designación

EN 10025:1993

Tipo de acero según la figura 1

Espesor máximo a mm

S355 JR

1, 6, 12

Tipo V

10

S355 JO

1, 6, 12

Tipo VI

15

S355 J2G3

1, 5, 6, 12, 20

Tipo VII

40

S355 J2G4

1, 5, 6, 12, 20

Tipo VII

40

S355 K2G3

1, 5, 6, 12, 20

Tipo VIII

40

S355 K2G4

1, 5, 6, 12, 20

Tipo VIII

40

Opción 1

Debe informarse del proceso de fabricación de acero.

Opción 5

CEV de análisis de colada ≤ 0,42 para chapas de espesor superior a 20 mm.

Opción 6

Deben registrarse el Cr, Cu, Mo, Nb, Ni, Ti y V.

Opción 12

La documentación de inspección debe estar conforme a la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B excepto para chapas de espesor nominal (por ejemplo chapas de techo, fondo, carcasa de espesor nominal) en los que la documentación debe estar conforme a la Norma EN 10204:2004, informe de ensayo 2.2.

Opción 20

Debe realizarse un ensayo por choque con probeta Charpy en cada chapa de espesor superior a 20 mm.

Norma

Designación

EN 10113-2:1993 EN 10113-3:1993

a

Opciones

Opciones

Tipo de acero según la figura 1

Espesor máximo a mm

S355 N

1, 2, 19a

Tipo VIII

40

S355 NL

1, 2, 19a

Tipo IX

40

S355 M

1, 2, 19a

Tipo VIII

40

S355 ML

1, 2, 19a

Tipo IX

40

Opción 1

Debe informarse del proceso de fabricación de acero.

Opción 2

CEV de análisis de colada ≤ 0,42 para chapas de espesor superior a 20 mm.

Opción 19a

Debe realizarse un ensayo por choque con probeta Charpy en cada chapa de espesor superior a 20 mm.

El espesor máximo debe ser inferior al especificado en esta tabla y al que se obtiene de la figura 1.

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EN 14015:2004

Tabla 7 Productos laminados en caliente con límite elástico > 355 N/mm2 Norma

Designación

EN 10113-2:1993

Tipo de acero según la figura 1

Espesor máximo a mm

S420 N

1, 2, 19a

Tipo X

40

S420 NL

1, 2, 19a

Tipo XI

40

S420 M

1, 2, 19a

Tipo X

40

S420 ML

1, 2, 19a

Tipo XI

40

EN 10113-3:1993

a

Opciones

Opción 1

Debe informarse del proceso de fabricación de acero.

Opción 2

CEV de análisis de colada ≤ 0,42 para chapas de espesor superior a 20 mm.

Opción 19a

Debe realizarse un ensayo por choque con probeta Charpy en cada chapa de espesor superior a 20 mm.

El espesor máximo debe ser inferior al especificado en esta tabla y al que se obtiene de la figura 1.

Tabla 8 Productos laminados para uso a temperatura elevada (> 100 ºC) Norma

EN 10028-2:1993

EN 10028-3:1993

Tipo de acero según la figura 1

Espesor máximo a

P235 GH

Tipo II A

30

P265 GH

Tipo II A

30

P295 GH

Tipo VI A

40

P355 GH

Tipo VI A

40

P275 NH

Tipo IV

40

P275 NL2

Tipo IV

40

P355 NH

Tipo VIII

40

P355 NL2

Tipo IX

40

Designación

mm

NOTA − CEV de análisis en la colada ≤ 0,42 para chapas de espesor superior a 20 mm. a

El espesor máximo debe ser inferior al especificado en esta tabla y al que se obtiene de la figura 1.

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EN 14015:2004

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Tabla 9 Energía de choque con entalla en V sobre probeta Charpy para tipos de acero Tipo de acero

Energía de choque con entalla en V sobre probeta Charpa

I

27 J a + 20 ºC

II

27 J a 0 ºC

II A

27 J a − 10 ºC

III

27 J a − 20 ºC

IV

27 J a − 30 ºC

V

40 J a + 30 ºC

VI

40 J a + 10 ºC

VI A

40 J a 0 ºC

VII

40 J a − 10 ºC

VIII

40 J a − 20 ºC

IX

40 J a − 30 ºC

X

55 J a + 20 ºC

XI

55 J a 0 ºC

NOTA 1 − Los requisitos de energía de choque son valores longitudinales de: 27 J para aceros de grado 235 y 275 40 J para acero de grado 355 55 J para acero de grado superior a 355 NOTA 2 − En las condiciones atmosféricas de Europa, no hace falta usar aceros con una resistencia superior a la línea 6, pero en lugar de dejar fuera grados 275 ML etc., se han incluido estos dado que cumplirán con los requisitos del Tipo IV. a

extrapolación de 27 J a + 20 ºC

b

extrapolación de 27 J a 0 ºC

c

extrapolación de 27 J a − 20 ºC

6.1.1.2 Para temperaturas de diseño de metal que sobrepasen los 100 ºC, los aceros con valores de límite elástico a temperatura elevada deben estar conformes a la tabla 8. Pueden usarse también otros grados de acero para los que no se especifican en la norma del material valores del límite elástico a temperatura elevada, con tal de que el valor real de cada colada de material entregada esté certificado por el fabricante de acero (véase el capítulo A.4) de acuerdo con la Norma EN 10025. Se deben registrar los resultados de los ensayos en un documento de inspección conforme a la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B. 6.1.1.3 Cuando la temperatura máxima de diseño de metal sobrepase 250 ºC, deben utilizarse aceros para los que esté probado que no les afecta el envejecimiento. El método de prueba debe acordarse (véase el capítulo A.5)

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EN 14015:2004

Leyenda TDM 1 2 3

Temperatura de diseño del metal Tipos de acero I, V y X (ensayo de choque a + 20 ºC) Tipos de acero VI (ensayo de choque a + 10 ºC) Tipos de acero II, VIA y XI (ensayo de choque a 0 ºC)

e 4 5 6

Espesor nominal Tipos de acero IIA y VII Tipos de acero III y VIII Tipos de acero IV y IX

(ensayo de choque a − 10 ºC) (ensayo de choque a − 20 ºC) (ensayo de choque a − 30 ºC)

Fig. 1 − Temperatura mínima a la que puede usarse cada tipo de acero

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6.1.2 Perfiles de acero estructural 6.1.2.1 Todos los perfiles de acero estructural al carbono y al carbono manganeso empleados en la fabricación de tanques según este documento deben estar de acuerdo con las tablas 5 a 7 o con la tabla 10. Tabla 10 Productos de acero estructural Norma

Designación

Tipo de Acero

EN 10210-1:1994

S235 JRH

Tipo I

S275 JOH

Tipo II

S275 J2H

Tipo III

S275 NH

Tipo IV

S275 NLH

Tipo IV

S355 JOH

Tipo VI

S355 J2H

Tipo VII

S355 NH

Tipo VIII

S355 NLH

Tipo IX

6.1.2.2 El acero estructural debe tener documentación de inspección de acuerdo con la Norma 10204:2004, informe de ensayo 2.2, excepto para aceros S275 NH/NLH y S355 NH/NLH que deben tener el certificado de inspección 3.1.B. 6.1.2.3

Los refuerzos, etc. deben ser de acero según el apartado 6.1.1.

6.1.3 Piezas de acero forjadas 6.1.3.1 Las piezas de acero forjadas deben fabricarse a partir de productos de acero mediante forja libre o laminado en anillo según las Normas EN 10250 y EN 10222. 6.1.3.2 Las propiedades mecánicas de las piezas de acero forjadas deben estar también de acuerdo con los apartados 6.1.6 y 6.1.7. 6.1.3.3 Las bridas dispuestas en las boquillas de la carcasa deben ir marcadas por estampación o pintura indeleble. El marcado debe incluir la información siguiente: − nombre o marca del fabricante; − tamaño de presión nominal; − grado de acero; − número de identificación; − sello del inspector del fabricante. 6.1.3.4 Debe suministrarse documentación de inspección de acuerdo con la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B con las bridas usadas en las boquillas fijadas a materiales que requieren la documentación de inspección de acuerdo con la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B. Ésta deberá incluir el nombre del productor del material inicial y las propiedades mecánicas de la pieza de forja terminada.

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Con otras bridas debe suministrarse la documentación de inspección de acuerdo con la Norma EN 10204:2004, informe de ensayo 2.2. NOTA − Las bridas para las boquillas de techo, bocas de inspección y puertas de limpieza pueden cortarse de chapas. La calidad de la brida cortada debería estar garantizada por el fabricante de la brida, bien usando chapa con las propiedades transversales especificadas de acuerdo con el grado Z15 de la Norma EN 10164, bien mediante inspección por ultrasonidos para garantizar la ausencia de laminaciones.

6.1.4 Tubos 6.1.4.1 Los tubos que se utilizan para cuerpos de boquilla deben ser tubos sin costuras o tubos soldados longitudinales de acuerdo con las partes pertinentes de la Norma EN 10216 o EN 10217. 6.1.4.2

Las propiedades mecánicas de los tubos deben también estar de acuerdo con los apartados 6.1.6 y 6.1.7.

6.1.4.3 Los tubos suministrados para conectarse a la carcasa deben ir marcados de acuerdo con las partes pertinentes de la Norma EN 10216 o EN 10217. 6.1.4.4 Debe suministrarse documentación de inspección de acuerdo con la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B junto con los tubos usados en boquillas fijadas a materiales que requieran documentación de inspección de acuerdo con la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B. Ésta debe incluir el nombre del fabricante del material inicial y las propiedades mecánicas de la tubería acabada. Con las demás tuberías debe suministrarse la documentación de inspección conforme a la Norma EN 10204:2004, informe de ensayo 2.2. 6.1.4.5 Los tubos suministrados para la fabricación de serpentines de calefacción deben estar conformes con una norma europea adecuada de materiales y, si es necesario, deberían estar conforme con la Norma EN 13480. 6.1.5 Consumibles para el soldeo. Los consumibles para el soldeo deben estar conformes con la Norma EN 499 y deben utilizarse en los procedimientos de aprobación de acuerdo con el capítulo 17. Debe suministrarse la documentación de inspección adecuada. El ensayo del procedimiento de aprobación debe demostrar que el límite elástico y la resistencia a la tracción de la unión soldada exceden la resistencia de los materiales base que se han unido. La unión soldada debe ser también químicamente compatible con los materiales que están siendo unidos y con el producto almacenado. 6.1.6 Requisitos de energía de choque con entalla en V sobre probeta Charpy para aceros al carbono y al carbono manganeso 6.1.6.1 Generalidades. Cuando se especifique en el capítulo correspondiente de este documento, deben realizarse ensayos de choque con entalla en V sobre probeta Charpy de acuerdo con la Norma EN 10045-1. El valor de la energía de impacto debe estar de acuerdo con la especificación correspondiente del material o de los metales soldados de acuerdo con el apartado 6.1.6.3. Los valores especificados para los ensayos de choque con entalla en V sobre probeta Charpy para chapas, piezas forjadas, tubos y metal de soldadura se determinan a partir de tres probetas, tomándose el valor que sea la media de los tres resultados. El valor individual de una única probeta no debe ser inferior al 70% del valor medio mínimo especificado. Cuando el material tiene menos de 10 mm de espesor, se deben usar probetas de 10 mm × 5 mm y deben dar valores del 50% de los valores especificados para probetas de tamaño completo. 6.1.6.2 Chapas. Las temperaturas de choque y los niveles de energía de choque requeridos para chapas de la carcasa, chapas anulares del fondo y áreas de compresión del techo deben ser conformes con los requisitos de las especificaciones del material especificadas en el apartado 6.1.1. Para chapas de carcasa y chapas anulares del fondo compradas de acuerdo con una especificación alternativa, entonces la temperatura del ensayo de choque y los niveles de energía de choque deben cumplir los requisitos del anexo F.

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No se deben requerir ensayos de choque para chapas de fondo distintas de chapas anulares. Los ensayos de choque sobre chapas anulares del fondo no se deben requerir cuando no se requiera someter a ensayos de choque las chapas de la carcasa unidas a ellas. No se debe requerir el ensayo de choque para chapas de la carcasa, o materiales unidos a chapas de la carcasa, de menos de 6 mm de espesor, ni cuando la temperatura mínima de diseño del metal y el espesor de la chapa queden dentro de los límites que figuran en la tabla 11. NOTA − Las chapas del techo normalmente no requieren ensayos de choque, pero sí pueden requerirse para techos de tanques a muy alta presión en los que el espesor de la chapa sobrepasa 6 mm (véase la figura 1).

Tabla 11 Condiciones para renunciar a un ensayo de choque

6.1.6.3

Temperatura mínima de diseño del metal

Espesor

ºC

mm

≥ + 10

≤ 20

≥0

≤ 13

≥ − 10

≤ 10

< − 10

≤6

Metales para soldeo

6.1.6.3.1 Los metales para soldeo de aceros al carbono y al carbono manganeso deben someterse a ensayos de choque cuando se requiera que los materiales a unir se sometan a ensayos de choque a 0 ºC o menos. El ensayo de choque de metales para soldeo no se debe requerir cuando los materiales de la chapa estén exentos de ensayos de choque de acuerdo con el apartado 6.1.6.2. Cuando se requiera el ensayo de choque, las muestras de metal para soldeo deben extraerse de chapas de ensayo del procedimiento de soldeo requeridas por el capítulo 17 y deben cumplir los requisitos del apartado 6.1.6.3.2 o del apartado 6.1.6.3.3, según sea pertinente. 6.1.6.3.2 Las soldaduras verticales de la carcasa deben someterse a ensayos de choque a la temperatura de ensayo requerida para el material de la chapa y deben ofrecer un valor que no sea inferior al del material de la chapa de mayor espesor. Cuando las conexiones se hacen entre materiales de diferentes espesores o diferentes grados, entonces los requisitos de choque para el metal para soldeo deben ser los más restrictivos de los dos. 6.1.6.3.3 Las soldaduras horizontales de la carcasa deben someterse a ensayos de choque bien a la temperatura de ensayo del material de la chapa de mayor espesor objeto de la unión o bien a − 10 ºC, según sea la condición menos restrictiva entre estas dos opciones, y no deben dar valores de menos de 27 J. 6.1.7 Montajes 6.1.7.1 Salvo acuerdo diferente (véase el capítulo A.2), las chapas de refuerzo, chapas de inserto, los cuerpos de boquilla y las bridas deben ser del mismo tipo general de material que las chapas de la carcasa a las que van soldadas. También deben cumplir los requisitos de energía de choque del apartado 6.1.6. El espesor nominal, e, que se emplea en la figura 1 debe tomarse como el espesor nominal del componente excepto en los siguientes casos: a) Bridas con garganta soldada Debe tomarse como espesor nominal el mayor entre los valores siguientes: el espesor en la soldadura o el 25% del espesor de la brida.

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b) Bridas planas de casquillo deslizable Debe tomarse como espesor nominal el mayor entre los valores siguientes: el espesor nominal la derivación, en, a la cual está soldada la brida o el 25% del espesor de la brida. 6.1.7.2 Las chapas de inserto de acero ferrítico que excedan 40 mm de espesor deben mostrar valores de energía de choque con entalla en V sobre probeta Charpy ≥ 27 J o − 50 ºC, sin tener en cuenta la temperatura de diseño del metal. 6.1.7.3 Las chapas de refuerzo y las chapas de inserto deben tener un límite elástico mínimo especificado ≥ 90% del límite elástico mínimo especificado para las chapas de la carcasa a la que van soldadas. Los cuerpos de boquilla deben también ser conformes con estos requisitos cuando el cuerpo de boquilla se use en el cálculo del refuerzo. 6.1.7.4 Los materiales unidos de modo permanente deben mostrar los mismos valores de energía de choque con entalla en V sobre probeta Charpy que las chapas de la carcasa a la cual van soldados. 6.1.8 Tolerancias de espesor 6.1.8.1 El valor de espesor medido en cualquier punto a más de 25 mm desde el borde de cualquier chapa del fondo, carcasa, techo o chapa anular de espesor nominal7) (e) no debe ser menor del espesor especificado restando la mitad de la tolerancia de espesor total indicada en la Norma EN 10029: 1991, tabla 1: clase D (véase la figura 2 a). 6.1.8.2 El valor de espesor medido en cualquier punto a más de 25 mm desde el borde de las chapas de la carcasa y de las chapas del techo cuyo espesor se haya calculado no debe ser menor del espesor mínimo calculado (ec), por ejemplo, según la Norma EN 10029: 1991, tabla 1: clase C, es decir, sólo se permiten tolerancias positivas (véase la figura 2 b).

a) Chapas con valor de espesor nominal (véase el apartado 6.1.8.1) e ec t t1 t2 1

b) chapas con valor de espesor calculado (véase el apartado 6.1.8.2)

- espesor nominal (chapas del fondo, anulares, de la carcasa o del techo) - espesor mínimo calculado para la chapa incluyendo margen de corrosión - tolerancia de espesor total - menos ½ de la tolerancia de espesor total - mas ½ de la tolerancia de espesor total - espesor mínimo permitido

Fig. 2 − Tolerancias de espesor de chapa

7) Aquellas chapas cuyo espesor se determina por valores especificados mínimos.

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6.2 Aceros inoxidables 6.2.1 Generalidades 6.2.1.1 Selección de materiales. Todas las chapas de acero inoxidable y perfiles estructurales empleados en la fabricación de tanques conformes con este documento deben respetar los requisitos mínimos dados en las Normas EN 10088, partes 1 y 2. No deben emplearse aceros inoxidables martensíticos. Se debe limitar el espesor máximo de aceros inoxidables ferríticos a 10 mm. Se deben seleccionar de la tabla 12 los aceros inoxidables austeníticos y austenítico- ferríticos. 6.2.1.2 Propiedades químicas. Los grados de acero inoxidable especificados (véase el capítulo A.1) deben ser adecuados para el producto que se va a almacenar y deben ser conformes con la Norma EN 10088-2:1995 o EN 10088-3:1995, tablas 7, 10 y 11. 6.2.1.3 Propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas mínimas especificadas deben estar conformes con las establecidas en la parte pertinente de la Norma EN 10088. Para tanques con funcionamiento previsto a temperaturas elevadas, los valores requeridos de límite elástico deben ser determinados por interpolación de los valores especificados en la Norma EN 10088-2:1995 o EN 10088-3:1995, tablas 10 y 15.

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Tabla 12 Aceros inoxidables para fabricación de tanques Designación del acero Grado

Número

Austenítico X2CrNi18-9

1.4307

X2CrNi19-11

1.4306

X2CrNiN18-10

1.4311

X5CrNi18-10

1.4301

X6CrNiTi18-10

1.4541

X6CrNiNb18-10

1.4550

X1CrNi25-21

1.4335

X2CrNiMo17-12-2

1.4404

X2CrNiMoN17-11-2

1.4406

X5CrNiMo17-12-2

1.4401

X1CrNiMoN25-22-2

1.4466

X6CrNiMoTi17-12-2

1.4571

X6CrNiMoNb17-12-2

1.4580

X2CrNiMo17-12-3

1.4432

X2CrNiMoN17-13-3

1.4429

X2CrNiMo17-13-3

1.4436

X2CrNiMo18-14-3

1.4435

X2CrNiMoN18-12-4

1.4434

X2CrNiMoN18-15-4

1.4438

X2CrNiMoN17-13-5

1.4439

X1NiCrMoCu31-27-4

1.4563

X1NiCrMoCu25-20-5

1.4539

X1CrNiMoCuN25-25-5

1.4537

X1CrNiMoCuN20-18-7

1.4547

X1CrNiMoCuN25-20-7

1.4529

Austenítico-ferrítico X2CrNiN23-4

1.4362

X2CrNiMoN22-5-3

1.4462

X2CrNiMoCuN25-6-3

1.4507

X2CrNiMoN25-7-4

1.4410

X2CrNiMoCuWN25-7-4

1.4501

Aceros inoxidables seleccionados de la Norma EN 10088-1: 1995

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6.2.1.4 Acabado superficial. En función del producto almacenado, toda la información que permita al fabricante realizar el pedido de los materiales, teniendo en cuenta la información proporcionada en la Norma EN 10088-2:1995 o EN 1088-3:1995, tabla 6, debe especificarse (véase el capítulo A.1). 6.2.2 Materiales de chapa. Se deben marcar los materiales tal como requiere el fabricante del tanque (véase el capítulo A.5) con referencia a la Norma EN 10088-2:1995, tabla 20. Para todos los materiales de chapa, debe proporcionarse la documentación de inspección conforme a la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B. 6.2.3 Perfiles de acero estructural. Salvo especificación contraria, para perfiles de acero inoxidable estructural debe proporcionarse la documentación de inspección conforme a la Norma EN 10204:2004, informe de ensayo 2.2. 6.2.4 Piezas de acero forjadas 6.2.4.1 Las piezas de acero forjadas deben fabricarse a partir de productos de acero inoxidable por forja libre o laminación en anillo conforme a las Normas EN 10222-4 y EN 10250-4. 6.2.4.2 Las propiedades mecánicas de las piezas de acero forjadas deben ser equivalentes a las propiedades empleadas en el diseño del tanque. 6.2.4.3

Las bridas suministradas para boquillas de carcasas deben marcarse mediante estampación o pintura indeleble.

El marcado debe incluir la siguiente información: − nombre o marca del fabricante; − tamaño y presión nominal; − grado del acero; − número de identificación; − sello del inspector del fabricante. 6.2.4.4 Se deben suministrar las bridas con la documentación de inspección conforme a la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B, incluyendo el nombre del fabricante del material inicial y las propiedades mecánicas de la brida acabada. NOTA − Las bridas para boquillas del techo, registros y puertas de limpieza pueden provenir de recortes de chapa.

6.2.5 Tubos 6.2.5.1 Los tubos que se emplean en boquillas deben ser tubos de acero inoxidable sin costuras o tubos soldados longitudinalmente conforme a Norma EN 10216-5 o el proyecto de Norma prEN 10217-7. 6.2.5.2 tanque.

Las propiedades mecánicas de los tubos deben ser equivalentes a las propiedades empleadas en el diseño del

6.2.5.3 Los tubos para conexión de tuberías a la carcasa deben marcarse por estampación o pintura indeleble. El marcado debe incluir la siguiente información: − nombre o marca del fabricante; − grado del acero;

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− número de identificación; − sello del inspector del fabricante. 6.2.5.4 Se deben suministrar los tubos con la documentación de inspección conforme a la Norma EN 10204:2004, certificado 3.1B, incluyendo el nombre del fabricante del material inicial. 6.2.5.5 Los tubos que se suministren para fabricación de serpentines de calefacción deben estar conformes con la Norma EN 10216-5 o con el proyecto de Norma prEN 10217-7 y, en caso necesario, deben diseñarse y fabricarse conforme a la Norma EN 13480. 6.2.6 Consumibles para soldeo. Los consumibles para soldeo deben estar conformes con la Norma EN 1600, deben suministrarse con la adecuada documentación de inspección y deben utilizarse en los procedimientos de aprobación conforme a lo estipulado en el capítulo 17. Los ensayos del procedimiento de aprobación deben probar que el límite elástico y la resistencia a la tracción de la unión soldada superan la resistencia de los materiales de base que se van a unir. La unión soldada debe ser químicamente compatible con los materiales que se van a unir y con el producto almacenado. 7 CARGAS DE DISEÑO 7.1 Cargas El diseño debe tomar en consideración las cargas indicadas a continuación y especificadas en los apartados 7.2.1 a 7.2.14. a) cargas inducidas por el líquido durante el funcionamiento y los ensayos; b) cargas por presión interna durante el funcionamiento y los ensayos; c) cargas inducidas térmicamente; d) cargas muertas; e) cargas por aislamiento; f) cargas vivas; g) cargas vivas concentradas; h) cargas por nieve; i) cargas inducidas por lluvia; j) cargas por viento; k) cargas sísmicas; l) cargas resultantes de tuberías conectadas y dispositivos de unión; m) cargas por asentamiento de la cimentación; n) cargas de emergencia.

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7.2 Valores de carga 7.2.1 Cargas inducidas por el líquido. Durante el funcionamiento, la carga originada por el contenido debe ser el peso de diseño del producto a almacenar, tomado desde el nivel de diseño máximo de líquido hasta el vaciado completo. Durante los ensayos, la carga originada por el contenido debe ser el peso del medio de ensayo tomado desde nivel máximo de líquido de ensayos hasta el vaciado completo. 7.2.2 Cargas por presión interna. Durante el funcionamiento, la carga por presión interna debe ser la carga originada por la presión de diseño especificada y la presión negativa interna de diseño. Durante los ensayos, la carga por presión interna debe ser la carga originada por la presión de ensayo especificada y la presión negativa interna de ensayo. 7.2.3 Cargas inducidas térmicamente. Cuando el producto almacenado tenga que conservarse a una temperatura elevada, deben evaluarse las cargas térmicas resultantes. NOTA − Para tanques diseñados para funcionar a 100 ºC o menos, pueden ignorarse las cargas resultantes de los efectos de la temperatura.

7.2.4 Cargas muertas. Las cargas que deben considerarse son las resultantes del peso de todas las piezas integrantes del tanque y de los componentes fijados permanentemente al tanque. 7.2.5 Cargas por aislamiento. Las cargas deben ser las resultantes del peso propio del aislamiento. 7.2.6 Carga viva. La carga viva distribuida debe tomarse de la Norma ENV 1991-2-1 y debe someterse a acuerdo (véase el capítulo A.2). 7.2.7 Carga viva concentrada. La carga viva concentrada debe someterse a acuerdo (véase el capítulo A.2). 7.2.8 Carga por nieve. Las cargas deben tomarse de la Norma EN 1991-1-3. 7.2.9 Lluvia. Las cargas que se aplican a techos flotantes deben se conformes con el apartado D.3.2. 7.2.10 Viento. La velocidad de la ráfaga de viento de 3 s que hay que utilizar en el diseño no debe ser inferior 45 m/s. Cuando las velocidades de las ráfagas de viento previstas superen 45 m/s, se deben consultar datos estadísticos nacionales para establecer un valor adecuado que debe someterse a acuerdo (véase el capítulo A.2). NOTA − Se debería prestar cuidadosa atención a los tanques abiertos por la parte superior carentes de cualquier clase de techo, ya que los efectos del viento podrían producir un severo movimiento del contenido provocando el derramamiento y cargas excesivas sobre el tanque. Si estas cargas no pueden cuantificarse, se recomienda proporcionar un techo, a menos que la experiencia previa en condiciones similares se haya demostrado satisfactoria.

7.2.11 Cargas sísmicas. El tanque debe diseñarse para soportar cargas sísmicas tomadas de datos sísmicos locales. Las aceleraciones verticales y horizontales que hay que usar en el diseño deben especificarse (véase el capítulo A.1). NOTA 1 − Las disposiciones de diseño sísmico deberían ser conformes con el anexo G. NOTA 2 − Para OBE, los cálculos deberían basarse en cargas sísmicas que tengan hasta un 10% de probabilidad de ser superadas con éxito durante el tiempo de vida del tanque. NOTA 3 − Para SSE, los cálculos deberían basarse en cargas sísmicas que tengan hasta un 1% de probabilidad de ser superadas con éxito durante el tiempo de vida del tanque.

7.2.12 Cargas resultantes de tuberías conectadas y dispositivos de unión. Las cargas resultantes de tuberías, válvulas y otros elementos conectados al tanque y las cargas resultantes del asentamiento de soportes independientes en relación a la cimentación del tanque, deben incluirse en el diseño. Debe diseñarse la canalización para minimizar las cargas aplicadas sobre el tanque.

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7.2.13 Cargas de asentamiento de la cimentación. Las cargas de asentamiento que han de usarse en el diseño deben ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2) y solamente se requiere tomarlas en consideración cuando se pudiera prever un asentamiento desigual durante el curso de vida del tanque (véase el apartado I.3.4). 7.2.14 Cargas de emergencia. Las cargas de emergencia que tienen que emplearse en el diseño deben ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2) y pueden incluir cargas por acontecimientos tales como explosión externa, fuego, etc. 7.3 Combinaciones de carga El tanque debe diseñarse para la combinación más severa de cargas especificadas en el apartado 7.2, excepto las cargas siguientes, que no debe considerarse que actúan simultáneamente: a) cargas por viento de diseño y cargas sísmicas; b) cargas de ensayo y cargas por viento de diseño; c) cargas de ensayo y cargas sísmicas; d) cargas vivas y cargas por nieve. 8 FONDOS DEL TANQUE 8.1 General Los tanques deben diseñarse con un único fondo a menos que el comprador lo especifique de otro modo (véase el capítulo A.1). NOTA 1 − Para otros tipos de fondos, véase el anexo H. NOTA 2 − Se proporcionan disposiciones típicas en la figura 3. NOTA 3 − Los fondos de tanque deberían tener un gradiente de diseño no mayor de 1:100 salvo especificación distinta (véase el capítulo A.1). Para fondos de tanque con gradiente mayor de 1:100, el diseño y la cimentación deberían ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). Deberían tomarse en consideración las condiciones de funcionamiento, el nivel de asentamiento previsto y el tipo de cimentación empleada.

A efectos de diseño, se debe suponer que el fondo del tanque está totalmente soportado por la cimentación. NOTA 4 − Las cimentaciones de tanques y rellenos típicos deberían estar conformes con el anexo I.

8.2 Materiales 8.2.1 Los materiales para los fondos de tanque deben estar conformes con los apartados 6.1 ó 6.2 según proceda. 8.2.2 Cuando se requiere el ensayo de choque con entalla en V sobre probeta Charpy en la carcasa del fondo, el material de la chapa anular también debe pasar un ensayo de choque y debe alcanzar el mismo nivel de energía mínimo (corregido, en caso necesario, para un tamaño de muestra inferior al estándar) a la misma temperatura de ensayo de choque que la carcasa del fondo a la que va sujeta (véase el apartado 6.1.6.2). 8.2.3 El espesor nominal especificado para las chapas rectangulares del fondo y las chapas marginales del fondo no debe ser menor que el especificado en la tabla 13 excluyendo el margen de corrosión. Además, los espesores de la chapa del fondo en condiciones de corrosión deben ser suficientes para resistir la elevación causada por la presión negativa interna de diseño. NOTA − Es admisible si así se acuerda, utilizar un nivel de líquido residual mínimo garantizado que contribuya a resistir esta elevación (véase el capítulo A.2).

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Tabla 13 Espesor nominal mínimo de la chapa del fondo Material

Fondos con soldadura de solape

Fondos con soldadura a tope

Aceros al C y al C-Mn

6 mm

5 mm

Aceros inoxidables

5 mm

3 mm

8.2.4 La chapa anular debe tener el mismo límite elástico mínimo especificado que la carcasa del fondo a la cual va incorporada.

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a) con chapas del fondo en el perímetro

b) con chapas anulares en el perímetro Fig. 3 − Disposiciones típicas del fondo de tanques (Continúa)

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c) Sección C-C, solape de chapas del fondo

Leyenda 1

Chapa de la carcasa

2

Chapa anular

3

Chapa del fondo

4

Banda de refuerzo

d) Sección D-D, chapas anulares

e) Vista E, juntas cruzadas típicas en chapas del fondo, donde coinciden tres espesores Fig. 3 − Disposiciones típicas del fondo de tanques (Fin)

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8.3 Diseño 8.3.1 Los fondos de tanques mayores de 12,5 m de diámetro deben tener un anillo a base de chapas anulares (véase la figura 3b)) que, excluyendo el margen de corrosión, tenga un espesor nominal mínimo, ea: a) no inferior al resultado de la siguiente ecuación:

ea = 3, 0 + e1/ 3

(1)

donde

e1 es el espesor de la primera virola excluyendo el margen de corrosión, en mm; o b) no inferior a 6 mm Entre a) o b), se seleccionará el valor más alto. NOTA − Los fondos de tanques hasta 12,5 m de diámetro inclusive, pueden construirse sin el anillo de chapas anulares (véase la figura 3 a)).

8.3.2 Los fondos de tanques que van a montarse con tapas flotantes o techos flotantes deben reforzarse en el área donde las patas soporte se apoyan sobre el fondo (veánse los apartados C.3.3.2 y D.3.13). 8.3.3 La anchura mínima, la, tal como se muestra en la figura 3 d) debe ser:

a) el resultado de la siguiente ecuación:

la >

240 H

ea

(2)

donde ea es el espesor de la chapa anular, en mm; H es la máxima altura de líquido de diseño, en m; o b) 500 mm. Entre a) o b), se seleccionará el valor más alto. La distancia Id desde la superficie exterior de la chapa de la carcasa hasta el borde exterior de las chapas del fondo o chapas anulares no debe ser menor de 50 mm ni superior a 100 mm (véase la figura 3 d)). 8.3.4 La distancia mínima entre las uniones verticales en la primera virola (desde la parte inferior) y las soldaduras a tope anulares debe ser diez veces el espesor de la primera virola. 8.4 Fabricación 8.4.1 Todas las chapas del fondo deben soldarse con solape salvo si el comprador o el proyectista han especificado la soldadura a tope (véase el capítulo A.1).

Todas las uniones en chapas del fondo que tengan que soldarse con solape deben soldarse sólo en el lado superior con un cordón de soldadura en ángulo continuo y con un solape mínimo de cinco veces el espesor de la chapa (véase la figura 3 c)). Las chapas del fondo deben solaparse sobre las chapas anulares cuando estas últimas se utilizan, deben soldarse sólo en el lado superior con un cordón de soldadura en ángulo continuo y deben tener un solape mínimo, Iw, de 60 mm (véase la figura 3 d)).

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En los extremos de las juntas cruzadas en chapas del fondo soldadas con solape en las cuales se dan tres espesores, la chapa de arriba debe golpearse con un martillo y soldarse tal como se indica en el detalle X-X o Y-Y en la figura 3 e), recortando la chapa de arriba si ésta sobresale de la chapa intermedia. 8.4.2 Cuando se especifique soldadura a tope para el soldeo de chapas del fondo y el soldeo del fondo a chapas anulares, se deben emplear bandas de refuerzo (permanentes o temporales). Cuando se empleen bandas de refuerzo permanentes debe tenerse en cuenta, el efecto del movimiento térmico y el tipo de cimentación, si procede. 8.4.3 Para tanques sin chapas anulares, los extremos de las uniones soldadas con solape en chapas del fondo bajo la primera virola de chapas de la carcasa deben soldarse de forma lisa con la superficie, en una distancia mínima de 150 mm tal como se muestra en la figura 4. 8.4.4 Para tanques con chapas anulares, las costuras radiales que conectan los extremos de las chapas anulares deben soldarse a tope con penetración completa. NOTA − Es aceptable una banda de refuerzo con la forma mostrada en la figura 5.

Leyenda

Leyenda

1 2

1 2 3

Chapa de la carcasa Fondo con chapas de fondo

Chapa de la carcasa Chapas anulares Banda de refuerzo

Medidas en milímetros

Medidas lineales en milímetros

Fig. 4 − Unión típica de chapa del fondo bajo chapas de carcasa para tanques sin chapas anulares

Fig. 5 − Unión típica de chapa anular bajo chapas de carcasa para tanques con chapas anulares

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8.4.5 La unión entre el borde inferior de la virola más baja de las chapas de la carcasa y las chapas del fondo o chapas anulares debe hacerse por medio de cordones continuos de soldadura en ángulo en ambas caras de la chapa de la carcasa. El espesor mínimo de cuello de cada cordón de soldadura en ángulo debe ser igual al espesor de la chapa marginal o de la chapa anular (véase la figura 3 d), excepto si el espesor de cuello especificado no necesita superar 9,5 mm. Cuando el espesor de la chapa de la carcasa es menor que el espesor de la chapa del fondo o de la chapa anular, el espesor de cuello especificado no necesita superar el valor adecuado proporcionado en la tabla 14. Tabla 14 Espesor de cuello del cordón de soldadura en ángulo cuando la chapa de la carcasa es más fina que la chapa del fondo o la chapa anular Espesor de chapa de la carcasa

Espesor de cuello del cordón de soldadura en ángulo

mm

mm

5

6,0

9 DISEÑO DE LA CARCASA 9.1 Tensión de diseño y de ensayo 9.1.1 Las tensiones utilizadas en cálculos de tanques con temperatura máxima de diseño del metal inferior o igual a 100 ºC, se deben tomar de los valores pertinentes de los siguientes puntos a) y b). a) La tensión de diseño máxima admisible de chapas de carcasa debe ser dos tercios del límite elástico del material con una tensión de diseño máxima de 260 N/mm2. b) La tensión de ensayo máxima admisible de chapas de la carcasa debe ser el 75% del límite elástico del material con una tensión de diseño máxima de 260 N/mm2. 9.1.2 Cuando la temperatura máxima de diseño del metal de acero al carbono y al carbono manganeso supere 100 ºC, la tensión de diseño debe ser dos tercios del límite elástico certificado (resistencia a la tracción para un alargamiento del 0,2%) del acero a la temperatura máxima de diseño del metal. 9.1.3 Cuando la densidad máxima de diseño del líquido contenido, W, sea menor o igual a 1,0 kg/l, durante el ensayo hidrostático al nivel de líquido máximo de diseño, la carcasa del tanque estará sometida a una tensión igual o mayor que la tensión en servicio y esto debe tenerse en cuenta. Cuando la densidad máxima de diseño del líquido contenido, W, supere 1,0 kg/l, la carcasa del tanque no debe ser sometida a una sobretensión durante el ensayo hidrostático al nivel de líquido máximo de diseño. En estos casos, se debe seleccionar mediante acuerdo, (véase el capítulo A.2) una de las siguientes opciones: a) Se debe construir una ampliación temporal de la carcasa para permitir el incremento del nivel de agua en el ensayo hidrostático por encima del nivel de líquido máximo de diseño. NOTA − Se recomienda que esta ampliación temporal sea suficiente para crear una sobrecarga de, al menos, el 10%.

b) El primer llenado con líquido de la densidad de diseño máxima debe llevarse a cabo bajo supervisión cuidadosa, prestando el mismo cuidado que se prestaría en el ensayo hidrostático, y deben respetarse los requisitos del apartado 19.13. En el caso de tanques construidos en acero al carbono y al carbono manganeso, se debe considerar la utilización de materiales con niveles mejorados de ruptura de flexión por choque, es decir, la utilización de un tipo de acero que sea uno o dos tipos superior al que de otro modo se requeriría, (véase la tabla 15).

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Tabla 15 Aceros con niveles de ruptura de flexión por choque mejorados Acero requerido según apartado 6.1

Un grado superior para tensión de ensayo entre 100% y 85% de la tensión de diseño

Dos grados superior para tensión de ensayo < 85% de la tensión de diseño

Tipo I

Tipo II

Tipo III

Tipo II

Tipo III

Tipo IV

Tipo III

Tipo IV

Acero especial

Tipo IV

Acero especial

Acero especial

Tipo V

Tipo VI

Tipo VII

Tipo VI

Tipo VII

Tipo VIII

Tipo VII

Tipo VIII

Tipo IX

Tipo VIII

Tipo IX

Acero especial

9.1.4 En el cálculo del espesor de chapa requerido, se debe tomar 1,0 como coeficiente de eficiencia de la unión. 9.1.5 El espesor especificado de las chapas de la carcasa no debe ser menor que los espesores nominales especificados en la tabla 16. Tabla 16 Espesor nominal mínimo especificado de la carcasa Diámetro del tanque D

Espesor nominal mínimo especificado de la carcasa e Aceros al carbono y al carbono manganeso

Aceros inoxidables

M

mm

mm

D80 mm, el espesor incluye 3 mm de margen de corrosión.

13.3.3 Para tanques a muy alta presión (presiones superiores a 60 mbar), las boquillas del techo deben diseñarse conforme a los requisitos del apartado 13.1 y las boquillas y bridas deben diseñarse para resistir la presión de diseño.

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Dimensiones en milímetros

Fig. 15 − Registros empernados

Leyenda 1 Eje siempre vertical 3 Dependiendo del contenido del tanque, puede ser necesario sellar la soldadura

2 Chapa del techo 4 Cuando la boquilla del techo se usa para ventilación, el cuello puede cortarse a paño con la chapa de refuerzo o línea del techo

Las medidas del cordón de soldadura en ángulo se refieren al espesor del cuello.

Fig. 16 − Boquillas de techo con bridas (véase la tabla 22)

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Tabla 22 Dimensiones de la boquilla del techo Medidas en milímetros

Diámetro nominal de la boquilla

Diámetro exterior de la boquilla dn

Diámetro del agujero en la chapa del techo dh

Altura mínima de la boquilla

Espesor mínimo de la pared de la boquilla

hn

en Acero al carbono y al carbono manganeso

Acero inoxidable

25

34

40

150

3,4

2,7

50

60

66

150

3,9

2,7

80

89

95

150

5,5

3,0

100

114

120

150

6,0

3,0

150

168

174

150

7,1

3,4

200

219

230

150

8,2

3,7

250

273

284

200

9,3

4,0

300

324

336

200

9,5

4,5

NOTA 1 − Las bridas deberían estar conformes con la clase 150 del proyecto de Norma prEN 1759-1:2000, o PN 25 de la Norma EN1092-1:1994. NOTA 2 − Véase la figura 16.

13.4 Fijación de la chapa con espárragos Las fijaciones de la chapa con espárragos para unir ventanas de inspección, instrumentos, etc, deben ir soldadas a tope o en ángulo a la carcasa del tanque o al techo como se detalla en la figura N.3. Un refuerzo adecuado debe proporcionarse cuando el agujero en la carcasa o chapa del techo exceda 80 mm de diámetro. Cuando se requiera refuerzo, éste debe estar de acuerdo con los apartados 13.1.4 ó 13.1.5 y el área de la sección transversal completa de la almohadilla puede considerarse como refuerzo. 13.5 Cargas en la boquilla Las boquillas deben diseñarse para resistir las cargas resultantes de tuberías y accesorios conectados (véase el apartado 7.2.12). 13.6 Puertas de limpieza y sumideros para extracción de agua enrasados 13.6.1 Generalidades. A la vista de los complicados modelos de tensiones, el uso de puertas y sumideros enrasados debe quedar reducido al mínimo. El diseño debe ser acordado (véase el capítulo A.2). NOTA − Se ofrecen ejemplos de diseños adecuados en el anexo O.

13.6.2 Puertas de limpieza enrasadas. Cuando se proponga incorporar puertas de limpieza enrasadas en la virola del fondo del chapeado de la carcasa, la abertura vertical no debe exceder el valor más bajo entre estos dos: 915 mm o la mitad de la anchura de la chapa de la carcasa. El montaje debe prefabricarse tratarse térmicamente después del soldeo de acuerdo con el apartado 18.10. Se muestran detalles típicos en la figuras O.1, O.2, O.3 y O.4.

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13.6.3 Sumideros para la extracción de agua 13.6.3.1 Los sumideros para la extracción de agua deben estar totalmente soportados por la cimentación. Se deben preparar excavaciones locales adecuadas en la cimentación de acuerdo con los planos de diseño de la cimentación aprobados. 13.6.3.2 La soldadura en ángulo en la cara inferior de la chapa marginal o chapa anular debe colocarse en posición plana, estando la chapa del fondo invertida para este fin, antes de su colocación definitiva en la cimentación del tanque. Se muestran detalles típicos en la figura O.5. 13.6.4 Combinación de sumideros para extracción de agua y limpieza. No se debe utilizar la combinación de sumideros para extracción de agua y sumideros de limpieza en tanques en los cuales el espesor de la chapa de la carcasa excede 20 mm. Se muestran detalles típicos en la figura O.6. 13.7 Detalles de soldadura de la boquilla 13.7.1 Las soldaduras de penetración parcial deben usarse solamente cuando el espesor de la carcasa no supere 12,5 mm y la tensión de diseño admisible sea menos de 185 N/mm2. NOTA − Se indican detalles de soldadura de la boquilla en el anexo N.

