Diseño tanque: Norma API 650

8/10/2019 Diseo tanque: Norma API 650

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UNIVERSIDAD TCNICA FEDERICO SANTA MARADEPARTAMENTO DE INGENIERA MECANICA

DISEO MECNICO DE UN ESTANQUE Almacenamiento de cido Sulfrico

FUNDAMENTOS DEL DISEO ICM286

PROFESOR: Rodrigo Leiva ALUMNOS: Diego Castillo B.

Diego Garrido R.Javiera Izaurieta G.Mauro Saavedra C.Jorge Urbina C.

FECHA: 09/12/2014


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Resumen ejecutivo

En este trabajo investigativo, se indag acerca de la evaporacin mecnica devapor, la cual es una tcnica utilizada para calentar el vapor producido en unevaporador utilizando compresin mecnica logrando as que este aumente su

temperatura, lo cual disminuye el consumo de energa de los procesos detratamientos de aguas residuales.

Adems se investig las distintas normas que establecen los mximos lmitespermitidos para la emisin de diversos residuos lquidos, ya sea en materia deLodos, RILES a aguas subterrneas, marinas y continentales superficiales,adems de los residuos incorporados a los sistemas de alcantarillado.

Debido a que este trabajo se enfoc en una planta de produccin de cidosulfrico la cual utiliza los gases provenientes del proceso de conversin de laconcentracin de cobre, especficamente en el proceso de limpieza y lavado de

gases se caracteriz un efluente tal proveniente del proceso de lavado de gases. Adems de caracterizar los efluentes propios de la planta, se analizaron lostratamientos diversos aplicados para eliminar las diversas impurezas de losefluentes de la empresa.

Finalmente se estudi y se realiza el diseo de un estanque de almacenamientode cido sulfrico mediante el uso de la normativa API-650, de material Acero

A37-24 ES, con un volumen nominal de 66[m3], una altura total de 3[m] y undimetro aproximado de 6 [m].


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TRABAJO DE INVESTIGACIN

Debido a la mayor fiscalizacin y competencia existentes hoy en da, las empresasbuscan conseguir procesos amigables con el medio ambiente y a bajo costo. Estoes un constante problema para las empresas pequeas o medianas que generan

una gran cantidad de RILES, cuyos parmetros estn fuera de norma, ya que lostratamientos suelen ser muy costosos y necesitan una gran terreno para seremplazados. Es por esto que se est en constante bsqueda de nuevastecnologas para alcanzar estas metas. Actualmente se est introduciendo laRecompresin Mecnica del Vapor para el tratamiento de RILES.

Las aplicaciones ms comunes, son el tratamiento de RILES provenientes de:

Salmueras Purines de cerdo Aguas residuales de industrias qumicas

En este caso se deber disear el proceso para una Industria qumica productorade cido ntrico y sulfrico. Se requiere una capacidad de evaporacin de 100 kgde vapor por hora.

En este trabajo deber:

a) Investigar el principio de funcionamiento de la Recompresin Mecnicab) Lmites establecidos en las normas ambientales para la descarga de aguas a

distintos receptores.c) Caracterizar el efluente a tratar.d) Identificar los cambio fsicos y qumicos del efluentee) Realizar el diseo de un elemento, a su eleccin, del proceso, segn las

siguientes normas:

1.- Diseo de estanques de fondo plano: API-6502.- Diseo de recipientes a presin: ASME seccin VIII3.- Diseo de tuberas: ANSI4.- Diseo de intercambiadores de calor: TEMA

Estas plantas cuentan principalmente con los siguientes equipos:

Condensador Evaporador Intercambiador de Calor Separador Decantador Estanques de almacenamiento de residuos y vapor


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a) Evaporacin por Recompresin Mecnica de vapor 1

Las tcnicas de recompresin de vapor se utilizan para mejorar la eficienciaenergtica de los procesos de evaporacin. El evaporado se recomprime apresiones muy altas, lo que permite utilizar este vapor recomprimido para calentar

el evaporador.El 60% del consumo de agua en los pases desarrollados se dedica al usoindustrial. El correcto tratamiento de las aguas residuales as como su reutilizacines fundamental para un consumo sostenible y la regeneracin del ambiente. Por lotanto, una de las aplicaciones de la tcnica de evaporacin por recompresinmecnica es en el tratamiento de aguas residuales.