13.7.2 Las bases de las soldaduras que conectan la boquilla o las chapas de refuerzo a la carcasa, o la línea central de las soldaduras a tope que conectan las chapas de inserto con la carcasa, no deben estar más cerca de 100 mm de la línea central o de cualquier otra soldadura a tope de la carcasa, la base de la carcasa con la soldadura en ángulo del fondo o la base de las soldaduras en ángulo de dispositivos de sujeción adyacentes. NOTA − La chapa de refuerzo o chapa de inserto puede extenderse hasta la unión de la carcasa al fondo con tal de que la chapa haga intersección en el fondo a 90º (véase la figura 11).

Sujeto a acuerdo (véase el capítulo A.2), cuando no sea posible evitar el cruce de todas las boquillas con las soldaduras de la carcasa en tanques de pequeño diámetro con espesores de pared hasta 10 mm, la tangente al orificio de salida de la carcasa en la línea central de la soldadura a tope debe estar a un ángulo comprendido entre 45º y 90º con respecto a la línea central (véase la figura 17). La soldadura de la carcasa en el orificio de salida debe someterse a un control magnetoscópico o por líquidos penetrantes al 100% (MPI o DPI). Cualquier soldadura a tope de la carcasa que esté bajo una chapa de refuerzo debe ser esmerilada a paño y debe someterse a un examen radiográfico al 100%. 13.7.3 Las dimensiones de las soldaduras que conectan las boquillas pasantes a la carcasa deben ser como se muestra en la figura N.1. NOTA − Estas dimensiones de soldadura no se requiere que sean mayores del doble del espesor de la pared del montaje.

Cuando el espesor de los cuerpos de boquilla fabricados a partir de chapa de acero al carbono o al carbono manganeso laminado exceda de 20 mm, debe usarse material con propiedades de espesor especificadas o bien debe aplicarse una capa mínima de 3 mm de metal de soldadura sobre la superficie del cuerpo, antes de soldar la boquilla con la carcasa (véase la figura 18). 13.7.4 Las juntas a tope que conectan las chapas de inserto con las chapas de la carcasa deben tener penetración total y fusión completa. 13.7.5 El espesor de cuello de las soldaduras en ángulo alrededor de la periferia de las chapas de refuerzo debe ser el menor valor de estos dos: 70% del espesor de la chapa de refuerzo o 14 mm.

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13.8 Taladrado de bridas Salvo especificación contraria (véase el capítulo A.1), las bridas de todos los montajes, excepto los registros de la carcasa y del techo, deben hacerse y taladrarse de acuerdo con el proyecto de Norma prEN 1759-1:2000, clase 150 o con la Norma EN 1092-1, PN 25. Debe comprobarse la compatibilidad de la orientación de las bridas de acoplamiento. 13.9 Tratamiento térmico de las boquillas después de la soldadura El fabricante debe realizar el tratamiento térmico después de la soldadura (PWHT), de acuerdo con el apartado 18.10 para todas las boquillas incluidas en la tabla 28, en función del espesor de la carcasa o del diámetro de la boquilla. 13.10

Sistemas de calentamiento y/o refrigeración

El calentamiento o refrigeración del producto debe llevarse a cabo usando un fluido de transferencia de calor para el calentamiento o un dispositivo refrigerante (véase el anexo P) o bien calentarse por medios eléctricos. El método debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2).

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Fig. 17 − Aberturas para las boquillas que intersectan con soldaduras de la carcasa

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Dimensiones en milímetros

Leyenda 1 2

Chapa de la carcasa Boquilla

3 4

Chapa del fondo Metal de aporte

5 Para detalles de soldadura, véase el anexo N

NOTA − Para la fijación de la boquilla, una alternativa es eliminar 3 mm de la boquilla y reemplazarlos por, al menos, dos capas de metal de aporte.

Fig. 18 − Detalles del depósito de metal de aporte para boquillas

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13.11

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Escaleras y pasarelas

13.11.1 Las escaleras y pasarelas deben estar de acuerdo con la Norma EN ISO 14122, además de con los requisitos específicos de los apartados 13.11.2 a 13.11.6, 13.12 y 13.13. 13.11.2 Las escaleras y pasarelas deben ser de construcción metálica y el mínimo espacio libre para pasar andando debe ser de 600 mm. NOTA 1 − Se recomienda que el ángulo de las escaleras con el plano horizontal no debería pasar de 45º. NOTA 2 − Para escaleras en tanques aislados, véase el anexo Q.

13.11.3 Los peldaños de la escalera deben ser de tipo no deslizante. NOTA 1 − La altura entre peldaños debería ser normalmente de 200 mm y el peldaño debería tener una anchura mínima de 200 mm medida en la mitad de la longitud del peldaño. Se puede ajustar la altura dentro de ± 5 mm para hacer coincidir el nivel de los peldaños con descansillos o plataformas. NOTA 2 − Se prestará atención a la posible reglamentación local o nacional.

13.11.4 Las escaleras de caracol que incorporen peldaños soldados directamente a la carcasa o a chapas locales, sólo deben ser admisibles cuando: a) el límite elástico mínimo especificado del material de la carcasa no supere o iguale 275 N/mm2; b) el límite elástico mínimo especificado del material de la carcasa exceda 275 N/mm2 y el espesor de la carcasa no supere 12,5 mm. Cuando el límite elástico mínimo especificado para el material de la carcasa supere 275 N/mm2 y el espesor de la carcasa supere 12,5 mm, las escaleras deben ir soportadas de manera independiente o fijados mediante soldaduras continuas orientadas horizontalmente (véase el apartado 13.15). 13.11.5 Las escaleras y pasarelas deben ser capaces de soportar una carga mínima impuesta de 2,4 kN/m2, una carga concentrada de 5 kN en cualquier localización junto con las cargas por viento especificadas en el diseño de la carcasa. NOTA − Se recomienda que cuando la altura vertical de la escalera sea de más de 6 m se proporcione un descansillo o descansillos intermedios.

13.11.6 Las pasarelas del tanque que se extienden desde una parte del tanque hasta cualquier parte de un tanque adyacente, o hasta el suelo o cualquier otra estructura, deben estar sujetas de forma que permitan un movimiento relativo libre de las estructuras unidas a la pasarela. 13.12

Pasamanos

13.12.1 Los pasamanos para techos de tanque, escaleras y pasarelas deben ser barras de acero sólidas o perfiles, y deben estar diseñados para proteger al personal y evitar la caída de objetos. NOTA − Se recomienda que el pasamanos sea capaz de resistir una carga puntual de 1 kN aplicada en cualquier punto y en cualquier dirección.

13.12.2 Los pasamanos deben estar provistos en ambos lados de pasarelas y escaleras, excepto en las escaleras de caracol en las cuales la distancia entre la carcasa del tanque y el larguero interior será menor o igual que 200 mm cuando no se requiera pasamanos interior. En las interrupciones del pasamanos, debe disponerse piso en cualquier espacio entre el tanque y la plataforma que exceda 150 mm de anchura. 13.12.3 En tanques con más de 12,5 m de diámetro en los cuales se requiera acceso hacia accesorios situados en el centro o cerca del centro del techo, se deben incluir pasamanos y escalones. 13.12.4 La resistencia total de los componentes debe mantenerse en las juntas.

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13.13

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Escalas de mano

Las escaleras de mano fijas deben ir provistas de jaulas de seguridad y plataformas intermedias. NOTA − Se debe prestar atención a la reglamentación local o nacional.

13.14

Conexiones a tierra

Todos los tanques deben ir montados con conexiones a tierra. 13.15

Dispositivos de fijación permanentes

13.15.1 Los dispositivos de fijación permanentes soldados a las carcasas del tanque de espesor mayor de 12,5 mm deben restringirse al mínimo y deben disponerse preferentemente en dirección horizontal. NOTA − Si se requieren soldaduras en ángulo verticales, éstas deberían efectuarse con especial cuidado, tomando en consideración su efecto intensificador de tensiones.

13.15.2 Las soldaduras verticales en dispositivos de fijación no deben situarse dentro de los 150 mm próximos a cualquier costura vertical principal y no se deben efectuar soldaduras horizontales en dispositivos de fijación encima de costuras horizontales principales. Las soldaduras sobre espárragos y dispositivos de fijación similares no deben permitirse en chapas que excedan de 13 mm de espesor. 13.16

Dispositivos de fijación temporales

Los requisitos que marcan el emplazamiento, orientación y procedimiento para instalar dispositivos de fijación temporales distintos de la colocación de fijaciones clave de montaje temporal de chapa, deben ser los mismos que para los dispositivos de fijación permanentes (véase el apartado 13.15). 14 AISLAMIENTO Los dispositivos de fijación permanentes asociados a los requisitos de aislamiento de un tanque de almacenamiento deben estar conformes con el apartado 13.15. NOTA − Los tanques diseñados conforme a este documento pueden requerir estar aislados por diferentes razones, por ejemplo, para mantener la temperatura del producto. Aunque el diseño de este aislamiento no se especifica en este documento, se deberían tomar en consideración las recomendaciones del anexo Q.

15 FABRICACIÓN EN TALLER DE COMPONENTES DEL TANQUE 15.1 Generalidades Durante el desarrollo de procedimientos de fabricación del tanque, el fabricante debe tener en cuenta el producto que va a almacenarse. 15.2 Recepción e identificación de materiales Cuando se reciben los materiales y equipo para usarse en la fabricación del tanque, éstos deben ser conformes a los requisitos establecidos en el pedido al suministrador (en términos de calidad, cantidad, dimensiones, acabado superficial, aspecto, documentos de inspección etc.), y deben ser adecuados para el uso al que van destinados.

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Todas las partes planas, perfiles laminados y piezas forjadas que se van a usar deben ir provistas de marcas identificativas especificadas en el pedido y como mínimo las especificadas en las normas de producto. Los materiales empleados en la construcción de escalas de mano, soportes de escaleras y otros dispositivos de sujeción similares no necesitan contener dicho marcado. Debe verificarse que el embalaje de consumibles para soldeo está en buen estado y sus marcados son conformes a los requisitos de la orden de compra y de la norma del producto. 15.3 Manipulación y almacenamiento de materiales Las chapas de acero inoxidable deben almacenarse y manipularse con equipos que incorporen protección para evitar contaminación superficial. Las piezas mecanizadas tales como bridas y las superficies mecanizadas deben estar protegidas contra la corrosión y el daño mecánico durante el transporte y almacenamiento. Los consumibles para soldeo deben protegerse y almacenarse de acuerdo con las condiciones impuestas por la norma del consumible y/o las recomendaciones del suministrador. Los consumibles que se sacan para ser utilizados en la propia planta deben almacenarse en su embalaje original. 15.4 Marcado de materiales El método de marcado debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). El método preferente de marcado debe ser la estampación por puntero usando punteros de baja tensión con un radio mínimo de 0,25 mm. Sin embargo, este método no es adecuado para chapas de espesor menor de 6 mm, en cuyo caso, debe utilizarse el marcado con pintura o tinta. El fabricante debe asegurar que la pintura o la tinta son compatibles con el material sobre el que se aplican y que no causarán daño a la superficie de la chapa, y que también son compatibles con el producto que se va a almacenar. Los marcados sobre material pedido con documentos de inspección de acuerdo con la Norma EN 10204-2004, certificado 2.3 y superior, deben permanecer visibles después de instalar el tanque. En caso de que el marcado se borre durante la fabricación, al menos un marcado debe trasladarse a una posición visible tras el acabado del tanque. Las chapas de refuerzo, tuberías, bridas y elementos similares que requieran documentos de inspección del material, tal como se menciona anteriormente y como se especifica en las tablas 5 a 8, deben marcarse. Antes del corte, las marcas identificativas sobre materiales que van a usarse en la construcción de la carcasa o de cualquier otra parte estructural del tanque deben trasladarse a las distintas piezas que lo componen. Salvo especificación contraria, el marcado debe ser visible en el interior del tanque. El traslado de marcados identificativos de la colada sólo debe efectuarse por una persona autorizada. Los marcados deben permanecer legibles al menos hasta el ensayo hidrostático del tanque. Si la especificación del material no permite el marcado o identificación sobre la chapa, etc, las marcas identificativas deben anotarse en un plano o en una lista de identificación. NOTA − Los componentes no soldados no expuestos a cargas de presión no necesitan marcarse para identificación del material.

15.5 Preparación de la chapa y tolerancias Las tolerancias de preparación de chapas deben estar adaptadas para ajustarse a las tolerancias de montaje (véase el capítulo 16). Las chapas que van a usarse en la construcción de fondos y techos con soldadura a solape deben cumplir las tolerancias normales especificadas en la norma del acero.

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El método de corte debe ser adecuado para los materiales. El corte de chapas por encima de 10 mm de espesor debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). Cuando se recorten los bordes se debe prestar una atención especial a su uniformidad y el ángulo de los chaflanes. Los bordes cortados térmicamente deben estar libres de óxido e incrustaciones de corte y deben limpiarse antes de soldar. Todos los bordes de chapa deben estar rectos sin irregularidades que superen 2 mm. La tolerancia en longitud y anchura de la chapa (altura de virola) debe ser ± 2 mm. Se permite el esmerilado si es necesario. Las chapas que constituyen la carcasa deben ser rectangulares y las longitudes de las diagonales no deben diferir más de 3 mm. La disposición de las chapas en la carcasa debe estar conforme con el apartado 9.4. Los cortes para aberturas y boquillas deben llevarse a cabo por medio de mecanizado o corte térmico y esmerilado. Deben evitarse las aristas vivas. La distancia entre la abertura y el borde de la chapa más próxima debe ser conforme con el apartado 13.7.2 salvo acuerdo distinto (véase el capítulo A.2). Las dimensiones circunferenciales mínimas de la chapa de la carcasa deben ser de 1 m (véase la figura 4). 15.6 Preparación de los componentes de boquilla Las partes de componentes de boquillas (tuberías, bridas etc.) deben prepararse por mecanizado, corte mecánico o térmico. El corte térmico debe permitirse sólo en extremos de tubería que no requieran soldeo posterior, salvo acuerdo distinto (véase el capítulo A.2). 15.7 Conformado de chapas y tolerancias Cuando se requiera, las chapas de carcasa deben tener sus extremos preajustados antes del conformado. Después del conformado, deben inspeccionarse las imperfecciones de geometría y de superficie de las chapas. Se debe permitir una reducción de espesor local de las chapas tal que el espesor final de la chapa no sea menor del 95% del espesor de la chapa determinado de acuerdo con el apartado 9.2, sobre un área de 6e por 6e. Se deben tomar precauciones especiales con los aceros inoxidables para evitar la contaminación de las superficies de chapa durante el proceso de conformado. 15.8 Aberturas 15.8.1 Boquillas. Se deben considerar dos tipos de boquillas dependiendo de su localización (véase el capítulo 13): − las situadas en el techo del tanque; − las situadas en cualquier lugar de la carcasa o fondo. Las bridas deben fabricarse a partir de piezas forjadas o a partir de chapa. Cuando se utilicen chapas, éstas deben tener garantía de ausencia de laminaciones. La preparación de las soldaduras a tope debe ser tal que asegure la penetración total y debe ser examinada. En todas las bridas, los agujeros para pernos deben estar desplazados de los ejes verticales y horizontales (véase el apartado 13.8). El fabricante debe ocuparse del PWHT si la boquilla entra dentro de los requisitos de la tabla 28. El PWHT debe ser conforme al apartado 18.10.

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15.8.2 Ventanas de inspección. El soldeo del cuerpo de la ventana al tanque debe realizarse de tal modo que la deformación de la superficie mecanizada sobre la cual se va a encajar el cristal sea mínima. 15.8.3 Boquillas para mezcladores. El método de montaje, la calidad de las soldaduras y su geometría deben seleccionarse para evitar cualquier concentración de tensiones o indicios de aparición de grietas. 15.8.4 Puertas de limpieza. El fabricante debe ocuparse de se lleve a cabo el PWHT tal como se especifica en el apartado 18.10. La preparación de los montajes donde las puertas van soldadas a la carcasa debe permitir soldaduras de penetración completa y, como para los mezcladores, el método de montaje, la calidad de las soldaduras y su geometría deben seleccionarse para evitar cualquier concentración de tensiones o indicios de aparición de grietas. 15.8.5 Chapas de refuerzo. Las chapas de refuerzo de boquillas (véase la figura 11) deben ser de la misma calidad que las chapas de la carcasa (véase el apartado 6.1.7.2) a la que va fijada la boquilla. Las chapas de refuerzo deben conformarse de forma que, cuando se monten, tengan la misma curvatura que la chapa de la virola de la carcasa sobre la que van soldadas. Todas las chapas de refuerzo de boquilla deben tener al menos un orificio aterrajado a efectos de inspección. 15.8.6 Chapas de inserto. Las chapas de inserto de boquilla (véase la figura 10) deben ser de la misma calidad que las chapas de la carcasa (véase el apartado 6.1.7.2) a la que va fijada la boquilla. Los bordes de las chapas de inserto deben reducirse gradualmente con una relación 1:4 para encajar con las chapas de la carcasa del tanque. 15.9 Soldeo Todo el soldeo de componentes fabricados en taller debe llevarse a cabo de acuerdo con procedimientos de soldadura adecuadamente aprobados y por soldadores debidamente cualificados tal como se especifica en el capítulo 17. Todo soldeo de componentes fabricados en taller debe llevarse a cabo de acuerdo con el capítulo 18. Las soldaduras temporales empleadas para el montaje de partes de componentes fabricados en el taller deben eliminarse mediante esmerilado mecánico, desbastado con escoplo o con buril de modo que no quede material soldado que sobresalga de la superficie. Para aceros al carbono con límite elástico mínimo especificado ≥ 355 N/mm2, las grietas en estas posiciones deben examinarse de acuerdo con la tabla 29. Las bridas deslizantes deben ir soldadas desde ambas caras. Todas las bridas con garganta soldada deben tener soldaduras a tope de penetración completa. Las boquillas fabricadas a partir de chapa laminada por encima de 20 mm de espesor que no se han fabricado con chapas garantizadas Z (ensayadas a tracción a través del espesor) deben recubrirse con metal de soldadura en la cara de la carcasa en el área soldada (véanse el apartado 13.7.3 y la figura 18). La distancia mínima entre las soldaduras de la boquilla y el borde de la chapa más próxima debe estar conforme con el apartado 13.7.2. El fabricante debe organizar el PWHT de acuerdo con el apartado 18.10 cuando se requiera. 15.10

Condición de la superficie

Se deben limpiar y cepillar todas las soldaduras y eliminarse todas las trazas de escoria. Se debe usar el equipo adecuado para fabricar tanques de acero inoxidable.

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Las soldaduras en aceros inoxidables deben pasivarse y deben eliminarse todas las trazas de óxido en las chapas. Todas las superficies deben ser conformes con los requisitos del anexo R. 15.11

Marcado para fines de montaje

Todas las chapas, perfiles y accesorios deben marcarse con fines identificativos utilizando pintura, tinta o etiquetas en función de lo que sea adecuado para el elemento. Cuando se tenga que despachar un conjunto de elementos idénticos, al menos se debe marcar uno de ellos con el propósito de evitar errores de montaje. Se deben registrar las marcas identificativas en un plano para facilitar el montaje en el emplazamiento. 15.12

Embalaje, manipulación y transporte al emplazamiento

El embalaje debe ser tal que evite cualquier tipo de daño de los componentes que se transportan. Cuando sea necesario, las chapas deben colocarse en bloques para evitar una deformación permanente. Cuando se manipulen chapas, el fabricante debe emplear equipo elevador capaz de trabajar con seguridad completa sin dañar los materiales. El uso de ganchos con mecanismo de agarre automático no debe dejar imperfecciones inaceptables sobre las chapas. Las chapas de acero inoxidable deben manipularse utilizando un equipo que incorpore protección adecuada. Los bloques, arandelas etc. para chapas de acero inoxidable y chapas prepintadas deben estar fabricadas con materiales adecuados y el fabricante debe asegurar que se emplea una protección adecuada. Las superficies mecanizadas deben protegerse contra corrosión y daño mecánico. NOTA 1 − Las partes pequeñas con mecanizado final tales como bridas deberían colocarse en cajas o en “pallets”. NOTA 2 − Los elementos más grandes pueden transportarse a granel siempre que sus superficies mecanizadas vayan protegidas.

Las juntas de estanquidad deben protegerse de daños durante el transporte y el almacenamiento. Los consumibles para soldeo deben suministrarse en su embalaje original, que debería proporcionar protección contra daño y humidificación durante el transporte y almacenamiento. 16 INSTALACIÓN EN EL EMPLAZAMIENTO Y TOLERANCIAS 16.1 Generalidades 16.1.1 Toda la información necesaria para la instalación en el emplazamiento del tanque debe estar disponible. Esto debe incluir por lo menos la siguiente información: −

especificación de instalación incluyendo secuencia de instalación;

−

planos de construcción;

−

planos de identificación tal como se requiere en el apartado 15.11;

−

tolerancias de construcción requeridas;

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−

procedimientos de soldeo detallados;

−

documentación relativa a exámenes e inspecciones ya realizadas;

−

documentos de inspección del material;

−

especificaciones de acabado de superficie, aislamiento y pintado, cuando proceda.

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16.1.2 Todos los componentes que se entreguen en el emplazamiento deben comprobarse para asegurar que son conformes con la especificación y que no han sido dañados durante el transporte. 16.1.3 El método de montaje no debe provocar restricciones o deformaciones permanentes incoherentes con las cargas mecánicas normales y tolerancias fuera de especificación del tanque acabado, lleno o vacío. 16.1.4 Las tapas flotantes o techos flotantes, cuando se especifique, deben instalarse y ensamblarse de acuerdo con los capítulos C.4 o D.6. 16.1.5 Si se requieren, deben especificarse los métodos que han de emplearse en el montaje del tanque, incluyendo los métodos que han de usarse para sostener las chapas en posición durante el soldeo, las secuencias de montaje y soldeo, medios de acceso para soldeo y los métodos a usar para evitar daños durante el montaje (véase el capítulo A.3). 16.1.6 Las tolerancias de montaje deben ser conformes con el capítulo 16 para presiones negativas de diseño no superiores a 8,5 mbar. 16.1.7 Para presiones negativas internas de diseño superiores a 8,5 mbar, la metodología de diseño y las tolerancias de fabricación asociadas deben ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). 16.2 Cimentaciones 16.2.1 Generalidades. El diseño y construcción de cimentaciones para un tanque son importantes para la integridad del tanque, pero no forman parte de este documento (véase el anexo I). Antes de la instalación de un tanque, debe asegurarse que el emplazamiento, altura, forma, geometría, plano horizontal o pendiente, acabado superficial y limpieza de la cimentación están conformes con los apartados 16.2.2 y 16.2.3. 16.2.2 Tolerancia periférica. La altura de referencia para la cimentación y su variación admisible deben especificarse (véase el capítulo A.1). La diferencia de nivel entre dos puntos cualesquiera alrededor de la cimentación no debe ser mayor que 24 mm. La diferencia de nivel entre dos puntos cualesquiera a 5 m de distancia alrededor de la periferia del tanque no debe ser mayor que 5 mm. La tolerancia de la inclinación o pendiente de la cimentación debe ser tal que permita alcanzar las tolerancias verticales finales del tanque. 16.2.3 Tolerancia de superficie de la cimentación. La tolerancia de superficie, distinta de la del área bajo la chapa de la carcasa, debe ser la que se indica a continuación: −

la flecha en la superficie construida medida con una plantilla de 3 m de longitud no debe superar 10 mm;

−

la diferencia entre el nivel de diseño y el nivel en la construcción no debe exceder los valores indicados en la tabla 23.

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Tabla 23 Tolerancias de superficie de la cimentación Diámetro del tanque D m

Tolerancias

D ≤ 10

10

10 < D ≤ 50

D / 1000

50 < D

50

mm

16.3 Puntos de anclaje Cuando se tiene que anclar el tanque a la cimentación, deben proporcionarse los detalles del diseño del sistema de anclaje (véase el capítulo A.3), para asegurar que el diseño de la cimentación incorpora puntos de anclaje y sus cargas asociadas (véase el capítulo 12). En el momento de acometer la cimentación, la posición y las dimensiones de los pernos o correas de anclaje deben comprobarse para asegurarse de que son conformes con los planos. El montador/fabricante debe ser responsable de la colocación en su sitio de barras de anclaje, preferentemente después de la terminación del montaje del tanque, para evitar daños. Sin embargo, si los anclajes se han prefabricado dentro de la cimentación, el montador/fabricante debe tener cuidado para evitar dañar los anclajes durante la instalación del tanque. Los puntos de anclaje no deben restringir los movimientos relativos causados por la expansión del tanque. Las roscas de las barras de anclaje deben ir protegidas hasta que las tuercas se aprieten hasta el límite apretado a novo después de que el tanque se haya llenado con agua y se haya estabilizado. No debe permitirse soldadura sobre las barras de anclaje. Las correas de anclaje deben soldarse después de que el tanque se haya llenado con agua y se haya estabilizado, a menos que incorporen medios de reapriete. 16.4 Manipulación y almacenamiento Los requisitos de los apartados 15.3 y 15.12 deben cumplirse en lo que respecta a manipulación y almacenamiento. Las operaciones de elevación y manipulación no deben conducir a ninguna deformación permanente. NOTA − Durante las operaciones de manipulación, en el caso de que se produzcan vientos significativos, deberían tomarse todas las precauciones necesarias.

Después de recibir los materiales en el emplazamiento, las chapas deben almacenarse de tal manera que no sufran corrosión indebida o daños. Se deben tomar precauciones para evitar la contaminación de las chapas de acero inoxidable por aceros al carbono. Los elementos pequeños de equipos, accesorios y materiales de soldadura deben protegerse contra las inclemencias del tiempo. 16.5 Rectificado de piezas dañadas durante el transporte y manipulación Se deben someter a un examen completo todas las piezas dañadas durante el transporte o manipulación. Se debe acordar un procedimiento de reparación (véase el capítulo A.2).

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16.6 Chapas del fondo Las chapas del fondo deben colocarse sobre la cimentación de tal manera que se evite dañar la superficie acabada de la cimentación. La protección de la cara inferior de las chapas debe ser como se especifique (véase el capítulo A.1). Las chapas de fondo soldadas en ángulo deben ir montadas y soldadas con solapes no menores que los especificados en el apartado 8.4.1. Ningún solape de chapa de tres espesores debe estar dentro de los 300 mm de distancia de cualquier otro solape de chapa de tres espesores o de la superficie interior de la virola de la carcasa. Las otras chapas que constituyen el fondo deben ir solapadas de acuerdo con el plano y los marcados de la chapa. Se debe hacer una comprobación para asegurar que el solape entre chapas marginales del fondo sobre las chapas anulares es ≥ 60 mm. Se debe hacer una comprobación para asegurar que el solape entre chapas es ≥ 5 veces el espesor de estas chapas. Cuando se especifica un fondo con soldadura a tope, las chapas deben ensamblarse y soldarse a tope de modo que se mantengan las tolerancias especificadas para la unión soldada. La elevación localizada de las chapas del fondo desde la superficie de la cimentación debe minimizarse por medio del control de las secuencias de soldeo, pero en cualquier caso, no debe exceder el 0,25% del diámetro del tanque, con un máximo de 100 mm. La elevación debe medirse a temperatura ambiente, excluyendo los efectos solares. Si se tiene que montar un anillo anular, sus chapas deben ensamblarse extremo con extremo y soldarse a tope con penetración completa antes de que se suelden a él las chapas del fondo contiguo y/o las chapas marginales. 16.7 Carcasa-fondo y carcasa 16.7.1 Tolerancias de montaje de la primera virola de la carcasa sobre fondo plano. Cuando se especifiquen chapas anulares, todos las soldaduras a tope anulares se deben realizar e inspeccionar antes de soldar la carcasa a las chapas anulares. Cuando no se especifiquen chapas anulares, el soldeo de las chapas de la carcasa a las chapas del fondo no debe comenzar hasta que se haya completado todo el soldeo de las chapas marginales del fondo. El montador debe asegurar que los métodos de montaje que se utilizan cumplen las tolerancias especificadas en el documento. El hueco máximo entre la virola del fondo y el anillo anular o las chapas del fondo no debe superar 3 mm. Después del ensamblaje y soldeo del la primera virola de la carcasa al fondo, a) el centro debe determinarse a partir de 3 diámetros medidos a 120º entre sí; b) el radio interior medido horizontalmente a la altura de 200 mm por encima del fondo de la carcasa debe estar dentro de los límites indicados en la tabla 24.

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Tabla 24 Límites de tolerancia en el radio interior del tanque Tolerancia

Puntos de medición

m

mm

número mínimo

R≤5

±5

6

5 < R ≤ 20

± 0,1% del radio

8

20 < R

± 20

Cada chapa

Radio R

NOTA − Las mediciones deberían hacerse alejadas de cualquier accesorio o abertura.

La distancia entre el exterior de la virola de la carcasa del fondo y el borde externo de la chapa anular o chapa del fondo debe ser conforme con el valor dado en el apartado 8.3.4. 16.7.2 Tolerancia sobre la geometría de la carcasa. La deformación local en la chapa completa en dirección vertical debe comprobarse con una regla de 1 m y en dirección horizontal con una plantilla de 1 m de longitud que coincida con el radio de diseño del tanque. La diferencia máxima entre el perfil de diseño y el perfil construido debe ser la que se indica en la tabla 25. Tabla 25 Diferencias máximas entre el perfil de diseño y el construido Espesor de chapa e mm

Diferencia

e ≤ 12,5

16

12,5 < e ≤ 25

13

25 < e

10

mm

16.7.3 Tolerancia vertical. La máxima desviación de la verticalidad de la parte alta de la carcasa respecto al fondo de la carcasa no debe exceder el menor de estos dos valores: bien 1/200 de la altura total o bien 50 mm. La tolerancia de 1/200 se debe aplicar a alturas de virola de la carcasa. Cualquier asentamiento del tanque observado durante la construcción debe registrarse. Las reparaciones de la cimentación deben llevarse a cabo si el asentamiento desigual supera los valores indicados en el apartado 16.2. 16.7.4 Tolerancias en la alineación de las chapas 16.7.4.1 Uniones verticales. La desalineación de chapas de la carcasa en uniones verticales no debe exceder los valores dados en la tabla 26.

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Tabla 26 Desalineaciones en uniones verticales Espesores de la chapa de la carcasa

Desalineación

e mm

mm

e≤8

18% de e

8 < e ≤ 15

1,5

15 < e ≤ 30

10% de e

30 < e

3

16.7.4.2 Uniones horizontales. Cuando la alineación entre los ejes neutros de las chapas se especifica en el plano, la desviación entre los ejes no debe exceder el 20% del espesor de la chapa superior, con un máximo de 3 mm. En todos los casos, el diámetro interior de la virola superior debe ser mayor o igual al diámetro interno de la virola inferior. Cuando el alineamiento entre la superficie interna de las chapas se especifica en el dibujo, la desviación entre la superficie de las chapas no debe exceder el 20% del espesor de la chapa superior, con un máximo de 3 mm. 16.7.5 Tolerancias de forma en uniones soldadas. Se debe emplear una plantilla para comprobar el perfil de las uniones soldadas. La deformación local en las uniones horizontales debe comprobarse utilizando una regla de 1 m con una escotadura para la soldadura. La deformación local en uniones verticales debe comprobarse utilizando una plantilla de 1 m con la forma del perfil de diseño del tanque con una escotadura para la soldadura. La tolerancia máxima ente el perfil de diseño y el perfil construido debe ser la que se indica en la tabla 27. Tabla 27 Tolerancias de forma en uniones soldadas Espesor de chapa

Tolerancia

e mm

mm

e ≤ 12,5

10

12,5 < e ≤ 25

8

25 < e

6

16.7.6 Anillos de refuerzo primarios y secundarios (vigas contra el viento). Los anillos de refuerzo primarios y secundarios (vigas contra el viento) deben ir soldadas sobre la carcasa de acuerdo con el apartado 9.3.1.11. Los componentes de los anillos de refuerzo primarios y secundarios (vigas contra el viento) deben ir montados y unidos mediante soldadura a tope de penetración completa.

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Cuando se empleen chapas de refuerzo o elementos adicionales para reforzar las aberturas (véase la figura 7), éstos deben ir soldados con una soldadura continua en las esquinas y a lo largo de cada lado. Estos componentes deben ir colocados sobre la carcasa para evitar la posibilidad de retención de agua. 16.8 Techos fijos 16.8.1 Generalidades. Los soportes temporales, orejetas de elevación y abrazaderas montadas en la parte alta del tanque o en el techo y que se utilizan para la instalación del techo, no deben causar daño o deformación permanente. Cualquiera que sea el tipo de techo que se tiene que montar, el método de construcción debe asegurar estabilidad completa durante el proceso de instalación. 16.8.2 Marco de apoyo. En el caso de un techo que contenga un marco de apoyo, deben tomarse todas las precauciones necesarias para evitar la torsión de las vigas de soporte y la rotación de la estructura en su conjunto empleando refuerzos anti-giratorios. El soldeo de elementos del marco de apoyo, cuando se requiera, debe realizarse por medio de soldadores cualificados. En el caso de montajes con pernos, las caras empernadas deben ser lisas y estar limpias. El apriete de pernos debe controlarse cuidadosamente. 16.8.3 Chapas del techo. Cuando se instalen chapas en techos con soldadura de solape, las caras de los elementos a soldar deben estar limpias para eliminar todo el óxido y la pintura, excepto en el caso de chapas prepintadas en las cuales se tuvo en cuenta la protección y se incluyó ésta en la cualificación del procedimiento de soldeo. Con el fin de evitar la acumulación de condensación, el orden correcto del solape de las chapas debe cumplirse, asegurando que la chapa inferior está colocada en lo alto de la chapa superior, salvo que se especifique de otro modo (véase el capítulo A.1). El montaje de chapas debe realizarse de tal manera que se distribuyan los pesos por igual para evitar el desequilibrio del techo. Cualquier soporte temporal debe dejarse en su sitio hasta la terminación del montaje. Cuando se instalen chapas en techos soldados a tope, las chapas deben tener sus bordes preparados para respetar el procedimiento de soldeo que tiene que usarse. Las conexiones del techo con la carcasa en techos cónicos sin anillo de esquina (véase la figura 6a)) deben estar hechos mediante procedimientos de soldadura a tope y deben examinarse del mismo modo que las soldaduras de la carcasa. Las conexiones del techo con la carcasa en techos cónicos con anillo de esquina (véase la figura 6b)) deben ir reforzadas de acuerdo, con el plano y las uniones soldadas deben ser solapadas o en ángulo. 16.8.4 Chapeado y estructura del techo. El chapeado del techo no debe ir soldado a la estructura del techo (véase el apartado 10.3.2) a menos que así se especifique (véase el capítulo A.1). 16.8.5 Techos frangibles. Cuando se requiera frangibilidad un techo fijo, debe aplicarse el anexo K. 16.9 Boquillas Las aberturas en la carcasa para alojar boquillas deben cortarse por medio mecánico o térmicamente. Todos los bordes del corte térmico deben esmerilarse. El espacio admisible en la raíz entre la boquilla y el borde de la chapa cortada debe estar conforme con el procedimiento de soldeo empleado. Todas las chapas de refuerzo deben tener al menos un orificio aterrajado a efectos de inspección.

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16.10

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Dispositivos de fijación externos

Las escaleras, y pasarelas instaladas en tanques deben estar de acuerdo con el apartado 13.11. Todas las soldaduras en ángulo deben ser continuas para evitar áreas de corrosión. Durante la construcción, debe asegurarse el movimiento libre de pasarelas de interconexión (véase el apartado 13.11.6). 16.11

Dispositivos de fijación internos

Todos los dispositivos de fijación internos deben ser compatibles con el producto que va a contenerse en el tanque y deben diseñarse y construirse de tal modo que eviten la posible retención del producto. Cuando las chapas de refuerzo están fijadas al fondo, éstas deben soldarse a la chapa del fondo por soldaduras continuas en ángulo. 16.12

Dispositivos de fijación temporal

16.12.1 Las instalaciones de acceso temporal deben montarse donde se consideren necesarias. Se deben usar tan pocas orejetas de montaje como sea posible. Los dispositivos de fijación temporal deben ir soldados por el mismo procedimiento que el empleado por los materiales a los que van sujetos (véase el apartado 18.7). 16.12.2 Cuando se retiren los dispositivos de fijación temporal de las chapas de la carcasa, el dispositivo debe cortarse a llama sobresaliendo de 3 mm a 6 mm de la superficie de la chapa, o en lugar de esto, la soldadura de sujeción debe debilitarse mediante esmerilado, desbastado con escoplo o con buril, teniendo cuidado de no dañar la chapa base y el dispositivo de fijación debe retirarse. Para chapas al carbono y al carbono manganeso con límite elástico ≥ 355 N/ mm2, se deben tomar precauciones especiales al retirar los dispositivos de fijación temporales (véase el apartado 18.7 y la tabla 29). 16.12.3 La marca resultante debe esmerilarse hasta obtener un perfil liso, asegurando que no se produce rebaje de la superficie de la chapa. NOTA − Después del esmerilado, la superficie debería comprobarse en relación a las grietas, en particular en chapas con límite elástico mínimo especificado mayor de 275 N/mm2 y de 20 mm espesor y superior. Si se presentara un rebaje de la superficie, se debería hacer referencia a la Norma EN 10163 como guía para una posible reparación.

17 APROBACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDEO Y DE SOLDADORES 17.1 Generalidades Toda soldadura, incluyendo las de reparación, las discontinuas o las de fijación, y todos los soldadores, deben estar aprobados mediante el soldeo y ensayo de probetas adecuadas de acuerdo con los apartados 17.2 a 17.5. En caso de protección previa de las chapas por la pintura que puede permanecer durante la operación de soldeo, la aprobación de los procedimientos de soldeo debe realizarse sobre chapas con esta pintura. Las siguientes condiciones deben ser tal como se indican en la Norma EN ISO 15607:2003, capítulo 3: − Especificación del Procedimiento de Soldeo preliminar; Preliminary Welding Procedure Specification (pWPS). − Especificación del Procedimiento de Soldeo; Welding Procedure Specification (WPS). − Registro de Aprobación del Procedimiento de Soldadura; Welding Procedure Approval Record (WPAR).

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17.2 Aprobación del procedimiento de soldeo 17.2.1 Generalidades. Si lo requiere el comprador, todos los WPSs y WPARs deben presentarse por el fabricante y/o montador para aprobación. Antes de emprender los ensayos de aprobación, el fabricante y/ o montador deben diseñar un pWPS, que debe ser conforme con la Norma EN 288-2. Las probetas para aprobación y sus dimensiones deben estar de acuerdo con la Norma EN ISO 15614-1:2004, capítulo 6. 17.2.2 Soldeo de probetas. Las probetas se deben soldar de acuerdo con la Norma EN ISO 15614-1:2004, apartado 6.3. 17.2.3 Examen y ensayo de probetas 17.2.3.1 La amplitud de los exámenes, localización y NDE (Ensayos No Destructivos, END) sobre probetas deben estar conformes con la Norma EN ISO 15614-1:2004, apartados 7.1 a 7.3. 17.2.3.2 Los ensayos destructivos deben realizarse de acuerdo con la Norma EN ISO 15614-1:2004, apartado 7.4 con las siguientes condiciones: a) el ensayo de la tracción en la unión debe fallar en el material de la chapa; b) los ensayos de choque no se requieren en aceros inoxidables; c) para aceros al carbono y al carbono manganeso, los ensayos de choque deben llevarse a cabo a la temperatura determinada tomada del apartado 6.1.6. Deben tomarse un juego de tres probetas de la soldadura y un juego de tres probetas del HAZ. Los valores mínimos de la energía de impacto deben ser: 27 J de media, con sólo uno menor de 27 J, pero no menor de 19 J. 17.2.3.3 Cuando se especifique (dependiendo del producto almacenado), la dureza en la soldadura y el HAZ de una probeta de acero al carbono o al carbono manganeso, fabricada de acuerdo con el apartado 17.3.1 debe ser < 350 HV 10. 17.3 Registro de Aprobación del Procedimiento de Soldadura (WPAR) 17.3.1 Preparación. El WPAR debe prepararse de acuerdo con la Norma EN ISO 15614-1:2004, capítulo 9. NOTA − Sin embargo, el WPAR propuesto al comprador puede aceptarse si se ha aprobado de acuerdo con otra norma y cuando su objeto y campo de aplicación esté conforme con los apartados 17.2, 17.3 y 17.4 de este documento.

17.3.2 Rango de aprobación. El rango de aprobación del WPAR debe estar de acuerdo con la Norma EN ISO 15614-1:2004, capítulo 8. Debe producirse una probeta para el soldeo de la primera virola de la carcasa a la chapa del fondo y el rango de aprobación debe ser: 0,8 e a 1,1 e donde e es el espesor de la virola de la carcasa

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17.4 Aprobación de soldadores y operadores de soldeo Los soldadores deben aprobarse conforme a la Norma EN 287-1. Los operarios de soldeo deben aprobarse de acuerdo con la Norma EN 1418. 17.5 Cupones de ensayo de control de producción 17.5.1 Soldaduras horizontales. No se deben requerir cupones de ensayo. 17.5.2 Soldaduras verticales 17.5.2.1 Se debe fabricar un cupón de ensayo por tanque cuando se suelden soldaduras verticales mediante un proceso de soldeo automático o semi-automático y el espesor de chapa supere 13 mm. Este cupón de ensayo debe fabricarse durante el soldeo de la virola del fondo V1, debe tener una anchura mínima de 300 mm y debe ser lo suficientemente grande como para evitar los efectos del calentamiento sobre sus propiedades mecánicas. Si el método de montaje es tal que el cupón de ensayo no puede colocarse en el extremo de una soldadura vertical, éste debe soldarse a una escuadra cercana. 17.5.2.2 Debe realizarse lo siguiente sobre cada cupón de ensayo: −

ensayos no destructivos para localizar la posición de las imperfecciones internas;

−

las probetas de ensayo mecánico deben tomarse de un área libre de imperfecciones de acuerdo con la Norma EN ISO 15614-1:2004, apartado 7.2 y el apartado 17.2.3 de este documento y deben obtenerse los valores especificados en el WPS.

18 SOLDEO 18.1 Generalidades Toda soldadura, incluyendo las de reparación, las discontinuas y las de fijación, deben realizarse de acuerdo con procedimientos de soldeo aprobados y por soldadores aprobados. Además de los requisitos del capítulo 17, deben observarse las siguientes reglas relacionadas con el soldeo, pertinentes a las condiciones especiales relativas a tanques de almacenamiento construidos en el emplazamiento. Todas las áreas soldadas deben estar limpias y libres de grasa, pintura, incrustaciones, etc. a menos que la pintura sea una imprimación aceptable para el soldeo. Las soldaduras deben ir marcadas con el número de identificación del soldador diariamente para todo trabajo terminado. Esta información debe registrarse en un plan general de soldeo. 18.2 Secuencias de soldeo El montador debe asegurar por métodos adecuados de montaje y secuencias de soldeo que la distorsión y contracción se mantienen reducidas al mínimo. 18.3 Soldeo de los fondos 18.3.1 Eliminación de recubrimientos. Cuando se aplica un sistema de recubrimiento a la cara inferior de las chapas del fondo, debe eliminarse en el área de uniones solapadas antes de proceder al soldeo.

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18.3.2 Chapas de anillos anulares. Todas las uniones deben ser soldaduras a tope por penetración completa (véase el apartado 8.2.3). Cuando se empleen bandas de refuerzo, no debe ser necesaria su retirada. 18.3.3 Chapas del fondo. Las uniones deben ser solapadas y con soldadas en ángulo o a tope por penetración completa (véanse los apartados 8.2.1 y 16.6). El soldeo manual (111) y semi automático (114, 131, 135 y 136) (véase la Norma ISO 4063) de soldaduras en ángulo debe realizarse con un mínimo de dos pasadas. Cuando se empleen fondos con soldadura a tope por penetración completa, la unión de las bandas de refuerzo a la chapa del fondo debe acordarse (véase el capítulo A.2). 18.4 Soldeo de la carcasa al fondo Los bordes de las soldaduras en ángulo no deben contener ningún rebaje inaceptable y el perfil de soldadura debe estar conforme con los requisitos que se dan en la tabla 32. Esto debe comprobarse empleando una plantilla u otros medios. 18.5 Soldeo de la carcasa Todas las uniones verticales y horizontales deben ser soldaduras a tope con penetración completa. El exceso de material de soldeo en las soldaduras internas debe reducirse al mínimo en tanques destinados a alojar un techo flotante o una tapa flotante. 18.6 Soldeo del techo Las chapas del techo deben soldarse con soldadura a tope o en ángulo tal como se especifica en los apartados 10.3.5 y 10.4.1. Las soldaduras deben ser estancas y no deben tener ningún exceso de metal de soldadura o rebajes en exceso de los especificados en la tabla 32. NOTA − En el caso específico en el cual se requiera frangibilidad del techo, véase el anexo K.

18.7 Soldaduras temporales Las soldaduras temporales usadas para posicionar partes durante el montaje deben efectuarse en total conformidad con un procedimiento de soldeo aprobado (véase el apartado 17.1.2). Los consumibles de soldeo deben ser los especificados en procedimientos de soldeo aprobados. El precalentamiento especificado y usado en el procedimiento de soldeo aprobado debe aplicarse también a soldaduras temporales. 18.8 Condiciones atmosféricas Cuando se suelde en condiciones climáticas húmedas, el montador debe asegurar que las áreas que van a soldarse están secas. La temperatura de secado no debe confundirse con el requisito de temperatura de precalentamiento. Cuando la temperatura del metal base esté por debajo de + 5 ºC, el material en ambas caras de la unión debe calentarse. Las estaciones de soldadura deben protegerse contra el exceso de ventilación debido al viento o a efectos de tiro.

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18.9 Precalentamiento Cuando se requiere precalentamiento, éste debe abarcar el espesor completo de las partes que se tienen que soldar hasta una distancia de cuatro veces el espesor de la chapa o bien 75 mm, según el valor más elevado de estos dos, en cualquier dirección antes de que comience el soldeo. Cada soldador u operador debe ser capaz de medir la temperatura de precalentamiento en todo momento. 18.10 Tratamiento térmico después del soldeo 18.10.1 Cuando los apartados 13.6.2 y 13.9 (véase la tabla 28) requieren un tratamiento térmico después del soldeo (PWHT) de subconjuntos en acero al carbono y al carbono manganeso, deben aplicarse los procedimientos especificados en los apartados 18.10.2 a 18.10.8. Tabla 28 Boquillas que tienen que seguir tratamiento térmico después del soldeo Espesor de la chapa de la carcasa

Diámetro de la boquilla

e

di

mm

mm

S275

≥ 25

> 300

S355

≥ 25

> 300

S420

≥ 20

Todos

Grado del material

18.10.2 Las temperaturas especificadas deben ser las temperaturas reales en cualquier parte del montaje y deben medirse con termopares fijados al montaje, a menos que pueda demostrarse que el tipo de horno usado siempre cumplirá el apartado 18.10. La temperatura de un número suficiente de puntos debe registrarse de forma continua y automática para asegurar que el conjunto del montaje que está siendo calentado está dentro del rango especificado. 18.10.3 La temperatura del horno no debe exceder 400 ºC en el momento en que el montaje es colocado dentro de él. 18.10.4 La tasa de calentamiento Th por encima de 400 ºC (en grados Celsius por hora) debe ser:

Th ≤

5500 con una tasa máxima de 220 ºC/ h, e

(23)

donde e

es el mayor espesor de chapa de la carcasa, en mm.

18.10.5 Durante el período de calentamiento, no debe haber variaciones en la temperatura a través del montaje que está siendo calentado mayores de 150 ºC, dentro de cualquier intervalo de longitud de 4 500 mm, y cuando se alcance la temperatura de mantenimiento, la temperatura a través del montaje debe estar dentro del rango 550 ºC a 600 ºC. 18.10.6 En los períodos de calentamiento y mantenimiento, la atmósfera del horno debe estar suficientemente controlada como para evitar una excesiva oxidación de la superficie. No debe existir choque directo de la llama sobre el montaje.

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18.10.7 Cuando el montaje haya alcanzado una temperatura uniforme tal como se especifica en el apartado 18.10.5, la temperatura debe mantenerse constante por un período en minutos igual a e, el espesor en milímetros de la chapa de mayor espesor, con un mínimo de 30 min. 18.10.8 El montaje debe enfriarse en el horno hasta 400 ºC con una tasa de enfriamiento Tc (en grados Celsius por hora).

Tc ≤

5500 con una tasa máxima de 220 ºC/h, e

(24)

donde e es el mayor espesor de chapa de la carcasa, en mm. NOTA − Por debajo de 400 ºC, el montaje puede enfriarse en aire en calma.

18.11 Soldeo de reparación

Todos los defectos, además de los requisitos mínimos especificados en el apartado 19.11, deben eliminarse por esmerilado, desbastado con escoplo o con buril en una o ambas caras de la unión, según se requiera y deben volverse a soldar empleando un procedimiento de soldeo aprobado. Solamente se deben realizar los recortes necesarios de las uniones para eliminar los defectos. Todas las reparaciones que se realizan por no conformidad con el apartado 19.11 deben examinarse al 100% radiográficamente o por ultrasonidos a menos que se elimine la costura completa y se vuelva a soldar, en cuyo caso se debe mantener el porcentaje de inspección de soldeo original. 19 ENSAYO E INSPECCIÓN 19.1 Generalidades

Todos los Exámenes y Ensayos No Destructivos (NDE & NDT) requeridos por este documento deben ser responsabilidad del fabricante o del montador. Deben llevarse a cabo por una unidad u organización NDE independiente de los departamentos de producción del fabricante o montador tal como se define el apartado 3.1. Con la excepción del párrafo anterior, el montador debe tener la autoridad para autorizar a un miembro entrenado y con experiencia de la plantilla de montaje a realizar el examen visual durante el montaje. En este caso, se debe dar autoridad delegada por escrito e incluirla con los informes. Se debe permitir a los inspectores del comprador libre acceso a los lugares de fabricación o instalación en cualquier fase de la construcción para que puedan comprobar por sí mismos la calidad de la inspección que se está ejerciendo y que las instrucciones de fabricación e instalación se están siguiendo. En la medida de lo posible, estas intenciones deben planearse y realizarse evitando provocar retrasos o interferencias con la fabricación o instalación. 19.2 Calificación del personal de NDT

El personal de NDT debe poseer una cualificación correspondiente al menos al nivel del trabajo que se requiere que realicen. Esta cualificación debe estar certificada conforme a la Norma EN 473. El fabricante/montador o su subcontratista elegido deben probar la validez de la cualificación del personal de NDT. En el caso de NDT subcontratados, la responsabilidad frente al comprador debe permanecer siendo del fabricante/montador.

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19.3 Procedimientos de ensayo

Para cada uno de los procedimientos de ensayo implementados, deben suministrarse los documentos del procedimiento descriptivos de los métodos y técnicas elegidas para los ensayos (véase el capítulo A.3). Cada documento de procedimiento debe indicar: a) el objeto y campo de aplicación del procedimiento; b) las condiciones operativas: − tipo de equipo empleado; − tipo y características de los productos consumibles; − parámetros de ensayo (duración, temperatura, etc.); − condiciones para leer los resultados (luz, etc.); − normas de seguridad aplicables. 19.4 Tipo de inspecciones y exámenes 19.4.1 Inspección de materiales. Debe ser responsabilidad del fabricante/montador asegurar que los productos se han inspeccionado de acuerdo con las normas del material y cualquier otro requisito especificado y que los resultados son conformes con los requisitos de este documento.

Los documentos de inspección del material deben suministrarse antes de que comience la inspección en el emplazamiento de la construcción (véase el capítulo A.3). Debe ser posible para el inspector identificar los materiales empleados en todo momento. 19.4.2 Examen de los bordes a soldar y de las preparaciones de las uniones. Todos los bordes que tienen que soldarse y todas las preparaciones de unión deben ser examinadas visualmente de acuerdo con la Norma EN 970.

Los exámenes visuales están destinados a detectar la presencia de cualquier imperfección en los bordes de la chapa y asegurar la calidad del montaje. Deben incluir la verificación de la geometría de la preparación efectuada (distancia entre chapas, chaflanes, alineación o deformaciones locales, etc.) y la limpieza de las partes que tienen que soldarse. Las áreas que tienen que cubrirse incluyen el fondo, el fondo con la carcasa, las chapas de la carcasa, el techo con la carcasa, el techo, las boquillas, el techo reforzado, los anillos de refuerzo (vigas contra viento) y los elementos de refuerzo. Cuando se fabrican boquillas de carcasa a partir de chapa de acero al carbono y al carbono manganeso de espesor ≥ 25 mm, debe hacerse un examen por ultrasonidos en busca de laminaciones en la chapa de la boquilla en la zona de la soldadura de la boquilla a la carcasa, sobre un área de anchura igual a 2,5 veces el espesor de la chapa sobre la cual se va a soldar la boquilla. Este examen no debe ser necesario si se utilizan piezas forjadas para las boquillas. 19.4.3 Examen visual. Se debe efectuar un examen visual conforme a la Norma EN 970 para comprobar las pasadas de soldadura, formas y dimensiones y detectar imperfecciones de superficie, tanto en soldaduras como sobre las chapas, boquillas y todos los accesorios sobre el tanque durante su fabricación y montaje.

Debe preceder a cualquier otro examen o ensayo no destructivo. 19.4.4 Tipo y alcance del examen y ensayo de las soldaduras. El tipo y alcance del examen de las soldaduras debe depender del tipo de montaje, su ubicación y los materiales empleados, y debe seguirse la tabla 29, complementada con las tablas 30 y 31.

El inspector debe elegir las posiciones.

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Tabla 29 Tipo y alcance de los exámenes de soldaduras y ensayos para aceros inoxidables, al carbono y al carbono manganeso Parte del tanque

Examen visual

Ensayo por líquidos penetrantes

Examen con partículas magnéticas

Ensayo en caja de vacío

Examen con agua jabonosa

Examen por radiografía (19.9) o ultrasonidos

(19.4)

(19.6)

(19.7)

(19.5)

(19.8)

(19.10)

%

%

%

%

%

%

Soldadura a tope

100

100

100 a

ó

100 a

Soldadura en ángulob

100

100

100 a

ó

100 a

Chapas anulares del fondo

Soldadura a tope en junta radial

100

100

ó

100

ó

100

Unión fondo a carcasa

Soldadura en ángulo

100e

100 f

ó

100 e

ó

100 e

Carcasa

Soldadura a tope

100

Unión techo a carcasa

Soldadura en ángulo

100

100 h

ó

100 h

ó

100 h

Soldadura a tope

100

100 h

ó

100 h

ó

100 h

Soldadura en ángulob

100

100 h

ó

100 h

ó

100 h

Soldadura a tope

100

100 h

ó

100 h

ó

100 h

Chapas del fondo

Techo

Tipo de montaje

c

ó

yd

100 g tablas 30 y 31

a

Realizado cuando no sea posible realizar el ensayo en caja de vacío.

b

Las soldaduras en ángulo incluyen soldaduras que conectan chapas solapadas.

c

Examen radiográfico con una película de 400 mm de longitud total desde el borde externo de la chapa anular o examen por ultrasonidos sobre la longitud total, una unión de cada cuatro.

d

Para acero con límite elástico ≥ 355 N/mm2 y espesor > 10 mm, examen radiográfico con una película de 400 mm de longitud total desde el borde exterior de la chapa anular o examen por ultrasonidos sobre la longitud total, una unión de cada dos.

e

En ambas caras.

f

Para acero con límite elástico < 355 N/mm2 y espesor ≤ 30 mm, sólo en el interior.

g

Para acero con límite elástico < 355 N/mm2 y espesor ≤ 30 mm, sólo en el interior.

h

Una cara.

(Continúa)

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Tabla 29 (Continuación) Tipo y alcance de los exámenes de soldaduras y ensayos para aceros inoxidables, al carbono y al carbono manganeso Parte del tanque

Boquillas en carcasa o fondo y boquillas en techo donde la presión de diseño > 60 mbar (manométrica)

Boquilla a carcasa o inserto y boquilla con chapa de refuerzo

Tipo de montaje

Examen visual

Ensayo en caja de vacío

Ensayo de penetración

Examen con partículas magnéticas

Examen con agua jabonosa

Ensayo por radiográfico (19.9) o ultrasonidos

(19.4)

(19.5)

(19.6)

(19.7)

(19.8)

(19.10)

%

%

%

%

%

%

Soldadura longitudinal

100i

100

Brida con garganta soldada al tubo dn ≥ 100 mm

100i

10

Brida con garganta soldada al tubo dn < 100 m

100h i

100 h ó 100 h

Brida deslizable de tubería, soldadura en ángulo

100i

100 ó 100

Boquilla a carcasa o soldadura del inserto

100i

100 ó 100

Boquilla a chapa de refuerzo

100i

100 ó 100

Chapa de refuerzo a carcasa

100i

Chapa de inserto a carcasa

100

h

Una cara.

i

Después del tratamiento térmico después del soldeo del subconjunto, si se requiere.

100 100

(Continúa)

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Tabla 29 (Fin) Tipo y alcance de los exámenes de soldaduras y ensayos para aceros inoxidables, al carbono y al carbono manganeso Parte del tanque

Boquilla con puerta de limpieza con chapa del fondo

Tipo de montaje

Examen visual

Ensayo por líquidos penetrantes

Examen con partículas magnéticas

Ensayo en caja de vacío

Examen con agua jabonosa

Examen por radiográfico (19.9) o con ultrasonidos

(19.4)

(19.6)

(19.7)

(19.5)

(19.8)

(19.10)

%

%

%

%

%

%

Soldadura a tope en el fondo

100i

Otros distintos de refuerzo

100i

Soldadura longitudinal

100

100

Brida con garganta soldada a tubo, soldadura a tope

100

100

Brida deslizable a tubo, soldadura en ángulo

100

100

Soldadura en ángulo de la boquilla al techo

100

100

Escuadra temporal

Después de retirada la escuadra

100

100 k

ó

100 k

Escuadra permanente y chapas de relleno

Soldadura en ángulo

100

100 k ó

100 k

Principales soldaduras a tope en anillos de refuerzo

100

Soldadura en ángulo a la carcasa

100

100 k

100 k

Boquilla en techo donde la presión de diseño ≤ 60 mbar

Anillos de refuerzo (vigas contra el viento)

100 100i

100j

ó

ó

i

Después del tratamiento térmico después del soldeo del subconjunto, si se requiere.

j

Después de la primera pasada.

k

Para acero con límite elástico ≥ 355 N/mm2.

100

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Tabla 30 Alcance del examen radiográfico y por ultrasonidos de soldaduras sobre chapas de carcasa en acero inoxidable, al carbono y al carbono manganeso Tipo de examen

Chapa Límite elástico

Espesor

N/mm2

mm

Soldaduras V1

1)

Vr

2)

Junta en T

Horizontal

e %

%

%3)

%

Radiográfico

5

1

25

1

Radiográfico o por Ultrasonidos 4)

10

5

50

2

> 30

Radiográfico o por Ultrasonidos 4)

20

10

100

2

≤ 13

Radiográfico

10

5

25

1

Radiográfico o por Ultrasonidos 4)

20

10

50

2

Por Ultrasonidos 4)

50

20

100

5

≤ 13 > 13 a

< 355

30

> 13 ≥ 355

a 30 > 30

1) V1 es la soldadura vertical en la primera virola de la carcasa (virola del fondo). 2) Vr son las soldaduras verticales en las virolas restantes. 3) El 50% de estos porcentajes tomados con una película de 400 mm colocada horizontalmente y el 50% con una película colocada verticalmente. 4) Examen por ultrasonidos obligatorio por encima de 20 mm de espesor, en procesos de soldeo semi automático. NOTA 1 − Además de estos exámenes, debe haber al menos un examen como se indica a continuación: a)

para cada proceso de soldadura en la primera unión vertical/ horizontal;

b)

para cada soldador u operador de soldadura;

c)

en el cambio de soldadura manual a automática (comienzo vertical V1).

NOTA 2 − Cuando se utilice radiografía, una única película puede cubrir más de una de estas comprobaciones.

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Tabla 31 Alcance del examen radiográfico y ensayo de líquidos penetrantes en soldaduras sobre chapas de carcasa en acero inoxidable Espesor de chapa

Tipo de examen o ensayo

Soldaduras V1

1)

Vr

2)

Junta en T

Horizontal

e mm

%

%

%3)

%

≤8

Radiográfico

1

1

1

1

> 8 a 13

Radiográfico

5

1

5

1

> 13

Radiográfico

5

2

10

2

Todos los espesores

Líquidos Penetrantes

10

10

10

10

1)

V1 es la soldadura vertical en la primera virola de la carcasa (virola del fondo).

2)

Vr son las soldaduras verticales en las virolas restantes.

3)

El 50% de estos porcentajes tomados con una película de 400 mm colocada horizontalmente y el 50% con una película colocada verticalmente.

NOTA 1 − Además de estos exámenes, debe haber al menos un examen como se indica a continuación: a) para cada proceso de soldadura en la primera unión vertical/ horizontal; b) para cada soldador u operador de soldadura; c) en el cambio de soldadura manual a automática (comienzo vertical V1). NOTA 2 − Cuando se utilice radiografía, una única película puede cubrir más de una de estas comprobaciones.

19.4.5 Exámenes adicionales si se detectan imperfecciones 19.4.5.1 Generalidades. Si se encuentran imperfecciones fuera de los límites aceptables deben realizarse exámenes adicionales. 19.4.5.2 Soldadura automática. Se debe sacar una película más o debe realizarse 1 m de examen por ultrasonidos, por cada lado del área original, véase la figura 19. Si se rechaza una de estas películas adicionales o exámenes por ultrasonidos, entonces debe hacerse un examen completo de la producción diaria de la máquina en cuestión. 19.4.5.3 Soldeo manual. Se debe sacar una película más o debe realizarse 1 m de examen por ultrasonidos, por cada lado del área original, véase la figura 19. Si se rechaza una de estas películas adicionales o exámenes por ultrasonidos, entonces debe hacerse un examen completo de la producción diaria del soldador en cuestión.

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Fig. 19 − Exámenes adicionales de soldaduras defectuosas

19.5 Ensayo en caja de vacío El ensayo de las soldaduras entre las chapas del fondo debe realizarse utilizando una caja de vacío de acuerdo con la Norma EN 1593 y agua jabonosa. Las chapas deben estar limpias y las soldaduras deben desengrasarse y estar libres de cualquier escoria o incrustación que pudiera afectar a la calidad del ensayo. La caja de vacío debe ser del tamaño y forma adecuados para el ensayo. El sistema de bombeo empleado debe garantizar una presión manométrica mínima de − 300 mbar (− 30 kPa). El agua jabonosa que se emplea debe tener: −

alto poder de humidificación;

−

baja viscosidad;

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−

baja tensión superficial;

−

alto poder de generar espuma.

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19.6 Ensayo de líquidos penetrantes Se debe realizar un ensayo de líquidos penetrantes de acuerdo con la Norma 571-1. Todos los productos penetrantes empleados durante un ensayo concreto deben ser compatibles. El fabricante/montador debe asegurar que no hay riesgo de que los productos contaminen los elementos que se están ensayando y los productos que se tienen que almacenar. El fabricante/montador debe estar en posesión de todos los elementos necesarios entregados por los fabricantes de los productos del ensayo para permitirles establecer procedimientos que definan métodos de trabajo para el ensayo y detección de cualquier imperfección. Debe especificarse la calidad de superficie requerida para permitir hacer interpretaciones correctas. 19.7 Examen con partículas magnéticas El examen con partículas magnéticas debe realizarse de acuerdo con la Norma EN 1290. El método de magnetización empleado no debe incluir alimentación de corriente sobre la pieza. Se debe emplear un electroimán móvil con el cual la pieza inspeccionada forme un circuito magnético cerrado. El procedimiento y el equipo usados en el examen y los métodos empleados con el propósito de eliminar defectos deben especificarse en un documento a disposición del comprador o del inspector. El procedimiento debe indicar la calidad superficial requerida para permitir realizar una interpretación correcta. NOTA − Debería evitarse el polvo sobre superficies sin mecanizar.

19.8 Examen con burbujas de jabón 19.8.1 Chapas de refuerzo. Después una humidificación adecuada de las soldaduras de las chapas de refuerzo con agua jabonosa especificada en el apartado 19.5, se debe introducir aire a una presión manométrica de 300 mbar (30 kPa) a través del agujero roscado previsto para este fin. El tiempo de mantenimiento no debe ser menor de 30 s. Tras el examen, debe sellarse el agujero roscado. 19.8.2 Techo fijo y techo a carcasa. Durante el ensayo de presión neumática del techo, las soldaduras en ángulo externas deben estar humidificadas con agua jabonosa tal como se especifica en el apartado 19.5. La presión debe mantenerse durante el examen. 19.8.3 Carcasa con fondo con soldadura en ángulo doble. Para chapas de carcasa de espesor mayor de 30 mm, soldadas con soldadura en ángulo doble al fondo, debe introducirse aire a una presión manométrica de 300 mbar (30 kPa) en el espacio entre las soldaduras y debe mantenerse durante el examen. Debe aplicarse el agua jabonosa especificada en el apartado 19.5 por medio de un cepillo o pulverizador sobre las soldaduras. Después del examen, deben sellarse los agujeros roscados.

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19.9 Examen radiográfico 19.9.1 Procedimiento general. Se debe realizar un examen radiográfico de acuerdo con la Norma EN 1435. El fabricante/montador y su personal cualificado deben atenerse a la reglamentación de seguridad vigente al llevar a cabo exámenes radiográficos en su fábrica o en el emplazamiento de la instalación. La fuente de radiación debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2) entre el fabricante y el comprador y/o el organismo de inspección y debe depender de los espesores y áreas de material que tiene que examinarse. La técnica radiográfica empleada en el examen de soldaduras en aceros al carbono y al carbono manganeso debe ser conforme con la Norma EN 444. Para aceros al carbono y al carbono manganeso con límite elástico < 355 N/mm2, la clase radiográfica debe ser A. Para aceros al carbono y al carbono manganeso con límite elástico ≥ 355 N/mm2, la clase radiográfica debe ser B. La longitud de una película radiográfica debe ser 400 mm. Se debe permitir el uso de películas estrechas con tal de que una banda de 10 mm de material base, libre de cualquier inscripción de marcado de la película, se encuentre visible en alguno de los lados del cordón de soldadura. El Indicador de Calidad de Imagen (IQI) debe ser conforme con la Norma EN 462-1 o EN 462-2. Deben marcarse cuidadosamente las películas de la soldadura. Las marcas identificativas y las posiciones deben mostrarse en un plano, junto con la identidad de los soldadores y operadores de soldeo que han participado. Cada película debe estar marcada con la referencia del tanque y su posición en el tanque. NOTA − Para una soldadura hecha en varias pasadas por diferentes soldadores, es habitualmente aceptable que una radiografía tomada en un punto cualquiera sirva como control para todos los soldadores participantes.

19.9.2 Almacenamiento de películas. Las películas deben guardarse en un almacén para que puedan interpretarse durante un período mínimo de 5 años bien por parte del fabricante/ instalador, bien por parte del comprador, según esté especificado en el pedido. 19.10 Examen por ultrasonidos El examen por ultrasonidos debe realizarse de acuerdo con la Norma EN 1714. 19.11 Criterios de aceptación 19.11.1 Criterios de aceptación de imperfecciones. Los criterios de aceptación de imperfecciones para varias partes del tanque deben estar conformes con la tabla 32. Deben usarse las designaciones de imperfecciones dadas en la Norma EN ISO 6520-1. Deben repararse conforme al apartado 18.11 las áreas que se encuentren fuera de estos límites.

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Tabla 32 Criterios de aceptación de imperfecciones Norma de Referencia ISO 6520-1

Designación de la imperfección

100

Grietas

101

Grieta longitudinal

102

Grieta transversal

104

Grieta crateriforme

2011

2012

Poro de gas

Porosidad uniformemente distribuida

Soldaduras

Límites de imperfecciones

Todas

No permitida

Todas

No permitida

Soldaduras a tope en la carcasa

z Área porosa ≤ 1%

Soldaduras de la carcasa con el fondo

Poro único-soldadura a tope d ≤ 0,3 s

Soldaduras de la boquilla sobre carcasa y fondo

Poro único-soldadura en ángulo d ≤ 0,3 a Con d máximo 3 mm z Área porosa ≤ 2%

Techo y estructura del techo

Poro único-soldadura a tope d ≤ 0,4 s

Boquillas del techo

Poro único-soldadura en ángulo d ≤ 0,4 a Con d máximo 4 mm

2013

Porosidad Localizada (acumulada)

Soldaduras a tope en la carcasa

z Área porosa ≤ 4%

Soldaduras de la carcasa con el fondo

Poro único-soldadura a tope d ≤ 0,3 s

Soldaduras de la boquilla sobre carcasa y fondo

Poro único-soldadura en ángulo d ≤ 0,3 a Con d máximo 2 mm z Área porosa ≤ 8%

Techo y estructura del techo

Poro único-soldadura a tope d ≤ 0,4 s

Boquillas del techo

Poro único-soldadura en ángulo d ≤ 0,4 a Con d máximo 3 mm (Continúa)

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Tabla 32 (Continúa) Criterios de aceptación de imperfecciones Norma de Referencia ISO 6520-1

2015

2016

Designación de la imperfección

Rechupe alargado

Soldaduras

Soldaduras a tope en la carcasa Soldaduras de la carcasa con el fondo Soldaduras de la boquilla sobre carcasa y fondo

Agujero de gusano Techo y estructura del techo Boquillas del techo

2017

Poro superficial

Todas

2024

Tubo en cráter

Todas Soldaduras a tope en la carcasa Soldaduras de la carcasa con el fondo Soldaduras de la boquilla sobre carcasa y fondo

300

Inclusión sólida Techo y estructura del techo Boquillas del techo

3041 3042 401

402

−

Inclusión de tungsteno Inclusión de cobre Falta de fusión Falta de penetración (penetración incompleta) Mal encaje de soldaduras en ángulo

Límites de imperfecciones

Imperfecciones largas no permitidas Imperfecciones cortas-soldadura a tope h ≤ 0,3 s Imperfecciones cortas-soldadura en ángulo h ≤ 0,3 a Con h máximo 2 mm Imperfecciones largas no permitidas Imperfecciones cortas-soldadura a tope h ≤ 0,4 s Imperfecciones cortas-soldadura en ángulo h ≤ 0,4 a Con h máximo 3 mm Poro único-soldadura a tope d ≤ 0,3 s Poro único-soldadura en ángulo d ≤ 0,3 a Con d máximo 3 mm No permitido Imperfecciones largas no permitidas Imperfecciones cortas-soldadura a tope h ≤ 0,3 s Imperfecciones cortas-soldadura en ángulo h ≤ 0,3 a Con h máximo 2 mm Imperfecciones largas no permitidas Imperfecciones cortas-soldadura a tope h ≤ 0,4 s Imperfecciones cortas-soldadura en ángulo h ≤ 0,4 a Con h máximo 3 mm

Todas

No permitido

Todas Soldaduras a tope en carcasa Soldaduras a tope en anillos de refuerzo

No permitido No permitido

Boquillas de carcasa

Imperfecciones largas no permitidas Imperfecciones cortas h ≤ 0,1 s, máx. 1,5 mm

Todas

h ≤ 0,5 mm + 0,2 a, máximo 3 mm (Continúa)

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Tabla 32 (Continuación) Criterios de aceptación de imperfecciones Norma de Referencia ISO 6520-1

Designación de la imperfección

Soldaduras

Límites de imperfecciones

5011

Rebaje continuo

Todas

No permitido

5012

Rebaje intermitente

5013

Hendidura de contracción

502

503

−

10% de e con 0,5 mm máximo para soldaduras verticales Todas

10% de e con 1 mm máximo para soldaduras horizontales Se requiere transición suave

Metal de soldadura en exceso

Soldadura interna de la carcasa con techo flotante o tapa flotante

h ≤ 1 mm + 0,1 b, máximo 5 mm

Otras soldaduras

h ≤ 1 mm + 0,15 b, máximo 7 mm

Convexidad excesiva

Boquillas sobre la carcasa

h ≤ 1 mm + 0,1 b, máximo 3 mm

Carcasa en el fondo

h ≤ 1 mm + 0,1 b, máximo 3 mm

Otras soldaduras

h ≤ 1 mm + 0,15 b, máximo 4 mm

Boquillas sobre la carcasa

No permitido

Carcasa en el fondo

No permitido

Otras soldaduras

Imperfecciones largas no permitidas

Soldadura en ángulo con espesor de cuello menor que el valor nominal

Imperfecciones cortas h ≤ 0,3 mm + 0,1 a máximo 1 mm

504

Penetración excesiva

Todas

506

Solape

Todas las carcasas

507

Desajuste lineal

509

Pandeo

511

Ranura con llenado incompleto

h ≤ 1 mm + 0,3 b, máximo 3 mm No permitido Véanse los apartados 16.1.6 y 16.7

Soldaduras a tope en boquillas

h ≤ 0,5 e, máximo 2 mm

Obra de acero estructural

h ≤ 0,15 e, máximo 4 mm Imperfecciones largas no permitidas

Todas

Imperfecciones cortas h ≤ 0,1 e máximo 1 mm

Asimetría excesiva de las soldaduras en ángulo

Todas

h ≤ 2 mm + 0,15 a,

515

Concavidad de la raíz

Todas

10% de e con 1 mm máximo

516

Porosidad de la raíz

Todas

No permitido

517

Mal reinicio

Todas

No permitido

512

(Continúa)

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Tabla 32 Criterios de aceptación de imperfecciones (Fin) Norma de Referencia ISO 6520-1

Designación de la imperfección

Soldaduras

Límites de imperfecciones

601

Destello disperso o cebado del arco

Todas

No permitido en acero inoxidable o al carbono con límite de elasticidad ≥ 355 N/mm2

602

Salpicaduras

Todas

Debe eliminarse (véase el anexo R)

603

Superficie desgarrada

No permitido

604

Marca de esmerilado

Véase el apartado 19.11.2

605

Marca de desbastado

Véase el apartado 19.11.2

606

Reducción por reposo excesivo

Véase el apartado 19.11.2

a : espesor nominal del cuello de la soldadura en ángulo

b : anchura del refuerzo de soldadura

d : diámetro del poro

e : espesor del metal base

h : dimensión (anchura o altura) de la imperfección

l : longitud de la imperfección

s : espesor nominal de la soldadura a tope o, en el caso de penetración parcial, la profundidad de penetración prescrita

z : suma del área proyectada Imperfecciones largas: una o más imperfecciones de longitud total mayor de 25 mm en cualquier longitud de 100 mm de soldadura o un mínimo del 25% de la longitud de la soldadura para una soldadura menor de 100 mm. Imperfecciones cortas: una o más imperfecciones de longitud total no mayor de 25 mm en cualesquier longitud de 100 mm soldadura o un mínimo de 25% de la longitud de la soldadura para una soldadura menor de 100 mm Los rebajes intermitentes se definen como la suma de rebajes que no deben superar 200 mm en 2 m de longitud.

19.11.2 Reducción de espesor aceptable tras el rectificado. Si el rectificado es aceptable, el defecto debe eliminarse en su totalidad y la superficie debe comprobarse mediante un examen o ensayo adicional. Cualquier reducción de espesor por debajo de la definida en el apartado 9.2.2 no debe permitirse. Sin embargo, un adelgazamiento local del espesor debe permitirse siempre que se satisfagan las siguientes dos condiciones: −

el espesor final de la chapa no debe ser menor de 95% del espesor de la chapa determinado de acuerdo con el apartado 9.2.2 sobre un área de 6e por 6e y debe existir una transición suave hacia la superficie no afectada;

−

la distancia entre dos áreas cualesquiera afectadas por el adelgazamiento debe ser al menos igual al diámetro del círculo que circunscribe el área más grande.

19.12

Comprobación dimensional

Además de las comprobaciones en el taller relativas a las dimensiones internas de partes prefabricadas y las comprobaciones requeridas en los apartados 16.6, 16.7 y 16.8, el montador o inspector deben comprobar, como mínimo, lo siguiente: −

orientaciones generales del tanque;

−

principales dimensiones del tanque;

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−

pendiente del techo;

−

posiciones de las boquillas (orientación, inclinación, etc.);

−

caras de unión de las bridas;

−

verticalidad del tubo de nivel una vez montado;

−

ubicación y conformidad de los accesorios para montar dispositivos de seguridad;

−

curvatura de la pared y ausencia de cualquier área plana.

19.13 Ensayos hidrostáticos y neumáticos 19.13.1 Generalidades. Todos los tanques deben pasar por un ensayo hidrostático. Aparte de casos excepcionales sujetos a acuerdo entre el comprador y el montador (véase el capítulo A.2), se debe usar agua para el ensayo hidrostático. No debe realizarse el ensayo hidrostático hasta que se haya terminado todo el soldeo y todos los accesorios soldados a la carcasa y al fondo del tanque estén colocados en su sitio. Salvo acuerdo distinto (véase el capítulo A.2), el ensayo debe realizarse previamente al pintado. 19.13.2 Nivel de líquido en el ensayo hidrostático. Para todos los tanques, el nivel de líquido hidrostático en el ensayo debe ser igual a los niveles de líquido de diseño especificados en los apartados 9.1.3 y 9.2.1. 19.13.3 Presión de ensayo neumática. Para tanques de techo fijo, la presión de ensayo neumática aplicada al espacio de vapor durante el ensayo hidrostático debe ser pt tal como se indica en el apartado 9.2.2. Esto no debe aplicarse a tanques con respiraderos libres. 19.13.4 Condiciones de realización. Antes de comenzar el ensayo, el tanque debe limpiarse y cualquier proyección o escoria desprendida de las soldaduras y todos los materiales, objetos o instalaciones temporales empleadas durante su construcción deben retirarse. Para los ensayos, el montador debe instalar, en el techo o sobre una de las boquillas del techo, un sistema de seguridad con capacidad suficiente de modo que las presiones y las presiones negativas en exceso no superen las calculadas y utilizadas en el diseño del tanque. Debe instalarse un indicador de columna de agua en el techo del tanque. Se debe emplear agua limpia para realizar el ensayo. Cuando resulte imposible el emplear agua limpia, se debe emplear otro agua con el acuerdo del comprador (véase el capítulo A.2). NOTA − Se puede utilizar un inhibidor de corrosión.

En todos lo casos, el uso de agua salobre o de mar debe reducirse al mínimo y se debe prever el aclarado con agua limpia después del ensayo. En el caso de un tanque de acero inoxidable, o un tanque con componentes en acero inoxidable (por ejemplo, tapa flotante), la calidad del agua debe comprobarse y el contenido en ión de cloro (Cl-) no debe superar 0,0025%. Si la temperatura ambiente es igual o menor que 0 ºC, el montador debe asegurarse de que se toman las medidas necesarias para evitar la congelación.

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19.13.5 Examen durante el llenado 19.13.5.1 Comprobación del nivel periférico. Antes del llenado, con el fin de comprobar cualquier asentamiento o movimiento en la cimentación durante el ensayo, el montador debe colocar los siguientes indicadores sobre la superficie exterior del tanque: − cuatro indicadores para tanques de diámetro ≤ 10 m; − ocho indicadores para tanques con un diámetro mayor. Cuando el asentamiento de la cimentación no se conozca, el instalador debe usar indicadores que permanezcan visibles después de pintarse el tanque. Las alturas de estos identificadores en relación con una referencia fija debe anotarse antes de que comience el llenado y en adelante, con tanta frecuencia como sea necesario, pero como mínimo cuando el tanque está medio lleno, tres cuartos lleno y lleno. 19.13.5.2 Inspección del nivel de la superficie del fondo. Antes del llenado, el montador debe inspeccionar y registrar el contorno del fondo del tanque para determinar cualquier deformación que pudiera suceder debido al peso del agua. Las dimensiones deben obtenerse bien mediante una inspección de superficie tomando como referencia un punto fijo exterior o por medio de dimensiones tomadas con respecto a boquillas en el techo usadas a tal efecto. Además, para comprobar cualquier asentamiento o movimiento en la cimentación durante el ensayo, el montador debe inspeccionar el nivel del fondo antes del ensayo hidrostático en las siguientes posiciones: −

para tanques con diámetro ≤ 10 m, sobre 3 radios a 0º, 120º y 240º, la inspección de nivel debe realizarse en un tercio y dos tercios de cada radio y en el centro;

−

para tanques con diámetro > 10 m, sobre 6 radios a 0º, 60º, 120º, 180º, 240º y 300º, la inspección de nivel debe realizarse en un tercio y dos tercios de cada radio y en el centro.

19.13.6 Llenado. La tasa de llenado debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2) entre el montador y el comprador y debe tomar en consideración las dimensiones del tanque, las condiciones del terreno, el estudio geotécnico y la disponibilidad de agua. La carga total de agua debe mantenerse al menos 24 h, y durante el ensayo el montador debe efectuar la inspección visual de las soldaduras y comprobar la forma del tanque. Si se descubriera una fuga, el nivel de agua debe disminuirse hasta aproximadamente 300 mm por debajo de la posición de la imperfección antes de que se lleven a cabo las reparaciones. Después de la reparación y ensayo según los requisitos originales, el nivel de agua debe devolverse al nivel del ensayo original. Mientras la carga se mantiene, las comprobaciones de nivel deben llevarse a cabo al menos cada 12 h y, para tanques con sistema de anclaje, éste debe ajustarse. No debe haber hundimiento significativo de la cimentación ni de la carcasa, más allá de los descensos previstos en los diseños. 19.13.7 Comprobación y ensayo del techo (sobrepresión). Debe realizarse lo siguiente durante el ensayo hidrostático del tanque. Todas las costuras en la carcasa y el techo por encima del nivel de agua en el ensayo deben inspeccionarse. Todas las aberturas deben estar cerradas y, para este ensayo solamente, las válvulas de seguridad deben estar ajustadas al máximo de sobrepresión permitida por el cálculo.

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NOTA − Puede ser necesario el suministro de válvulas de seguridad adecuadas al ensayo.

La presión de aire debe incrementarse hasta la presión de ensayo indicada en el apartado 19.13.3 y, para los techos sostenidos por columnas, la presión de ensayo debe limitarse a una presión equivalente al peso de la chapa del techo. La sobrepresión debe mantenerse durante el ensayo de agua jabonosa que no debe comenzar hasta pasados al menos 30 min después de que se haya alcanzado la sobrepresión. Para tanques con una presión de diseño superior a 10 mbar, la presión de ensayo debe mantenerse durante 15 min, y después reducirse a la presión de diseño antes de que el personal se coloque en el techo para realizar el ensayo con agua jabonosa. La presión de diseño debe mantenerse durante el ensayo. El medidor de presión debe ser legible desde el nivel del suelo. El agua jabonosa del tipo empleado en el examen en caja de vacío (véase el apartado 19.5) debe aplicarse mediante cepillo o pulverizador a todas las soldaduras. Deben repararse todas las soldaduras donde se detecte fuga. Las reparaciones de soldadura no deben realizarse mientras el techo esté bajo presión. Las reparaciones deben examinarse mediante un examen en caja de vacío de acuerdo con el apartado 19.5. Cuando no se puedan presurizar los tanques para detectar fugas, se debe determinar el buen estado de las soldaduras mediante un examen de fugas en caja de vacío de acuerdo con el apartado 19.5. NOTA − Se llama la atención sobre la necesidad de un control riguroso y la comprobación de las presiones durante este ensayo. Los cambios climáticos pueden ocasionar fluctuaciones agudas en la presión del ensayo y debería preverse un alivio seguro de presión o vacío por si sucedieran tales fluctuaciones.

19.13.8 Ensayo de estabilidad del tanque bajo presión negativa. Después de que el nivel de líquido en el tanque se haya hecho disminuir hasta un metro por encima de la parte alta de la boquilla de extracción, se debe ensayar la estabilidad del tanque bajo presión negativa (despresurización). Todas las aberturas deben sellarse excepto la válvula de seguridad de presión negativa (presión/vacío) y el nivel de agua debe reducirse hasta obtener el valor requerido por el apartado 5.1. 19.14

Comprobaciones en vacío

Cuando se hayan terminado todos los ensayos, el tanque debe vaciarse, limpiarse y puede secarse. El montador debe comprobar el nivel del fondo y comparar estos niveles con los registrados antes de que empezara el llenado (véase el apartado 19.13.5.2). En el caso de que haya una tubería de drenaje colocada bajo el fondo, después de secar el tanque, el montador debe examinar la soldadura de la boquilla de la tubería de drenaje a las chapas del fondo mediante una inspección visual al 100% más un examen al 100% por líquidos penetrantes o partículas magnéticas. 19.15

Accesorios

19.15.1 Accesorios externos. Los exámenes de los accesorios (véanse los apartados 13.10 a 13.15) deben estar relacionados con la calidad de las soldaduras. Los soportes soldados deben examinarse para asegurarse de que todas las soldaduras son continuas. La calidad y el estanquidad de los montajes empernados deben examinarse para asegurarse de que las pasarelas entre tanques adyacentes pueden moverse con libertad. Las conexiones a tierra deben examinarse para asegurar el apriete y protección correctos.

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19.15.2 Accesorios internos. Además de la verificación de las posiciones de los accesorios (tuberías, soportes, refuerzos, etc.), la calidad de las soldaduras (ausencia de rebajes, de espesores demasiado delgados, etc.) debe examinarse. Al instalar o soldar los accesorios no deben dejarse espacios que podrían constituir asiento de retención de producto. 20 DOCUMENTACIÓN Y PLACA DE IDENTIFICACIÓN 20.1 Documentación Utilizando la lista de la tabla 33, el comprador debe indicar los documentos requeridos o los que tienen que examinarse. NOTA − El término “documentación” se refiere a todos los documentos generados por: •

comprador;

•

fabricante;

•

montador;

•

organismo de inspección.

Los documentos deben estar identificados de tal modo que hagan posible localizar todos los productos y operaciones hacia atrás hasta el pedido para el que se prepararon. Tabla 33 Lista de documentos Documentos

Requerido

Examinado

Observaciones

Cálculos del diseño Planos conforme a la construcción: Plano de disposición; Plano de emplazamiento general; Planos de detalle. Techo, carcasa, fondo: boquillas y accesorios. Techo fijo: estructura. Techo flotante: boquillas, chapas de esquina, pasarelas escaleras y pasamanos. Tapa flotante. Cierre. Documentos de inspección de los suministradores, incluyendo certificados de material: chapas; tubos; bridas; consumibles de soldeo; etc. (Continúa)

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Tabla 33 (Continuación) Lista de documentos Documentos

Requerido

Examinado

Observaciones

Documentos de soldeo pWPS; WPAR; Aprobación del personal de soldeo; PWHT; Soldeo y plano de referencia de soldadores. Documentos de examen y ensayo Aprobación de personal para NDT; Procedimientos de examen y/o ensayo; Examen visual e informe dimensional: diámetro verticalidad Informe de ensayo con líquidos penetrantes; Informe de examen con partículas magnéticas; Informe de examen radiográfico, plan de localización; Informe de examen por ultrasonidos, plan de localización; Informe de examen de estanquidad de las soldaduras del fondo; Informe del ensayo neumático de los refuerzos; Informe sobre lectura del nivel del fondo; Informe sobre lectura del nivel de la carcasa; Informe del análisis de la calidad del agua (para tanques de acero inoxidable); Informe del ensayo hidrostático del tanque; Informe de cimentación geométrica. Sistema de calentamiento y de enfriamiento: Cálculos de diseño; Planos; Certificados de material; Informe de ensayo hidrostático. Sistemas de seguridad.