El sistema de funcionamiento se basa en que el evaporado puede recomprimirse atravs de dos tcnicas: compresin trmica o mecnica. En la recompresintrmica, una parte del evaporado se comprime en un eyector, el cual es impulsado

por vapor y se utilizan para calentar el evaporador. El sistema de evaporacin porcompresin mecnica comienza con el suministro de energa externa alevaporador para iniciar el proceso de evaporacin. Para realizar una mejorara a laeficiencia, se emplea un sistema de evaporacin de bajo vaco, debido a que elpunto de ebullicin es menor. El vapor que se extrae, se comprime con uncompresor volumtrico, como por ejemplo una turbina, esto con la finalidad deaumentar la temperatura. El vapor sobrecalentado, se recircula nuevamente alevaporador como un fluido de servicio. En tanto comienza el ciclo, la contribucinexterna de vapor se detiene, esto porque se utiliza la energa generada por lacompresin mecnica del vapor para sostener el ciclo de evaporacin.

Los sistemas de compresin mecnica de vapor, surgen porque el consumo deenerga del compresor volumtrico es menor al costo de produccin del vapor paralos sistemas de evaporacin de mltiple efecto o multiefecto. Sin embargo, losvolmenes que se evaporan deben ser de tan magnitud que el ahorro adquirido seretribuya con la inversin del compresor volumtrico.

En la construccin del evaporador, se utiliza un intercambiador de calor Astute, elcual est compartimentado con desplazamiento forzado y superficie rascada,adaptado para que opere en modo de ebullicin libre. Adems, es capaz deprocesar productos de diferentes viscosidades, inclusive con partculas pequeaso medianas. En el interior de cada cmara, el pistn fuerza un desplazamiento

total del producto a ambos lados. De la misma forma, genera un flujoperpendicular a los tubos de servicio que beneficia la transmisin de calor ylimpieza. Este equipo se ha diseado para evitar efectos negativos inherentes a laebullicin en la parte interior de tubos verticales, donde el rendimiento decae en la

1 http://www.ecoplanning.fi/index.php/recompresion-del-vapor.htmlhttp://www.aurumprocess.com/es/aplicaciones/soluciones-y-articulos/evaporacion-por-compresion-mecanica-de-vapor
http://www.ecoplanning.fi/index.php/recompresion-del-vapor.htmlhttp://www.aurumprocess.com/es/aplicaciones/soluciones-y-articulos/evaporacion-por-compresion-http://www.aurumprocess.com/es/aplicaciones/soluciones-y-articulos/evaporacion-por-compresion-http://www.ecoplanning.fi/index.php/recompresion-del-vapor.html


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parte superior que corresponde a la fase de vapor, generando un resecado de lapared del tubo, esto da lugar a ensuciamientos complejos de suprimir.

b) Lmites establecidos en normas ambientales para la descarga de

aguas residuales a distintos receptores.

En el mbito de la descarga de aguas residuales existen ciertas fuentesprincipales, las cuales poseen sus respectivas normas nombradas a continuacin:

Decreto n4/2009: reglamento para el manejo de lodos generados enplantas de tratamientos de aguas servidas.

Decreto n 46/2003: Establece norma de emisin de residuos lquidos a

aguas subterrneas. Decreto N90/2001: Establece normas de emisin para la regulacin de

residuos lquidos a aguas marinas y continentales superficiales.

Decreto N609/1998: Establece norma de emisin para la regulacin decontaminantes asociados a las descargas de residuos industriales lquidosa sistemas de alcantarillados.