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20.2 Placa de identificación Sobre cada tanque, sobre el soporte de la placa de identificación dispuesta para este fin, debe haber fijada una placa de identificación que proporcione la siguiente información: − nombre y dirección de la compañía del fabricante; − nº de serie; − norma de diseño (EN 14015: 2004); − año de fabricación; − marca de identificación del tanque; − diámetro, en m; − densidad de diseño, en kg/l; − presión de diseño, en mbar; − presión negativa interna, en mbar; − temperatura de diseño, en ºC; − nivel de líquido máximo de diseño, en m; − capacidad de almacenamiento, en m3. En tanques montados con un circuito de calefacción o refrigeración fijo (véase el anexo P), debe instalarse una placa de identificación adicional en la conexión de entrada o salida del circuito proporcionando como mínimo: − nombre y dirección de la compañía del fabricante; − nº de serie; − norma de diseño; − área de intercambio de calor, en m2; − volumen, en m3; − tipo de medio de transferencia de calor; − presión de diseño, en bar; − temperatura de diseño, en ºC.

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ANEXO A (Normativo) INFORMACIÓN Y REQUISITOS QUE HAN DE DOCUMENTARSE

A.1 Información a suministrar por el comprador La información siguiente ha de suministrarla el comprador y debe documentarse en su totalidad, cuando sea de aplicación: − presión de diseño y presión negativa interna de diseño (véase el apartado 5.1 y la tabla 3); − grado del acero inoxidable (véase el apartado 6.2.1.2); − requisitos del acabado superficial del acero inoxidable (véase el apartado 6.2.1.4); − cuando se requiera, el valor de la carga sísmica incluyendo las aceleraciones verticales y horizontales que han de usarse en el diseño (véase el apartado 7.2.11); − tipo de fondo si no es único (véase el apartado 8.1.1); − gradiente del fondo (véase el apartado 8.1.1); − el fondo, si no es con soldadura de solape, tiene que ser con soldadura a tope (véase el apartado 8.4.1); − si las soldaduras de la cara inferior de los anillos de refuerzo tienen que ser continuas o intermitentes (véase el apartado 9.3.1.11); − pendiente del techo de un techo de cono autosoportante, el radio de curvatura de un techo abovedado y la pendiente del techo de un techo soportado por columnas, si es diferente del especificado en el apartado 10.2.2; − lado del techo que está soldado y tamaño del solape (véase el apartado 10.3.5); − requisitos de ventilación (véase el apartado 10.6.1); − no hay que incluir la descarga de presión de emergencia (véase el apartado 10.6.2); − disposición de tapas flotantes (véase el apartado 10.7); − disposición de techos flotantes y juntas estancas de techos flotantes (véase el capítulo11); − cantidad de producto que ha de estar siempre presente dentro del tanque (véase el apartado 12.1); − tapa del registro del techo (véase el apartado 13.3.1); − taladrado de las bridas (véase el apartado 13.8); − altura de referencia para la cimentación y su variación admisible (véase el apartado 16.2.2); − protección inferior de las chapas del fondo (véase el apartado 16.6); − orden de solape de las chapas (véase el apartado 16.8.3); − si las chapas del techo han de soldarse a la estructura del techo (véase el apartado 16.8.4); − líquido que va a contener, y propiedades especiales, en tanques con tapas flotantes (véase el apartado C.3.2.1);

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− llenado máximo de líquido y tasas de vaciado (véase el apartado C.3.3.3); − si no se requiere malla (véase el apartado C.3.4.1); − posición del difusor de entrada (véase el apartado C.3.4.3); − posición del techo flotante (véase el apartado D.3.1); − diseño y tipo de techo flotante (véase el apartado D.3.4); − registros adicionales del techo (véase el apartado D.3.6); − drenaje principal del techo o si no es de tipo manguera o de tubo articulado (véase el apartado D.3.8.1); − si los techos de doble cubierta deben estar equipados con drenajes de techo de tipo abierto (véase el apartado D.3.8.1); − llenado máximo de líquido y tasas de vaciado y requisitos especiales de ventilación (véase el apartado D.3.11); − posiciones de funcionamiento y de limpieza de las patas soporte (véase el apartado D.3.13); − dispositivo de medición (véase el apartado D.3.14); − si no se requiere una escalera rodante (véase el apartado D.3.15); − si se requiere una instalación e inspección de prueba de un techo flotante (véase el capítulo D.4); − si se necesitan cierres de reborde del techo flotante (véase el capítulo E.1); − si no se requieren protecciones de intemperie (véase el capítulo E.4); − prevención de retorno en el sistema de ventilación (véase el apartado L.2.6); − tasa de evaporación (véase el apartado L.3.2.1, punto c)); − flujo máximo de gas bajo condiciones de mal funcionamiento de la manta de gas (véase el apartado L.4.3); − capacidad de flujo de emergencia por otras posibles causas (véase el apartado L.4.4); − capacidad de flujo de vacío de emergencia (véase el capítulo L.5); − rango de temperatura del funcionamiento (véase el apartado Q.2.4); − procedimiento, cualificación y ensayos de aceptación del adhesivo (véase el apartado Q.3.3.1); − espesor del aislamiento o requisitos de pérdida de calor (véase el apartado Q.6.1); − estado de la superficie interna del tanque (véase el apartado R.1.3.1); − apariencia externa y acabado del tanque (véase el apartado R.2.1); − sistema de pintado utilizado (véase el apartado R.2.2).

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A.2 Información acordada entre el comprador y el fabricante Debe documentarse la siguiente información objeto de acuerdo entre el comprador y el fabricante: − requisitos adicionales para el enchapado del techo y el refuerzo de la boquilla (véase la tabla 3); − metodología de diseño y tolerancias de fabricación para presiones negativas internas de diseño > 8,5 mbar (véase la tabla 3); − acero que ha de usarse si no se toma de las tablas 5 a 7 (véase el apartado 6.1.1.1); − materiales de montaje, si son diferentes a las chapas de la carcasa (véase el apartado 6.1.7.1); − cargas vivas (véase el apartado 7.2.6); − cargas vivas concentradas (véase el apartado 7.2.7); − valor de la carga por viento si la velocidad de la ráfaga de viento durante 3 s es mayor de 45 m/s (véase el apartado 7.2.10); − cargas de asentamiento previstas (véase el apartado 7.2.13); − cargas de emergencia (véase el apartado 7.2.14); − gradiente del fondo, si es más de 1:100 (véase el apartado 8.1.1); − nivel de líquido residual garantizado para resistir la elevación (véase el apartado 8.2.3); − opción que debe emplearse si la densidad máxima de líquido contenido supera 1,0 kg/l (véase el apartado 9.1.3); − espesor de la carcasa para tanques de acero inoxidable de diámetros superiores a 45 mm (véase la tabla 16); − metodología de diseño para combinaciones de carga (véase el apartado 9.3.3.9); − eficiencia de la unión si es diferente a los valores especificados (véase el capítulo 10.3.6); − tamaño mínimo de los registros (véase el capítulo 13.1.1); − detalles de boquillas no normalizadas (véase el apartado 13.3.2); − cruce de soldaduras de carcasa por boquillas (véase el apartado 13.7.2); − método de calentamiento o enfriamiento del fluido (véase el apartado 13.10); − método de marcado del material (véase el apartado 15.4); − corte de chapas de más de 10 mm de espesor (véase el apartado 15.5); − distancias no normalizadas entre una abertura y un borde de chapa (véase el apartado 15.5); − corte térmico de extremos de tubería (véase el apartado 15.6); − método de diseño y tolerancias de fabricación para presiones negativas internas de diseño superiores a 8,5 mbar (véase el apartado 16.1.7);

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− procedimiento de reparación para partes dañadas (véase el apartado 16.5); − unión de las bandas de refuerzo a las chapas del fondo (véase el apartado 18.3.3); − fuente de radiación (véase el apartado 19.9.1); − uso de cualquier líquido distinto del agua en el ensayo hidrostático (véase el apartado 19.13.1); − si se ha de pintar el tanque antes del ensayo (véase el apartado 19.13.1); − uso de agua alternativa (véase el apartado 19.13.4); − tasa de llenado del tanque (véase el apartado 19.13.6); − tipos de techos flotantes no normalizados (véase el capítulo D.2); − techos flotantes no normalizados (véase el apartado D.3.1); − requisitos específicos para techos flotantes (véase el apartado D.3.2.4); − valores alternativos para cargas vivas cuando el techo se apoya sobre sus patas soporte (véase el apartado D.3.3, punto b)); − uso de materiales alternativos (véase el capítulo F.1); − presión negativa y tiempo que ha de emplearse (véase el capítulo H.4); − método de evaluación de la frangibilidad (véase el capítulo K.2); − coeficiente de seguridad para techos frangibles (véase el capítulo K.4); − detalles de anclaje del tanque (véase el capítulo M.1); − sistema patentado de aislamiento (véase el capítulo Q.1); − base para cálculos de la carga por viento (véase el apartado Q.2.3). A.3 Información que ha de suministrar el fabricante Debe documentarse en su totalidad la siguiente información que ha de suministrar el fabricante: − si se requiere, los métodos que han de usarse en el montaje del tanque incluyendo los métodos a emplear para sujetar las chapas en posición para el soldeo, las secuencias de montaje y soldeo, medios de acceso para soldeo y los métodos que han de usarse para evitar daño por viento durante la instalación (véase el apartado 16.1.5); − detalles del diseño del sistema de anclaje para asegurar que el diseño de la cimentación incorpora disposiciones para puntos de anclaje y sus cargas asociadas (véase el apartado 16.3); − para cada uno de los procesos del ensayo desarrollado, una descripción de métodos y técnicas elegidos para el ensayo (véase el apartado 19.3); − documentos de inspección del material (véase el apartado 19.4.1).

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A.4 Información que ha de ser suministrada por el fabricante del acero Debe documentarse en su totalidad la siguiente información, que ha de ser suministrada por el fabricante del acero: − para temperaturas de diseño de metal por encima de 100 ºC y para aceros que no sean conformes a la tabla 8, los valores del límite elástico a temperatura elevada de los aceros (véase el apartado 6.1.1.2). A.5 Información que ha de acordarse entre el fabricante de acero y el fabricante del tanque La siguiente información a acordar entre el fabricante del acero y el fabricante del tanque debe documentarse completamente: − método de prueba para aceros en que no se ven afectados por el envejecimiento cuando la temperatura máxima de diseño del metal sobrepasa 250 ºC (véase el apartado 6.1.1.3); − marcado del material (véase el apartado 6.2.2); − método de comprobación de los efectos del envejecimiento (véase el apartado F.4.3). A.6 Información que ha de acordarse entre el comprador y el suministrador de la tapa Debe documentarse en su totalidad la siguiente información, que ha de acordarse entre el comprador y el suministrador de la tapa: − equipo para ensayar la resistencia eléctrica (véase el apartado C.4.3.3); − tipo de cierre, si es diferente del especificado en el apartado C.3.2.3 y el anexo E. A.7 Información que ha de acordarse entre el fabricante del tanque y el suministrador de la tapa Debe documentarse en su totalidad la siguiente información, que ha de acordarse entre el fabricante del tanque y el suministrador de la tapa: − disposición de espacio adecuado, tolerancias del tanque, posición de los pasos de hombre en la carcasa, instalación de aspiración flotante, respiraderos sobre el techo fijo y difusor de entrada (véase el apartado C.3.1.1). A.8 Información que ha de proporcionar el suministrador de la tapa Debe documentarse en su totalidad la siguiente información, que ha de acordarse entre el fabricante del tanque y el suministrador de la tapa: − evidencia de que la tapa y el cierre serán conformes con los requisitos de control de polución especificados (véase el apartado C.3.1.5); − especificación completa del material (véase el apartado C.3.2.1); − instrucciones de funcionamiento (véase el capítulo C.5).

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ANEXO B (Informativo) CONSIDERACIONES DE FUNCIONAMIENTO Y SEGURIDAD PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO E INSTALACIONES DE ALMACENAMIENTO

B.1 Generalidades El propósito de este anexo es ofrecer una guía básica a los compradores de tanques de almacenamiento sobre algunas de las cuestiones que necesitan considerarse así como indicar algunas referencias que puedan servir de ayuda proporcionando los requisitos de detalle. NOTA − Se llama la atención sobre posible legislación/reglamentaciones locales/nacionales.

B.2 Tipo de tanque B.2.1 Producto almacenado El tipo y naturaleza del producto que se va a almacenar son los criterios más importantes para seleccionar el tipo de tanque que se va a emplear-techo fijo o flotante o techo fijo con tapa flotante. Para hidrocarburos líquidos, los Códigos de Práctica tales como el Código de Seguridad en Refinerías IP [2], el Código Modelo Europeo de Práctica Segura [3] y el NFPA 30 usan sistemas de clasificación basados en el punto de inflamación cerrado de productos individuales para definir los requisitos adecuados. Estos sistemas de clasificación son diferentes y es importante definir cuál se aplica cuando se considera, por ejemplo, un producto de Clase I o Clase II. NOTA − Se llama la atención sobre posible legislación/reglamentaciones locales/nacionales.

B.2.2 Condiciones locales climáticas y geológicas Las altas cargas por nieve o condiciones de viento muy fuerte pueden influir en la elección del diseño. Las condiciones extremas podrían impedir el uso de tanques con techo flotante y pueden ser necesarios tanques con techo fijo con o sin tapas internas flotantes. Las condiciones de cimentación y los niveles de actividad sísmica son también factores significativos en la selección del tipo y tamaño de tanque. Generalmente, los techos fijos sostenidos por columnas pueden ser difíciles de diseñar en emplazamientos donde se estima un asentamiento significativo de la cimentación aunque se puede prever un asentamiento limitado. Los tanques sin techos sostenidos por columnas son menos sensibles al asentamiento de la cimentación uniforme pero el asentamiento desigual puede acarrear problemas significativos de distorsión de la carcasa y pueden llevar a la rotura del fondo del tanque. El agrietamiento por fatiga de los techos flotantes de cubierta única de tipo pontón se ha producido bajo ciertas condiciones de viento y podrían tener que emplearse techos reforzados o incluso con doble cubierta. B.3 Consideraciones de salud, seguridad y ambientales B.3.1 Contención Muchos de los productos que se almacenan en tanques son altamente inflamables, otros pueden ser corrosivos o peligrosos para la salud. Tales productos podrían originar contaminación del suelo, aguas subterráneas, mar, ríos o la atmósfera si se producen escapes. Podrían constituir una amenaza para la salud de los empleados y la población en general y un serio riesgo de explosión o incendio. Se necesita considerar el nivel de precauciones que han de incluirse en el diseño del sistema general para reducir el riesgo de tales fugas y para contener su dispersión si se produce una fuga.

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Los requisitos de agrupamiento y espaciamiento así como diseños básicos para tratar estas cuestiones están cubiertos por una serie de códigos de prácticas adecuadas para el producto almacenado. El Código de Seguridad en Refinerías IP y el NFPA 30 son ampliamente utilizados para establecer la proximidad al perímetro del emplazamiento de tanques de almacenamiento de petróleo, el espaciamiento entre tanques, el número de tanques que pueden protegerse en un único grupo, etc. B.3.2 Protección contra incendios Mientras que las consideraciones básicas de diseño y la disposición de la planta ayudan a de eliminar el riesgo de que el fuego alcance los tanques de almacenamiento, los incendios en tanques suceden y la instalación de sistemas de refrigeración con agua u otras ayudas para combatir el fuego necesitan considerarse en el diseño inicial. En los tanques de techo flotante, existe un riesgo de que se produzcan incendios en las juntas, por ejemplo, por rayos, y pueden instalarse sistemas automáticos de extinción que empleen líquidos vaporizados o espumas especiales. Sin embargo, tales líquidos son habitualmente tóxicos y se necesita tener cuidado en su uso. Es esencial que los expertos en combatir incendios se involucren en la evaluación de técnicas que han de utilizarse para abordar dichos incendios. A menudo, se suministran tuberías verticales y bocas en disposición anular secas alrededor de los tanques. Se debería proporcionar acceso rápido a la viga de protección contra el viento, que puede usarse como plataforma para combatir el fuego, con tal de que se incorporen también vías de escape apropiadas. Si dichos incendios han de combatirse desde el nivel del suelo, entonces es esencial un acceso adecuado al área alrededor del tanque que permita estar a una distancia apropiada para desplegar el equipo de extinción de incendios. La protección de los tanques adyacentes, la planta de proceso o el entorno exterior en el caso de incendio en un tanque también necesita abordarse en el diseño inicial ya que tendrá influencia en el espaciamiento y el agrupamiento. B.4 Dispositivos unidos a los tanques para la seguridad o la extinción de incendios El diseño y fabricación de equipos o instalaciones de seguridad para combatir incendios se lleva a cabo a menudo por organizaciones distintas a las del proyectista o fabricante del tanque y se adjudican bajo contratos separados. Cuando tales equipos o instalaciones requieren disponerse en el tanque o apoyarse en el mismo, entonces los dispositivos de unión o los apoyos deberían ser conexiones empernadas. Cuando se requiere una fijación directa a la estructura del tanque por medio de soldeo, éste debería hacerse sólo sobre piezas de apoyo o soportes preinstalados soldados a la estructura del tanque por el montador del tanque el ensayo hidrostático. El diseño de detalle, soldeo e inspección de estos apoyos o soportes preinstalados debe cumplir con los requisitos pertinentes de este documento.

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ANEXO C (Normativo) REQUISITOS PARA TAPAS FLOTANTES

C.1 Generalidades Este anexo especifica los requisitos mínimos para materiales, diseño, construcción, ensayo y funcionamiento de tapas flotantes para su uso en tanques de almacenamiento que contengan productos volátiles. También especifica el diseño de los accesorios del tanque relacionados. Se aplica a tapas flotantes colocadas sobre tanques nuevos y a las colocadas sobre tanques existentes. Este anexo especifica los requisitos para una serie de diferentes tipos de tapas, detalles que se describen a continuación y que pueden dividirse en dos diseños básicos, tapas flotantes con contacto total con la superficie de membrana (diseños de contacto total) y tapas flotantes con gas entre el líquido y la membrana (diseños sin contacto). Las tapas flotantes también se conocen como cubiertas flotantes y no deberían confundirse con los techos flotantes externos (véase el anexo D). Las tapas flotantes actúan dentro de un tanque de techo fijo y están protegidas de la intemperie. Las tapas flotantes pueden instalarse por alguna de las siguientes razones: a) para reducir las emanaciones de vapor, por ejemplo, pérdidas por respiración y durante el llenado, y por tanto que provoquen contaminación aérea; b) para reducir la entrada en el producto de contaminantes en suspensión en el aire, por ejemplo agua de lluvia, arena y otros sólidos; c) para reducir al mínimo las molestias por olores; d) para reducir los peligros de ignición estática asociada a líquidos altamente cargados; e) para proporcionar aislamiento térmico en el almacenamiento de fueloil como una alternativa al revestimiento calorífugo del techo. NOTA 1 − Para esta aplicación, intervienen consideraciones especiales de diseño no tratadas en este anexo.

Las tapas flotantes también se usan en tanques de almacenamiento que contienen otros tipos de producto tales como productos químicos, agua desmineralizada, agua potable y residual. De nuevo, son de aplicación requisitos especiales que no se tratan en este anexo y se aconseja a los potenciales usuarios consultar a los suministradores antes de abordar dichas instalaciones. NOTA 2 − Las tapas flotantes no se instalan normalmente en tanques de diámetro menor de 6 m debido a la dificultad de fijar cierres periféricos (de reborde) satisfactoriamente en curvaturas cerradas de carcasas de tanques, es decir, tanques que tengan una relación de área/circunferencia menor de 1,5. No hay límites superiores de diámetro de tanque para la instalación de una tapa flotante. Este anexo por tanto especifica los requisitos para instalaciones de tapas flotantes en tanques de 6 m de diámetro o más. NOTA 3 − Si el trabajo que supone la aplicación de calor se lleva a cabo en un tanque existente, se deberían tomar precauciones para asegurar que el tanque está libre de gas.

C.2 Tipos de tapas flotantes La separación entre la periferia de la tapa y la pared del tanque debe rellenarse con un cierre flexible, montado sobre la tapa, que proporcione un buen cierre ajustado a la superficie de la carcasa del tanque. NOTA − La figura C.1 muestra una tapa flotante típica instalada en un tanque de techo fijo,

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La tapa flotante debe ser de uno de los siguientes tipos: a) Tipo 1 De metal ligero (diseño sin contacto) Este tipo debe consistir en una lámina metálica fina, normalmente aleación de aluminio, fijada sobre una estructura reticular del mismo material. Ésta debe sostenerse mediante cámaras de flotabilidad tubulares. NOTA − Cuando la tapa flota sobre el producto, crea un espacio con vapor entre el líquido y la parte inferior de la tapa.

b) Tipo 2 Sándwich de metal/espuma (diseño de contacto total) Este tipo debe estar constituido por paneles de material expandido (por ejemplo, poliuretano) que forman un núcleo, con metal fino, generalmente una lámina de aluminio, adherida a la parte superior e inferior. Los paneles deben encajar en un enrejado acanalado. NOTA 1 − La tapa flota en contacto con el producto, no hay espacio con vapor debajo de la tapa, y no se requieren cámaras de flotabilidad adicionales. NOTA 2 − Puede producirse un grado limitado de absorción del producto en los paneles dependiendo del diseño de la tapa, los materiales elegidos y el producto almacenado y podría conducir a delaminación entre la espuma y la lámina de la tapa.

c) Tipo 3 Sándwich metal/nido de abeja (diseño de contacto total) Este tipo debe ser similar al tipo 2, excepto que los paneles deben estar constituidos por una estructura de aluminio en forma de panal de abeja entre capas de láminas finas de aluminio. d) Tipo 4 Paneles entrelazados de plástico reforzado con fibra de vidrio GRP (diseño de contacto total) Este tipo debe consistir en paneles de poliéster (o similar) reforzado con fibra de vidrio recubierta de resina, espuma envolvente, que deben estar entrelazados o empernados para formar una cubierta continua que flota sobre la superficie líquida. e) Tipo 5 Recipiente metálico sin soportes (diseño de contacto total) Este tipo debe consistir en un recipiente central poco profundo con un reborde exterior de chapa que debe flotar sobre el líquido. NOTA − Puede estar hecho de acero o aluminio y habitualmente está soldada.

f) Tipo 6 Recipiente metálico con soportes (diseño de contacto total) Este tipo debe ser similar al tipo 5 pero con un anillo exterior de pontones o cámaras de flotabilidad en la periferia y habitualmente está soldado. NOTA − Se dan ejemplos de varios tipos en la figura 18.

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1 2 3 4

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Orificio de purga Sello de la columna del techo Cable antiestático Embudo de sonda

9 10 11 12

Registro Tapa Cable antirrotatorio Respiradero del tanque

13 14 15 16

Tubo guía Patas soporte Tubería difusor de entrada Apoyos de refuerzo del fondo

Fig. C.1 − Ejemplo de instalación de una tapa flotante típica en un tanque de almacenamiento de techo fijo

Registro con escotilla de inmersión Columna de techo Medidor del tanque Sello periférico

Leyenda

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1 Cámara de flotabilidad

2 Lámina fina

a) Tipo 1 − De metal ligero

1 Poliuretano

2 Metal

b) Tipo 2 − Sandwich de metal/espuma

1 Nido de abeja metálico

2 Metal

c) Tipo 3 − Sandwich metal/nido de abeja

1 Interior de espuma

2 Exterior de GRP

d) Tipo 4 − Paneles de GRP entrelazados

e) Tipo 5 − Recipiente metálico sin soportes

1 Cámaras de flotabilidad

f) Tipo 6- Recipiente metálico con soportes Fig. C.2 − Ejemplos de tipos diferentes de tapas flotantes

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C.3 Requisitos de diseño y construcción C.3.1 Diseño C.3.1.1 Generalidades. La tapa debe diseñarse de modo que sea compatible con el tanque de almacenamiento en el cual se va a usar, los productos que se pueden almacenar y la frecuencia de llenado y vaciado. Debe diseñarse y construirse la tapa para flotar horizontalmente y el diseño debe asegurar que en el funcionamiento normal, el producto almacenado no puede desplazarse sobre la superficie superior de la tapa. La altura de funcionamiento debe ajustarse para asegurar que ninguna parte de la tapa flotante puede entrar en contacto con el techo del tanque o su estructura interna u obstruir los respiraderos o las ranuras de rebosamiento en la parte alta del desplazamiento de la tapa flotante. La tapa debe diseñarse para soportar sin deformación permanente o daño al menos una carga de 1 kN/m2 o 3 kN sobre un área de 3 m2 en cualquier lugar de su superficie, bien al flotar sobre agua o cuando descanse sobre sus patas soporte. La carga máxima que la tapa puede aguantar debe declararse en el cálculo de diseño mediante un factor de seguridad de la carga de 3 kN sobre un área de 3 m2. Los siguientes detalles deben ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.7): a) disposición de espacio adecuado entre la posición alta de la tapa y la estructura del techo y cualquier ranura de rebosamiento; b) tolerancias del tanque relativas al asentamiento previsto de la cimentación, espacio de reborde y tipo de junta; c) posición de los pasos para hombre y cualquier accesorio interno en la carcasa; d) instalación de aspiración flotante si ésta se especifica; e) instalación de respiraderos sobre el techo fijo; f) instalación de un difusor de entrada. C.3.1.2 Flotabilidad C.3.1.2.1 Tapas de metal ligero (Tipo 1). Se debe proporcionar un mínimo de 100% de flotabilidad en exceso, es decir, tiene que haber suficiente flotabilidad para soportar al menos 2,0 veces el peso instalado de la tapa. La tapa debe ser capaz de flotar en un líquido con una densidad mínima de 0,7, incluso cuando haya una pérdida de flotabilidad equivalente al 15% del total. Se debe proporcionar una faldilla que se sumerja en el producto hasta, al menos, 150 mm alrededor del reborde de la tapa y alrededor de las columnas y otras aberturas con la excepción de los orificios de purga. El aluminio y sus aleaciones no deben usarse cuando exista riesgo de que el producto almacenado sea alcalino, es decir, cuando el pH podría exceder de 8, a menos que las superficies estén protegidas específicamente. Los tubos de flotabilidad deben someterse a un ensayo de fugas antes de su montaje final utilizando aire y agua jabonosa o bien aire bajo el agua. Deben sellarse permanentemente después del ensayo y ensayarse de nuevo después del sellado. C.3.1.2.2 Tapas flotantes de sándwich metal/espuma, metal/nido de abeja y de GRP (Tipos 2, 3 y 4). Se debe proporcionar un mínimo de 100% de flotabilidad en exceso tal como se especifica en el apartado C.3.1.2.1. Cualquier adhesivo empleado en la construcción debe ser totalmente resistente a la penetración de vapor/líquido. Las propiedades del adhesivo y la solidez mecánica de las uniones deben permanecer sin ser afectadas por el contacto con el producto.

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C.3.1.2.3 Tapas de recipientes metálicos sin soportes y con soportes (Tipos 5 y 6). Se debe proporcionar un mínimo de 100% de flotabilidad en exceso tal como se especifica en el apartado C.3.1.2.1 para el tipo 6 de tapa con recipiente con soportes. La fabricación e instalación de tapas de recipiente en acero dulce debe estar conforme con los capítulos 6, 16, 17, 18 y 19. C.3.1.3 Espacios de montaje. La tapa debe diseñarse, construirse e instalarse para que pueda elevarse hasta su altura de funcionamiento de diseño y descender desde dicha altura, sin dañarse ella misma, el tanque o sus accesorios. NOTA − El nivel de funcionamiento máximo puede requerir ser reducido en tanques con soportes fijos de techo enrejado.

La tapa no debe obstaculizar o golpear ningún accesorio, mezcladores, tuberías, pozos termométricos de calibración o boquillas en cualquier posición en su rango de funcionamiento de diseño. C.3.1.4 Compatibilidad del material. Los materiales de todos los componentes, incluyendo los adhesivos si éstos se utilizan, deben ser adecuados para el producto especificado. NOTA 1 − Debería considerarse la utilización de materiales que proporcionen una resistencia adecuada contra lo siguiente: a) corrosión de óxido de hierro-causada por desconchones de escoria del tanque o caída de óxido sobre la superficie de la tapa; b) corrosión electrolítica-causada por humedad superficial; c) corrosión por agua salada-causada por agua salada presente en el producto. NOTA 2 − Se debería otorgar una consideración especial al diseño y aplicación cuando sea probable el ataque de microorganismos. NOTA 3 − Cuando se usen metales ligeros o aleaciones de metales ligeros, se deberían emplear precauciones especiales para evitar una reacción térmica (es decir, una reacción exotérmica entre el óxido de hierro y el aluminio). NOTA 4 − Se debería prestar una atención particular cuando se almacenan combustibles empleados para el transporte para asegurarse de que todos los materiales son compatibles con los productos oxigenados.

Cualquier componente no metálico debe seleccionarse y fabricarse para prevenir la absorción excesiva del líquido o vapor del producto. Los suministradores de la tapa deben proporcionar datos que indiquen que si se produce absorción, la calidad del material y la construcción y flotabilidad de la tapa permanecen sin ser afectados. Todas las costuras y otras uniones en las tapas flotantes de los tipos 1, 5 y 6 que se requiere sean estancas a líquido o vapor, deben ensayarse para detectar fugas usando un método y criterios de aceptación acordados entre el comprador y el suministrador de la tapa. C.3.1.5 Retención de vapor. Deben proporcionarse evidencias de que la tapa y su sistema de estanquidad serán conformes con cualquiera de los requisitos de control de contaminación del aire especificados en el pedido (véase el capítulo A.8). C.3.1.6 Resistencia eléctrica. La resistencia eléctrica entre la carcasa del tanque y cualquier parte de la tapa no debe ser superior a 100 MΩ midiéndola siguiendo un método aprobado. C.3.1.7 Protección contra incendios. El tipo de protección contra incendios que se ha de adoptar debe seleccionarse en función del tipo de tapa instalada en un tanque y su contenido. C.3.2 Materiales de construcción C.3.2.1 Generalidades. Debe especificarse el líquido que se va a introducir en el tanque, indicando cualquier propiedad especial que pudiera afectar a los materiales (véase el capítulo A.1). Todos los materiales de la tapa deben ser compatibles con el producto que se va a almacenar. Cuando se utilicen materiales distintos para la tapa, debe considerarse la posibilidad de corrosión causada por reacción catódica. Debe suministrarse (véase el capítulo A.8) una especificación completa del material de la tapa para aprobación por el usuario.

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C.3.2.2 Lámina metálica para la tapa C.3.2.2.1 Acero. El acero debe ser conforme con los requisitos de la Norma EN 10025. C.3.2.2.2 Aluminio. El aluminio debe ser conforme con los requisitos de las Normas EN 485, EN 754 y EN 755. C.3.2.2.3 Acero inoxidable. El acero inoxidable debe ser conforme con los requisitos de la Norma 10088. C.3.2.3 Juntas periféricas. Deben emplearse uno de los siguientes tipos de junta, o una junta conforme con el anexo E, a menos que se acuerde de otro modo (véase el capítulo A.6). a) Junta deslizante (véase la figura C.3, punto a) Éste debe fabricarse a partir de una lámina de plástico, por ejemplo, poliuretano, que esté remachada y empernada a la tapa. La junta debe cambiar de orientación cuando la tapa sube y baja. NOTA 1 − Cuando se requiera eficiencia mejorada, puede usarse bien una junta deslizante además de otro tipo de junta o juntas deslizantes dobles.

La posición de la junta deslizante y su acoplamiento a la tapa deben ser tales que la junta esté siempre por encima de la superficie del líquido durante todo el tiempo de funcionamiento de la tapa. b) Junta tubular (véase la figura C.3 punto b)) Debe fabricarse a partir de una hoja de poliuretano o de nylon conformada circularmente y empernada a la tapa. NOTA 2 − Habitualmente no está rellena internamente.

c) Junta amortiguadora (véase la figura C.3 punto c)) Debe consistir en una espuma flexible contenida en una funda estanca al líquido, por ejemplo, espuma de poliuretano cubierta con nylon recubierto de uretano. La forma debe ser circular, cuadrada o pentagonal. NOTA 3 − Este diseño proporciona una amplia área de contacto que puede ser beneficiosa cuando los tanques estén muy deformados. NOTA 4 − Para aplicaciones especiales, pueden emplearse otros materiales, por ejemplo, PTFE o plásticos impregnados de carbono.

La junta debe construirse en un material que resista la absorción y que sea compatible con el producto que se va a almacenar. El material de la junta (o su envoltura exterior) debe tener una resistencia a la abrasión y una durabilidad demostrables bajo todas las condiciones de funcionamiento. La junta periférica debe diseñarse para adaptarse a cualquier tanque con redondez fuera de tolerancia que pueda existir, proporcionando un sellado eficiente. Durante la instalación, la anchura del espacio entre la tapa y el tanque deben comprobarse para asegurarse de que durante el funcionamiento tiene lugar siempre un contacto positivo entre la junta y la carcasa del tanque a pesar de las irregularidades (véase el capítulo C.4). El montaje de la junta debe ser firme para asegurar un buen contacto con la carcasa del tanque y para prevenir fugas de vapor en el montaje de la junta. Debe proporcionarse una acción de deslizamiento positiva de la junta en todos los puntos de la carcasa interior del tanque para permitir el movimiento vertical completo de la tapa. La posición del montaje de la junta debe mantenerse tan baja como sea posible por encima de la superficie de la tapa, con objeto de aumentar al máximo la capacidad de almacenamiento útil del tanque. Las uniones circunferenciales en juntas tubulares y amortiguadoras deben ser estancas a los líquidos. Cuando las uniones se hacen durante el período de instalación, debe haber un solape de al menos 75 mm. El diseño de la junta y el montaje inicial deben proporcionar un movimiento libre de la tapa sobre su recorrido de diseño completo.

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Leyenda 1

Tapa flotante

2 Junta

3

Carcasa del tanque

Fig. C.3 − Ejemplos de configuraciones de juntas periféricas

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C.3.2.4 Uniones. Las soldaduras simples a tope sin refuerzo trasero deben permitirse en unidades de flotabilidad y flotación donde un lado es inaccesibles. Las soldaduras en ángulo en materiales con menos de 5 mm de espesor deben tener un espesor al menos equivalente al elemento más fino de la unión. Las uniones empernadas, roscadas y remachadas pueden utilizarse con tal de que su uso se haya aceptado por el usuario. Las uniones entre elementos no metálicos (plástico/GRP), incluyendo uniones adhesivas, deben ser compatibles con los materiales unidos, tener una vida de servicio aceptable y ser de un tamaño y resistencia que soporte las cargas de diseño de la tapa sin fallo o fuga. El procedimiento de unión, junto con los resultados del ensayo que demuestran los rasgos anteriores, deben documentarse en su totalidad y hacerse disponibles para el usuario. Todas las costuras expuestas directamente al vapor o líquido del producto deben estar soldadas, empernadas, atornilladas, remachadas, fijadas o selladas y su estanquidad a líquido y vapor comprobadas por medio de un método aprobado y aceptable para el usuario. Cualquier compuesto de sellado de la unión debe ser compatible con el producto almacenado y los materiales unidos. C.3.2.5 Margen de corrosión. Cuando sea necesario, debe incluirse un margen de corrosión en el espesor de los materiales que se emplean en la construcción de la tapa. C.3.3 Accesorios de la tapa C.3.3.1 Registros. Para tapas de hasta 15 m de diámetro, debe proporcionarse al menos un registro para acceso y ventilación cuando la tapa está asentada sobre sus patas soporte y el tanque está vacío. El registro debe diseñarse para abrirse desde la parte inferior de la tapa. Para tapas por encima de 15 m de diámetro, deben proporcionarse registros adicionales espaciados para facilitar una buena ventilación si lo especifica el comprador. Los registros circulares deben permitir un libre acceso para el personal de mantenimiento y deben tener un diámetro mínimo de 600 mm. NOTA − Los registros rectangulares pueden ir montados con las dimensiones mínimas de 600 mm × 400 mm.

C.3.3.2 Patas soporte. La tapa debe montarse con patas soporte que la sostenga después de que el producto se haya extraído del tanque (véase la figura C.4, punto a)). La altura de la tapa cuando descansa sobre las patas debe ser la que especifica el usuario. No debe haber obstrucción de los registros de la carcasa del tanque a causa de la tapa. Debe asignarse un espacio para permitir la inspección y el trabajo debajo de la tapa. Debe también dejarse un espacio adecuado para que los accesorios, tales como mezcladores de acceso lateral, tuberías internas y boquillas de entrada y salida, se encuentren a distancia de la tapa cuando ésta se alza sobre sus patas en la base del tanque. Durante la instalación de la tapa, las patas soporte deben ajustarse para acomodar cualquier desigualdad en el suelo del tanque de modo que la tapa quede colocada horizontalmente. La altura de la tapa debe estar fijada, aunque puede incorporarse un dispositivo para cambiar posteriormente la altura de las patas. Para distribuir las cargas inducidas de las patas soporte sobre el fondo del tanque, deben introducirse medidas tales como el montaje de plataformas de acero. Estas plataformas deben ser soldados de forma continua a las chapas del fondo. Cuando las plataformas se solapan con las soldaduras en ángulo de la chapa del fondo en una unión con solape, deben colocarse chapas a modo de cuñas completamente soldadas para compensar la diferencia en el nivel del fondo. Cuando las patas soporte son huecas, deben incluir un orificio en su base con funciones de drenaje. Son preferibles las patas soporte fijas a la tapa en lugar de las acopladas al fondo del tanque. Los soportes, los accesorios y el fondo del tanque deben diseñarse para soportar el peso de la tapa (véase el apartado 8.3.4) más una carga de 1 kN/m2 uniformemente distribuida. Se debe prestar una atención particular para disponer una fijación sólida de soporte sobre la pata a la tapa para prevenir fallos en este punto durante el funcionamiento.

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a) Pata soporte (fija)

b) Orificio de purga (posición de apertura)

Leyenda 1 2 3

Tapa flotante Junta Orificios de ajuste

4 5 6

Orificio de drenaje Pie protector Plataforma de refuerzo

Fig. C.4 − Diseño típico de una pata soporte y de un orificio de purga C.3.3.3 Orificios de purga. Debe proporcionarse ventilación en la tapa. El propósito es dejar salir aire desde debajo de la tapa durante el llenado inicial del tanque y permitir que el aire y el vapor pasen a través de la tapa cuando se drena el producto mientras la tapa está inmóvil y apoyada sobre sus patas soporte. Para esta segunda situación, es de la mayor importancia asegurarse de que el respiradero debe estar totalmente abierto cuando la tapa se apoya sobre sus patas. NOTA − Un método efectivo para realizar esto es abrir el respiradero mecánicamente por medio de su propio dispositivo de pata (véase la figura C.4.b)). Como alternativa, podría ser un diseño de puerta con trampilla simple.

Las tasas máximas de llenado y vaciado deben especificarse (véase el capítulo A.1) de modo que se pueda proporcionar una ventilación con la capacidad correcta. Los cálculos deben confirmar que el área de ventilación para ambos casos es adecuada para la función prevista y que una tensión de ventilación excesiva no puede darse ni en la tapa ni en su junta. C.3.3.4 Drenajes. Aunque la tapa debe diseñarse para evitar que el producto sea conducido más allá de la junta periférica y la tapa (véase el apartado C.3.1), el líquido puede acumularse en la superficie superior de la tapa debido a condensación, derramamiento u otras razones. Deben incorporarse suficientes drenajes o vías de drenaje para permitir dispersar este líquido rápidamente hacia el producto bajo la tapa. El diseño de estos drenajes debe tener un efecto mínimo en la eficiencia de sellado del vapor de la tapa.

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Los recipientes de los tipos 5 y 6 no pueden drenarse de este modo. Deben considerarse en la fase de diseño medios alternativos instalados de manera permanente, o desarrollarse un procedimiento operativo para retirar los líquidos acumulados. Debe tenerse cuidado para asegurar que la rotura de cualquiera de los sistemas de drenaje permanente no compromete la flotación de estos tipos de tapas. C.3.3.5 Disipación de electricidad estática. Todas las tapas deben ser conductoras eléctricamente y cumplir los requisitos del apartado C.3.1.6. Además, deben instalarse cables antiestáticos de varios cordones entre la tapa y la carcasa del tanque para proporcionar una conexión eléctrica (véase la figura C.1). Debe disponerse un mínimo de dos cables antiestáticos para tanques que tengan un diámetro menor o igual a 20 m y un mínimo de cuatro cables para tanques de mayor diámetro. NOTA − El cable antiestático debería tener una sección mínima de 3 mm2.

Se deben unir los cables a la superficie superior de la tapa y al techo del tanque de almacenamiento y se deben fijar de tal modo que no obstruyan otro equipo. No debe haber obstrucción por encima de la superficie de la tapa que pueda interferir con estos cables antiestáticos durante los movimientos de subida y bajada de la tapa. Alternativamente, se deben usar rollos de cable con resorte para mantener los cables tensos en todo momento. C.3.3.6 Antirrotación y centralización. Se debe impedir el giro de la tapa flotante. NOTA 1 − Se puede usar para este fin un palo guía o un cable vertical antirrotación no centrado que pase a través de la tapa y se disponga entre el techo del tanque y el suelo. NOTA 2 − Se debería disponer de un resorte con el cable para mantener la tensión. Se debería disponer un tubo guía a través de la tapa de diseño y material compatible. NOTA 3 − En tanques de diámetro grande sin columnas de apoyo del techo se puede necesitar instalar varios cables antirrotación con el fin de proporcionar la estabilidad deseada a la tapa. NOTA 4 − Alternativamente, se pueden usar columnas de techo no centrales para este fin.

C.3.3.7 Calibración del tanque y toma de muestras. A menos que se especifique otra cosa, se debe asegurar que el diseño no obstaculiza los indicadores del tanque y que éstos permanecen totalmente operativos en todo el recorrido de la tapa. Alternativamente, se debe usar la tapa para alojar un sistema de medición incorporado diseñado conforme a los requisitos del comprador. Se debe disponer la tapa con puntos de toma de muestras que estén en línea con las escotillas de inmersión en el techo del tanque, permitiendo así realizar el sondeo y la toma de muestras normal del tanque sin obstrucción (véase la figura C.1). NOTA − Se pueden cubrir los puntos de toma de muestras con un dispositivo adecuado, por ejemplo, con una junta dividida que reduce la pérdida de vapor pero todavía permite realizar el sondeo y la toma de muestras.

C.3.3.8 Penetraciones en la tapa. Cuando las columnas u otros accesorios pasen a través de la tapa, se deben disponer juntas para asegurar una pérdida mínima de vapor durante todos los movimientos horizontales y verticales de la tapa. Deben ser de ajuste cerrado y estar diseñadas para permitir una desviación horizontal local de ± 125 mm. No se deben colocar juntas en los drenajes de techo internos o en orificios de purga. Las penetraciones para toma de muestras y mediciones deben ser cónicas para proporcionar una guía al tubo de toma de muestras o medición. Con la excepción de los orificios de purga, las penetraciones a través de tapas ligeras totalmente metálicas de tipo sin contacto (Tipo 1) deben disponerse con una faldilla que esté sumergida en el producto en, al menos, una profundidad de 150 mm.

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C.3.3.9 Alarmas de nivel. A menos que se especifique otra cosa, se debe colocar una alarma de nivel alto para avisar automáticamente al operador si el líquido sube por encima de un nivel predeterminado. C.3.3.10 Dispositivos de aspiración flotantes. En algunos tanques, especialmente cuando la limpieza del producto es importante, por ejemplo, combustible de aviación, agua desmineralizada etc., los dispositivos de aspiración flotantes constituyen un accesorio estándar. Se pueden instalar tapas en dichos tanques pero se deben modificar para alojar los dispositivos de aspiración flotantes. NOTA − Esto puede requerir la adición de un canal guía en la cara inferior de la tapa. La colocación de dicho canal puede alterar la flotabilidad de la tapa y podría afectar a su estabilidad.

El suministrador se debe asegurar de que cuando se monta un dispositivo de aspiración flotante, la flotabilidad de la tapa no se reduce por debajo de los niveles especificados en el apartado C.3.1 y no se perjudica la estabilidad de la tapa. Se deben compensar los dispositivos de aspiración flotantes por exceso de flotabilidad durante el ensayo hidrostático del sistema. Se debe demostrar que una tapa equipada con canales de aspiración flotantes se puede levantar y bajar en todo su rango operativo dentro del tanque en combinación con el dispositivo de aspiración flotante sin que ocurran problemas mecánicos. C.3.4 Accesorios de tanques C.3.4.1 Ventilación en el techo C.3.4.1.1 Generalidades. Cuando se dispone una tapa flotante en un tanque que contiene ciertos productos, por ejemplo, gasolina, se podría acumular vapor por encima de la tapa en tal medida que se pueda presentar una atmósfera potencialmente inflamable. Para evitar esto, se instalan ventilaciones de techo diseñadas conforme a los apartados C.3.4.1.2 o C.3.4.1.3. No se deben usar respiraderos: a) cuando se purgue el espacio de vapor o se rellene con gas inerte; b) cuando hay probabilidad de vientos excesivos que puedan causar pérdidas significativas de vapor con los respiraderos convencionales; c) cuando estén prohibidos los respiraderos por los reglamentos locales. La altura de operación de la tapa flotante no debe ocasionar que la junta obstruya las ventilaciones. NOTA − A menos que se especifique otra cosa (véase el capítulo A.1) se deberían disponer todas las ventilaciones con una malla de acuerdo con las notas 1 y 2 del apartado 10.6.3.

C.3.4.1.2 Respiraderos. Permiten la ventilación libre del espacio de vapor y en la figura C.5 se muestra un diseño típico. Se debe disponer un respiradero abierto en el centro del tanque y otros en la periferia del techo del tanque. La ventilación del centro del techo se debe disponer lo más próxima posible al punto más alto del techo del tanque. Debe tener un área abierta mínima de 0,03 m2. Las ventilaciones periféricas del techo deben ser del tipo cangilón (véase la figura C.5) y se deben disponer tan próximas al borde del tanque como sea posible. Debe haber al menos un respiradero por cada 10 m de circunferencia de tanque pero en ningún caso debe haber menos de cuatro espaciados uniformemente. El área total abierta efectiva de estos respiraderos no debe ser menor de 0,06 m2 por metro de diámetro de tanque. NOTA − Estas dimensiones son las mínimas y dependen de la volatilidad del producto; el comprador puede especificar un área mayor que ésta.

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C.3.4.1.3 Ventilaciones controladas. Se deben disponer ventilaciones de presión/ vacío en tanques que no se ventilen libremente. Se deben instalar válvulas de descarga de presión y/o vacío adecuadas en tanques que tengan relleno de gas inerte o donde no se permita que los vapores del producto se emitan a la atmósfera. Las ventilaciones de presión/ vacío deben estar de acuerdo con el anexo L.

Leyenda 1 2 3

Techo del tanque Carcasa del tanque Ranura de rebosamiento de emergencia con malla

4 Ventilación periférica de techo 5 Malla protectora

Fig. C 5 − Diseño típico de ventilación de techo

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C.3.4.2 Ranuras de rebosamiento. Cuando se disponen ranuras de rebosamiento de emergencia en un tanque, la junta periférica no debe obstruir las ranuras cuando se opere a la altura máxima normal de la tapa. C.3.4.3 Difusor de entrada. Cuando se especifique (véase capítulo A.1) se debe colocar un difusor de entrada para alejar el punto de entrada próximo al centro del tanque de la junta periférica (véase la figura C1). C.3.4.4 Registros y accesos para inspección. Debe disponerse al menos un registro de techo (véase el apartado 13.3.1) en el techo fijo para acceso al interior del tanque. C.4 Instalación C.4.1 Examen del tanque Antes de que se instale la tapa, el fabricante de la tapa y el montador del tanque deben realizar un examen interno y externo del tanque. Como mínimo, se deben realizar los siguientes exámenes: a) la verticalidad de la carcasa del tanque; b) la falta de redondez de la carcasa usando un método apropiado y probado (la parte del tanque que sea accesible); c) el tamaño y posición del registro de la carcasa del tanque; d) si está instalado un dispositivo de aspiración flotante; e) la elevación de la parte inferior de la estructura del techo, incluyendo el espacio de las ranuras de rebosamiento cuando se dispongan, con el fin de determinar la altura permisible de recorrido para la tapa; f) los espacios mínimos entre la tapa y otros accesorios internos en el recorrido completo de la tapa; g) tamaño, posición y verticalidad de las columnas de soporte del techo; h) acceso disponible para inserción de los componentes de la tapa; i) áreas de rugosidad inaceptable en las soldaduras de la carcasa del tanque o en la superficie de la chapa; j) detalles de accesorios internos tales como mezcladores o serpentines de calefacción/refrigeración (véase el anexo P). C.4.2 Examen e instalación de la tapa El suministrador de la tapa debe hacer un examen de los componentes de la tapa suministrados en el emplazamiento de la instalación para asegurarse de que no se ha producido daño durante el transporte ni deterioro durante el almacenamiento. El suministrador de la tapa debe reparar los elementos dañados antes del montaje, a satisfacción del comprador. El suministrador de la tapa o el contratista deben someter el método de montaje de la tapa a la aprobación del comprador, si tal aprobación no ha sido ya dada por escrito. El suministrador de la tapa debe ser responsable de asegurar que todos los componentes de la tapa pueden entrar en el tanque sin crear problemas de montaje. La tapa debe instalarse horizontalmente. Deben tomarse todas las precauciones para minimizar la distorsión o falta de forma circular debida a la soldadura o a otras razones. El espacio entre la periferia de la tapa y la carcasa del tanque debe ser uniforme y conforme a los requisitos dimensionales especificados para la junta periférica (véase el apartado C.3.2.3). NOTA − El recubrimiento de las tapas de metal ligero debe hacerse sin ondulaciones excesivas.

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El acceso para inspección/mantenimiento en servicio debe hacerse a través de los registros de la carcasa del tanque y los registros de acceso de la tapa. C.4.3 Ensayos C.4.3.1 Inspección del fondo del tanque después de la instalación de la tapa flotante. Se debe realizar un examen visual del fondo del tanque después de la instalación de la tapa flotante. C.4.3.2 Ensayo de flotación. Se debe realizar un ensayo de flotación en todo el recorrido de la tapa después de la instalación. NOTA − Esto puede hacerse en combinación con el ensayo hidrostático (véase el apartado 19.13).

El tanque se debe llenar para comprobar que la tapa y las juntas se mueven libremente sin agarrotamiento, retenciones u obstrucciones a lo largo del recorrido de diseño de la tapa y que la tapa está visiblemente libre de fugas. Todas las fugas que se detecten durante dicho ensayo deben subsanarse a satisfacción del comprador. Se deben tener en cuenta los posibles efectos de corrosión entre el material de la tapa, el líquido de ensayo de flotación y la carcasa del tanque. C.4.3.3 Ensayo de resistencia eléctrica. Se debe hacer una medición de la resistencia eléctrica entre el tanque y la tapa de acuerdo con el apartado C.3.1.6. El equipo usado para el ensayo debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.6). C.5 Documentación El suministrador de la tapa flotante debe proporcionar instrucciones operativas escritas y limitaciones de uso (véase el capítulo A.8).

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ANEXO D (Normativo) REQUISITOS PARA TECHOS FLOTANTES

D.1 Generalidades Un techo flotante es una estructura diseñada para flotar en la superficie del líquido en un tanque con la parte superior abierta y debe estar en contacto completo con esta superficie. D.2 Tipos de techo Se deben considerar los tres tipos de techo flotante siguientes: a) el techo flotante de cubierta única debe comprender un diafragma de cubierta único en contacto con el líquido y un pontón anular continuo separado por mamparos en compartimentos estancos al líquido; b) el techo flotante de doble cubierta debe comprender una cubierta superior y una inferior. Toda la cubierta inferior debe estar en contacto con la superficie del líquido y estar separada de la cubierta superior mediante chapas de reborde y mamparos que formen compartimentos de pontón estancos al líquido; c) el techo flotante de cubierta única con compartimentos de flotabilidad en cubierta central debe comprender un diafragma de cubierta única en contacto con el líquido, sobre el cual se disponen localmente compartimentos de flotabilidad adicional y un pontón anular continuo separado por mamparos en compartimentos estancos al líquido. NOTA − Se muestran ejemplos típicos en la figura D.1.

Los requisitos para otros tipos deben ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). D.3 Diseño D.3.1 Generalidades El diseño del techo flotante debe tener en cuenta los puntos siguientes: − condiciones climáticas: temperatura, pluviosidad, nevadas, viento etc...; − dimensiones del tanque; − tolerancias del tanque con respecto al asentamiento previsto de las cimentaciones, juego anular y tipo de junta; − naturaleza y características del líquido que se va a almacenar (densidad, temperatura, etc...); − material de construcción; − velocidades de llenado y vaciado y caudales máximos; − nivel más bajo al que puede descender el techo; − presencia de mezcladores; − presencia de calentadores; − uso de dispositivos de medición y toma de muestras y de alarmas;

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− tipo de escalera móvil; − cables antiestáticos. A menos que se especifique otra cosa (véase el capítulo A.1), el techo debe diseñarse para que quede flotando en funcionamiento normal. Solamente debe descansar sobre sus patas soporte durante las operaciones de mantenimiento e inspección. A menos que se acuerde otra cosa (véase el capítulo A.2), se deben diseñar y construir el techo y sus accesorios de modo que permitan que el líquido contenido en el tanque rebose sin que la estructura del techo sufra daño alguno, y que posteriormente vuelva al nivel normal de funcionamiento. Este requisito acordado debe aplicarse en las condiciones de funcionamiento y del ensayo hidrostático. Cuando se usa una faldilla de viento o una extensión de la parte alta de la carcasa del tanque destinada a mantener las juntas del techo en el punto más alto, se deben disponer orificios de rebosamiento y drenaje en la parte superior de la carcasa del tanque por encima del nivel correspondiente a la capacidad nominal del tanque. El espesor especificado del enchapado de todo techo flotante no debe se menor de 5 mm. D.3.2 Flotabilidad D.3.2.1 Techo flotante de cubierta única. El volumen mínimo del pontón debe ser suficiente para mantener el techo flotando en un líquido que tenga una gravedad específica de 0,7, si: a) cualquiera de los dos compartimentos adyacentes del pontón y el diafragma central se perforan y el drenaje principal del techo se considera que está inoperativo; o b) soporta una carga de 250 mm de agua de lluvia, calculada sobre la superficie total del techo, que esté concentrada en el diafragma central, todos los compartimentos del pontón y el diafragma central están intactos y el drenaje principal del techo se considera que está inoperativo. D.3.2.2 Techo flotante de doble cubierta. El volumen mínimo del pontón debe ser suficiente para mantener el techo flotando en un líquido que tenga una gravedad específica de 0,7, si: a) cualquiera de los dos compartimentos adyacentes está perforado y el drenaje principal se considera que está inoperativo; b) soporta una carga de 250 mm de agua de lluvia sobre en el área total del techo y el drenaje principal del techo se considera que está inoperativo. c) como alternativa, debe ser admisible diseñar el techo para soportar una carga inferior a la requerida en el punto b) con tal de que se instalen drenajes de emergencia (véase el apartado D.3.9) con el fin de evacuar el exceso de agua de lluvia directamente al producto.

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a) Cubierta única

b) Cubierta doble

c) Cubierta única con compartimentos de flotabilidad en cubierta central Fig. D.1 − Ejemplos típicos de techos flotantes D.3.2.3 Techo flotante de cubierta única con compartimentos de flotabilidad en cubierta central. El volumen mínimo combinado de pontón (es decir, la suma de los volúmenes del pontón anular y de los compartimentos de flotabilidad adicionales) debe ser suficiente para mantener el techo flotando en un líquido que tenga una gravedad específica de 0,7, si: a) el diafragma se perfora y − se perforan cualquiera de los dos compartimentos de flotabilidad adyacentes; − se perforan dos compartimentos adyacentes del pontón anular; − se perfora un único compartimento del pontón anular y un único compartimento de flotabilidad adyacente; y el drenaje principal del techo se considera que está inoperativo. b) soporta una carga de 250 mm de agua de lluvia calculada sobre el área total del techo y concentrada en el diafragma central, están intactos todos los compartimentos de pontón anulares y los compartimentos de flotabilidad centrales y se considera que el drenaje principal del techo está inoperativo. D.3.2.4 Condición de carga alternativa. Si el techo se diseña para una gravedad específica fijada, un producto particular o una cantidad de agua de lluvia especificada que se desvíe de los requisitos de los apartados D.3.2.1 a D.3.2.3, esto debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). D.3.3 Diseño estructural El techo se debe diseñar para ser estructuralmente fuerte bajo las condiciones de carga siguientes:

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a) todas las condiciones de flotabilidad especificadas en el apartado D.3.2; b) cuando el techo esté descansando sobre sus patas soporte y con una carga viva igual a 1,2 kN/m2 u otro valor sujeto a acuerdo (véase el capítulo A.2). La carga viva no debe incluir la carga debida al agua de lluvia, pero puede incrementarse para incluir cargas más elevadas previsibles. D.3.4 Estabilidad del techo baja carga de viento Cuando los tanques se montan en una región donde las condiciones de viento pueden aumentar la fatiga en las soldaduras de la cubierta del centro del techo, el diseño del techo y tipo que se use deben estar conformes a lo especificado por el comprador (véase el capítulo A.1) para tanques de 50 m de diámetro y superiores. En otros casos, no se deben tener en cuenta las cargas de fatiga generadas por el viento. D.3.5 Registros de pontón Todos los pontones y compartimentos deben estar equipados con un registro provisto de una tapa estanca al agua. Las tapas del registro deben diseñarse de modo que vuelvan a su posición cerrada, si se levantan por una ráfaga de viento y no deben desprenderse bajo las condiciones de viento de diseño. El borde superior de los cuellos del registro debe estar a una altura tal que no pueda entrar agua en los compartimentos en las condiciones especificadas en el apartado D.3.2. D.3.6 Registro de techo Se debe disponer al menos un registro de techo para lograr el acceso al interior del tanque y para ventilación cuando el tanque esté vacío. Los registros adicionales de techo deben ser conforme se especifique (véase el capítulo A.1). Los registros de techo deben tener un diámetro interior de, al menos, 600 mm y deben estar provistos de una junta estanca y una tapa empernada. D.3.7 Dispositivos de centrado y antirrotación Se deben instalar dispositivos de centrado y antirrotación con el fin de mantener el techo centrado en el tanque e impedir su rotación. Estos dispositivos deben diseñarse para que resistan las fuerzas laterales aplicadas sobre ellos por la escalera de techo, cargas desiguales de nieve, cargas de viento, etc. D.3.8 Drenajes principales de techo D.3.8.1 Generalidades. A menos que se especifique de otro modo (véase el capítulo A.1), los drenajes principales del techo deben ser de tipo manguera o tubo articulado. Deben ser capaces de operar en todas las condiciones de trabajo del techo. No deben permitirse drenajes de sifón para techos de cubierta única. El ritmo de descarga de los drenajes principales del techo debe calcularse como una función de la máxima pluviosidad especificada y con el techo flotando a su nivel más bajo. El diámetro mínimo del drenaje principal para todos los tipos de techo debe ser equivalente a lo siguiente: − 75 mm de diámetro para diámetros de techo de menos de 30 m; − 100 mm de diámetro para diámetros de techo entre 30 m y 60 m inclusive; − 150 mm para diámetros de techo mayores de 60 m.

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Los drenajes de manguera o de tubo articulado en techos de cubierta única deben tener una válvula antirretorno colocada cerca del extremo del drenaje con el fin de impedir cualquier retorno del producto al techo, en el caso de fuga de la manguera o tubo articulado. La instalación de cualquier tipo de drenaje debe incluir la colocación de los accesorios de carcasa necesarios requeridos para su funcionamiento y, si fuera necesario, su sustitución. Cuando se especifique, los techos de doble cubierta deben equiparse con drenajes de techo de tipo abierto (véase el capítulo A.1). D.3.8.2 Drenajes de manguera. Deben tomarse precauciones con el fin de evitar retorcimientos o contracciones de la manguera flexible bajo las patas soporte del techo. NOTA − Se recomienda que los drenajes de manguera se diseñen de tal modo que permitan su sustitución sin que sea necesario entrar en el tanque.

D.3.8.3 Drenajes de tubo articulado. Las juntas giratorias de los drenajes de tubo articulado deben diseñarse de tal modo que se impida cualquier fuga de agua al producto o del producto al agua. D.3.9 Drenajes de emergencia Debido a que el nivel de producto en el tanque es siempre más alto que el nivel de agua de lluvia en la cubierta central, no deben instalarse drenajes de emergencia en un techo flotante de cubierta única. Los drenajes de emergencia se deben instalar en el punto más bajo de la cubierta superior de un techo de cubierta doble con el fin de descargar el agua de lluvia directamente en el producto (véase el apartado D.3.2.2). Este tipo de drenaje de emergencia debe diseñarse para impedir que el producto fluya al techo. D.3.10 Tapones de drenaje Con el fin de permitir que cualquier acumulación de agua de lluvia drene al tanque cuando el techo está descansando en sus patas soporte, debe colocarse un tapón de drenaje en las proximidades del centro del techo. Este dispositivo debe ser capaz de drenar la pluviosidad especificada (véase el apartado D.3.1). Antes de que el techo entre en funcionamiento, este tapón de drenaje se debe cerrar y se deben tomar medidas para impedir su apertura inadvertida. D.3.11 Ventilaciones Se deben especificar las tasas máximas de llenado y vaciado de líquido así como cualquier requisito especial de ventilación (véase el capítulo A.1). Cuando se prevea la sobrecarga de la cubierta del techo o de la junta de sellado del techo flotante, se deben tomar medidas para disponer ventilaciones en la membrana del techo flotante y, si es necesario, en la junta del reborde. Estas ventilaciones o válvulas de purga deben permitir la evacuación del aire y gases atrapados bajo el techo y el espacio del reborde durante el llenado inicial y permitir la entrada de aire durante la retirada del producto cuando el techo está descansando sobre sus patas soporte y, si surgiera la ocasión, la evacuación de cualquier vapor presente en el espacio del reborde durante el funcionamiento. El mecanismo de apertura de la ventilación se debe ajustar de modo que esté en línea con los diferentes ajustes verticales de las patas soporte del techo. D.3.12 Juntas Las juntas para techos flotantes deben estar conforme al anexo E.

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D.3.13 Patas soporte Los techos flotantes deben estar provistos de patas soporte. Las patas soporte y sus fijaciones deben diseñarse de tal modo que soporten el techo y cualquier carga adicional tal como se indica en el apartado D.3.3, punto b). NOTA − Estas cargas no tienen en cuenta ninguna acción de los productos contenidos en el tanque ni los posibles efectos del desplazamiento frecuente del techo (véase el apartado D.3.1).

El diseño de las patas soporte no debe permitir que el producto fluya sobre el techo cuando éste está cargado con el máximo volumen de agua de lluvia ni permitir la emisión de vapor (si es aplicable) cuando el diafragma central de un techo de cubierta única se eleva de la superficie de líquido por la presión del vapor. Cuando se disponen mamparos o chapas de refuerzo, las cargas del techo deben transmitirse a las patas soporte a través de estos mamparos o chapas de refuerzo. Con el fin de distribuir las cargas inducidas en las patas soporte sobre el fondo del tanque, deben introducirse medidas tales como la colocación de plataformas de acero. Estas plataformas deben soldarse a las chapas del fondo con soldadura continua. Cuando las plataformas se solapen sobre las soldaduras en ángulo de las chapas del fondo en una unión a solape, deben colocarse chapas a modo de cuñas completamente soldadas con el fin de compensar la diferencia de nivel en el fondo. Cuando las patas soporte sean huecas, deben incluir un orificio en su base a efectos de drenaje. Cuando se requieren diferentes niveles de reposo del techo, las patas deben ser ajustables verticalmente desde la parte alta del techo. Los niveles de posición de funcionamiento y limpieza de las patas soporte deben ser tal como se especifique (véase el capítulo A.1). El fabricante debe asegurar que ningún accesorio (por ejemplo, mezcladores, tuberías interiores, boquillas de llenado) interfiere con el techo en su posición baja. D.3.14 Dispositivo de medición Cada techo debe estar equipado con una escotilla de medición con cierre estanco o un pozo de medición con una tapa estanca bien conforme a las especificaciones del comprador (véase el capítulo A.1) o bien a la propia norma del fabricante. D.3.15 Escalera móvil de acceso al techo A menos que se especifique de otro modo (véase el capítulo A.1), el techo debe equiparse con una escalera móvil que tenga peldaños autonivelantes con ajuste automático a cualquier posición del techo, o escalones, y esté equipada con pasamanos a ambos lados, de modo que siempre sea posible el acceso al techo. La resistencia mínima de carga de los peldaños o escalones debe estar conforme a la Norma EN ISO 14122. La escalera debe diseñarse para el recorrido completo del techo. No se puede usar por tanto para tanques en los que la relación altura/diámetro sea mayor o igual a 1,0. La escalera debe diseñarse para una carga mínima vertical en el punto medio de 5 kN (500 kg) con la escalera en cualquier posición de funcionamiento, combinada con la carga máxima del viento que actúe sobre la escalera desde cualquier dirección. Se debe prestar atención a la rigidez a la torsión de escaleras largas y a los efectos de vibración por el viento que pueden llegar a hacer que la escalera descarrile. La guía sobre la que se mueve la escalera debe estar colocada a una altura suficiente por encima de la cubierta para evitar el descarrilamiento de la escalera por nieve o hielo. NOTA − Para escaleras largas y pesadas se debería prestar atención a la anchura de soporte de carga de los raíles y a la resistencia de las ruedas.

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D.3.16 Cables de puesta a tierra El techo flotante debe equiparse sistemáticamente con cables de puesta a tierra. Al menos se deben disponer dos cables para tanques que tengan un diámetro inferior o igual a 20 m, mientras que para tanques de diámetro mayor debe disponerse un mínimo de cuatro cables. NOTA − El cable de puesta a tierra debería tener una sección transversal mínima de 50 mm2.

D.3.17 Barrera para la espuma Se debe construir una barrera circular para la espuma mediante chapas verticales reforzadas en los pontones anulares a aproximadamente 1 m de distancia de la carcasa del tanque para ayudar a la contención y distribución de espuma en el espacio de la junta. Se debe diseñar y construir de tal modo que la parte superior de la barrera esté nominalmente 200 mm más alta que la parte alta de la junta. Se deben disponer aberturas en el fondo de la barrera para permitir el drenaje del agua hacia los drenajes principales de techo. NOTA − En la zona del vertedor de espuma, la altura vertical de la barrera puede incrementarse como precaución.

D.4 Prefabricación en taller Las tolerancias de todos los componentes de techos flotantes prefabricados deben ser tales que aseguren un montaje final preciso y estanco. Se deberían realizar un montaje de prueba y una inspección en taller si así está especificado (véase el capítulo A.1). D.5 Marcado, embalaje, manipulación, transporte D.5.1 Generalidades Deben aplicarse los requisitos de los apartados 15.11 y 15.12. D.5.2 Reparación tras daño en las operaciones de manipulación Deben aplicarse los requisitos del apartado 16.5. D.6 Montaje El montaje debe realizarse conforme al apartado 16.1. NOTA − Por su fragilidad e inestabilidad, se debería tener un cuidado especial durante el montaje, instalación y soldeo del techo flotante, que puede llevarse a cabo bien en el fondo del tanque bien sobre soportes provisionales.

Las dimensiones finales del techo deben ajustarse para satisfacer las tolerancias de fabricación de la carcasa del tanque (véase el apartado 16.7) y las tolerancias de la junta tal como las especifica el fabricante de la misma (véase el anexo E). D.7 Soldeo D.7.1 Generalidades El soldeo debe realizarse con soldadores aprobados de acuerdo con los procedimientos establecidos por el fabricante del techo flotante. El montador debe asegurarse de que, mediante métodos de montaje y secuencias de soldeo adecuadas, la distorsión y contracción del techo flotante se reducen al mínimo.

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Las chapas de techo deben solaparse con un solape mínimo de 25 mm y el soldeo debe realizarse con costura de soldadura en la cara superior solamente, excepto cuando el techo vaya recubierto internamente, en cuyo caso ambas caras deben ser soldadas. D.7.2 Patas soporte Se deben soldar sobre ambas caras las uniones a solape en el diafragma central de los techos de cubierta única dentro de una zona de 200 mm de radio desde una pata soporte. D.7.3 Mamparos Todas las chapas de los mamparos internos deben, al menos, soldarse en ángulo a lo largo de sus bordes de fondo y verticales para proporcionar estanquidad al líquido, y se deben disponer también soldaduras en ángulo continuas en los bordes superiores de mamparos alternados para proporcionar estanquidad al líquido. Las esquinas de las chapas de los mamparos recortadas para el paso de cordones longitudinales de soldadura en ángulo se deben rellenar mediante soldeo para obtener la estanquidad al líquido. D.8 Inspección y ensayo D.8.1 Soldaduras Todas las soldaduras de techo flotante, aberturas y pontones se deben inspeccionar usando un ensayo con líquidos penetrantes (véase el apartado 19.6) o bien un examen con agua jabonosa (véase el apartado 19.8). Se deben reparar todos los defectos y la soldadura se debe volver a inspeccionar. D.8.2 Pontones Los compartimentos de los pontones y los compartimentos de flotabilidad se deben comprobar a presión cuando su diseño lo permita. Se debe mantener una sobrepresión manométrica mínima de 7 mbar (0,0007 MPa) en cada uno de los compartimentos durante el ensayo. Se debe aplicar en todas las soldaduras agua jabonosa del mismo tipo que el empleado para el ensayo en caja de vacío (véase el apartado 19.5). Cuando el diseño no permita un ensayo de presión de aire, se deben inspeccionar todas las soldaduras realizando un ensayo con líquidos penetrantes (véase el apartado 19.6). D.8.3 Comprobaciones El fabricante del techo debe realizar las comprobaciones siguientes: a) posicionamiento correcto y terminación del soldeo de las chapas de refuerzo del fondo de acero; b) que la altura y situación de las patas en la posición baja sea compatible con los accesorios instalados en el fondo y carcasa; c) que el espacio entre el borde del techo y la carcasa del tanque es compatible con los apartados D.3.1 y D.3.12 y con el capítulo D.6. Estas comprobaciones deben realizarse durante el llenado del tanque con agua y deben hacerse al nivel más bajo, a media altura y al nivel máximo de líquido. Se debe comprobar un mínimo de ocho puntos en la circunferencia, con una distancia máxima de 10 m entre los puntos adyacentes; d) que la posición de la conexión flexible o rígida de los drenajes del techo no interfiere con los otros accesorios o patas del techo; e) que se han dispuesto orificios para la salida de agua cuando se ha instalado un dispositivo de contención de espuma;

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f) el ajuste de la altura de la pata, la estanquidad a fugas de pontones y cubierta, la estanquidad y libertad de movimiento del techo flotante, cuando el techo está flotando sobre el agua; g) instalación y fijación de los dispositivos de puesta a tierra. D.8.4 Drenajes El fabricante del techo flotante debe realizar un ensayo hidrostático del drenaje después de su instalación con el fin de asegurarse de su estanquidad. El inspector debe comprobar esto. El fabricante del drenaje debe especificar la presión de ensayo. D.9 Documentación El fabricante del techo flotante debe suministrar instrucciones escritas de funcionamiento y limitaciones en la utilización.

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ANEXO E (Normativo) REQUISITOS PARA JUNTAS DE BORDE PARA TECHOS FLOTANTES

E.1 Generalidades Deben montarse juntas de borde en los tanques equipados con techo flotante para minimizar la pérdida de vapores. Cuando se especifique (véase el capítulo A.1), las juntas de borde del anexo E pueden usarse para tapas flotantes (véase el apartado C.3.2.3). NOTA 1 − Se llama la atención sobre la Directiva del Consejo Europeo Nº 94/63/EC del 20 de Diciembre de 1994.

E.2 Diseño El espacio entre el techo flotante y la pared del tanque debe permitir al techo flotante deslizarse hacia arriba y hacia abajo por la pared del tanque. El diseño de la junta debe evitar que escapen los vapores del producto allí contenido. La junta de borde debe evitar también la penetración de agua de lluvia en el interior del tanque. Las juntas deben tener en cuenta la naturaleza, características y temperatura del líquido que se va a almacenar. Las juntas deben diseñarse para: − soportar fricción contra la carcasa del tanque; − ser resistentes a los productos contenidos en el tanque; − aguantar las tolerancias de construcción en la carcasa del tanque y el techo flotante; − aguantar dentro de ciertos límites los movimientos laterales del techo flotante; − aguantar las deformaciones causadas por cambios en las condiciones climáticas. Con el fin de alcanzar el mejor sellado posible, un elemento de la junta más bajo debe penetrar en el líquido almacenado, próximo a la carcasa del tanque. NOTA − Los elementos metálicos de las juntas que cubran completamente el espacio del borde entre el techo flotante y la carcasa del tanque deberían equiparse con aberturas para la espuma que permitan la entrada de espuma para combatir fuegos en condiciones de incendio.

Todas las partes metálicas de las juntas deben ponerse a tierra y todas las partes no metálicas deben ser de calidad antiestática. Se deben usar preferentemente metales de baja producción de chispa y baja corrosión. No deben emplearse aleaciones de magnesio, cobre y aleaciones de cobre. E.3 Tipos de juntas Los tipos de junta más comunes deben clasificarse del modo siguiente: a) Juntas principales independientes: − juntas mecánicas de zapata; − juntas de reborde con resorte; − juntas flexibles rellenas de líquido; − juntas flexibles rellenas de espuma.

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b) Juntas secundarias independientes: − juntas de reborde de caucho o con relleno con resorte, con relleno flexible de espuma o relleno de fieltro absorbente al agua; − juntas de chapa de compresión con reborde de caucho o relleno flexible de espuma. c) Juntas de contacto deslizante con contactos deslizantes de goma o espuma. d) Juntas principales/secundarias integradas − los elementos funcionales de las juntas independientes principales y secundarias se integran en una única construcción con una o dos cortinas de sellado conectadas al techo flotante. E.4 Protecciones contra la intemperie Se deben instalar protecciones solapadas contra la intemperie para cubrir y proteger las partes no metálicas de las juntas del techo flotante de la luz solar, erosión y caída de objetos y para desviar el agua de lluvia sobre el techo flotante, a menos que se especifique otra cosa (véase el capítulo A.1). E.5 Utilización y detalles técnicos de las juntas de borde E.5.1 Juntas mecánicas de zapata Las juntas mecánicas de zapata deben usarse bien independientemente o bien en combinación con una junta secundaria. NOTA 1 − Las juntas mecánicas de zapata pueden usarse en tanques que almacenen petróleo crudo o productos líquidos químicamente agresivos. NOTA 2 − En tanques de petróleo crudo es posible la aplicación de un sistema rascador de cera que actúe en el extremo del fondo de las zapatas. NOTA 3 − Las zapatas metálicas son normalmente de altura similar a la del techo flotante. Las zapatas de baja altura pueden usarse en combinación con las juntas secundarias independientes. NOTA 4 − Se muestra un ejemplo típico en la figura E.1, punto a).

Las zapatas metálicas deben ponerse a tierra a través del techo flotante. E.5.2 Juntas principales de reborde con resorte Las juntas principales de reborde con resorte deben usarse en combinación con juntas secundarias independientes. NOTA 1 − La eficiencia de sellado se alcanza únicamente cuando la junta está provista de una faldilla sumergida. NOTA 2 − Se muestra un ejemplo típico en la figura E.1, punto b).

La altura máxima de funcionamiento del techo flotante debe ser tal que proporcione un funcionamiento seguro de la junta. E.5.3 Juntas principales rellenas de líquido Las juntas principales rellenas de líquido deben constar de una manguera flexible circular resistente a la abrasión, rellena con un líquido anticongelante (si éste es apropiado), keroseno o el líquido almacenado. Para ofrecer una buena eficiencia de sellado, la parte inferior de la junta debe penetrar en el líquido almacenado. NOTA 1 − Las juntas rellenas de líquido requieren una buena redondez de la carcasa del tanque y costuras de soldadura suaves. NOTA 2 − Producen pocas fuerzas de centrado y requieren control frecuente del líquido de relleno.

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NOTA 3 − Para trabajos en caliente durante el mantenimiento en un tanque vacío, puede ser necesario drenar el líquido de relleno desde la junta. NOTA 4 − Se muestra un ejemplo típico en la figura E.1, punto c).

E.5.4 Juntas principales rellenas de espuma Las juntas principales rellenas de espuma deben constar de una cortina de sellado resistente a la abrasión que forme una manguera circular con elementos flexibles de espuma y elementos rígidos de sujeción. Para alcanzar una buena eficiencia de sellado, los elementos de sujeción deben proporcionar un contacto continuo de la junta con el líquido almacenado. NOTA 1 − Cuando el techo flotante se mueve, y existe una fuerza fuerte de fricción entre la junta y la carcasa del tanque, no puede mantenerse siempre el contacto entre la junta y el líquido debido al desplazamiento vertical de la misma. NOTA 2 − Las juntas rellenas de espuma tienen fuerzas de centrado fuertes y alta fricción. NOTA 3 − En caso de daño de la cortina de sellado, el líquido almacenado puede penetrar dentro de los elementos de espuma. NOTA 4 − Para trabajos en caliente durante el mantenimiento en un tanque vacío, puede ser necesario separar el elemento de espuma de la junta. NOTA 5 − Se muestra un ejemplo típico en la figura E.1 punto d).

E.5.5 Juntas secundarias de relleno con resorte o con reborde Dependiendo del espacio de reborde máximo previsto, se debe proporcionar una altura mínima de resorte para una operación satisfactoria. NOTA 1 − Las juntas secundarias de relleno con resorte o con reborde normalmente tienen buena flexibilidad y fuerzas de centrado. NOTA 2 − La altura de la pared de espuma requerida y la altura máxima de elevación del techo flotante se determinan por el punto de contacto máximo entre la junta secundaria y la pared del tanque.

E.5.6 Juntas secundarias de chapa de compresión Dependiendo del espacio máximo de reborde esperado, se debe disponer una altura de chapa de compresión mínima para una operación satisfactoria. NOTA 1 − Las chapas de compresión deberían incorporar puertas de espuma para permitir que la espuma contra incendios entre en el espacio del reborde. NOTA 2 − Las juntas secundarias de chapa de compresión tienen buenas fuerzas de centrado y protegen la cortina de sello contra la luz solar y el desgaste. NOTA 3 − La altura de la pared de espuma requerida y la altura máxima de elevación del techo flotante se determinan por el punto de contacto máximo entre la junta secundaria y la pared del tanque

E.5.7 Juntas de contacto deslizante Las juntas de contacto deslizante deben comprender una lámina continua de caucho en anillo o un reborde semirrígido de espuma de poliuretano, conformada en curva contra la pared del tanque. NOTA − Los contactos deslizantes de caucho se aumentan generalmente mediante hojas de resorte integradas o exteriores.

E.5.8 Juntas principales/secundarias integradas Para juntas principales/secundarias integradas, se deben combinar varios elementos efectivos en una unidad. La parte primaria del sistema de sellado debe ser normalmente una junta mecánica de zapata (véase el apartado E.5.1).

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NOTA 1 − La altura de funcionamiento por encima del techo flotante puede ser baja. NOTA 2 − El volumen de vapor en el espacio del reborde se puede sellar de manera efectiva mediante un elemento de sellado sumergido. NOTA 3 − Se muestra un ejemplo típico en la figura E.1 e).

E.6 Instalación La instalación adecuada de juntas es vital para su función y vida de servicio, y la instalación debe realizarse solamente con personal especializado.

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3 Junta de membrana principal

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4 Zapata

a) Junta mecánica de zapata

3 Junta deslizante o secundaria

4 Junta de contacto deslizante

b) Junta de reborde con resorte y junta deslizante

3

Junta rellena de líquido

c) Junta flexible rellena de líquido Leyenda 1

Carcasa del tanque

2

Techo flotante

Fig. E.1 − Ejemplos de juntas de borde para techos flotantes (Continúa)

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3

Junta rellena de espuma

d) Junta flexible rellena de espuma

3 Junta secundaria integrada

4 Junta principal integrada

e) Junta integrada principal/secundaria integrada Leyenda 1

Carcasa del tanque

2 Techo flotante

Fig. E.1 − Ejemplos de juntas de reborde para techos flotantes (Fin)

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ANEXO F (Normativo) SELECCIÓN DE CHAPA DE ACERO AL CARBONO Y AL CARBONO MANGANESO PARA ESPECIFICACIONES ALTERNATIVAS A LAS DEL APARTADO 6.1

F.1 Normas nacionales alternativas Todos los materiales de chapa de acero al carbono y el carbono manganeso usados en la fabricación de tanques cumpliendo con este documento deben estar de acuerdo con el apartado 6.1 a menos que se acuerde otra cosa (véase el capítulo A.2). Cuando así se acuerde, se debe permitir seleccionar chapas de acero al carbono y al carbono manganeso conformes con una norma nacional reconocida, con tal de que cumplan también los requisitos de este anexo. La selección de un material adecuado conforme a estos requisitos debe ser responsabilidad del fabricante del tanque. F.2 Generalidades F.2.1 Las definiciones deben estar de acuerdo con la Norma EN 10025:1992, capítulo 3. F.2.2 Deben permitirse los procesos de fabricación de acero con oxígeno básico, por arco eléctrico o con crisol abierto. No deben permitirse aceros no calmados. F.2.3 Las tolerancias, el acabado superficial y la solidez interna deben ser tal como se especifican en la Norma EN 10025:1992, capítulo 5, apartados 7.6 y 8.9 respectivamente. F.2.4 El método de ensayo, el número de muestras, la posición de las muestras y la selección y preparación de las probetas para ensayos mecánicos deben estar de acuerdo con la Norma 10025:1992, apartados 8.6 y 8.7. Los ensayos de tracción deben ser transversales a la dirección de la laminación y los ensayos de impacto paralelos a la dirección de la laminación. F.2.5 Los documentos de inspección deben estar conformes con el apartado 6.1.1 de este documento. El marcado debe ser conforme con la Norma EN 10025:1992, apartado 9.1. F.3 Composición química F.3.1 La composición química, tal como se mide en el análisis de la colada, debe estar de acuerdo con la tabla F.1. Se debe informar del análisis de la colada, junto con los valores de todos los elementos especificados en el apartado F.3.2 y cualquier adición deliberada, por ejemplo, aluminio, boro, niobio o vanadio. F.3.2 El carbono equivalente resultante del análisis de la colada, calculado usando la fórmula siguiente, no debe exceder el 0,42% para chapas de espesor mayor de 20 mm.

C+

Mn ( Cr + Mo + V ) ( Ni + Cu ) + + 6 5 15

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(F.1)

1,5

0,21

0,20

0,20

≤ 275

> 275 a 355

> 355

0,55

0,55

Si

0,030

0,035

0,040

P

0,030

0,035

0,040

S

0,10

0,06

0,06

Nb

0,2

0,1

0,1

V

0,07

0,07

Al

0,30

0,30

Ni

0,20

0,20

Mo

0,35

0,35

Cu

0,01

0,01

0,01

N

0,80

0,80

Cu+Mo

Cr+Ni

0,10

0,10

Nb+V

0,42

0,42

0,42

CEV

2

1

1

Notas

NOTA 2 − Otras aleaciones tales como Cr, Ni, Mo, Cu, si no se añaden deliberadamente, deben especificarse para > 275 a 355, y si se añaden deliberadamente se deben acordar los niveles entre el fabricante del acero y el fabricante del tanque.

0,25

0,25

Cr

% en peso máximo

Composición química

NOTA 1 − El contenido en nitrógeno se puede aumentar a 0,02% máximo si la relación de Al/N > 2.

1,6

1,6

Mn

C

N/mm2

Límite elástico

Tabla F.1 Composición química (análisis de la colada)

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F.4 Propiedades Mecánicas F.4.1 Las propiedades mecánicas se deben determinar conforme con el apartado F.2.4 y deben cumplir los requisitos de los apartados F.4.2 a F.4.6. F.4.2 Para temperaturas de diseño del metal por encima de 100 ºC, los aceros con valores del límite elástico a temperatura elevada deben estar de acuerdo con la tabla 8.

También pueden usarse otros grados de acero para los cuales los valores del límite elástico a temperatura elevada no estén especificados en la norma de material, con tal de que el fabricante del acero verifique el valor real de cada colada del material suministrado de acuerdo con la Norma 10002-5. Se debe informar de los resultados del ensayo en un documento de inspección de acuerdo con la Norma EN 10204:2004 certificado 3.1.B. F.4.3 Cuando la temperatura máxima de diseño del metal excede de 250 ºC, deben usarse aceros en los que esté probado que no se ven afectados por el envejecimiento. El método de prueba debe ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.5). F.4.4 Para aceros con un límite elástico especificado menor o igual de 275 N/mm2:

a) la resistencia a la tracción mínima especificada no debe exceder de 430 N/mm2; b) el alargamiento sobre una longitud de referencia de 80 mm no debe ser menor del 20%; c) los ensayos de impacto con entalla en V sobre probeta “Charpy”, cuando se requieran, deben cumplir los requisitos del apartado F.5.2.1. F.4.5 Para aceros con un límite elástico mínimo especificado mayor de 275 N/ mm2 y menor o igual a 355 N/ mm2:

a) la resistencia a la tracción mínima especificada no debe exceder de 510 N/ mm2; b) el alargamiento sobre una longitud de referencia de 80 mm no debe ser menor del 20%; c) los ensayos de impacto con entalla en V sobre probeta Charpy V, cuando se requieran, deben cumplir los requisitos del apartado F.5.2.2. F.4.6 Para aceros con un límite elástico mínimo mayor de 355 N/ mm2:

a) la resistencia a la tracción mínima especificada no debe exceder de 600 N/ mm2; b) el alargamiento sobre una longitud de referencia de 80 mm no debe ser menor del 19%; c) los ensayos de impacto con entalla en V sobre probeta Charpy V,cuando se requieran, deben cumplir los requisitos del apartado F.5.2.3. F.5 Ensayo de impacto F.5.1 Generalidades

Cuando sea necesario para cumplir los requisitos de este documento, deben realizarse los ensayos de impacto con entalla en V sobre probeta Charpy de acuerdo con la Norma EN 10045-1 conforme a la norma apropiada al material de la chapa. Los valores de los ensayos de impacto sobre probeta Charpy especificados para chapas a partir de tres probetas se basan en tres probetas longitudinales, y los valores a tomar deben ser el promedio de los tres resultados. El valor mínimo individual de una probeta única no debe ser inferior al 70% del valor promedio especificado. Cuando se requieran probetas de sección reducida, deben usarse probetas de 10 mm × 5 mm y deben presentar el 50% de los valores especificados para las probetas de tamaño completo. Cuando el espesor de la sección de la chapa de ensayo lo permita, deben usarse probetas de 10 mm × 10 mm.