Decreto N4/2009:

Promulgada el 30 de enero de 2009, tiene por objeto regular el manejo de lodosprovenientes de plantas de tratamientos de aguas servidas, para dicho efectoestablece clasificacin sanitaria de los lodos y las exigencias sanitarias mnimaspara su manejo, adems de las restricciones, requisitos y condiciones tcnicaspara la aplicacin de lodos en determinados suelos.

Establece que un lodo es un residuo semislido que ha sido generado en plantade tratamiento de aguas servidas y que a su vez existen distintos tipos de estos:

Lodo clase A: lodo sin restricciones sanitarias para la aplicacin al suelo.

Lodo clase B: lodo apto aplicacin al suelo, con restricciones sanitarias deaplicacin segn tipo y localizacin de los suelos o cultivos.

Lodo crudo: Lodo proveniente de la etapa de decantacin primaria.


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Lodo estabilizado: lodo con reduccin del potencial de atraccin de vectoressanitarios de acuerdo con lo establecido en el presente reglamento.

Art. 22 Las concentraciones mximas de metales pesados que pueden contenerlos suelos receptores previo a la aplicacin de los lodos se muestran en lasiguiente tabla.

Tabla 1. Concentraciones mximas de metales en suelo receptor

Fuente: Instituto nacional de normalizacin.

Art 23 Para los suelos que cumplan los requisitos establecidos en la tabla 1, latasa mxima de aplicacin de lodos al suelo es 90 ton/ha por ao (base materiaseca).

Art 24 slo se podrn aplicar al suelo lodos de las clases A y B provenientes deplantas de tratamiento de aguas servidas que cuenten con un proyecto aprobadopor la autoridad sanitaria. Estos lodos debern cumplir con la concentracinmxima de metales sealados en la tabla 2.

Tabla 2. Concentraciones mximas de metales en lodos para aplicacin al suelo



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Cuando las concentraciones totales de cadmio, mercurio, plomo y selenio superenlos valores de 20, 4, 100 y 20 mg/kg. Respectivamente, se deber demostrar queestos lodos no son peligrosos de acuerdo a lo establecido en el DS 148/2003 delministerio de salud.

Con respecto a materia de lodos estos son los niveles ms importantesmencionados en la norma.

Decreto 46/2003:

Promulgada el 9 de marzo de 2002, determina las concentraciones mximas decontaminantes permitidas en los residuos lquidos que son descargados por lafuente emisora, a travs del suelo, a las zonas saturadas de los acuferos,mediante obras destinadas a infiltrarlo.

Algunos conceptos bsicos:

Acufero: formacin geolgica permeable susceptible de almacenar agua en suinterior y ceder parte de ella.

Acufero confinado: es aquel en que el agua alojada en el interior de la zonasaturada se encuentra a una presin mayor que la atmosfrica.

Acufero libre: es aquel en que el agua de la zona saturada se encuentra encontacto directo con la atmosfera a travs de los espacios de la zona n osaturada.

Contenido natural: es la concentracin o valor de un elemento en la zonasaturada del acufero en el lugar donde se produce la descarga de la fuenteemisora, que corresponde a la situacin original sin intervencin antrpica delcuerpo de agua ms las situaciones permanentes, irreversibles oinmodificables de origen antrpico. Corresponder a la Direccin General de

Aguas establecer el contenido natural del acufero. Para estos efectos laDireccin General de Aguas podr solicitar los antecedentes que estimeconveniente al responsable de la fuente emisora.

Emisin directa: es la descarga de residuos lquidos en la zona saturada delacufero.

Emisin indirecta: es la descarga de residuos lquidos hacia la zona saturadadel acufero, mediante obras de infiltracin.


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Fuente emisora: establecimiento que descarga sus residuos lquidos por mediode obras de infiltracin tales como zanjas, drenes, lagunas, pozos deinfiltracin, u otra obra destinada a infiltrar dichos residuos a travs de la zonano saturada del acufero como resultado de su proceso, actividad o servicio,

con una carga contaminante media diaria superior en uno o ms para losparmetros indicados en la siguiente tabla:

Tabla 3. Carga contaminante mxima permitida en los residuos

Fuente: Instituto nacional de normalizacin

Los residuos lquidos debern mantenerse con un valor caracterstico en un rangode pH entre 6 y 8.