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F.5.2 Propiedades del impacto F.5.2.1 Los materiales se deben ensayar a impacto de acuerdo con los requisitos de la norma de acero especificada. Cuando se requiera ensayo de impacto, las temperaturas del ensayo de impacto y los niveles de la energía de impacto deben estar de acuerdo con los apartados F.5.2.2 a F.5.2.4, según sea apropiado.

Para las chapas de fondo que no sean chapas anulares y las chapas del techo no se debe requerir ensayo de impacto. No se debe requerir ensayo de impacto a chapas anulares del fondo cuando las chapas de la carcasa fijadas a ellas no lo requieren. No se debe requerir ensayo de impacto para las chapas de la carcasa o los materiales unidos a las mismas, cuando la temperatura mínima de diseño del metal y el espesor estén dentro de los límites dados en la tabla F.2. NOTA − Las chapas de techo no requieren normalmente ensayo de impacto, pero se puede requerir en techos de tanques con presión muy alta cuando el espesor de la chapa exceda de 6 mm (véase la figura 1).

Tabla F.2 Condiciones para no aplicar el ensayo de impacto Temperatura mínima de diseño del metal

Espesor mm

ºC

≥ + 10

≤ 20

≥

0

≤ 13

≥ − 10

≤ 10

< − 10

≤ 6

F.5.2.2 Cuando se requiera ensayo de impacto, los aceros con un límite elástico mínimo especificado inferior o igual a 275 N/mm2 no deben presentar un valor menor que 27 J a + 20 ºC o a la temperatura de ensayo indicada en la figura F.1, la que sea más baja. F.5.2.3 Cuando se requiera ensayo de impacto, los aceros con un límite elástico mínimo especificado mayor que 275 N/mm2 y hasta 355 N/mm2 inclusive no deben presentar un valor menor que 40 J a – 5 ºC o a la temperatura de ensayo indicada en la figura F.1, la que sea más baja. NOTA − La conversión del valor de impacto especificado de 27 J a 40 J puede hacerse sobre la base de 1,3 J/ºC. Dicha extrapolación está limitada a un intervalo máximo de ± 10 ºC.

F.5.2.4 Cuando se requiera ensayo de impacto, los aceros con un límite elástico mínimo especificado mayor que 355 N/mm2 no deben presentar un valor menor que 55 J a – 15 ºC o a la temperatura de ensayo indicada en la figura F.1, la que sea más baja.

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Medidas en milímetros

Leyenda A B C

Temperatura mínima de diseño del metal ºC Temperatura mínima del agua de ensayo ºC Temperatura en el ensayo de impacto ºC

NOTA 1 − Se pueden determinar los valores intermedios por interpolación. NOTA 2 − Se tiene que usar la temperatura de la escala A en ordenadas para determinar los requisitos de temperatura mínima del ensayo de impacto con entalla en V sobre probeta Charpy para el espesor y temperatura mínima de diseño correspondientes. Los requisitos derivados de la escala A tienen en cuenta una mejora en la seguridad que puede anticiparse como resultado del ensayo hidrostático. Durante el primer ensayo hidrostático el grado de seguridad contra la fractura frágil puede ser algo menor que en las cargas siguientes y se debería tener en cuenta el uso de requisitos más conservadores de la escala B, si esto se traduce en que hay que especificar requisitos más pesados de temperatura del ensayo de impacto.

Fig. F.1 − Requisitos mínimos del ensayo de impacto con entalla en V sobre probeta Charpy

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ANEXO G (Informativo) RECOMENDACIONES RELATIVAS A LAS DISPOSICIONES SÍSMICAS EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO

G.1 Generalidades

Este anexo da recomendaciones para el diseño sísmico de tanques de almacenamiento y está basado en los requisitos del anexo E de la Norma API 650. Los coeficientes de zona usados en la Norma API 650 han sido modificados a coeficientes de fuerza lateral expresados como una relación de la aceleración debida a la gravedad. Esto permite la aplicación de estos cálculos a lugares geográficos fuera de los Estados Unidos. Se admite que el comprador o las autoridades locales en zonas sísmicas altamente activas pueden pedir otros procedimientos, por ejemplo, la Norma ENV 1998-1-1 o requisitos adicionales. En este caso, se debería usar el conocimiento local especializado, con acuerdo entre el comprador, la autoridad local y el fabricante, que tenga en cuenta los requisitos locales, la integridad necesaria, las condiciones del suelo, etc. Se debería prestar atención al diseño para una condición operativa en base a terremoto (OBE), donde no se deberían exceder las tensiones admisibles, y una condición de parada segura por terremoto (SSE), donde no se debería exceder la resistencia de rotura, cuando se establezcan los requisitos de seguridad del emplazamiento. G.2 Cargas de diseño G.2.1 Momento de vuelco

El momento de vuelco debido a las fuerzas sísmicas aplicadas al fondo de la carcasa del tanque debería ser calculado en la forma siguiente: M =

G1 (Tt X s + Tr H L + T1 X1 ) + G2 T2 X 2 102

(G.1)

donde G1 es el coeficiente de fuerza lateral expresado como una relación de la aceleración debida a la gravedad (véase el apartado G.2.3.1); G2 es el coeficiente de fuerza lateral expresado como una relación de la aceleración debida a la gravedad y determinado de acuerdo con el apartado G.2.3.2; HL es la altura total de la carcasa del tanque, en m; M es el momento de vuelco aplicado al fondo de la carcasa del tanque, en kN.m; T1 es el peso de la masa efectiva del contenido del tanque que se mueve al unísono con la carcasa del tanque y que se determina de acuerdo con el apartado G.2.2.1, en kg; T2 es el peso de la masa efectiva del contenido del tanque que se mueve según el primer modo de movimiento de la carga y que se determina de acuerdo con el apartado G.2.2.1, en kg; Tr es el peso total del techo del tanque (fijo o flotante) más la parte de carga de nieve, si la hay, conforme especifique el comprador, en kg; Tt es el peso total de la carcasa del tanque, en kg;

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X1 es la altura desde el fondo de la carcasa del tanque al centroide de la fuerza sísmica lateral aplicada en T1 y que se determina de acuerdo con el apartado G.2.2.2, en m; X2 es la altura desde el fondo de la carcasa del tanque al centroide de la fuerza sísmica lateral aplicada a T2 y que se determina de acuerdo con el apartado G.2.2.2, en m; Xs es altura desde el fondo de la carcasa del tanque al centro de gravedad de la carcasa, en m. G.2.2 Masa efectiva del contenido del tanque G.2.2.1 La masa efectiva T1 y la masa efectiva T2 (conforme aparecen en el apartado G.2.1) se pueden determinar multiplicando TT por las relaciones T1/TT y T2/TT respectivamente, obtenidas de la figura G.1 para la relación D/HT.

donde: D es el diámetro del tanque, en m; HT es la altura máxima de llenado del tanque desde el fondo de la carcasa hasta la parte superior del ángulo de curvatura o rebosamiento que limita la altura de llenado, en m; TT es el peso del total del contenido del tanque (basado en una gravedad específica no inferior a 1,0), en kg;

Fig. G.1 − Masas efectivas G.2.2.2 Las alturas desde el fondo de la carcasa del tanque a los centroides de las fuerzas sísmicas laterales aplicadas a T1, T2, X1 y X2, se pueden determinar multiplicando HT por las relaciones X1/HT y X2/HT respectivamente, obtenidos de la figura G.2 para la relación de D/HT.

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Fig. G.2 − Centroides de las fuerzas sísmicas G.2.2.3 Las curvas en las figuras G.1 y G.2 se basan en una modificación de las ecuaciones presentadas en ERDA Technical Information Document 7024 [4]. G.2.3 Coeficientes de fuerza lateral G.2.3.1 El comprador debe especificar el coeficiente de fuerza lateral G1 sobre la base de los informes sismológicos disponibles para el emplazamiento propuesto del tanque y debería darse como una relación de la aceleración debida a la gravedad. G.2.3.2 El coeficiente de fuerza lateral G2 se tiene que determinar como una función de G1 del periodo natural del primer modo de Ts y las condiciones del suelo en el emplazamiento del tanque (a menos que se determine de otro modo conforme al método dado en el apartado G.2.3.3) como sigue:

a) cuando Ts es menor o igual a 4,5 G2 =

1, 25G1

j

(G.2)

Ts

b) cuando Ts es mayor que 4,5

G2 =

5, 625G1 Ts

j

2

donde j

es el factor de amplificación del emplazamiento de la tabla G.1;

Ts es el periodo natural, en segundos, del primer modo de movimiento de la carga;

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(G.3)

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Ts puede determinarse de la expresión siguiente: Ts = 1,8 Ks D

1

2

donde Ks es un factor obtenido de la figura G.3 para la relación D/HT. Tabla G.1 Coeficiente del perfil del suelo Factor de amplificación del emplazamiento

j

Tipo de perfil del suelo A1)

B2)

C3)

1,0

1,2

1,5

1) El perfil del suelo tipo A es uno de los dos perfiles siguientes: a) Roca de cualquier característica, ya sea de tipo pizarra o de naturaleza cristalina. Dicho material se puede caracterizar por una velocidad de onda de cizalla mayor de 760 m/s o b) Condiciones de suelo duro, donde la profundidad del suelo es menor de 60 m y los tipos de suelo que recubren la roca son depósitos estables de arenas, gravillas o arcillas duras. 2) El perfil de suelo tipo B es un perfil con profundas faltas de cohesión o condiciones de arcilla dura, incluyendo emplazamientos donde la profundidad del suelo excede de 60 m y los tipos de suelo que recubren las rocas son depósitos estables de arenas, gravillas o arcillas duras. 3) El perfil de suelo tipo C es un perfil con arcillas blandas a medio duras y arenas, caracterizado por 10 m o más de arcilla blanda a medio dura con o sin capas intermedias de arena u otros suelos sin cohesión. NOTA − En lugares donde no se conoce el perfil del suelo con detalle suficiente para determinar el factor de amplificación del emplazamiento, j, se debería tomar el perfil de suelo C.

Fig. G.3 − Factor Ks G.2.3.3 Como una alternativa al método descrito en los apartados G.2.3.1 y G.2.3.2, y por acuerdo entre el comprador y el fabricante, G1 y G2 pueden determinarse del espectro de respuesta establecido para el emplazamiento específico del tanque y puede también tener en cuenta las características dinámicas del tanque. El espectro para G1 debería establecerse para un coeficiente de amortiguamiento del 2% del crítico. El espectro para G2 debería corresponder al espectro para G1 modificado para un coeficiente de amortiguamiento del 0,5% del crítico. NOTA − En ningún caso los valores de G1 y G2 debería ser menores que los obtenidos de los apartados G.2.3.1 y G.2.3.2.

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G.3 Resistencia al vuelco G.3.1 El contenido del tanque La resistencia al momento de vuelco en el fondo de la carcasa se puede proporcionar por el peso de la carcasa del tanque y por el anclaje de la carcasa del tanque o, para tanques no anclados, por el peso de una porción del contenido del tanque adyacente a la carcasa. Para tanques no anclados, la porción del contenido que se puede utilizar para resistir el vuelco es dependiente de la anchura de la chapa de fondo bajo la carcasa que se eleva del cimiento y se puede determinar de la forma siguiente:

WL = 0,1tba

Reb Ws H T

(G.4)

excepto que WL no debería exceder 0,2 WSHTD; donde Reb es el límite elástico mínimo especificado de la chapa de fondo bajo la carcasa, en N/mm2; WL es la fuerza máxima del contenido del tanque que puede ser utilizada para resistir el momento de vuelco de la carcasa, en kN por metro de circunferencia de la carcasa; Ws es la densidad máxima del líquido contenido en condiciones de almacenamiento, que no es menor de 1,0 kg/l; tba

es el espesor de la chapa del fondo bajo la carcasa, en mm.

G.3.2 El espesor de la chapa del fondo

El espesor de la chapa del fondo bajo la carcasa tba no debería exceder el espesor de la virola del fondo. Cuando la chapa del fondo bajo la carcasa tiene más espesor que las restantes chapas del fondo, la anchura de la chapa de más espesor bajo la carcasa, en metros, medida radialmente hacia dentro desde la carcasa, debería ser igual o mayor que:

0,1744

WL Ws H T

(G.5)

NOTA − Es aceptable una anchura más estrecha de la chapa anular que la requerida por la expresión anterior con tal de que se adopte la carga de resistencia reducida WL resultante en los cálculos de compresión de la carcasa del capítulo G.4.

G.4 Compresión de la carcasa G.4.1 Tanques no anclados

La fuerza máxima de compresión longitudinal en el fondo de la carcasa Wb se puede determinar como sigue: a) cuando

M D

2

(WL + Wt )

Wb = Wt +

b) cuando

D

(G.6)

1, 273 M D2

M 2

≤ 0, 785

(WL + Wt )

> 0, 785 y ≤ 1,5

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(G.7)

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Wb puede calcularse del valor del parámetro

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Wb + WL obtenido de la figura G.4. Wt + WL

donde Wb es la fuerza de compresión máxima longitudinal de la carcasa, en kN por metro de circunferencia de la carcasa; Wt es la fuerza máxima ejercida por la carcasa del tanque y la porción de techo soportada por la carcasa, en kN por metro de circunferencia de la carcasa. c) cuando

M D

2

(Wt

+ WL )

> 1,5 o cuando Wb/tbs > Fa (cuando se calcula usando el método escrito en el apartado G.4.3),

el tanque es estructuralmente inestable. En tales casos, es necesario hacer el tanque estable mediante uno de los métodos siguientes: i) Aumento del espesor de la chapa de fondo bajo la carcasa tba para incrementar WL, con tal de que no se excedan las limitaciones del los apartados G.3.1 y G.3.2. ii) Aumento del espesor de la carcasa, tbs. iii) Cambio de las proporciones del tanque para aumentar el diámetro y reducir la altura. iv) Anclaje del tanque de acuerdo con el capítulo G.5. G.4.2 Tanques anclados

La máxima fuerza de compresión en el fondo de la carcasa Wb, en kN por metro de circunferencia de la carcasa, puede determinarse de la forma siguiente: Wb = Wt +

1, 273 M D2

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(G.8)

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Fig. G.4 − Fuerza de compresión Wb G.4.3 Compresión máxima admisible de la carcasa La tensión de compresión longitudinal máxima en la carcasa, Wb/tbs en N/mm2, no debería exceder la tensión máxima admisible, Fa en N/mm2, determinada de la forma siguiente: a) cuando

Ws H T D 2

b) cuando

Ws H T D 2

tbs

2

tbs

2

≥ 44

Fa = 83

tbs D

< 44

Fa = 33

tbs + 7,5 Ws H T D

(G.9)

(G.10)

donde tbs

es el espesor, excluyendo el margen de corrosión, de la virola del fondo, en mm;

Fa

es la tensión de compresión longitudinal máxima admisible en la carcasa, en N/mm2. Las fórmulas de los puntos a) y b) para Fa tienen en cuenta el efecto de la presión interna debida al contenido del líquido;

Res es el límite elástico mínimo especificado de la virola del fondo, en N/mm2. En ningún caso el valor de Fa debería exceder de 0,5 Res.

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G.4.4 Virolas superiores de la carcasa

Si el espesor de la virola inferior calculada para resistir el momento sísmico de vuelco es mayor que el espesor requerido por la presión hidrostática, excluyendo ambos el margen de corrosión, entonces, a menos que se haga un análisis especial para determinar el momento de vuelco sísmico y las tensiones correspondientes en el fondo de cada virola superior, el espesor de cada traca de la virola superior para la presión hidrostática debería aumentarse en la misma proporción. G.5 Anclaje de los tanques G.5.1 Anclaje mínimo requerido

Cuando se considere necesario el anclaje, debería diseñarse para proporcionar una resistencia de anclaje mínima (en kN por metro de circunferencia de la carcasa) de: 1, 273 M − Wt D2

(G.11)

La resistencia de anclaje anterior es además de la requerida para resistir cualquier presión de diseño interna en tanques de baja y alta presión. NOTA − Las cargas por terremotos y viento no deberían considerarse que actúen simultáneamente.

G.5.2 Diseño del anclaje G.5.2.1 Si un tanque anclado no está diseñado adecuadamente, su carcasa puede ser susceptible de desgarro. Se debería tener cuidado para asegurar que la resistencia de las fijaciones de anclaje a la carcasa del tanque es mayor que el límite elástico mínimo especificado de los anclajes, de modo que los anclajes fallen antes de que fallen las fijaciones. La experiencia ha demostrado que los tanques anclados diseñados adecuadamente retienen mayores reservas de resistencia con respecto a la sobrecarga sísmica que los tanques no anclados.

Además de los requisitos de los apartados 12.1 a 12.6, se deberían seguir las recomendaciones dadas en los apartados G.5.2.2 a G.5.2.4. G.5.2.2 En tanques de menos de 15 m de diámetro, el espaciado máximo de los anclajes no debería exceder de 2 m. G.5.2.3 Las tensiones de tracción admisibles en el anclaje debidas a las cargas dadas en el punto a) del apartado 12.1 junto con la carga sísmica del apartado 6.5.1 no debería exceder 1,33 veces las fatigas dadas en el apartado 12.3. G.5.2.4 La fijación del anclaje a la carcasa del tanque y el encastrado del anclaje al cimiento debería diseñarse para una carga igual al límite elástico mínimo especificado del material de anclaje multiplicado por el área de la sección transversal mínima del anclaje conforme está construido. Para la fijación del anclaje a la carcasa del tanque y al encastrado del anclaje en el cimiento, la tensión de diseño no debería exceder 1,33 veces la dada en el apartado 9.1.1. G.6 Tuberías

Debería proporcionarse una flexibilidad adecuada en dirección vertical a todas las tuberías fijadas a la carcasa o al fondo del tanque. En tanques no anclados sujetos a levantamiento del fondo, las tuberías conectadas al fondo deberían ser libres para levantarse con el fondo o estar situadas de tal modo que la distancia medida desde la carcasa al borde del refuerzo de conexión sea la anchura de la chapa del fondo (conforme se calcula en el apartado G.3.2) más 0,3 m. G.7 Altura de movimiento de la carga

El comprador puede especificar si se dispone una cota de seguridad para minimizar o impedir el rebosamiento y el daño al techo y a la carcasa superior.

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ANEXO H (Informativo) RECOMENDACIONES PARA OTROS TIPOS DE FONDOS DE TANQUES (DOBLES FONDOS, FONDOS ELEVADOS, ETC.)

H.1 Fondos no soportados completamente H.1.1 Los fondos de tanque que no estén totalmente soportados por una cimentación continua se pueden apoyar en soportes estructurales fabricados a partir de secciones de acero estructural o de vigas de hormigón reforzadas. H.1.2 Los materiales de las chapas de fondo deberían estar de acuerdo con el capítulo 6. H.1.3 Las cargas que hay que tomar en consideración en el diseño deberían ser el peso del producto, el peso de las chapas del fondo, la presión interna de diseño, el peso del líquido de ensayo y la presión de ensayo. H.1.4 El espesor de la chapa del fondo debería ser el mayor de los siguientes valores eb, ebt y el que se especifica en la tabla 13.

eb = 7,3 L

98 HW + p +c S

(H.1)

ebt = 7,3 L

98 HWt + pt +c St

(H.2)

donde c

es el margen de corrosión, en mm;

eb

es el espesor de chapa de fondo, requerido para las condiciones de diseño, en mm;

ebt

es el espesor de chapa de fondo, requerido para las condiciones de ensayo, en mm;

H

es la altura del producto o líquido de ensayo, en m;

L

es la distancia entre las líneas centrales de los apoyos, en m;

p

es la presión de diseño, en mbar;

pt

es la presión de ensayo, en mbar;

S

es la tensión de diseño admisible para el material de la chapa del fondo (véase el apartado 9.1.1), en N/mm2;

St

es la tensión de ensayo admisible para el material de la chapa del fondo (véase el apartado 9.1.1), en N/mm2;

W

es la densidad de diseño máxima del producto, en kg/l;

Wt es la densidad de diseño máxima del medio de ensayo, en kg/l; H.1.5 Las uniones entre las chapas del fondo deberían ser soldadas a tope. H.2 Dobles fondos H.2.1 Generalidades

La finalidad de un doble fondo es que en el caso de una fuga en el fondo superior, el contenedor real del producto, no se producirá una fuga de producto en la cimentación y en el subsuelo puesto que es improbable que ambos fondos empiecen a fugar al mismo tiempo.

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Los dobles fondos deberían ser diseñados de tal modo que ambos fondos puedan comprobarse en cuanto a estanquidad al líquido mientras el tanque esté en funcionamiento. NOTA 1 − En el caso de que se detecte una fuga en los fondos de tanques en los que estén almacenados combustibles líquidos, podría ser difícil desgasificar o vaciar de líquido el espacio intermedio para limpiarlo, haciendo la reparación por soldadura del fondo superior difícil sin el riesgo de fuego y/o explosión. NOTA 2 − Las construcciones de doble fondo no se recomiendan para zonas climáticas muy frías. NOTA 3 − Los tanques calentados podrían causar tensiones térmicas elevadas en la zona del fondo a menos que se tomen medidas para calentar también el fondo inferior.

En las figuras H.1 y H.2 se muestran diseños típicos para dobles fondos en tanques de almacenamiento de acero. H.2.2 Diseño

Debería evaluarse el diseño para verificar que los dos fondos y la carcasa no están sometidos a tensión excesiva. Los métodos usados actualmente para el diseño de fondos de tanques así como de las uniones entre el fondo y la carcasa no cubren el diseño de doble fondos. Cuando se proponga tal sistema, es esencial que se evalúen las tensiones en estas áreas. Los tanques calentados podrían causar tensiones térmicas elevadas en la zona del fondo a menos que se tomen medidas para calentar también el fondo inferior.

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a) Doble fondo incorporando relleno

b) Doble fondo separado con estructura de acero intermedia Leyenda 1 2 3

Carcasa del tanque Fondo superior Arena, gravilla

4 5 6

Membrana elastomérica Anillo de cimentación Fondo inferior

7 Acero estructural

Fig. H.1 − Disposición típica de tanques de doble fondo

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a) Fondo superior hecho de chapa

b) Fondo superior hecho de chapa estriada Leyenda 1 2

Chapa de la carcasa Chapa anular

3 4

Fondo superior desde la chapa Fondo superior desde la chapa estriada

5 Malla metálica

Fig. H.2 − Diseño típico de doble fondo y unión a la chapa de la carcasa

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Leyenda 1

Chapa estriada

2 Chapa anular/chapa de fondo

Fig. H.3 − Unión de separación entre las dos áreas de seguimiento del fondo de chapa estriada (semejante con malla y chapas) H.2.3 Detección de fugas

Hay disponibles una serie de métodos para detectar fugas. El método debería seleccionarse en base al líquido almacenado en el tanque y al diseño del doble fondo. Los métodos más comunes de seguimiento son los siguientes: a) Creación de una presión negativa en el espacio entre los fondos de aproximadamente –0,5 bar. b) Instalación de cables de detección o sondas puntuales. c) Control de la sobrepresión, por ejemplo, por medio de nitrógeno. NOTA − Se debería tener cuidado para limitar la presión de modo que no se levante el fondo.

d) Sangrado de nitrógeno. e) Emisión acústica. f) Sensores electrónicos. H.3 Tanques elevados o apoyados en viga H.3.1 Los tanques pequeños en planta de hasta unos 4 m de diámetro se pueden montar sobre una estructura de vigas, normalmente colocada sobre un zócalo de cemento, para permitir que las fugas se detecten visualmente. H.3.2 Los fondos de los tanques que no estén soportados totalmente por una cimentación continua deberían ser conformes con el capítulo H.1.

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H.4 Ensayo de fugas

En tanques equipados con un doble fondo debería realizarse una inspección de su estanqueidad antes de su pintado o recubrimiento. Para realizar esta inspección, debería ser objeto de acuerdo una presión negativa de – 0,5 bar aproximadamente (véase el capítulo A.2) y debería aplicarse al espacio entre ambos fondos. El espacio intermedio entre los fondos debería purgarse para eliminar la humedad. Después de que se haya alcanzado la presión negativa requerida, el fondo debería aislarse y la presión negativa acordada debería mantenerse durante un periodo de tiempo acordado (véase el capítulo A.2) y comprobarse en cuanto a fugas. Se deberían tener en cuenta las variaciones de temperatura.

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ANEXO I (Informativo) RECOMENDACIONES PARA CIMENTACIONES DE TANQUES

I.1

Generalidades

Las recomendaciones siguientes están destinadas a establecer los principios generales para el diseño y construcción de cimentaciones bajo tanques de almacenamiento para asegurar que soportará las cargas y no perjudicarán la integridad estructural del tanque. Las recomendaciones se ofrecen como una guía de buenas prácticas, y señalan algunas precauciones que deberían observarse en el diseño y construcción de dichas cimentaciones. A causa de la amplia variedad de superficies de suelo y superficies de subsuelo, condiciones climáticas y diseño de tanques de almacenamiento, no es posible establecer en este anexo datos de diseño que cubran todas las situaciones. La carga admisible en el suelo y el sistema de cimentación necesitan decidirse para cada caso individual. El diseño de cimentaciones para tanques de almacenamiento representa un caso excepcional por las razones siguientes: a) Las cimentaciones de tanques están sometidas a cargas vivas que representan la proporción mayor de la carga de gravedad total. b) Los contenidos de un sistema de almacenamiento representan una alta concentración de fluido potencialmente perjudicial. I.2

Investigación del suelo

I.2.1 Generalidades

Siempre que sea posible, los tanques de almacenamiento deberían situarse en una zona donde las condiciones del subsuelo sean homogéneas y tengan buenas características con respecto al soporte de las cargas y el asentamiento. Antes de iniciar el diseño y construcción de la cimentación, debería realizarse una profunda investigación geotécnica para determinar la estratigrafía y propiedades físicas de los suelos que se encuentran bajo el emplazamiento. Además, deberían determinarse la resistividad del suelo, la conductividad y las propiedades térmicas. Se puede obtener información adicional útil de un estudio de las condiciones del subsuelo, y la historia de estructuras semejantes en las proximidades. I.2.2 Niveles freáticos

Deberían obtenerse, para la zona de almacenamiento prevista, detalles completos, incluyendo variación estacional con la profundidad del nivel freático del terreno, niveles freáticos y posibles flujos de agua por debajo de la superficie, juntamente con datos de la permeabilidad de los suelos y la posible susceptibilidad a expansiones con las heladas. Hay que tener en cuenta los posibles cambios en los datos anteriores que puedan resultar de las obras de construcción. I.2.3 Investigaciones sísmicas

La extensión de las investigaciones necesarias dependerá de la evaluación de la intensidad sísmica del emplazamiento y el intervalo de repetición coherente con los niveles de riesgo supuestos en el diseño. Se debería hacer referencia al anexo G. I.2.4 Emplazamientos a evitar

Las siguientes son algunas de las muchas variaciones en las condiciones que necesitarán una consideración especial con respecto al diseño de cimentaciones y deberían evitarse si las consideraciones económicas permiten la selección de zonas alternativas:

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a) emplazamientos donde parte de un tanque pueda estar sobre roca u otro terreno firme no perturbado y parte sobre relleno; o donde la profundidad del relleno requerido es variable; o donde el terreno bajo parte de la zona del tanque se ha consolidado previamente; b) emplazamientos en ciénagas o donde aparezcan capas de materiales altamente compresibles bajo la superficie; c) emplazamientos donde la estabilidad del terreno es cuestionable, por ejemplo, adyacente a cursos de agua rápidos, operaciones de minería, excavaciones o colinas de gran pendiente, topografía kárstica o materiales que contengan yeso, que podrían incluir estratificaciones lenticulares débiles sujetas a lixiviación; d) emplazamientos donde los tanques puedan estar expuestos al agua de inundaciones, que resulten en un posible levantamiento, desplazamiento o erosión, o inversamente donde cualquier bajada posterior del nivel freático pueda conducir a un asentamiento diferencial adicional; e) emplazamientos cercanos a fallas activas o en terrenos susceptibles de licuefacción en áreas sujetas a terremotos. I.3

Diseño de la cimentación

I.3.1 Generalidades

La cimentación debería diseñarse para transmitir todas las cargas a un estrato de carga adecuado y para ser capaz de acomodar el asentamiento previsto diferencial y total sin dificultades. I.3.2 Condiciones de carga

Se deberían considerar en el diseño de las cimentaciones las diferentes etapas en la vida de la estructura, por ejemplo, construcción, ensayos, entrega puesta en servicio y mantenimiento. También necesitan considerarse los eventos excepcionales. Las cargas en servicio normales y las cargas excepcionales que necesiten tenerse en cuenta se dan en el capítulo 7. I.3.3 Carga de suelo admisible

La capacidad de soporte de carga admisible debería decidirse sobre la base de la investigación geotécnica, dando la consideración debida a la exactitud de las predicciones de la capacidad de soporte de carga extrema y al asentamiento. I.3.4 Asentamiento

El proyectista de la cimentación debería determinar los asentamientos totales máximos y diferenciales previstos durante la vida de la instalación de modo que se pueda hacer la comparación con los asentamientos admisibles. Los asentamientos diferenciales admisibles son los límites de diseño máximo admisibles en cuanto a deformación del tanque después de que se haya tomado un margen para las tolerancias de construcción. Éstas pueden comprender combinaciones de: a) inclinación del tanque; b) asentamiento del piso del tanque a lo largo de una línea radial desde la periferia al centro del tanque; c) asentamiento alrededor de la periferia del tanque. Las consideraciones que afectan a los límites de asentamiento admisible incluyen, pero no se limitan necesariamente, a: 1) las dimensiones y la relación de aspecto del tanque y la rigidez de su cimentación; 2) la rigidez del tanque y de sus componentes; 3) la fiabilidad de la investigación; 4) la posibilidad de efectos interactivos con los tanques adyacentes o estructuras y terraplenes integrales de tierra.

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Los cálculos de asentamiento son de precisión limitada incluso con una investigación detallada y un análisis sofisticado. Las cimentaciones de tanques deberían diseñarse por tanto usando márgenes de seguridad. Cuando exista la predicción de un asentamiento significativo, se recomienda que se vigilen los asentamientos reales durante las diversas fases que cubren la vida completa de la instalación, incluyendo construcción, ensayo hidrostático, puesta en servicio y funcionamiento. La frecuencia de vigilancia debería ser dependiente de la carga proporcional tiempo de predicción y a la tasa de cambio del asentamiento. I.3.5 Mejora del suelo y aplilamiento

Si el subsuelo que soporta la cimentación es débil e inadecuado para soportar la carga del tanque lleno, se pueden considerar los siguientes métodos de mejora: a) Retirada y sustitución del material no satisfactorio por un relleno granular adecuado compactado que no sea susceptible de helada. b) Mejora de materiales blandos o sueltos mediante vibración o compactación mecánica. c) Carga previa con un terreno de recubrimiento temporal. d) Drenaje mejorado del subsuelo con o sin carga previa. e) Estabilización por métodos químicos o de inyección de lechada. f) Apilamiento. I.3.6 Drenaje

Las zonas alrededor de los tanques de almacenamiento se deberían drenar adecuadamente lejos del tanque para impedir la acumulación de agua, incluyendo la circulación de agua contra incendios, cuando sea aplicable, alrededor de la cimentación. Deberían disponerse sistemas de control para impedir que el producto contamine el sistema de drenaje en caso de derrame. I.3.7 Resistencia a la elevación

Se requieren anclajes para resistir a la elevación de la carcasa debido a los efectos de la presión de vapor interior en el tanque (y las cargas de viento o terremoto cuando sean aplicables). Los anclajes se especifican en el capítulo 12. I.3.8 Barrera de vapor de membrana

Cuando se dispone una barrera de membrana, la membrana debería estar por debajo y alrededor del material que soporta el tanque. En la selección de la membrana, se debería prestar atención a las temperaturas y a las tensiones a las que puede estar sometida en servicio y bajo condiciones excepcionales. Sólo deberían usarse materiales que han demostrado su capacidad para conservar su impermeabilidad en estas condiciones. Si la membrana toma la forma de un recubrimiento aplicado al bloque de hormigón, su coeficiente de dilatación/ contracción térmica debería ser compatible con el del hormigón a través del rango relevante de temperaturas. I.4

Tipos de cimentaciones

I.4.1 Generalidades

Debería usarse uno de los cuatro tipos de cimentación siguientes para los tanques de alamcenamiento: − Relleno (véase la figura I.1).

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− Viga en anillo de hormigón (véase la figura I.2). − Balsa de superficie de hormigón (véase la figura I.3). − Balsa soportada por pilotes. I.4.2 Cimentaciones de relleno

El material de la cimentación debería servir para elevar el tanque por encima de la zona circundante y proporcionar un material de cimentación competente para el tanque. La cimentación debería comprender un recubrimiento superficial uniforme de una mezcla de arena y betún con una profundidad mínima de 50 mm. La superficie superior del relleno debería incorporar una capa permeable de drenaje libre de material filtrante adecuado. Se debería colocar un material geotextil separador debajo de la capa de drenaje libre de modo que se impida la contaminación de la capa de drenaje libre por el material de relleno subyacente. El material de relleno debería sustituir los huecos de suelo blando o material suelto y extenderse en capas. Después de la compactación, si quedan huecos, cada capa debería ser recubierta con un material granular de clase aprobada, de manera que todos los vacíos superficiales se rellenen antes de que se construya más material de relleno o material granular. Cuando sea necesario, debería disponerse un anillo de material granular grueso para distribuir las cargas del borde en los medios de cimentación circundantes. Deberían disponerse tubos de drenaje de 75 mm espaciados no más de 5 m alrededor del perímetro de la capa de drenaje libre. Deberían disponerse pendientes adecuadas en todas las superficies de acabado para asegurar el drenaje natural de la zona del tanque. I.4.3 Cimentaciones de viga en anillo

Cuando la superficie del suelo y el subsuelo tengan la capacidad para soportar adecuadamente todas las cargas aplicadas del tanque y su contenido, se puede considerar una cimentación sobre montículo de tierra. Puede requerirse una viga en anillo de hormigón para resistir la elevación de los tanques y proporcionar una cimentación para cargas elevadas de la carcasa del tanque. La viga en anillo debería ser diseñada para resistir las presiones horizontales de contención del montículo de tierra incluyendo todos los efectos de superficie del tanque y de su contenido. Es aconsejable alguna forma de apoyo de transición entre el interior de la viga en anillo y el montículo de tierra compactada, para suavizar los cambios bruscos en el asentamiento. I.4.4 Cimentaciones de balsa de superficie

Cuando los subsuelos presenten propiedades características adecuadas para soportar todas las cargas posibles, puede ser apropiada una balsa de superficie de hormigón armado apoyada en el suelo. Dicha balsa o bloque incorpora normalmente un espesor incrementado según sea necesario bajo la carcasa del tanque, dependiendo de las cargas muertas (hormigón, acero, etc.) y de las cargas impuestas (incluyendo cargas excepcionales) que se apliquen. En el diseño del bloque se deberían tener en cuenta la acomodación de los efectos de los diferentes asentamientos locales, la contracción de secado, el deslizamiento y las tensiones térmicas durante el servicio o bajo condiciones excepcionales. Tales disposiciones pueden implicar: − reforzamiento adicional; − pretensado;

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− construcción del bloque en secciones. En este caso, las uniones de la construcción deberían incorporar barreras adecuadas para impedir el paso de líquido, gas o vapor de agua; − el uso de técnicas especiales de curado y/o adicciones al hormigón. I.4.5 Balsa apoyada en pilotes I.4.5.1 Cuando las condiciones del subsuelo no permitan una cimentación apoyada en el suelo, el bloque puede estar apoyado sobre pilotes.

El diseño del bloque debería tener en cuenta las variaciones potenciales en la rigidez del pilote. La integridad de los pilotes debería comprobarse al terminar la instalación. A menos que el diseño del sistema de pilotes sea tal que sea posible comprobar la integridad de cada pilote mediante ensayos de campo, debería considerarse el diseñar el bloque y el sistema de pilotes para acomodar una redistribución de la carga a los pilotes adyacentes en el caso de fallo de un pilote individual. I.4.5.2 La contracción por secado, el deslizamiento y los cambios térmicos causarán deformaciones horizontales en el bloque, disminuyendo la magnitud de la deformación hacia el centro del mismo. Los gradientes térmicos verticales y las variaciones del asentamiento general tenderán también a inducir momentos en el bloque y en los pilotes. A estos efectos, debería tenerse en cuenta el hecho de que el agrietamiento reduce la rigidez del bloque. Debería prestarse atención cuidadosa a la unión entre los apoyos de los pilotes y la base del bloque. Si las características del subsuelo son adecuadas, se podrían conectar rígidamente a la base del bloque más delgados con espaciamiento reducido. Cuando se usen pilotes de gran diámetro conformados en el lugar de emplazamiento, puede ser posible usar conexiones rígidas para los pilotes próximos al centro del tanque, y disponer una unión deslizante para los restantes. I.4.5.3 Es esencial que se preste atención a los posibles problemas de levantamiento del terreno y/o levantamiento de los pilotes, si se adopta un sistema de pilotes de desplazamiento.

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1 2

Carcasa del tanque Fondo del tanque

Leyenda

3 4

5 6

Geotextil Mezcla de betún y arena

Fig. I.1 − Cimentación de relleno de tanque típica

Tubo de drenaje Membrana

7 8

Arena compactada Roca triturada compactada

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Leyenda 1 2 3

Carcasa del tanque Fondo del tanque 50 mm de arena/betún

4 Membrana 5 Anillo de cimentación 6 Junta auxiliar

7 Superficie de retención 8 Silla (cuando se requiera) 9 Perno de sujeción (cuando se requiera)

Fig. I.2 − Cimentación típica de viga en anillo de hormigón

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Leyenda 1 2 3

Carcasa del tanque Fondo del tanque 50 mm arena/betún

4 5 6

Membrana Balsa de cimentación Junta auxiliar

7 Superficie de retención 8 Silla (cuando se requiera) 9 Perno de sujeción (cuando se requiera)

Fig. I.3 − Cimentaciones típicas en balsa de hormigón

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- 180 -

ANEXO J (Informativo) EJEMPLOS DE CÁLCULO DE ANILLOS DE REFUERZO (VIGAS CONTRA EL VIENTO)

J.1 Generalidades

Los anillos de refuerzo (vigas contra el viento) pueden estar compuestas de angulares de acero normalizado conforme a la Norma EN 10056-1, de perfiles en U conforme a la Norma EN 10279 y de chapas dobladas de material equivalente al material de la carcasa a la que están unidos. J.2 Módulos de la sección

Cuando se calculen los módulos de la sección de la viga contra el viento, puede usarse parte de la propia carcasa hasta un máximo de 16e por encima y por debajo del punto de fijación (véase la figura J.1). J.3 Ejemplos desarrollados de diseño de anillos de refuerzo secundarios (vigas contra el viento)

Los siguientes dos ejemplos desarrollados sirven para ilustrar cómo se aplican los requisitos del apartado 9.3.3 al proceso de diseño.

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a) Anillo de esquina superior

c) Angular sencillo

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b) Anillo de esquina superior

d) Perfil en U

e) Chapa conformada Leyenda 1

Soldadura en ángulo continua

2 Soldadura intermitente

3 Escuadra

Fig. J.1 − Secciones a través de los anillos de refuerzo (vigas contra el viento)

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- 182 -

J.4 Ejemplo 1

Un tanque de techo flotante de 95 m de diámetro, 20 m de altura, teniendo 8 virolas de 2,5 m con espesores de 12,0 mm, 12,0 mm, 14,2 mm, 19,7 mm, 24,7 mm, 29,8 mm, 34,9 mm y 39,9 mm tiene que diseñarse para una velocidad de viento de 60 m/s. El anillo principal está situado a 1 m de la parte superior del tanque. ¿Cuántos anillos de refuerzo secundarios se requieren y cuales son sus dimensiones y situación?

Virola

h

e

He

m

mm

m

8

1,5

12,0

1,5000

7

2,5

12,0

2,5000

6

2,5

14,2

1,6412

5

2,5

19,7

0,7240

4

2,5

24,7

0,4113

3

2,5

29,8

0,2572

2

2,5

34,9

0,1733

1

2,5

39,9

0,1240

HE =

7,3310 m

Vw = 60 m/s, pv = 5 mbar, de modo que K = 6,040644

(J.1)

Por lo tanto H p = 6, 040644

125 953

= 3, 254 m

(J.2)

Puesto que 2Hp < HE < 3 Hp, se requieren dos anillos de refuerzo secundarios. Estos están situados idealmente a HE/3 y 2HE/3, esto es 2,444 m y 4,888 m por debajo del anillo principal en la carcasa de altura equivalente HE. El anillo superior está sobre una virola de la carcasa de espesor mínimo, de modo que no se necesita ajuste de su posición. El anillo inferior no está situado en una virola de espesor mínimo de chapa, de modo que es necesario un ajuste y su posición por debajo del anillo principal será:

{4,888 − (1,5 + 2,5)}

5

 14, 2    + 4, 0 = 5,353 m  12, 0 

(J.3)

Los anillos secundarios están así 2,444 m y 5,353 m por debajo del anillo principal y son angulares de 200 mm × 100 mm × 12 mm. J.5 Ejemplo 2

Un tanque de techo fijo sin presión de 48 m de diámetro, 22,5 m de altura, con nueve virolas de 2,5 m de espesores 8 mm, 8 mm, 10,6 mm, 14,3 mm, 17,9 mm, 21,6 mm, 25,3 mm, 29 mm y 32,6 mm tiene que diseñarse para una velocidad del viento de 55 m/s. ¿Cuántos y cuál es la situación y dimensiones de los anillos de refuerzo secundarios?

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h

e

He

m

mm

m

9

2,5

8,0

2,500

8

2,5

8,0

2,500

7

2,5

10,6

1,237

6

2,5

14,3

0,585

5

2,5

17,9

0,334

4

2,5

21,6

0,209

3

2,5

25,3

0,141

2

2,5

29,0

0,100

1

2,5

32,6

0,075

HE =

7,681 m

Virola

Vw = 55 m/s, pv = 5 mbar, de modo que K = 6945

(J.4)

Por lo tanto

H p = 6,945

85 483

= 3, 780 m

(J.5)

Puesto que 2Hp < HE < 3Hp, se requieren dos anillos de refuerzo secundarios. Estos se sitúan idealmente a HE/3 y 2HE/3, esto es, 2,561 m y 5,122 m desde la parte superior del tanque. El anillo superior está sobre una virola de espesor mínimo de chapa, de modo que no se necesita ajuste. El anillo inferior no está sobre una virola de espesor de chapa mínimo, de modo que se necesita un ajuste y su posición desde la parte alta del tanque será:

( 5,122 − 5, 0 )

5

 10, 6    + 5, 0 = 5, 250 m  8, 0 

(J.6)

Los anillos secundarios están entonces a 2,561 m y 2,250 m de la parte superior del tanque y son angulares de 150 mm × 90 mm × 10 mm. Puesto que el refuerzo de la parte superior queda a menos de 150 mm de una costura horizontal, se tiene que desplazar. Si se mueve hacia arriba 211 mm se situaría a 2,35 m o si se mueve hacia abajo 89 mm se situaría a 2,65 m de la parte alta del tanque. Las tres partes del tanque son todavía estables con respecto a las condiciones de diseño puesto que las posiciones resultantes de mover el refuerzo superior arriba o abajo todavía dan una distancia entre refuerzos menor de Hp (=3,78 m).

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- 184 -

ANEXO K (Normativo) REGLAS DE DISEÑO PARA TANQUES CON JUNTAS TECHO-CARCASA FRANGIBLES

K.1 Generalidades

Los tanques de almacenamiento de techo fijo no anclados que tengan: − un techo de cono autosoportante o un techo abovedado sin estructura de apoyo de techo; − un techo de cono soportado por columna; deben estar de acuerdo con la tabla K.1 y los capítulos K.2 a K.4. Tabla K.1 Características de los techos de cono o domo Símbolo

Descripción

Valor

DF

Diámetro interno del tanque con junta techo-carcasa frangible

Dr

Diámetro efectivo a efectos de cálculo

ea

Espesor de la chapa anular

(en condiciones de corrosión)

≥ 5 mm

ecyl

Espesor de la virola superior

(en condiciones sin corrosión)

≥ 5 mm

ecylb

Espesor de la virola inferior

(en condiciones de corrosión)

≥ 5 mm

ering

Espesor del anillo de refuerzo

(en condiciones sin corrosión)

≥ 5 mm

eroof

Espesor del techo

(en condiciones sin corrosión)

≥ 5 mm

R1 tan θ

≥ 5 000 mm

Radio del techo abovedado véase la figura K.2) Pendiente de un techo de cono (véase la figura K.1) o Pendiente de la tangente al meridiano en el punto de conexión del techo a la carcasa para un techo abovedado (véase la figura K.2) donde 0,8 Dr ≤ R ≤ 1,5 DF

NOTA − Para las disposiciones mostradas en las figuras K.3, punto a) y punto b) y K.4 punto a) a punto d), Dr = DF.

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1/16 a 1/5

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Fig. K.1 − Techo de cono

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Fig. K.1 − Techo abovedado

K.2 Construcción

Las chapas del techo no deben unirse a la estructura interna de apoyo del techo. Debe ser admisible un angular curvado soldado al anillo de esquina superior destinado a soportar el aislamiento u otros accesorios, si la sección de este angular es menor o igual al 15% de la sección del anillo de esquina superior. Los requisitos especificados en el capítulo K.4 deben aplicarse a tanques con chapas anulares soldadas a tope. Para tanques sin chapas anulares, la longitud mínima de la soldadura de la chapa de fondo de 150 mm especificada en el apartado 8.4.3 debe aumentarse a 500 mm para hacer los tanques aplicables a una unión frangible de techo a carcasa. Cuando no se cumplan estas reglas de diseño, debe someterse a acuerdo (véase el capítulo A.2) el método de evaluación de la frangibilidad. NOTA − La presión calculada en lo sucesivo solamente debería usarse para comprobar la frangibilidad de un tanque y no para ninguna otra finalidad.

K.3 Materiales

Deben usarse aceros al carbono y al carbono manganeso con una resistencia máxima admisible ≤ 260 N/mm2 para la virola superior de la carcasa, los anillos de refuerzo y el techo. Las características mecánicas de las chapas de la virola inferior y de las chapas anulares o del fondo deben ser iguales o mejores que las de las chapas de la virola superior y techo. K.4 Reglas de diseño

La longitud no reforzada lcyl y lcylb, en m, de las virolas superior e inferior deben cumplir los requisitos siguientes: lcyl ≥ 2,5

lcylb ≥ 2,5

DF ecyl 2 000

para la virola superior

DF ecylb 2 000

para la virola inferior

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(K.1)

(K.2)

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- 186 -

Para la unión del techo a la carcasa de tanques sin anclaje que deban considerarse frangibles, se deben realizar los cálculos de diseño siguientes: a) La presión de diseño de fallo del techo pr, en mbar, debe calcularse como sigue: 1) para las disposiciones mostradas en la figura K.3

(

 min ering ; eroof  pr = α l  Dr 

α2

)  [ tan θ ]α 

α4

3



 ecyl     DF 

(K.3)

para las disposiciones mostradas en la figura K.4 del capítulo K.4

(

 min ecyl ; eroof  pr = α l  Dr 

α2

)  [ tan θ ]α  

α4

3

 ecyl     DF 

donde

α1 = 2,175 × 107 α2 = 1,253 α3 = 0,18 α4 = 0,14

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(K.4)

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Figura K.3 − Uniones del techo a la virola superior: techo soldado al anillo

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- 188 -

Fig. K.4 − Uniones del techo a la virola superior: techo soldado a la virola superior

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- 189 -

EN 14015:2004

b) La presión de diseño de fallo del fondo pb, en mbar, debe calcularse como sigue:

(

)

pb = β0 + β1 X + β 2 X 2 ε

(K.5)

donde

{

}

ε = min  ( 242, 64 X + 0, 45 ) + 0, 65 Y 10 ; 1   X =

(

min ecylb ; ea

)

DF

(K.6)

(K.7)

( ) max ( ecylb ; ea )

(K.8)

β0 = 37, 40

(K.9)

β1 = 7,56 × 105

(K.10)

β 2 = 1, 48 × 108

(K.11)

Y=

min ecylb ; ea

c) Entonces, estas presiones de diseño deben verificar la fórmula siguiente: pb ≥ 2 γ pr

(K.12)

donde

γ

es el coeficiente de seguridad acordado (1 < γ ≤ 1,5) (véase el capítulo A.2).

NOTA − El espesor y/o la longitud de la chapa anular debería comprobarse de acuerdo con los apartados 8.3.2 y 8.4.1, cuando se aumente el espesor de la virola inferior y/o las virolas anulares con el fin de cumplir los criterios de frangibilidad.

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- 190 -

ANEXO L (Normativo) REQUISITOS PARA LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN

L.1 Generalidades

Este anexo proporcona los requisitos para la presión normal, el vacío normal y la ventilación de emergencia de los tanques con techo fijo, con o sin techos flotantes internos, construidos conforme a este documento. Se toman las disposiciones para permitir la evaluación de los requisitos de ventilación que se derivan de las fuentes siguientes: a) requisitos de ventilación con presión normal resultantes de la tasa máxima especificada de entrada de producto en el tanque; b) requisitos de ventilación con presión normal resultantes del aumento máximo previsto en la temperatura de la superficie del tanque; c) requisitos de ventilación con vacío normal resultantes de la tasa máxima especificado de salida del producto del tanque; d) requisitos de ventilación con vacío normal resultantes de la disminución máxima prevista en la temperatura de la superficie del tanque; e) requisitos de ventilación con presión de emergencia resultantes de la exposición del tanque a un incendio externo; f) otras condiciones de emergencia (véanse los apartados L.4.3, L.4.4 y el capítulo L.5). En condiciones de funcionamiento normales, no debe ser posible aislar el sistema de ventilación del tanque, y el sistema de ventilación debe dimensionarse para impedir que la presión de diseño y la presión negativa interna de diseño del tanque se excedan en todas las condiciones de funcionamiento. Para el dimensionamiento de los sistemas de ventilación, deben tenerse en cuenta para los requisitos de ventilación total, los caudales máximos de las bombas así como los caudales máximos posibles causados por influencia térmica. NOTA − Para otras influencias que podrían conducir a un incremento del caudal, véanse los capítulos L.4 y L.5.

Deben protegerse los sistemas de ventilación contra la penetración de agua de lluvia, elementos extraños, condensación, polimerización y sublimación de producto y congelación de agua o de condensados de producto. Los sistemas deben ser resistentes a la corrosión en las condiciones de funcionamiento para las que están previstos. Si se necesitan tasas de descarga extremadamente altas debido a un incendio en las superficies externas del tanque o a un mal funcionamiento del equipo especial del tanque (por ejemplo, sistema de inertización del tanque), deben usarse válvulas de seguridad adicionales de emergencia o el tanque debe cumplir los requisitos del anexo K. L.2 Tipos de ventilaciones y válvulas L.2.1 Generalidades

Los requisitos de flujo de descarga y aspiración para los respiraderos libres y válvulas deben determinarse de acuerdo con los capítulos L.3, L.4 y L.5. L.2.2 Respiraderos libres para descarga y aspiración

Deben utilizarse respiraderos libres solamente en tanques sin presión.

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L.2.3 Válvulas de alivio de presión y vacío

Deben emplearse válvulas de alivio de presión y vacío en tanques de baja presión, tanques de alta presión y tanques de muy alta presión. La sobrepresión (acumulación) debe considerarse en el diseño de las válvulas de alivio de presión y vacío, es decir, el valor elegido para la presión de regulación de la válvula o vacío de regulación no debe exceder la presión de diseño del tanque ni la presión negativa interna de diseño a la capacidad de flujo requerida. L.2.4 Tubos de ventilación

Cuando se diseñe una tubería conectada a la válvula de alivio de presión/vacío (válvula de descarga), debe considerarse la influencia de las siguientes características en la presión de regulación de la válvula, en el vacío de regulación de la válvula y en el caudal: a) resistencia al flujo de los tubos, codos y equipo instalado; b) posible contrapresión o vacío dentro del sistema. L.2.5 Válvulas de ventilación de emergencia

Los tanques conectados a un sistema de tuberías de descarga (gases quemados, plantas de recuperación de vapor) o tanques con sistema de inertización, deben estar provistos de un sistema de ventilación adicional o válvulas de ventilación de emergencia para manejar los requisitos totales de ventilación para descarga del tanque a la atmósfera y aspiración del tanque de la atmósfera. Los ajustes de presión y vacío de estas válvulas deben disponerse de modo que se asegure que estas válvulas no descargan durante las condiciones normales de funcionamiento, es decir, durante el caudal pleno a normal de las válvulas de alivio de presión y de vacío. NOTA − Para el dimensionamiento de las válvulas de emergencia, se pueden tener en cuenta la capacidad de flujo de las válvulas de seguridad de vacío y presión normal.

L.2.6 Sistemas de ventilación con capacidad de detención de llama

Cuando se especifique (véase el capítulo A.1), los sistemas de ventilación deben ser capaces de impedir la transmisión de llama al tanque cuando se almacenen líquidos inflamables que puedan dar lugar a una atmósfera explosiva en el tanque. NOTA − Se llama la atención sobre la posible reglamentación local.

L.3 Cálculo de los caudales máximos para descarga y aspiración L.3.1 Generalidades

La descarga y aspiración de válvulas y ventilaciones deben ser una combinación de la capacidad de la bomba y de los efectos térmicos. L.3.2 Capacidades de bombas L.3.2.1 Descarga. La descarga debe ser:

a) La capacidad de llenado máxima especificada de la bomba para el tanque para productos almacenados por debajo de 40 ºC o con una presión de vapor menor de 50 mbar.

U op = U pf

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(L.1)

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donde

Uop es el requisito de ventilación de descarga, en m3/h de aire normal; Upf es la tasa de llenado máxima, en m3/h. b) Para productos susceptibles de vaporización, (por ejemplo, con metano), la capacidad máxima de ventilación debe aumentarse por un factor de multiplicación de 1,7 para corregir la velocidad de bombeo para tener en cuenta el gas procedente de los productos vaporizados durante el proceso de llenado.

U op = 1, 7 U pf

(L.2)

c) Para productos almacenados por encima de 40 ºC o cuando una presión de vapor mayor de 50 mbar, la descarga debe aumentarse por la velocidad de evaporación que deba especificarse (véase el capítulo A.1). L.3.2.2 Aspiración. La aspiración debe ser la capacidad de descarga máxima especificada de la bomba para el tanque.

U ip = U pe

(L.3)

donde Uip es el requisito de ventilación de aspiración, en m3/h de aire normal; Upe es la máxima velocidad de descarga de la bomba, en m3/h. L.3.3 Descarga y aspiración térmica L.3.3.1 Generalidades. Debe considerarse la descarga y aspiración térmica debida al calentamiento o enfriamiento atmosférico de las superficies exteriores del tanque, comprendiendo la zona de la carcasa y la zona proyectada del techo. L.3.3.2 Descarga térmica L.3.3.2.1 Tanques sin aislamiento. Debe calcularse el caudal máximo posible causado por el calentamiento de acuerdo con la fórmula siguiente:

U OT = 0, 25VT0,9 Ro ∆Pap  Ro =  1 − 140 

y

1,6

  

donde ∆Pap es la presión de acumulación en mbar manométrico; NOTA 1 − Si ∆Pap es < 5 mbar o desconocido, úsese Ro = 1.

Ro

es el factor de reducción para descarga térmica;

UOT es la descarga térmica-máximo caudal térmico para calentamiento, en m3/h de aire normal; VT

(L.4)

es el volumen del tanque en m3.

NOTA 2 − El factor 0,25 es válido para latitudes entre 58º a 42º. Al norte de 58º de latitud, úsese el factor 0,2 y al sur de 42º de latitud, úsese el factor 0,32.

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(L.5)

- 193 -

EN 14015:2004

L.3.3.2.2 Tanques con aislamiento o tanques de contención. El caudal térmico para calentamiento se reduce cuando el tanque está parcial o totalmente aislado o provisto de un tanque de contención (véanse los apartado L.3.3.4 y L.3.3.5). L.3.3.3 Aspiración térmica L.3.3.3.1 Tanques sin aislamiento. El caudal máximo posible causado por el enfriamiento debe calcularse de acuerdo con la fórmula siguiente:

U IT = C VT0,7 Rl

 ∆Pav Rl = 1 −  140 + Pvp 

y

(L.6) 1,6

   

(L.7)

donde C es 3 para el hexano y productos con una presión de vapor similar y almacenados a temperaturas por debajo de 25 ºC; C es 5 para productos con una presión de vapor más alta que la del hexano y/o almacenados a temperaturas de 25 ºC o por encima. NOTA 1 − Si se desconoce la presión de vapor, úsese C = 5. NOTA 2 − Los factores C = 3 y C = 5 son válidos para latitudes entre 58º y 42º. Al norte de 58º de latitud, úsese el factor C = 2,5 y C = 4, y al sur de 42º de latitud, úsese el factor C = 4 y C = 6,5.

Pvp es la presión del vapor del líquido a la temperatura más alta, en mbar; NOTA 3 − Si Pvp es desconocido, úsese R1 = 1

∆Pav es el vacío de acumulación, en mbar manométrico, presión negativa interna; R1

es el factor de reducción para aspiración térmica;

UIT

es el caudal térmico máximo durante el enfriamiento, en m3/h de aire normal;

VT

es el volumen del tanque, en m3.

L.3.3.3.2 Tanques con aislamiento o tanques de contención. El caudal térmico para enfriamiento se reduce cuando el tanque está parcial o totalmente aislado o provisto de un tanque de contención (véanse los apartados L.3.3.4 y L.3.3.5). L.3.3.4 Factor de reducción para tanques con aislamiento. El caudal térmico para calentamiento (descarga térmica) o enfriamiento (aspiración térmica) se reduce con el aislamiento y depende de la calidad y espesor del aislamiento.

El factor de reducción para aislamiento completo, Rin, deber darse por:

Rin =

1+

1 hLin

λin

donde h

es el coeficiente de transmisión del calor, en W/m2K;

Lin es el espesor de la pared de aislamiento, en m; λin

es la conductividad térmica, en W/mK.

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(L.8)

EN 14015:2004

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NOTA − Para un espesor de aislamiento Lin = 0,1 m y una conductividad térmica del aislamiento λin = 0,05 W/mK así como para un coeficiente de transmisión de calor interno de h = 4W/m2K (estos valores se usan a menudo en la práctica) el factor de reducción es Rin = 0,11.

Para aislamiento parcial, el factor de reducción Rinp debe darse por: Rinp =

Ainp  Rin + 1 − A A 

Ainp

  

(L.9)

donde A

es el área de la superficie total del tanque (carcasa y techo), en m2;

Ainp es el área de la superficie aislada del tanque, en m2. L.3.3.5 Factor de reducción para tanques con tanque de contención. Para tanques con un tanque colector adicional (tanque de contención), el factor de reducción , Rc, debe tomarse de:

Rc = 0, 25 + 0, 75

Ac A

(L.10)

donde Ac es el área de la superficie del tanque no interior al tanque de contención (parte de la carcasa y del techo), en m2. L.4 Cálculo de los caudales máximos para ventilación de emergencia bajo presión L.4.1 Generalidades

En el caso de incendio exterior o funcionamiento anómalo de otros sistemas (por ejemplo, el sistema de inertización) pueden necesitarse capacidades muy altas de descarga. Si las válvulas de alivio de presión existentes para condiciones de funcionamiento normal no son capaces de manejar tales capacidades elevadas, se deben disponer sistemas de descarga de emergencia. La descarga de emergencia debe ser capaz de manejar cualquier combinación de posibles funcionamientos anómalos además del flujo requerido para incendio. L.4.2 Incendio L.4.2.1 Generalidades. El tanque puede calentarse por un incendio próximo que ocasione una expansión repentina del volumen de gas en pocos minutos, y al cabo de unas horas conduzca a la evaporación completa del producto (ebullición del producto).

Deben disponerse válvulas de ventilación de emergencia, a menos que se cumplan los requisitos del anexo K. El dimensionamiento de las válvulas de emergencia depende de la presión de funcionamiento del tanque máxima admisible así como del caudal determinado conforme a los apartados L.4.2.2 y L.4.2.3. Cuando no es posible la ebullición de un producto, debe ser suficiente calcular la capacidad de la ventilación de emergencia en base a la situación de expansión del gas (véase el apartado L.4.2.2). Cuando es posible la ebullición del producto, la capacidad de la ventilación de emergencia debe calcularse para la evaporación del producto (véase el apartado L.4.2.3). NOTA − La capacidad de flujo de una ventilación de seguridad bajo presión normal puede tener en cuenta el dimensionamiento de la ventilación de emergencia.

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- 195 -

EN 14015:2004

L.4.2.2 Caudal por expansión del gas en caso de incendio. El caudal debe calcularse mediante:

U FE = 15 VT0,7 Rinf

Rinf =

1+

1 hf Lin

hf =

λin

40 0,18 Aw

(L.11)

donde Aw es el área de la superficie de la carcasa del tanque calentada por el incendio, en m2; NOTA − Solamente tienen que considerarse alturas hasta 9 m por encima del fondo del tanque.

hf

es el coeficiente de transmisión de calor, en W/m2K;

Lin

es el espesor de aislamiento de la pared, en m;

Rinf

es el factor de reducción por aislamiento (si está disponible) en caso de incendio;

UFE es el caudal por expansión del gas en caso de incendio, en m3/h de aire normal; VT

es el volumen del tanque, en m3;

λin

es la conductividad térmica, en W/mK.

L.4.2.3 Caudal por evaporación del producto (ebullición del producto). El caudal debe calcularse mediante:

U FB = 4 × 104 Aw 0,82

Rinf Hv

T M

(L.12)

donde Aw

es el área de la superficie de la carcasa del tanque calentada por el incendio, en m2 (véase el apartado L.4.2.2);

Hv

es el calor de vaporización, en kJ/kg;

M

es el peso molar del producto en kg/kmol;

Rinf

es el factor de reducción por aislamiento (véase el apartado L.4.2.2);

T

es la temperatura de ebullición, en K;

UFE es el caudal por evaporación, en m3/h de aire normal. NOTA 1 − Para el hexano (M=86 kg/kmol; HV = 335 J/kg; T = 342 K) y productos similares, y Rinf =1, la ecuación se simplifica a: U FB = 238 Aw

0,82

NOTA 2 − El caudal calculado para la evaporación del producto (véase el apartado L.4.2.3) cubrirá siempre el caudal requerido para la expansión del gas (véase el apartado L.4.2.2).

L.4.3 Mal funcionamiento del sistema de inertización

Si el sistema de intertización funciona mal, se pueden introducir grandes cantidades de gas en el tanque y este exceso de gas debe ventilarse desde el tanque mediante el sistema de ventilación y el sistema de ventilación de emergencia sin exceder la presión de diseño del tanque. El máximo caudal de gas en condiciones de fallo debe especificarse (véase el capítulo A.1).

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L.4.4 Otras causas posibles

La capacidad de flujo de emergencia requerida para cubrir otras causas posibles debe especificarse (véase el capítulo A.1). Estas otras causas deben incluir: a) mal funcionamiento de los reguladores de calentamiento del tanque (si es aplicable); b) fugas del sistema de calentamiento del tanque (si es aplicable); c) exceso en la capacidad máxima admisible de bombeo debido a conexiones equivocadas dentro de los sistemas de bombeo; d) reacciones químicas; e) limpieza deficiente de las tuberías; f) transferencia de producto por gas presurizado. L.5 Ventilación de vacío de emergencia

Se debe especificar (véase el capítulo A.1) la capacidad de flujo de vacío de emergencia requerida para cubrir las siguientes causas posibles: a) un enfriamiento repentino debido a que se pulveriza líquido frío en un tanque vacío caliente; b) mal funcionamiento de un sistema de rociadores; c) excesivo flujo líquido de salida del tanque. L.6 Ensayos de los dispositivos de ventilación L.6.1 Generalidades L.6.1.1 Capacidad de flujo. La capacidad de flujo para presión/descarga y la capacidad de flujo para vacío/aspiración deben establecerse de acuerdo con los métodos descritos en el apartado L.6.3. Estos métodos deben aplicarse a los respiraderos y a las válvulas de presión y/o vacío (válvulas en extremo de línea y válvulas en línea). L.6.1.2 Curvas de capacidad de flujo. Las curvas de capacidad de flujo deben medirse para cada tipo de dispositivo y para cada tamaño nominal. L.6.1.3 Ensayos. Deben realizarse ensayos con aire a temperatura ambiente, a menos que se acuerde de otro modo entre el comprador y el fabricante del dispositivo.

Las curvas de capacidad de flujo o las fórmulas deben referirse a aire en condiciones normales (temperatura 0 ºC, presión 1,013 bar, densidad 1,29 kg/m3. Se deben convertir los resultados de ensayo con otros fluidos o condiciones diferentes a aire en condiciones normales. L.6.1.4 Trazado de curvas de capacidad. Se deben trazar las curvas de capacidad para un caudal volumétrico relativo a la presión del tanque o vacío del tanque (curvas de caudal/presión, curvas de caudal/vacío).

Debe establecerse la presión de acumulación. NOTA 1 − Las curvas de capacidad de flujo se refieren a dispositivos limpios, es decir, no se consideran sustancias sucias adheridas al dispositivo que puedan reducir la capacidad.

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NOTA 2 − Se recomienda que los dispositivos de ensayo, métodos, procedimientos y resultados se supervisen y confirmen a través de una tercera parte independiente.

L.6.2 Dispositivo de ensayo L.6.2.1 Generalidades. El dispositivo de ensayo mostrado en la figura L.1 es adecuado para dispositivos de ventilación en extremo de línea y para dispositivos en línea y debe componerse de lo siguiente: L.6.2.2 Equipo para suministro del medio de ensayo. El equipo de suministro del medio de ensayo (elemento 1) debe ser un soplador, un ventilador etc. L.6.2.3 Dispositivo de medición del caudal volumétrico. El caudalímetro (elemento 2) debe calibrarse anualmente. NOTA − Se recomienda que se use un caudalímetro de masa, con objeto de evitar la conversión a condiciones normales.

L.6.2.4 Tanque de ensayo. Para el tanque de ensayo (elemento 3) se debe tener en cuenta lo siguiente:

a) La velocidad del flujo dentro del tanque debe ser ≤ 2,0 m/s, y el tanque de ensayo debe construirse de modo que impida que los chorros de alta velocidad choquen con el dispositivo de ventilación. b) Se deben amortiguar las pulsaciones que podrían generarse posiblemente con el suministro del medio de ensayo (por ejemplo, soplador o ventilador) para evitar errores en la medición del caudal. c) La conexión de entrada para el medio de ensayo se debe colocar en la parte inferior del tanque de ensayo. d) Con el fin de minimizar el efecto de pérdidas de entrada, se debe montar el dispositivo de ventilación a ensayar (elemento 7) en la parte superior del tanque de ensayo. e) Se debe montar el dispositivo de ventilación en un tubo recto que tenga el mismo diámetro nominal que el dispositivo de ensayo y una longitud (L) de 1,5 veces el diámetro y debe disponerse verticalmente con su extremo alineado con el interior del tanque de ensayo. f) Para ensayar válvulas en línea, debe colocarse un tubo (elemento 8) en la conexión de la descarga del dispositivo de ensayo. Este tubo debe tener el mismo diámetro que la conexión de descarga del dispositivo de ensayo. g) Para probar válvulas de vacío, se debe invertir la dirección del flujo, es decir, se aspira aire a través del dispositivo de ensayo hacia el tanque de ensayo. L.6.2.5 Dispositivo de medición de presión/vacío. El dispositivo de medición (elemento 4) para presión y vacío debe calibrarse anualmente. L.6.2.6 Dispositivo de medición de temperatura. El dispositivo de medición de temperatura (elemento 5), para medición de la temperatura del medio de ensayo, debe calibrarse anualmente. L.6.2.7 Barómetro. Dispositivo de medición para la presión atmosférica (elemento 6). NOTA − Cuando se use un caudalímetro de masa (elemento 2), no es necesario medir la temperatura del medio de ensayo y la presión atmosférica.

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Leyenda 1 2 3 4 5 6 7 8 L

Equipo de suministro del medio de ensayo (por ejemplo, soplador o ventilador) Caudalímetro calibrado Tanque de ensayo Dispositivo de medición calibrado para presión y vacío Dispositivo de medición de temperatura Barómetro-dispositivo de medición de la presión atmosférica Dispositivo que se va a ensayar Tubería de descarga si se dispone Longitud del tubo de conexión (manguito del tubo recto)

Fig. L.1 − Aparato de ensayo para ensayo de flujo de los dispositivos de ventilación L.6.3 Método L.6.3.1 Generalidades. Si se combinan dispositivos de presión y/o vacío con dispositivos apagallamas, se deben hacer los ensayos con los dispositivos combinados. L.6.3.2 Respiraderos. Se debe medir la presión o vacío del tanque arrancando con flujo cero, en cinco escalones iguales hasta el valor máximo de 50 mbar. L.6.3.3 Válvulas de presión y vacío. Se deben determinar las curvas de capacidad de flujo para la presión y/o vacío de regulación más alta y más baja, así como para tres ajustes intermedios.

La medición de la presión o vacío del tanque debe empezar por el valor correspondiente al tarado de la válvula (flujo cero) y se continúa en escalones adecuados hasta el valor máximo o la posición completamente abierta. NOTA 1 − Se recomienda que el caudal volumétrico se mida con presiones del tanque de 1,1, 1,2, 1,5 y 2 veces la presión o vacío de regulación de tarado. Si no se logra la elevación completa del disco de la válvula con el doble de la presión de tarado de la válvula, se requieren puntos de medición adicionales hasta que se alcance la posición totalmente abierta. NOTA 2 − Si se determinaran varios puntos de medición después de que la válvula hubiera alcanzado su posición completamente abierta, las curvas se pueden extrapolar para presiones y vacíos mas altos.

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L.7 Documentación de los fabricantes y marcado de los dispositivos de ventilación L.7.1 Documentación

El fabricante o el suministrador del equipo de ventilación debe expedir un certificado registrando la presión de regulación, el vacío de regulación, y el caudal a la sobrepresión indicada o a la presión de diseño del tanque y la presión negativa interna de diseño del tanque. NOTA − Se recomienda que se suministre también el diagrama de caudal/pérdida de presión (curva de capacidad del flujo) o el coeficiente de descarga para la válvula de alivio.

L.7.2 Marcado L.7.2.1 Requisitos generales. Cada dispositivo de ventilación (respiraderos, válvulas de presión y/o vacío) debe marcarse con todos los datos requeridos. El marcado debe ser legible durante el tiempo de vida del tanque. El marcado debe colocarse sobre la válvula o sobre una placa o placas firmemente sujetas a la válvula.

Los datos requeridos deben ser estampados, grabados, impresos o fundidos en la válvula o en su placa de características. L.7.2.2 Respiraderos. El marcado debe incluir como mínimo lo siguiente:

a) nombre o marca de identificación del fabricante; b) diseño del fabricante o número del tipo; c) número y año de la norma europea apropiada; d) tamaño del tubo de entrada del dispositivo; e) capacidad nominal para la presión de diseño del tanque y para la presión negativa interna de diseño del tanque, en m3/h de aire en condiciones normales. L.7.2.3 Válvulas de alivio de presión. El marcado debe incluir como mínimo lo siguiente:

a) nombre o marca de identificación del fabricante; b) diseño del fabricante o número del tipo; c) número y año de la norma europea apropiada; d) tamaño del tubo de entrada del dispositivo; e) presión de regulación, en mbar; f) capacidad nominal a la máxima presión de descarga (presión de diseño del tanque), en m3/h de aire en condiciones normales. L.7.2.4 Válvulas de alivio de vacío. El marcado debe incluir como mínimo lo siguiente:

a) nombre o marca de identificación del fabricante; b) diseño del fabricante o número del tipo; c) número y año de la norma europea apropiada; d) tamaño del tubo de entrada del dispositivo;

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e) vacío de regulación en mbar; f) capacidad nominal al máximo vacío de descarga (presión negativa interna de diseño del tanque), en m3/h de aire en condiciones normales. L.7.2.5 Válvulas de alivio combinadas de presión/vacío. Cada válvula de alivio combinada de presión/vacío debe marcarse siguiendo el modo descrito en los apartados L.7.2.3 y L.7.2.4. L.7.2.6 Dispositivos de ventilación con apagallamas. Para dispositivos de ventilación combinados con dispositivos apagallamas, o con elementos apagallamas integrados, debe añadirse el marcado requerido en la Norma EN 12874.

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ANEXO M (Informativo) ANCLAJES DE TANQUES

M.1 Generalidades

Varios tipos de anclaje son adecuados para tanques de almacenamiento construidos conforme a este documento. El fabricante debería evaluar y someter a acuerdo (véase el capítulo A.2) los detalles más apropiados para una aplicación específica. Los ejemplos siguientes no pretenden descartar el uso de otros detalles de diseño cuando así se acuerde entre el comprador y el contratista. M.2 Banda de sujeción

En la figura M.1 se muestra una disposición típica para una banda de sujeción. M.3 Perno de sujeción con silla individual

En la figura M.2 se muestra una disposición típica para un perno de sujeción con silla individual. M.4 Perno de sujeción con anillo soporte continuo

En la figura M.3 se muestra una disposición típica para un perno de sujeción con anillo continuo.

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Leyenda 1 2 3 4

Refuerzos de la carcasa Chapa de tope Chapa transversal Banda de sujeción

5 6 7 8

Unión a tope Carcasa del tanque Fondo del tanque Cimentación base

Fig. M.1 − Disposición típica de una banda de sujeción

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Leyenda 1 2 3 4

Carcasa del tanque Fondo del tanque Cimentación base Perno de sujeción

5 6 7 8

Arandela Tuerca Tuerca de bloqueo Orificio con ranura en la escuadra

Fig. M.2 − Disposición típica de un perno de sujeción con silla individual

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Leyenda 1 2 3 4

Carcasa del tanque Fondo del tanque Cimentación base Perno de sujeción

5 6 7 8

Arandela Tuerca Tuerca de bloqueo Orificio con ranura en la escuadra

Fig. M.3 − Disposición típica de un perno con un anillo soporte continuo

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ANEXO N (Informativo) DETALLES DE SOLDEO PARA LA CONEXIÓN DEL MONTAJE

N.1 Montajes pasantes

Los montajes pasantes deberían ser conformes a uno de los ejemplos que se muestran en la tabla N.1 y en la figura N.1. Tabla N.1 Dimensiones de las soldaduras para montajes pasantes Medidas en milímetros

Figura

e o e1

en

er

a 1)

≤ 20

≤ 12,5

−

a 2)

≤ 20

≤ 12,5

b 1)

≤ 20

b 2)

≤ 20

b 1) b 2)

> 20 ≤ 40 > 20 ≤ 40

P1

P2

P3

el menor de el menor de e o en e o en

−

−

−

−

el menor de e o en

−

el menor de e o en

−

−

−

el menor de el menor de e en e en o o 2 2 2 2

−

−

el menor de e o en

−

≤ 13

≤ 13

≤ 12,5 ≤ 12,5

− −

F1

≤ 13

F2

−

P1 + P2 ≥ e − 3

−

P1 + P2

−

≥e−3

−

F1 + P1

F2 + P2

≥ en

≥ en

F1 + P1

≥ en

≥ en

b 1)

> 20 ≤ 40

−

−

b 2)

> 20 ≤ 40

−

−

c

−

−

−

el menor de e n o er

e ≤ n 3

F1 + P1 ≥ el menor de en or er

d

−

−

−

e ≤ n 3

e ≤ n 3

er

e

−

−

−

≤6

≤6

≤

e 4

≤

e 4

≤

e 4

−

P1 + P2 = e − 5 P1 + P2 = e − 5 e

P2 + P3 ≥ e − 3

F1 + P1 ≥ el F2 + P2 ≥ el P1 + P3 menor de menor de ≥ e − 3 r en or er en or er

NOTA − Mínimo 6 mm para F1 y F2.

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Fig. N.1 − Montajes pasantes típicos (Continúa)

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Fig. N.1 − Montajes pasantes típicos (Continúa)

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Fig. N.1 − Montajes pasantes típicos (Fin)

N.2 Montajes superpuestos

Cuando la boquilla de la carcasa tiene un diámetro exterior < 80 mm, se pueden usar montajes superpuestos (véase la figura N.2). Dimensiones en milímetros

en = 16 máx.

en > 16

F= en/3

Se llama la atención sobre la necesidad de examinar la chapa de la carcasa en cuanto a laminaciones alrededor del orificio del ramal cuando se usen boquillas superpuestas (véase el apartado 13.2). Si el procedimiento de soldeo no asegura una penetración de raíz positiva sólida, éstas uniones deberían ser desbastadas con escoplo o buril y volverse a soldar. El cordón de penetración interna de las uniones soldadas por una cara solamente se debe esmerilar y enrasar con la superficie interior. Fig. N.2 − Detalles típicos de soldadura para la conexión de montajes superpuestos

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N.3 Conexiones de refuerzo con pasador

En la figura N.3 se muestran detalles típicos de soldadura para conexiones de refuerzo con pasador.

1

El anillo debería ajustar perfectamente con la carcasa o la chapa de techo

NOTA − El juego no debe exceder de 3 mm en ningún punto.

b) F > e o 6 mm máx.

B < e o 6 mm máx. Fig N.3 − Detalles típicos para conexiones de refuerzo con pasador

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ANEXO O (Informativo) PUERTAS DE LIMPIEZA Y SUMIDEROS PARA EXTRACCIÓN DE AGUA ENRASADAS

O.1 Puertas de limpieza enrasadas O.1.1 Generalidades

Los diseños típicos de puertas de limpieza enrasadas que cumplan los requisitos del apartado 13.6.2 se basan en la experiencia y se han probado satisfactoriamente. O.1.2 Puertas de limpieza enrasadas con refuerzo de chapa de inserto O.1.2.1 La figura O.1 muestra detalles de un refuerzo típico con chapa de inserto para una abertura de 915 mm × 1 230 mm con las restricciones siguientes:

Límite elástico del material de la chapa del nivel del fondo ≤ 275 N/mm2 Espesor de la chapa del nivel del fondo (e1) ≤ 18,5 mm Espesor de la chapa de inserto (ei)= 2e1+3 ≤ 40mm Espesor de la chapa de refuerzo de la chapa del fondo (ebr) = 7 H + 3 Espesor de la tapa y de la brida (ef) = 0,78 H + 11 donde H es la altura del tanque, en metros. O.1.2.2 La figura O.2 muestra detalles de un refuerzo típico con chapa de inserto para una abertura de 300 mm × 1 230 mm con las restricciones siguientes:

Material de chapa del nivel del fondo-todos los materiales del capítulo 6 Espesor de la chapa del nivel del fondo (e1) ≤ 18,5 mm Espesor de la chapa de inserto (ei) = 2e1 + 3 ≤ 40 mm Espesor de la chapa de refuerzo de la chapa del fondo (ebr) = 7 H + 3 Espesor de la tapa y de la brida (ef) = 0,52 H + 6 donde H es la altura del tanque, en metros O.1.3 Puertas de limpieza enrasadas con refuerzo de chapa O.1.3.1 La figura O.3 muestra los detalles de un refuerzo de chapa típico para una abertura de 915 mm × 1 230 mm con las restricciones siguientes:

Límite elástico del material de la chapa del nivel del fondo ≤ 275 N/mm2

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Espesor de la chapa del nivel del fondo (e1) ≤ 37 mm Material de la chapa de refuerzo = material de la chapa del nivel del fondo Espesor de la chapa de refuerzo (er) = e1 + 3 ≤ 40 mm del material Espesor de la chapa de refuerzo del fondo (ebr) = 7 H + 3 Espesor de la tapa y de la brida (ef) = 0,78 H + 11 donde H es la altura del tanque, en metros O.1.3.2 La figura O.4 muestra detalles de un refuerzo de chapa típico para una abertura de 300 mm × 1 230 mm con las restricciones siguientes:

Material de la chapa del nivel del fondo-todos los materiales del capítulo 6 Espesor de la chapa del nivel del fondo (e1) < 40 mm Material de la chapa de refuerzo = chapa del nivel del fondo Espesor de la chapa de refuerzo (er) = e1 ≤ 40 Espesor de la chapa de refuerzo del fondo (ebr) = 7 H + 3 Espesor de la tapa y de la brida (ef) = 0,52 H + 6 donde H es la altura del tanque, en metros O.2 Sumideros para de extracción de agua

En la figura O.5 se dan detalles de diseño típicos para sumideros de extracción de agua conforme a lo especificado en el apartado 13.6.3. O.3 Sumidero combinado de extracción de agua y de limpieza

En la figura O.6 se dan detalles típicos de diseño para un sumidero combinado de extracción de agua y limpieza conforme a lo especificado en el apartado 13.6.4.

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Leyenda

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Todas las medidas en milímetros, a menos que se indique otra cosa

ebr es el espesor de la chapa de refuerzo del fondo e1 es el espesor de la carcasa de la virola del fondo eb es el espesor de la chapa del fondo del tanque ei es el espesor de la chapa de inserto ef es el espesor de la tapa y de la brida 1 Chapa de inserto 3 32 pasos iguales 5 Detalle de soldadura (véase la figura 11 c)) 2 Anchura de la chapa 4 46 × ∅ 28 agujeros para pernos M24 6 Preparación del borde pendiente 1:5

Fig. O.1 − Puerta de limpieza enrasada típica con refuerzo de chapa de inserto para una abertura de 915 mm × 1 230 mm

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Leyenda

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Todas las medidas en milímetros, a menos que se especifique otra cosa

ebr es el espesor de la chapa de refuerzo del fondo e1 es el espesor de la carcasa de la virola del fondo eb es el espesor de la chapa del fondo del tanque ei es el espesor de la chapa de inserto ef es el espesor de la tapa y de la brida 1 Chapa de inserto 3 20 pasos iguales 5 Detalle de soldadura (véase la figura11c)) 2 Anchura de la chapa 4 34 × ∅ 28 agujeros para pernos M24 6 Preparación del borde pendiente:1:5

Fig. O.2 − Puerta típica de limpieza enrasada con refuerzo de chapa de inserto para una abertura de 300 mm x 1 230 mm

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Leyenda

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Todas las medidas en milímetros, a menos que se especifique otra cosa

ebr es el espesor de la chapa de refuerzo del fondo e1 es el espesor de la carcasa de la virola del fondo eb es el espesor de la chapa del fondo del tanque ei es el espesor de la chapa de inserto ef es el espesor de la tapa y de la brida 1 Chapa de refuerzo 3 32 pasos iguales 5 Detalles de soldadura (véase figura 11b)) 2 Anchura de la chapa 4 46 × ∅ 28 agujeros para pernos M24

Fig. O.3 − Puerta típica de limpieza enrasada con chapa de refuerzo para una abertura de 915 × 1 230 mm

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Leyenda

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Todas las medidas en milímetros, a menos que se especifique otra cosa.

e1 es el espesor de la carcasa de la virola del fondo ebr es el espesor de la chapa de refuerzo del fondo eb es el espesor de la chapa del fondo del tanque ei es el espesor de la chapa de inserto ef es el espesor de la tapa y de la brida 1 Chapa de refuerzo 3 20 pasos iguales 5 Detalles de soldadura (véase figura 11b)) 2 Anchura de la chapa 4 34 × ∅ 28 agujeros para pernos M24

Fig. O.4 − Puerta típica de limpieza enrasada para abertura de 300 × 1 230 mm

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Dimensiones en milímetros

Leyenda 1

Detalle alternativo

2 Alternativamente, la brida se puede estampar

Fig. O.5 − Sumideros típicos para extracción de agua

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Dimensiones en milímetros

Leyenda 1

Chapa de la carcasa

2

Soldadura en el emplazamiento

El sumidero puede equiparse con una rejilla como precaución de seguridad. Fig. O.6 − Sumidero típico combinado de extracción de agua y limpieza

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ANEXO P (Informativo) SISTEMAS DE CALENTAMIENTO Y/O ENFRIAMIENTO

P.1 Generalidades El calentamiento y /o enfriamiento de los productos almacenados se puede lograr a través del paso de un fluido transmisor de calor. NOTA − Los medios eléctricos de calentamiento quedan fuera del objeto y campo de aplicación de este anexo.

P.2 Fluido transmisor de calor Los fluidos comúnmente usados para transmisión de calor son: − agua; − agua glicolada; − agua desmineralizada; − vapor sobre calentado; − vapor saturado; − aceites especiales. La elección del fluido está dictada por disposiciones de seguridad, siendo las principales: − riesgo de polución procedente del producto almacenado; − riesgo de reacción exotérmica; − riesgo de explosión. P.3 Tipos de dispositivos de calentamiento o enfriamiento Los dispositivos de calentamiento y enfriamiento que se pueden usar son los siguientes: Instalados en el fondo del tanque: − serpentines horizontales; − dispositivos estándar horizontales o verticales interconectados por tubos colectores; − paneles de construcción soldada (tipos de superficies diferentes). Instalados en la carcasa del tanque: − serpentines verticales instalados dentro o fuera del tanque; − paneles de construcción soldada (tipos de superficies diferentes).

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Instalados en el techo del tanque − paneles o paneles con chapas soldadas o desmontables; − serpentines; Instalados independientemente del tanque: − intercambiadores de calor externos. P.4 Instalación Una persona cualificada debería determinar el tipo, diseño, dimensiones y situación del dispositivo de calentamiento o enfriamiento. Los dispositivos desmontables o semidesmontables se instalan generalmente por encima del fondo de los tanques. Sin embargo, pueden colocarse lo largo de la carcasa del tanque o sobre el techo del tanque, pero deberían instalarse a distancia suficiente de las paredes y techo con el fin de no crear un punto caliente y las tensiones de expansión consiguientes que paredes y apoyos no pueden aceptar. En el caso de un dispositivo de calentamiento situado por encima del fondo del tanque, la altura mínima debería ser 80 mm, pero debería ser mayor en el caso de productos cargados de sedimento y también puede ser dependiente de los ciclos de limpieza del tanque. El uso de superficies de calentamiento o enfriamiento soldadas interna o externamente debería ser objeto de un estudio especial. El circuito de calentamiento o enfriamiento para el producto contenido en un tanque puede considerarse como un equipo a presión y debería diseñarse, fabricarse, instalarse y ensayarse de acuerdo con la Norma EN 13445 o la Norma EN 13480 según sea apropiado. Debería también someterse a un ensayo de presión tal como requieran las reglas relacionadas con el producto transmisor de calor que contiene. Los dispositivos tubulares que forman el circuito deberían fabricarse a partir de tubos rectos o curvados suavemente en U o conformados en espiral, lisos o con aletas. Pueden ser: − fabricados bajo pedido, o ser piezas fabricadas estándar; − dispuestos en serpentines en una construcción de capa única o múltiple dependiendo de la potencia requerida de calentamiento o enfriamiento; − dispuestos con una o más entradas. Los tubos usados para la fabricación del(de los) circuito(s) deberían hacerse de un metal que sea compatible con los productos con los que están en contacto, y deberían ser lisos o con aletas dependiendo del coeficiente de intercambio y de los requisitos de limpieza. Dependiendo del producto que se almacene, y por razones de seguridad, la presencia de abrazaderas puede estar prohibida en circuitos de calefacción. Los apoyos para los dispositivos de calentamiento o enfriamiento deberían diseñarse y situarse de tal modo que no se ocasionen tensiones en las paredes por la soldadura de los apoyos a las chapas, que a su vez estén soldadas a las chapas de la pared. Los tubos deberían moverse libremente con relación a los apoyos, y cuando haya probabilidad de que se produzcan variaciones frecuentes de temperatura, el fabricante debería proporcionar un montaje que impida el desgaste de los tubos.