Zona saturada del acufero: corresponde a aquella parte del acufero que seencuentra con sus poros completamente ocupados por agua.

Zona no saturada del acufero: corresponde a aquella parte de un acufero enque sus poros no se encuentran completamente ocupados por agua.


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Lmites mximos permitidos para descargas de residuos lquidos a aguassubterrneas:

Para acuferos con vulnerabilidad calificada como media, los lmites mximospermitidos para descargar se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 4. Lmites mximos permitidos para descargar residuos lquidos en condiciones devulnerabilidad media



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Para acuferos con vulnerabilidad baja, los lmites mximos de emisin entrminos totales se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 5. Lmites mximos permitidos para descargar residuos lquidos en condiciones devulnerabilidad baja


Decreto N 90/2011: publicado el 30 de mayo de 2000, con el objetivo de protegerel medio ambiente previniendo la contaminacin de las aguas marinas ycontinentales superficiales de la repblica, mediante el control de contaminantesasociados a los residuos lquidos que se descargan a estos cuerpos receptores.

Algunas definiciones:

Se entender como DBO5: demanda bioqumica de oxgeno a los 5 das y a20C.

Cuerpos de agua receptos o cuerpo receptor: es el cuerpo o volumen de aguanatural o artificial, marino o continental superficial, que recibe la descarga deresiduos lquidos. No se comprenden en esta definicin los cuerpos de aguas


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artificiales que contengan almacenes o traten relaves y/o aguas lluvias odesechos lquidos provenientes de un proceso industrial o minero.

Fuente emisora: es el establecimiento que descarga residuos lquidos a uno o

ms cuerpos de agua receptores, como resultado de su proceso, actividad oservicio, con una carga contaminante media diaria o de valor caractersticosuperior en uno o ms de los parmetros indicados en la siguiente tabla:

Tabla 6. Carga de contaminantes mnimos para una fuente emisora


Solidos sedimentables y suspendidos totales: son aquellos que se adecuan ala definicin contenida en la Nch 410.of96. no se consideran en este conceptoaquellos slidos que son vertidos mediante la utilizacin de aguas, como formade transporte de residuos slidos, en un lugar de disposicin legalmenteautorizado.


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Los lmites mximos permitidos para la descargas de distintas aguas se presentana continuacin.

Tabla 7. Lmites mximos permitidos para la descarga de lquidos a cuerpos de aguas

fluviales.

Fuente: Instituto nacional de normalizacin .


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Tabla 8. Lmites mximos permitidos para la descarga de residuos lquidos a cuerpos deagua fluviales considerando la capacidad de dilucin del receptor.

Fuente: Instituto nacional de normalizacin .


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Tabla 9. Lmites mximos permitidos para la descarga de residuos lquidos a cuerpos deagua marinos dentro de la zona de proteccin litoral.


Tabla 10. Lmites mximos permitidos para la descarga de residuos lquidos a cuerpos deagua lacustres



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Tabla 11. Lmites mximos de concentracin para descarga de residuos lquidos a cuerposde agua marinos fuera de la zona de proteccin litoral.

Fuente: instituto nacional de normalizacin.

c) Caracterizar el efluente a tratar

El Agua es un recurso utilizado en diversos procesos industriales, siendo muchasveces un medio de limpieza y por ende arrastra una cantidad de residuos,pasando a ser entonces un RESIDUO INDUSTRIAL LIQUIDO (RIL). Dependiendodel proceso industrial los RILES contendrn distintos contaminantes comometales, aceites, slidos suspendidos, slidos gruesos, material orgnico, etc.

El tratamiento de RILES cuenta con diversas etapas de las cuales se puedendistinguir:

Filtracin Primaria de Riles

Tratamiento Fsico Qumico de Riles Tratamiento Biolgico de Riles

En la planta de produccin por doble contacto de cido sulfrico en general seproducen residuos como aceites pesados, lodos de depuradora, se recogen aguasde alcantarillado y posible fugas en depuradora. Adems, se pueden producirvertidos de agua accidentalmente, en los cuales las plantas de tratamiento de


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Figura 1. Diagrama Planta de cido Sulfrico

La siguiente tabla resume la composicin tpica de un efluente cido provenientede la etapa de limpieza de gases de una planta de cido sulfrico.

Tabla 12. Composicin tpica de un efluente cido generado en la etapa de limpieza de gasesen una fundicin de cobre [mg/L] o [ppm]


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d) Identificar los cambios fsicos y qumicos del efluente

Tratamientos fsicos y qumicos de los efluentes.

Tomando en consideracin que el funcionamiento de una planta de cido sulfrico,toma los gases del proceso productivo de cido sulfrico.

Las etapas principales de produccin de cido sulfrico son las siguientes:

1. Limpieza de gases y enfriamiento para reducir la temperatura del has yextraer el polvo arrastrado.

2. Reaccin del (SO2) anhdrido sulfuroso con oxgeno O2 para formas cidosulfrico (H2SO4)

3. Combinacin de SO2 con agua para formar H2SO4.4. Entrega de cido hacia el almacenamiento.

En este proceso existen diversos efluentes que se generan en distintas etapas.

Limpieza de gases y enfriamiento:

Los gases que contienen SO 2 provenientes del horno flash y convertidores,contienen nitrgeno, oxgeno, polvo, humo metlico vapor de agua e impurezastales como flor, cloro, selenio y arsnico en la etapa da de limpieza yenfriamiento se retiran todos los contaminantes.El gas proveniente de la cmara de mezcla, entra a 320C a una Torre dehumidificacin , la cual el gas se lava por medio de boquillas con cidos dbilescuya concentracin vara alrededor de 30% en H 2SO4, de este modo el gas sufreun enfriamiento por contacto con el lquido a contracorriente hasta los 90C. Elcido dbil se recircula a la torre sin enfriarlo y las impurezas ms pesadas sonenviadas a un estanque sedimentador de polvo y arsnico.

Desde la torre de humidificacin se enva el has al Venturi Scrubber , donde entraa favor de corriente con cido dbil inyectado a travs de toberas. En esta etapa elgas se enfra nuevamente y se retienen la totalidad de las impurezas,principalmente el arsnico y el selenio.


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Se conduce el gas a la Torre de Enfriamiento , la cual es una tore que poseerelleno. Aqu el cido dbil se recircula en el interior a travs del relleno en contracorriente lo que permite retirar parte de la neblina cida, los cloruros, el vapor deagua y todos los compuestos florados. Debido al contacto de cido deconcentracin 3% de H

2SO

4 con el gas hmedo, el lquido es enfriado en

intercambiadores de calor, para posteriormente seguir recirculando el cido atravs de la torre.

Cada cierto tiempo se agrega a parte de este cido, silicato de sodio el cual seutiliza para hacer reaccionar el flor presente en el gas y de este modo poderretirarlo del sistema para evitar posibles daos estructurales en etapasposteriores.

Finalmente, el gas frio parcialmente purificado, pasa a precipitadores

electrostticos hmedos que son unidades que son capaces de retirar la neblinacida y particular de polvo utilizando precipitacin elctrica. El cido dbil que seacumula en el fondo de los precipitadores se enva al estanque de la torre deenfriamiento para ser utilizado por la torre.

e) Realizar el diseo de un elemento, a su eleccin, del proceso, segnlas siguientes normas:

1.- Diseo de estanques de fondo plano: API-6502.- Diseo de recipientes a presin: ASME seccin VIII3.- Diseo de tuberas: ANSI4.- Diseo de intercambiadores de calor: TEMA

El diseo del elemento a realizar, corresponde a un estanque de fondo plano, parael almacenamiento del producto final del proceso productivo de cido sulfrico al96% con una densidad de 1,83 [g/cm 3] y un PH=0, producto altamente corrosivo.