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El suministro y evacuación del fluido transmisor de calor puede realizarse mediante una o más boquillas que atraviesen la pared del tanque. Los conductos de tubo en la pared del tanque deberían diseñarse con boquillas que comprendan un refuerzo, puesto que la pared del tanque se considera generalmente que es un punto fijo.

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ANEXO Q (Informativo) RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO Y APLICACIÓN DEL AISLAMIENTO

Q.1 Generalidades Aunque no se intenta especificar en detalle los sistemas de aislamiento en sí mismos, este anexo está destinado a proporcionar una base sólida sobre la cual se puedan especificar estos sistemas, y en particular para facilitar la disposición de soportes mecánicos adecuados para el material de aislamiento, formando estos soportes una parte integral de la fabricación del tanque. Las recomendaciones cubren tanques de almacenamiento que operen a la temperatura ambiente o por encima de ella y de un tamaño donde la colocación de bandas no es fiable y es necesaria una fijación directa al tanque. Con el fin de que puede hacerse la elección correcta del tipo y método para proporcionar las fijaciones del aislamiento, se hace notar que, cuando se trate de tanques nuevos, es esencial la consideración inicial de la necesidad de aislamiento de modo que las disposiciones necesarias se puedan integrar en el diseño del tanque y en el programa de montaje. Esta consideración debería incluir también la posible necesidad de aislamiento del techo del tanque. En tanques pequeños, el problema de fijación del aislamiento de manera segura no es grave, pero para tanques por encima de 10 m a 15 m de diámetro, los problemas debidos a la carga del viento, los efectos asociados al vacío, la expansión diferencial térmica y la expansión por presión hidráulica llegan a ser significativos. Bandas de más de 12 m de longitud no se recomiendan sin un cuidado especial en el diseño de la banda. Siempre que sea posible, el sistema de aislamiento debería estar asegurado por fijación directa al tanque. Esto podría lograrse mediante aislamiento por proyección, mediante espumación “in situ” o mediante fijaciones mecánicas al tanque. Aunque la soldadura de espárragos o elementos de acero en tanques pequeños puede ser satisfactoria, la soldadura en tanques grandes podría afectar materialmente al diseño e integridad de la construcción, pero es admisible cuando se considere como parte del diseño del tanque. El uso de adhesivos es un método alternativo posible de fijación de las sujeciones cuando no se permita la soldadura, pero está sujeto a limitaciones de temperatura y sólo deberían realizarse por especialistas en este campo. La base de fijaciones totalmente soldadas debería ser el proporcionar una serie de puntos dispuestos circunferencialmente en el tanque, en un número de intervalos verticales, sobre los cuales podrían fijarse elementos verticales y/o horizontales. La estructura de apoyo y las fijaciones soldadas deberían diseñarse de tal modo que transmitan al tanque todas las cargas muertas y las cargas superpuestas de viento que se espere que se experimenten en el emplazamiento considerado. Los aspectos de diseño que no se traten en este anexo deberían estar de acuerdo con los requisitos de este documento. Las consideraciones básicas necesarias sobre los métodos a emplear para lograr sistemas aceptables de aislamiento se establecen más abajo. Estos sistemas de aislamiento, que son adecuados para grandes tanques, incluyen: a) bloques de fibra mineral hechos manualmente o bloques de espuma preconformados con recubrimiento; b) espuma “in situ” bajo un de recubrimiento; c) espuma/ chapas laminadas; d) espuma proyectada. Para una instalación particular, puede ser adecuado un sistema patentado de aislamiento incluyendo fijación y protección contra la intemperie. El uso de un sistema patentado debería ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). Se debería identificar claramente el elemento del sistema que constituye el soporte mecánico que forma parte de la fabricación del tanque. En este anexo se hacen referencias separadas al proyectista del tanque y al montador del tanque. NOTA − Este anexo puede usarse para la instalación de aislamientos en tanques existentes.

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Q.2 Consideraciones de diseño Q.2.1 Generalidades El diseño de un sistema de aislamiento, que incorpore el material de aislamiento, sus medios de fijación al tanque y sus medios de protección contra la intemperie, debería tener en cuenta lo siguiente: a) el producto en el tanque de almacenamiento bajo sus condiciones de funcionamiento; b) el tanque mismo de almacenamiento; c) los materiales de aislamiento; d) el sistema de soporte mecánico asociado con el sistema de aislamiento; e) los medios por los cuales el aislamiento y su sistema soporte son capaces de resistir las condiciones climáticas. El sistema de aislamiento que se use debería acordarse entre el proyectista del tanque, el contratista del aislamiento y el comprador. El sistema, incluyendo sus soportes mecánicos y fijaciones, debería ser diseñado para resistir las tensiones mecánicas y térmicas a las cuales pueda verse sometido, resultantes de todos los factores conocidos, incluidos aquellos que se detallan en los apartados Q.2.2 a Q.2.5. Estos factores debería suponerse que actúan simultáneamente. Debido a que están implicadas fuerzas relativamente grandes, la colocación de dispositivos de soporte mecánico podría ser extensiva y podrían fijarse frecuentemente en la cara exterior del propio tanque. El diseño de la fijación del sistema soporte debería estar sujeto a escrutinio por el proyectista del tanque para asegurarse de que se usa un número mínimo de fijaciones. A menudo son de ayuda las discusiones con los contratistas del aislamiento para identificar sistemas adecuados y el tipo de dispositivos soporte que probablemente sean necesarios. Q.2.2 Carga muerta Las cargas muertas resultan del peso de todas las partes del sistema de aislamiento. Q.2.3 Cargas por viento En el diseño del sistema de aislamiento, se debería tener en cuenta el efecto de las cargas por viento (véase el apartado 7.2.10). Las bases sobre las cuales se hacen los cálculos de carga por viento deberían ser objeto de acuerdo (véase el capítulo A.2). Q.2.4 Expansión térmica La posibilidad de movimiento térmico relativo entre el tanque y el sistema de aislamiento debería tenerse en cuenta en el diseño. Debería proporcionarse (véase el capítulo A.1) el intervalo de las temperaturas de funcionamiento. Q.2.5 Movimientos debidos a la presión hidrostática La presión del contenido del tanque causa un ligero abombamiento que podría producir un aumento en el diámetro del tanque del orden del 0,1%. Esto puede ser necesario tenerlo en cuenta al diseñar el sistema de aislamiento y se debería proporcionar el valor real al proyectista del tanque.

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Q.3 Instalación de soporte mecánico Q.3.1 Generalidades Los soportes mecánicos podrían dividirse en los tipos siguientes: a) Soportes mecánicos principales, en los que los elementos forman parte del sistema de soporte mecánico y están unidos directamente a la superficie del tanque. b) Soportes mecánicos secundarios, en los que los elementos forman parte del sistema de soporte mecánico y no están fijados directamente al tanque pero están fijados a los elementos de soporte principales o a otros elementos soporte secundarios. Deberían proporcionarse soportes mecánicos adecuados al sistema de aislamiento mediante uno de los medios siguientes o combinación de los mismos: 1) Soportes principales soldados al tanque, a los cuales está fijado el sistema de aislamiento ya sea directamente o mediante soportes secundarios. 2) Soportes principales fijados al tanque mediante adhesivo, a los cuales se fija el sistema de aislamiento. 3) Un marco estructural que es sustancialmente autosoportante. El soldeo es el método preferente de fijación, pero puede no ser siempre posible. Aunque en cada caso el sistema elegido debería acordarse entre todas las partes implicadas, las responsabilidades directas serán como sigue a menos que se acuerde otra cosa: i) En los casos 1) y 2), el contratista del aislamiento debería acordar con el proyectista del tanque las posiciones de los soportes a los cuales se fija el sistema de aislamiento, las cargas que se transmitirán al tanque, las bases sobre las cuales se han hecho los cálculos u otros datos de referencia empleados. Si se requiere, el contratista del aislamiento debería proporcionar detalles de los cálculos para aprobación por el proyectista del tanque. ii) En el caso 3) en el que está prevista una estructura o marco exterior, éste debería considerarse como parte del sistema de aislamiento que debe proporcionar el contratista del aislamiento. El procedimiento de diseño y montaje debería acordarse con el proyectista del tanque. Las dimensiones de los soportes mecánicos normales a la superficie a la que ha de fijarse el aislamiento deberían ser de un tamaño acordado para ajustarse al espesor del aislamiento. Q.3.2 Apoyos fijados mediante soldeo El proyectista del tanque debería responsabilizarse de la aprobación de los materiales y de los procedimientos de soldeo de los soportes mecánicos principales que forman parte de la estructura del tanque. El montador del tanque debería responsabilizarse de la fijación de los soportes principales a la superficie del tanque. El soldeo de los soportes principales al tanque debería completarse antes de que se realice el ensayo hidrostático. Debería minimizarse el número de fijaciones de soporte del aislamiento con soldadura múltiple a acero con límite elástico especificado ≥ 275 N/mm2. La distancia de centro a centro entre ellas no debería ser menor de 3 m. Todas las soldaduras deberían esmerilarse y someterse a un examen de partículas magnéticas (véase el apartado 19.6). Estos soportes deberían tomar una de las formas siguientes: a) Plataformas (no menores de 100 mm de lado) con esquinas redondeadas hasta un radio no inferior de 12 mm, con un espaciamiento no menor de 150 mm a cualquier otra soldadura y soldadas sólo a lo largo de los bordes horizontales (véase la figura Q.1). b) Angulares o chapas soldadas en el borde al tanque teniendo una longitud circunferencial de no menos de 100 mm con un espaciamiento no menor de 150 mm a cualquier otra soldadura, soldadas sólo a lo largo de los bordes horizontales (véase la figura Q.2).

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Se deberían seleccionar los materiales usados en los soportes principales de acuerdo con los requisitos del capítulo 6 de este documento. En los casos a) y b), se pueden soldar o fijar a las plataformas, chapas o listones los soportes secundarios. En el caso de angulares circunferenciales, las soldaduras no deberían estar más próximas de 150 mm a otras soldaduras horizontales. El soldeo debería realizarse por soldadores aprobados y se deberían acordar entre el proyectista del tanque y el comprador el soldeo y los procedimientos de ensayos no destructivos. Las chapas soldadas en el borde o las plataformas deberían colocarse en filas horizontales con un paso vertical adecuado que debería ser típicamente de 2 m a 3 m. Los angulares de apoyo horizontales, tanto principales como secundarios, deberían tener un tamaño mínimo de 40 mm × 40 mm × 5 mm y una dimensión radial compatible con el sistema de aislamiento (véase el apartado Q.8.1.3). El espaciamiento entre elementos adyacentes no debería ser mayor de ± 15 mm con respecto a las dimensiones especificadas, con el espaciamiento entre los elementos más altos y más bajos no mayor de ± 25 mm con respecto a las dimensiones especificadas. La pata exterior del elemento debería dirigirse hacia abajo con el fin de verter el agua durante la construcción. Q.3.3 Soportes fijados mediante adhesivo Q.3.3.1 Generalidades. Si se usa un sistema con adhesivo, los materiales y el procedimiento deberían ser tales que resistieran las condiciones de trabajo del tanque incluyendo las condiciones mecánicas y térmicas. La superficie del tanque en la proximidad de la fijación y la superficie de contacto del elemento que se va a fijar deberían chorrearse y aplicarse el adhesivo solamente sobre metal limpio, seco y estrictamente de acuerdo con las instrucciones del fabricante del adhesivo. Debería tenerse en cuenta la adecuación de la formulación del adhesivo a las condiciones ambientales, particularmente a la temperatura, en el momento de su aplicación. El procedimiento, la cualificación y los ensayos de aceptación deberían realizarse conforme a lo especificado (véase el capítulo A.1).

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Medidas en milímetros

Leyenda 1

Soldadura continua

2 Costura soldada

Fig. Q.1 − Soporte de plataforma

1

Soldadura continua

Fig. Q.2 − Sección del angular y soportes de chapa

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Q.3.3.2 Ensayos de procedimiento. Deberían realizarse los ensayos utilizando el procedimiento propuesto para demostrar a satisfacción del comprador que se puede lograr 12 veces la resistencia requerida por el cálculo de cargas de viento y otras cargas, si son aplicables (véanse los apartados Q.2.2 a Q.2.5). Dichos ensayos deberían incluir la exposición durante no menos de 2 meses a la temperatura que alcanzará la superficie del tanque en servicio y con ciclos de temperatura si fuera adecuado. Q.3.3.3 Ensayos de cualificación. Solamente se debería emplear personal entrenado en hacer uniones adhesivas, y cada individuo empleado en este trabajo debería realizar el ensayo de cualificación dentro de un mes desde el comienzo de la preparación de la unión adhesiva. Se deberían preparar seis uniones del modo propuesto en el contrato y en presencia de aquellas personas que se acuerden entre el comprador y el proyectista del tanque. Cuando se ensayen conforme al procedimiento acordado, la resistencia de estas uniones debería exceder 12 veces la resistencia mínima requerida. Q.3.3.4 Ensayos de aceptación. Deberían mantenerse registros para permitir las identificaciones de los soportes fijados con adhesivo de cada lote separado. Se debería aplicar una carga de prueba igual a tres veces la carga calculada. Si falla más de 5% del lote, todo el lote debería ser desechado y sustituido. Q.3.4 Marco estructural externo En ciertas circunstancias puede usarse un marco estructural fijado a la estructura del tanque en la parte superior y en el fondo. Éste podría estar en contacto con el tanque o ser externo al aislamiento. Q.3.5 Elementos soporte secundarios El diseño de los elementos soporte secundarios y sus fijaciones al soporte principal deberían ser responsabilidad del contratista del aislamiento, quien debería obtener el acuerdo del proyectista del tanque para el diseño y medios de fijación. Los agujeros hechos en cualquier elemento soporte soldado al tanque deberían taladrarse, no punzonarse y, si se usan tornillos de rosca cortante, no deberían tener más de 6 mm de diámetro. Q.3.6 Aislamiento del techo Es importante una consideración preliminar de la posible necesidad del aislamiento del techo. Se requiere una construcción de techo de rigidez adecuada para minimizar la flexión con una pendiente apropiada para permitir la protección satisfactoria del aislamiento con respecto a la intemperie. En el caso de tanques con una carcasa aislada, y cuando los techos del tanque no estén aislados, deberían realizarse cálculos para comprobar que son aceptables las tensiones en la estructura soporte del techo causadas por la diferencia de temperaturas entre las chapas de techo y la estructura soporte, por ejemplo, cuando cae lluvia fría sobre las chapas del techo. Q.4 Detalles de diseño Q.4.1 Boquillas y registros Cuando las boquillas y registros tengan bridas, deberían sobresalir una distancia de la carcasa del tanque no menor del espesor del aislamiento más 1,5 veces la longitud del perno, a menos que se acuerde de otro modo (véase la figura Q.3). Si una boquilla sobresale una distancia mayor del tanque, debería aislarse (véase el apartado Q.6.1). Cuando las boquillas adyacentes estén próximas, deberían desplazarse para asegurar un espacio mínimo de 50 mm entre las bridas aisladas. Todas las conexiones de bridas y registros que requieran aislamiento se deberían indicar claramente.

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Leyenda 1 2

Carcasa del tanque Aislamiento

3 4

Recubrimiento Junta estanca al agua

Fig. Q.3 − Boquilla o registro con brida típicos Q.4.2 Conexiones de las escaleras La zanca interior de las escaleras de doble zanca debería alejarse del tanque una distancia suficiente para asegurar que hay una distancia no inferior a 75 mm entre ella y la cara exterior del sistema de aislamiento. No deberían colocarse en tanques aislados escaleras con escalones soldados directamente a la carcasa. Q.4.3 Soportes cerca de anillos de refuerzo (vigas contra el viento) Deberían disponerse soportes horizontales a no más de 300 mm por debajo y 150 mm por encima de los anillos de refuerzo (vigas contra el viento). Los refuerzos intermedios deberían incluirse también en el aislamiento de la carcasa a menos que se suelden angulares de refuerzo en el interior de la carcasa del tanque. Q.4.4 Proyección del techo Si el techo del tanque está diseñado para proyectarse más allá de la carcasa del tanque, la proyección no debería ser menor que el espesor del sistema de aislamiento más 50 mm. Si se proporciona protección del techo contra la intemperie como parte del sistema de aislamiento, de modo similar el solape no debería ser menor de 50 mm mas allá del espesor del aislamiento en la carcasa del tanque. La parte que sobresale del techo debería incluirse completamente en el aislamiento. Los detalles de esto deberían acordarse entre el proyectista y el contratista del aislamiento.

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Q.4.5 Anillos de refuerzo (vigas contra el viento) En ciertas circunstancias, podría ser deseable situar los anillos de refuerzo en el interior de la carcasa del tanque (véase el apartado Q.6.3). Q.4.6 Aislamiento de los anillos de refuerzo exteriores a la carcasa (vigas contra el viento) y de la zona fondo/carcasa El aislamiento de los anillos de refuerzo exterior a la carcasa (vigas contra el viento) y de la zona fondo/carcasa representa una discontinuidad en la envolvente del tanque y requiere una consideración detallada del proyectista del sistema de aislamiento juntamente con el proyectista del tanque para evitar lo siguiente: a) gradientes térmicos inaceptables en el material de la chapa del tanque debido a exposición parcial; b) corrosión debida a que tales áreas forman un alojamiento para fluidos corrosivos. Se debería prestar atención a la envolvente de dichos elementos estructurales con el aislamiento, particularmente si la temperatura de almacenamiento es alta, pero cada caso debería considerarse según sus ventajas. Q.5 Protección contra la corrosión La presencia del aislamiento impide la inspección de la superficie del tanque y por consiguiente se requiere una imprimación antes de que se aplique el aislamiento. La carcasa del tanque y los accesorios soldados deberían estar secos, libres de grasa y de la adhesión de partículas sueltas y recubiertos con una imprimación adecuada, todo ello conforme a una especificación acordada con el comprador. Si hay que aislar el techo, se recomiendan dos manos de imprimación. Si la imprimación se realiza en el taller, debería tenerse cuidado de subsanar los defectos en la imprimación provocados durante el montaje en el emplazamiento. En el caso de proyección “in situ” o uso de espuma, el sistema de pintura debería ser tal que fuera compatible con el sistema de espuma y no estuviera afectado por cualquier reacción de la espuma o con las condiciones de servicio. Cuando se use aislamiento de espuma con formulaciones que retardan el fuego, debería considerarse la protección contra la posibilidad de corrosión acelerada inducida por halógeno. Q.6 Aislamiento Q.6.1 Generalidades El espesor de aislamiento debería especificarse o diseñarse para cumplir los requisitos de pérdida de calor especificados (véase el capítulo A.1). A menos que se produzcan tensiones inaceptables, el aislamiento debería terminar aproximadamente a 150 mm de la base del tanque para evitar corrosión y para permitir la inspección del fondo del tanque (véase la figura Q.4). Cuando las tensiones sean inaceptables, se pueden utilizar placas de vidrio multicelular embebidas en betún u otro adhesivo adecuado para aislamiento del tanque por debajo del soporte horizontal más bajo. El aislamiento de la carcasa debería encajar con precisión bajo el solape del techo y sellarse contra la entrada de agua (véase la figura Q.5). Debería tenerse especial cuidado cuando se realice el aislamiento de techo para evitar la corrosión (véanse los apartados Q.4.4, Q.7.3 y Q.8.4).

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Medidas en milímetros

Leyenda 1 2

Carcasa del tanque Aislamiento

3 4

Recubrimiento Elemento de fondo

5 Chapa de fondo o anular

Fig. Q.4 − Disposición típica mostrando la terminación del aislamiento adyacente al fondo del tanque

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Leyenda 1 2

Carcasa del tanque Aislamiento

3 4

Recubrimiento Chapa de techo

Fig. Q.5 − Disposición típica del aislamiento bajo el solape del techo con aislamiento unido solamente a la carcasa Q.6.2 Conexiones de boquillas y registros Cuando la boquilla o el registro se proyecten hasta una distancia igual a la suma del espesor del aislamiento más la profundidad del perfil de recubrimiento más 1,5 veces la longitud empernada, se deberían aislar con el aislamiento principal de la carcasa/techo (véase la figura Q.3). Cuando la proyección excede lo anterior, se deberían aislar y terminar antes de la aplicación del aislamiento a la carcasa/techo (véase la figura Q.6).

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Medidas en milímetros

Leyenda 1 2

Carcasa del tanque Aislamiento

3 Recubrimiento 4 Junta estanca al agua

5 Brida de boquilla 6 > 1,5 veces la longitud del perno

Fig. Q.6 − Boquilla o registro con brida típico con aislamiento adicional del ramal Q.6.3 Anillos de refuerzo (vigas contra el viento) Los anillos de refuerzo (vigas contra el viento) y sus soportes asociados deberían envolverse en el aislamiento de la carcasa para minimizar la diferencia de temperatura. El aislamiento debería fijarse a los anillos de refuerzo mediante chapa o arandelas metálicas de retención y fijaciones rápidas con pasadores de acero dulce de 6 mm de diámetro cuya longitud sea igual al espesor del aislamiento menos 6 mm. La figura Q.7 muestra una construcción local típica a un anillo de refuerzo.

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Medidas en milímetros

Leyenda 1 2

Carcasa del tanque Aislamiento

3 Recubrimiento 4 Anillo de refuerzo

5 Anillo de refuerzo de protección 6 Pasadores de acero dulce de 6 mm

Fig. Q.7 − Construcción típica de aislamiento local para anillo de refuerzo (viga de viento)

Q.7 Recubrimiento Q.7.1 Generalidades El recubrimiento es una característica común a la mayoría de los sistemas de aislamiento. La efectividad del aislamiento depende particularmente del cuidado en el diseño e instalación del recubrimiento. El tipo y calidad del recubrimiento debería seleccionarse teniendo en cuenta las condiciones del entorno en ambas caras. Es esencial que todo el recubrimiento se mantenga limpio, libre de grasa, libre de corrosión y seco en la superficie interior antes del montaje y hasta que la instalación se complete y todas las uniones estén bien selladas.

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Q.7.2 Recubrimiento de la pared lateral Se debería tener cuidado para impedir el contacto directo entre los soportes de la escalera y el recubrimiento. Los cortes en el recubrimiento para los soportes de escalera deberían sellarse permanentemente con masilla para impedir la entrada de agua. Normalmente no se considera necesario elemento sellante en las uniones verticales u horizontales del recubrimiento. El recubrimiento de la pared lateral del tanque debería ser de aluminio ondulado o chapa fina de acero estructural galvanizada en caliente fijada a los elementos soporte. La profundidad mínima de la ondulación es de 25 mm. Las chapas corrugadas que tengan perfiles sinusoidales deberían recibir especial atención en vista de la necesidad de evitar la entrada de agua y asegurar una fijación adecuada. El espesor mínimo nominal de las chapas debería ser: a) 1,0 mm para el aluminio; b) 0,7 mm para el acero recubierto de plástico o galvanizado en caliente. La chapa de aluminio debería ser conforme a la Norma EN 573-3, Grados EN AW 3103, 3105 ó 5251. El acero estructural galvanizado en caliente debería ser conforme a la Norma EN 10326. En cualquier anillo horizontal, las chapas adyacentes deberían tener un solape mínimo de un perfil de ondulación y estar aseguradas con remaches ciegos de tipo bulbo dispuestos a intervalos de no más de 100 mm. Los remaches deberían ser de material compatible con el recubrimiento y de tal modo que aseguren el solape para acomodar la máxima succión de viento de diseño. Cada anillo horizontal de recubrimiento debería solapar el anillo horizontal inferior en un mínimo de 75 mm y estar fijado con remaches ciegos de tipo bulbo a una distancia no inferior a 25 mm de los bordes de las chapas. Las chapas deberían fijarse a los elementos soporte usando fijaciones diseñadas para acomodar las cargas de viento acordadas y los movimientos del tanque debidos a expansión térmica y presión hidrostática. Q.7.3 Recubrimiento de techo El recubrimiento de metal para el techo del tanque debería ser plano o gafrado y el espesor mínimo nominal debería ser: a) 1,0 mm para el aluminio; b) 0,9 mm para el acero galvanizado en caliente o recubierto de plástico. Todos los solapes en el recubrimiento deberían no ser menores de 100 mm y estar dispuestos de modo que viertan el agua. Todas las uniones deberían contener una tira continua de elemento sellante aprobada por el comprador y fijada mediante remaches ciegos de tipo bulbo de un material compatible con el recubrimiento. Los remaches deberían tener un paso máximo de 75 mm. Se debería prestar atención al drenaje de agua de lluvia por encima del borde del techo de tal modo que no afecte a la integridad del sistema de aislamiento. Q.8 Fijación de los materiales de aislamiento Q.8.1 Aislamiento de placa o bloque con recubrimiento de metal Q.8.1.1 Fibra mineral sintética no tejida hecha manualmente con revestimiento metálico. El aislamiento debería consistir en lana mineral no tejida con una densidad a granel de no menos 48 kg/mm3.

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El material de aislamiento debería estar soportado por elementos soporte horizontales y mantenido en posición con alambres galvanizados de 1 mm (mínimo) para uso con recubrimiento de acero galvanizado y alambres de acero inoxidable de 0,5 mm (mínimo) para uso con recubrimiento de aluminio o recubrimiento de acero cubierto con plástico. Las placas de aislamiento deberían colocarse ajustadas entre los elementos soporte horizontales con todos los bordes a tope y las uniones verticales desplazadas de las de las virolas adyacentes. Los alambres de unión deberían tener un paso no mayor de 450 mm con un mínimo de dos alambres de unión por placa de aislamiento. Q.8.1.2 Otros aislamientos de placa o bloque con recubrimiento metálico. Se pueden usar placas conformadas de poliuretano o polisocianurato en los laterales del tanque como una alternativa a la lana mineral, siendo el método de fijación similar al descrito para las placas de lana mineral (véase el apartado Q.8.1.1) o mediante adhesivos adecuados a la temperatura de operación. En ciertas circunstancias, se pueden requerir bloques de fibra de vidrio multicelular. Cuando se use este material, se deberían mantener los bloques en posición mediante bandas de 20 mm × 0,8 mm de material compatible no excediendo la distancia entre centros de 450 mm. Las bandas deberían asegurarse a las barras verticales de unión colocadas en los elementos soporte horizontales con distancia entre centros que no exceda de 12 m. Alternativamente, se pueden usar adhesivos adecuados para la temperatura de operación. Q.8.1.3 Soportes horizontales. Los soportes horizontales deberían tener una anchura radial adecuada para soportar el aislamiento acordada con el contratista del aislamiento. Q.8.2 Espuma “in situ” bajo el recubrimiento metálico El tipo de espuma y sus propiedades físicas y térmicas deberían acordarse entre el contratista del aislamiento, el contratista del tanque y el comprador. El recubrimiento debería estar de acuerdo con el apartado Q.7.2 o Q.7.3. El recubrimiento puede soportarse como se recomienda en el apartado Q.7.2 o puede ser separado del tanque usando bloques de espuma, fijados a la pared lateral, de un tipo y tamaño acordados y espesor igual al espesor mínimo de aislamiento. Deberían tomarse medidas, en el último sistema, para proteger al aislamiento de distorsión y movimiento debido a la presión ejercida durante la operación de rellenado de espuma. Se debería prestar atención en este último sistema a la fijación del aislamiento a la carcasa del tanque y al recubrimiento para asegurar una resistencia adecuada a las cargas de viento. Deberían disponerse tapajuntas u otros medios de protección contra la intemperie donde las conexiones metálicas a pasarelas, etc. penetren en el aislamiento. Todas las conexiones de tubería deberían aislarse antes de la colocación del recubrimiento. El aislamiento del borde del techo debería terminarse como se muestra en la figura Q.5. La secuencia del recubrimiento y del procedimiento de proyección de espuma, el método de inyección de espuma y el tipo de espuma deberían aprobarlo el contratista del tanque y el comprador. El contratista del aislamiento debería definir las condiciones de tiempo y los límites de temperatura del sustrato necesarios para un relleno de espuma satisfactorio. Deberían acordarse medios entre el contratista del aislamiento, el contratista del tanque y el comprador para establecer y comprobar la calidad satisfactoria de la espuma. Q.8.3 Espuma de proyección Deberían acordarse entre el contratista del aislamiento, el contratista del tanque y el comprador el tipo de espuma y sus propiedades físicas y térmicas. El contratista del aislamiento debería definir las condiciones de tiempo y los límites de temperatura del sustrato necesarios para una proyección satisfactoria. El espesor de la espuma proyectada no debería ser menor que el espesor de diseño nominal. El estándar de acabado de la espuma proyectada debería acordarse entre el comprador y el contratista del aislamiento y deberían prepararse y conservarse muestras de la espuma del aspecto acordado como referencia. Deberían acordarse medios entre el contratista del aislamiento, el contratista del tanque y el comprador para establecer y comprobar la calidad satisfactoria de la espuma.

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Si se requiere un acabado contra la intemperie, éste se debería aplicar sobre el aislamiento de espuma preferiblemente por proyección, después de que la espuma esté completamente curada. El acabado contra la intemperie debería aplicarse en dos capas de diferentes colores. Cuando se requiera resistencia extra contra daños mecánicos y/o ataque por aves, debería aplicarse un medio de refuerzo acordado entre las dos capas de acabado. El acabado contra la intemperie debería tener una superficie con resistencia a la propagación de llama. El contratista del aislamiento debería acordar medios adecuados para la protección contra la intemperie de la espuma en el borde superior del tanque. El tanque debería dejarse sin aislar en una distancia de aproximadamente 150 mm desde la base. Q.8.4 Techos Cuando la lana mineral y el recubrimiento de metal forman el aislamiento, el sistema de soporte mecánico debería estar de acuerdo con los apartados Q.3.5 y Q.3.6 y ser de una altura no inferior al espesor del aislamiento y no mayor que este espesor más 5 mm. El recubrimiento de metal debería ser conforme se describe en el apartado Q.7.3 y fijarse al sistema de soporte para resistir las cargas por viento y las vibraciones inducidas por el mismo. La fijación debería ser compatible con el recubrimiento. Puede ser necesario un refuerzo adicional del sistema de aislamiento cuando se requiera acceso. Puede ser conveniente aplicar aislamiento de espuma al techo, ya sea proyectado o con espuma colocada “in situ”, incluso si se especifica lana mineral u otro sistema para los laterales del tanque. Q.9 Peligro de incendio Existen posibles peligros de incendio durante la construcción y funcionamiento cuando se usa aislamiento de espuma plástica orgánica. Aunque algunos materiales y formulaciones son mas resistentes al fuego que otros, pueden ser sin embargo todavía combustibles y pueden no aliviar necesariamente el peligro de incendio.

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ANEXO R (Normativo) ACABADO SUPERFICIAL

R.1 Superficies internas sin contacto con el producto R.1.1 Generalidades Todas las fijaciones temporales deben eliminarse mediante esmerilado u otros medios adecuados sin desgarrar la chapa base. Las zonas que queden con metal de soldadura deben pulirse y no debe existir reducción del espesor de la pared por debajo del espesor de diseño excepto lo permitido por el apartado 15.7. Se deben limpiar las soldaduras internas de escoria y cuando se hayan usado dispositivos de elevación estas zonas deben limpiarse y pulirse. Las superficies internas deben estar libres de proyecciones de soldadura. R.1.2 Tanques de acero al carbono y al carbono manganeso Cuando cualquier parte del tanque requiera la aplicación de un recubrimiento de protección, el acabado de la superficie de las chapas y soldaduras debe estar de acuerdo con lo especificado por el aplicador del recubrimiento y lo acordado con el fabricante. R.1.3 Tanques de acero inoxidable R.1.3.1 Generalidades. La condición de la superficie interna del tanque debe ser conforme se especifica (véase el capítulo A.1), dependiendo de los productos que vaya a contener el tanque. Cuando no se dé indicación, debe aplicarse el nivel 1. Las superficies consideradas deben incluir todas las chapas, accesorios y soldaduras en contacto con el producto contenido en el tanque. Se especifican tres niveles de acabado superficial: Nivel 1 Acabado normal Para tanques que no requieran limpieza especial. Nivel 2 Acabado limpio El tanque se puede lavar en frío cuando se toleren trazas del producto entre usos. Nivel 3 Acabado de calidad El tanque debe lavarse en caliente y esterilizarse para eliminar todas las trazas del producto entre usos. R.1.3.2 Nivel 1 Acabado normal. El acabado normal debe estar conforme con lo siguiente: Fondo, carcasa, techo: − la superficie de las chapas metálicas debe estar tal como se suministró;

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− deben permitirse soldaduras en ángulo sin pulir; − las soldaduras deben limpiarse con cepillo o, si se requiere, decaparse y pasivarse; − el examen debe ser solamente visual. Tubos y accesorios: − la superficie debe estar tal como se suministró; − la penetración de la raíz debe ser conforme a lo especificado; − las soldaduras deben limpiarse con cepillo, o si se requiere, decaparse y pasivarse; − el examen debe ser solamente visual. R.1.3.3 Nivel 2 Acabado limpio. El acabado debe ser conforme a lo siguiente: Fondo, carcasa, techo: − el acabado de la superficie debe tener un Ra medio ≤ 5 µm; − las conexiones de fondo/carcasa/techo deben tener un radio mínimo de 6 mm cuando sea posible; − debe realizarse el decapado y pasivado de todo el conjunto; − el examen debe ser como sigue: Visual 100%; Verificación de la penetración de la raíz; Verificación del radio de las esquinas mediante comprobaciones al azar; Comprobaciones de rugosidad al azar. Tubos y accesorios: − el acabado superficial debe tener un Ra medio ≤ 5 µm; − la penetración de la raíz debe estar entre – 0 mm y + 0,5 mm; − los codos de gran radio deben tener r ≥ 4 D; − se debe realizar el decapado y pasivado de todo el conjunto; − el examen debe ser como sigue: Visual 100%; Verificación de la penetración de la raíz; Verificación del radio de las esquinas mediante comprobaciones al azar; Comprobaciones de rugosidad al azar.

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R.1.3.4 Nivel 3 Acabado de calidad. El acabado debe estar conforme con lo siguiente: Fondo, carcasa, techo: − el acabado de la superficie de la chapa base y de las soldaduras, que deben estar pulimentadas al 100%, debe tener un Ra medio ≤ 2,5 µm; − las soldaduras deben estar enrasadas con la superficie de la chapa; − todas las uniones de esquina deben tener un radio mínimo de 6 mm cuando sea posible; − debe realizarse el decapado y pasivado de todo el conjunto; − el examen debe ser como sigue: Visual 100%; Verificación de la penetración de la raíz; Verificación del radio de las esquinas mediante un calibre; Comprobaciones de rugosidad al azar. Tubos y accesorios: − el acabado superficial, que debe pulimentarse al 100% debe tener un Ra medio ≤ 2,5 µm; − la penetración de la raíz debe estar entre – 0 mm y + 0,5 mm; − codos de gran radio obtenidos de tubos sin costura y tubos soldados con soldadura enrasada; − el radio de esquina debe tener un mínimo de 6 mm, cuando sea posible; − debe realizarse el decapado y pasivado de todo el conjunto; − el examen debe ser como sigue: Visual 100%; Verificación de la penetración de la raíz (endoscopia); Verificación del radio de esquina con un calibre; Comprobaciones de rugosidad al azar. R.2 Superficies externas R.2.1 Generalidades Todas las fijaciones temporales deben eliminarse mediante esmerilado u otros medios adecuados sin desgarrar la chapa base. Las zonas en las que quede metal de soldadura deben pulirse y no debe de haber una disminución de espesor por debajo del espesor de diseño excepto lo permitido por el apartado 15.7.

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Todas las soldaduras deben limpiarse de escoria y, cuando se hayan usado dispositivos de elevación, estas zonas deben limpiarse y pulirse. Las superficies de las chapas deben estar libres de proyecciones de soldadura. El aspecto exterior del tanque y el acabado deben ser conforme a lo especificado (véase el capítulo A.1). Cuando la superficie del tanque se vaya a cubrir con una sustancia térmica o a prueba de incendios y las fijaciones de soportes estén soldadas al tanque, el soldeo debe realizarse antes de que se realice el ensayo hidrostático, por montador del tanque o una persona debidamente aprobada con el acuerdo del montador del tanque. R.2.2 Tanques de acero al carbono y al carbono manganeso Con el fin de evitar puntos de corrosión, el fabricante debe asegurarse de que no hay zonas en el tanque que no puedan cubrirse mediante una capa protectora. El sistema de pintado requerido debe especificarse en la etapa de pedido (véase el capítulo A.1). NOTA − Se llama la atención sobre la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo Nº 94/63/EC [5].

El contratista debe notificar al comprador si elige suministrar las chapas con pintado previo. R.2.3 Tanques de acero inoxidable Las soldaduras de los tanques de acero inoxidable así como todas las zonas que presenten una fuente de contaminación debida a óxido deben decaparse y pasivarse.

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BIBLIOGRAFÍA EN 573-3:2003 − Aluminio y aleaciones de aluminio. Composición química y forma de productos de forja. Parte 3: Composición química. EN 10056-1 − Angulares de lados iguales y desiguales de acero estructural. Parte 1: Medidas. EN 10163 (todas las partes) − Condiciones de suministro relativas al acabado superficial de chapas, bandas, planos ancho y perfiles de acero laminados en caliente. EN 10164 − Aceros de construcción con resistencia mejorada a la deformación en la dirección perpendicular a la superficie del producto. Condiciones técnicas de suministro. EN 10279 − Perfiles en U de acero laminado en caliente. Tolerancias dimensionales, de la forma y de la masa. EN 10326 − Chapas y bandas de acero estructural revestidas en continuo por inmersión en caliente. Condiciones técnicas de suministro. EN 13445 (todas las partes) − Recipientes a presión no sometidos a la acción de la llama. EN 13480 − Tuberías metálicas industriales. prEN 14620 − Specification for the design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, metallic tanks for the storage of refrigerated, liquefied, gases with operating temperatures between − 5 ºC and − 196 ºC. ENV 1998-1-1 − Eurocódigo 8: Disposiciones para el proyecto de estructuras sismorresistentes. Parte 1-1: Reglas generales. Acciones sísmicas y requisitos generales de las estructuras. API 653 − Tank Inspection, Repair, Alteration and Reconstruction; American Petroleum Institute, Washington D.C. NFPA 30 − Flammable and Combustible Liquids Code; 1993 Edition, National Fire Protection Association, Quincy MA, USA. [1] "Strength of rim reinforcement for manholes in welded storage tanks" R. T. Rose. British Welding Journal, October 1961. [2] "Model Code of Safe Practice in the Petroleum Industry. Part 3: Refinery Safety Code"; 3rd Edition, October 1981, The institute of Petroleum, London. [3] "European Model Code of Safe Practice in the Storage & Handling of Petroleum Products. Part II Design, Layout & Construction"; 1986 Edition, European Petroleum Organization (European Technical Co-operation) 1980; The Institute of Petroleum, London. [4] ERDA Technical Information Document 7024 "Nuclear Reactors and Earthquakes" US Atomic Energy Commission August 1963. [5] European Directive No. 94/63/EC of 20 December 1994 "The control of volatile organic compound (VOC) emissions resulting from the storage of petrol and its distribution from terminals to service stations".

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UNE-EN 14015

ANEXO NACIONAL (Informativo) Las normas europeas o internacionales que se relacionan a continuación, citadas en esta norma, han sido incorporadas al cuerpo normativo UNE con los códigos siguientes:

Norma Europea

Norma UNE

EN 287-1:2004

UNE-EN 287-1:2004

EN 288-2

UNE-EN 288-2

EN 444

UNE-EN 444

EN 462-1

UNE-EN 462-1

EN 462-2

UNE-EN 462-2

EN 473

UNE-EN 473

EN 485

UNE-EN 485

EN 499

UNE-EN 499

EN 571-1

UNE-EN 571-1

EN 754

UNE-EN 754

EN 755

UNE-EN 755

EN 970

UNE-EN 970

EN 1092-1

UNE-EN 1092-1

EN 1290

UNE-EN 1290

EN 1418

UNE-EN 1418

EN 1435

UNE-EN 1435

EN 1593

UNE-EN 1593

EN 1600

UNE-EN 1600

EN 1714

UNE-EN 1714

EN 1759-1

UNE-EN 1759-1

EN 1991-1-3:2003

UNE-EN 1991-1-3:2004

EN 10025:1992

UNE-EN 10025:1994

EN 10028-2:2003

UNE-EN 10028-2:2004

EN 10028-3:2003

UNE-EN 10028-3:2004

EN 10029:1991

UNE 36559:1992

EN 10045-1

UNE 7475-1

EN 10088-1

UNE-EN 10088-1

EN 10088-2:1995

UNE-EN 10088-2:1996 (Continúa)

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UNE-EN 14015

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Norma Europea

Norma UNE

EN 10088-3:1995

UNE-EN 10088-3:1996

EN 10113-2:1993

UNE-EN 10113-2:1994

EN 10113-3:1995

UNE-EN 10113-3:1994

EN 10210-1:1994

UNE-EN 10210-1:1994

EN 10216-1

UNE-EN 10216-1

EN 10216-2

UNE-EN 10216-2

EN 10216-3

UNE-EN 10216-3

EN 10217-1

UNE-EN 10217-1

EN 10217-2

UNE-EN 10217-2

EN 10217-3

UNE-EN 10217-3

EN 10217-5

UNE-EN 10217-5

EN 10222

UNE-EN 10222

EN 10250

UNE-EN 10250

EN 12874

UNE-EN 12874

EN 1991-1-1

UNE-EN 1991-1-1

ENV 1993-1-1

UNE-ENV 1993-1-1

EN ISO 4063

UNE-EN ISO 4063

EN ISO 6520-1

UNE-EN ISO 6520-1

EN ISO 14122-1

UNE-EN ISO 14122-1

EN ISO 14122-2

UNE-EN ISO 14122-2

EN ISO 14122-3

UNE-EN ISO 14122-3

EN ISO 15607:2003

UNE-EN ISO 15607:2004

EN ISO 15614-1:2004

UNE-EN ISO 15614-1:2005

EN 573-3:2003

UNE-EN 573-3:2004

EN 10056-1

UNE-EN 10056-1

EN 10164

UNE-EN 10164

EN 10279

UNE-EN 10279

EN 13445

UNE-EN 13445

EN 13480

UNE-EN 13480

ENV 1998-1-1

UNE-ENV 1998-1-1 (Fin)

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Dirección

C Génova, 6 28004 MADRID-España

Teléfono 91 432 60 00

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