Por lo tanto, para el diseo del estanque se tomar como base la Norma API-650las cual se aplica a tanques verticales, cilndricos, construidos sobre el nivel delpiso, con techo cerrado o abierto. La Norma API-650 aplica slo a tanques cuyofondo es totalmente soportado uniformemente y a tanques de servicio norefrigerado con una temperatura mxima de operacin de 90C. Esta normapretende suministrar los parmetros de construccin de tanques para petrleo, uotros productos para que sean construidos con una seguridad y costo razonables.Esta norma no limita el tamao de los tanques.


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A continuacin, se presentan las especificaciones generales:

Especificaciones generales

Tabla 13. Datos generales diseo estanqueDatos generales

Norma de Referencia API Estndar 650, Weded SteelLquido cido Sulfrico 98%

Densidad 1,83 kg/m3 Material Acero A37-24ES

Volumen nominal 66 m3

Geometra

Para el diseo del estanque de cido sulfrico, se establece una altura total deestanque Ht=2,974 [m] con un dimetro interior de 5,72 [m], que considera unacapacidad mxima de almacenamiento de 76 [m 3] de cido, en el cual se ocupa el87% de la capacidad total del estanque.

Tabla 14. Geometra Estanque

Geometra

Altura Total, Ht 2,9740 [m]

9,7572 [ft]

Nivel lquido, H 2,5000 [m]8,2021 [ft]

Dimetro medio, D 5,7200 [m]18,7664 [ft]

Altura de techo, h 0,5040 [m]1,6535 [ft]

Clculos de Espesores

Caractersticas del materialTabla 15. Caracterstica material

Acero A36 23.200 psi 24.900 psi

F0Y 36.000 psi


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Placa de fondo

El espesor nominal para la placa de fondo no debe ser menor a 6 mm segnnorma API-650. Ya que el cido es un agente corrosivo se dar un factor deseguridad de 2 [mm], por lo tanto, el fondo del estanque tendr un espesor final de

8 [mm].Diseo del manto

Para un D < 15,24 [m], el espesor mnimo debe ser 3/16 (4,76 [mm]) como semuestra en la tabla. El espesor mnimo de pared vertical, considerando un sobreespesor por corrosin de CA=2[mm](0,079) .

Tabla 16. Espesores segn dimensiones estanques

= =

= (2,6 1 ) +

= (2,6 18,7664 8,20211 1,83)23.200 + 0,079 = 0,107 = 2,7 [ ] = (2,6 1)

= (2,6 18,7664

8,2021

1)24.900 = 0,014 = 0,36 [ ] Como criterio, se utilizar un valor de = 6[ ] > 4,76[ ] 3/16

= 6[ ] = 8[ ]


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Diseo del Techo

Para un techo cnico auto soportante, con un ngulo de = 9,4 < 37 y 0,165 El espesor mnimo del techo est definido como:

= 400 3/16

= 18,776400 = 0,27 = 6,86 [ ] = 8[ ] > 6,86 [ ]

Tabla 17. Pesos del lquido, techo y manto

Clculo de pesosPeso del lquido 117,564 [kg]Peso del techo 1639 [kg]Peso del manto 2514 [kg]

Anlisis ssmico

Se deben tener en consideracin los siguientes parmetros para la caracterizacinssmica:

Tabla 18. Parmetros caracterizacin ssmica

Ubicacin Sector Norte de ChileCaractersticas Suelo Suelo tipo 2, S=1,2Factor de importancia l=1,0

Coeficiente ssmico

Para calcular los coeficientes ssmico se necesita conocer el periodo del lquido.La Norma API 650 entrega la siguiente ecuacin para determinarlo:

= , k se obtiene de la siguiente figura, donde la relacin /4 = 2,288 resulta un valorde 0,62:


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Figura 2. Factor k

= 0,6218,766, = 0,686 [ ] Una forma de expresar de mejor manera el coeficiente ssmico la entrega elmtodo de housner, donde las variables estn en el sistema mtrico:

= 1,046 tanh1,841

= 1,046 tanh1,841 2,52,86

= 2,604[] < 4,5 [ ] Sin embargo, se utilizar el primer valor obtenido.Segn la Norma API 650, los coeficientes de fuerza lateral resultan:

= 0,60 = 0,75 = 0,75 1,22,686 = 0,335


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Clculo de masas y centro de gravedad

Las masas efectivas y centroides de fuerzas ssmicas, para D/H=2,288:

Peso impulsivo:

12 = 0,5 1 = 0,5 259,193 = 129.596 [

Paso convectivo:2 = 0,5

2 = 0,5 259,193 = 129.596 [ Altura impulsiva:

1 = 0,38 1 = 0,38 8,202 = 3,117[ ]

Altura convectiva: 2 = 0,56 2 = 0,56 8,202 = 4,593 [ ]

Altura c.g. manto estanque:

= 2 = 9,7412 = 4,8705 [ ] Altura c.g techo:

= + 2 = 9,741 +1,6542 = 10,568 [ ] De manera alternativa X1,X2,X3, W1 y W2 se pueden calcular empleando lasecuaciones que entrega el mtodo de Housener.

Los coeficientes Ci y Cc de masa impulsiva y convectiva respectivamente, secalculan con las siguientes expresiones:


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= ( 3 / ) 3 / = ( 3 2,86/2,5)

3 2,86/2,5 = 0,486 = 0,455 / 1,841 2,86/2,5 = 0,48

Posterior, el peso de la masa impulsiva P i=W1 y el peso de la masa convectivaPc=W2 ser:

1 = = = 0,486 117.564 = 57.136[ ] = 125.968 [ ] 2 = = = 0,48 117.564 = 56.431[ ] = 124.413 [ ]

Es posible observar valores similares a los resultados mediante los grficos de API650 y las ecuaciones del mtodo de housner. De igual manera los c.g calculadospor este mtodo resultan a los obtenidos en los grficos.

Momento volcante

El momento volcante se determina como:

= 2 1 1 + 1 1 = 0,4 1 0,6 5,5434,8705+0,6 3,61310,568+0,6 129.5

= 192.354[ ] 26.593 [ ]

Resistencia al volcamiento

Para estanques que no se encuentren anclados, la porcin del contenido quepuede ser utilizada para resistir el volcamiento, se determina de la siguientemanera:

= 7,9 < 1,25 = 7,9 0,236 36000 1,83 8,202[ ]

1,25 = 1,25 1,83 8,202 18[ ] = 352[ ],


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El efecto estabilizante de la estructura del estanque est dado por:

= +

= 5,543 + 1 3613 18,766 = 155[ ], El factor de volcamiento, est dado por la siguiente expresin:

+ = 192,35418,766 155 + 352 = 1,077 < 1,57 Segn la Norma API 650, el estanque es estructuralmente estable, por lo tanto, norequiere ser anclado.

CompresinLa mxima tensin admisible de compresin Fa, es determinado aplicando lassiguientes ecuaciones:

= 1,83 8,202 18,7660,236 = 94.905 < 10

= 10 2,5

+ 600 0,5 0,5 = 0,5 36,000 = 18.000[ ]

= 10 2,5 + 600 = 10 0,2362,5 18,766+ 600 1,83 8,20 = 7,355[ ]

Para estanques no anclados, la mxima fuerza de compresin longitudinal porunidad de circunferencia est dado por:

= + 1,273 = 155 + 1,273 19235418,766 = 696[ ]


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El mximo esfuerzo de compresin en el espesor de la pared es:

12 = 69612 0,236 = 246[ ] < = 7355[ ] A partir del clculo del estanque, este no requiere ser anclado, sin embargo porseguridad se anclar con los pernos que se indican en el plano

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