Características del tanque a diseñar
El tanque a diseñar consta de ciertos criterios y tipos de materiales.
A continuación se mencionaran los más importantes durante el diseño, así como una hoja de cálculo para dos tanques a diferentes volúmenes en donde se especifica cada una de las operaciones y criterios necesarios durante el diseño de estos.
- PRESIÓN DE DISEÑO: La presión que se emplea para diseñar el recipiente.
- PRESIÓN DE OPERACIÓN: Es la presión que se requiere en el proceso del que forma parte el recipiente, a la cual trabaja normalmente este.
- PRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO: Máxima presión de uso para la que un sistema fue diseñado. También conocida como "presión de trabajo”. La máxima presión de trabajo del tanque que se está diseñando es de 24.6 psi.
Si Po ≤ 300 lb/pulg2
P = 1.1. Po.
P = Po + 30 lb/pulg2
Donde
P =es la presión de diseño, y Po =es la presión de operación.
- PRESIÓN HIDROSTATICA DE PRUEBA: Se entenderá por presión hidrostatica de prueba y se cuantificará por medio de la siguiente ecuación:
Donde:
P =Presión de diseño.
Sta = Esfuerzo a la tensión del material a la temperatura ambiente.
Std =Esfuerzo a la tensión del material a la temperatura de diseño
- PRESIÓN EXTERNA DE SEGURIDAD: Se refiere a la presión de el lugar en donde se va localizar el tanque diseñado. El tanque a diseñar se ubicara en el municipio de Cuautitlán Izcalli y la presión atmosférica de este sitio es de 585mmHg.
- SELECCIÓN DEL MATERIAL

La selección de este material fue
de acuerdo a
los requisitos técnicos
y económicos que el
recipiente requiere
ya que cumpliendo de
forma eficiente con talles requerimientos
estaríamos asegurado el correcto
funcionamiento del equipo con el menor gasto
posible en operación y mantenimiento. Además
de las exigencias del fluido a almacenar y a las
propiedades que lo componen.
Los
aceros al carbón y de baja aleación son usualmente usados donde las condiciones de servicio lo permitan por los bajos
costos y la gran utilidad de estos
aceros.
Los
recipientes a presión pueden ser
fabricados de placas de acero conociendo
las especificaciones de SA-7,
SA-113 C y SA-283 A, B, C, y D, con las
siguientes consideraciones:
1.-
Los recipientes no contengan líquidos o
gases letales.
2.-
La temperatura de operación está entre -20 y 650°F.
3.-
El espesor de la placa no exceda de 5/8"
4.-
El acero sea manufacturado por horno eléctrico u horno abierto.
5.-
El material no sea usado para calderas.
Uno
de los aceros más usados en los propósitos generales en la construcción de recipientes a presión es el SA-283 C.
- TIPOS DE TAPAS

*Tapas abombadas: Son empleadas
en recipientes a presión
manométrica relativamente baja, su costo
puede considerarse bajo,
sin embargo, si se usan para soportar presiones relativamente
altas,
será necesario analizar la concentración de esfuerzos generada,
al
efectuar un cambio brusco de dirección.
* Tapas semiesféricas: Son usadas en tanques a presión baja.
* Tapas elípticas: Utilizadas en tanques a presión.

- SOLDADURA (Eficiencia de soldadura “E”)
Soldadura a tope unida con
soldadura por ambos lados,
o bien por otro método con lo cual
se obtenga la misma calidad del metal de
aporte en ambos lados de la superficie
soldada, si
se usa la solera de respaldo, deberá quitarse después de aplicar la
soldadura y antes de
radiografiar.
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Tablas tomadas de un convenio de eficiencia de soldadura dependiendo del material a usar. |
- DIÁMETRO
De
la siguiente figura se determina el diámetro conforme el valor encontrado de
(F) y un volumen
del recipiente.
- LONGITUD DEL RECIPIENTE
Una vez obtenido el diámetro optimo
se prosigue el valor de la longitud del recipiente.
- ESPESOR
Al calcular un recipiente
cilíndrico horizontal por presión interna es necesario realizar
independientemente el calculo del cuerpo y
las tapas.
Espesor requerido para la pared del
cuerpo del recipiente.
Espesor
de pared de las tapas semi-elípticas.
- VÁLVULA.
generado dentro de un recipiente.
La válvula de seguridad se
caracteriza por su rápida acción de
abertura hasta que alcanza su carrera
total, es utilizada
básicamente en servicios de vapor, aire o gas.

- MEDIDORES DE PRESIÓN Y TEMPERATURA
medir la presión de fluidos (líquidos o gases).
* Termómetro: apropiados para tanques de cualquier
tamaño de servicio de gas Lp, HNO3. Indicador

- BOQUILLAS
Las dimensiones serán de acuerdo a las cantidades manejadas.
*Boquillas para el desalojo de espuma (según el tipo de fluido).
- MÉNSULAS
Es
el tipo de apoyo utilizado en
recipientes verticales que deben soportarse en estructuras portantes, cuando
las dimensiones y cargas no son muy grandes. El número de ménsulas utilizadas
son 2, 4, 8 y raramente mayor, pero si así fuera necesario, su número deberá
ser múltiplo de 4. Al igual que las patas, pueden ser soldadas directamente a
la cubierta o a una placa de refuerzo soldada al recipiente. Las razones que
conducen a la adopción de uno u otro sistema son las mismas a las expuestas en
el caso de apoyos del tipo de patas.
- PRUEBAS DE TANQUE
Cuando algún tanque ha sufrido alguna reparación
o reemplazo grande, como cambio de forro, de algunas láminas, soportes,
etc., éste se prueba como si se tratara
de un tanque nuevo.
La prueba
consiste básicamente en llenar el tanque con líquido, generalmente agua, re-presionar con aire y ver si se presenta alguna
fuga. El tanque se baña con una solución jabonosa para facilitar la
identificación de la fuga.
- SISTEMAS DE RECUPERACIÓN Y SEGURIDAD DE VAPORES
*Las
pérdidas por evaporación durante el
almacenamiento de hidrocarburos líquidos no sólo traen consigo la reducción en el
volumen almacenado, sino que además, presentan las siguientes
desventajas:
a) Pérdidas de los vapores que se ventean a la
atmósfera
b)
Reduce el valor de los hidrocarburos líquidos, ya que son las fracciones ligeras,
de mayor costo, las que se evaporan.
c) Contaminación ambiental.
d)
Riesgos de explosión
e)
Aumento de la corrosión en el área del tanque destinada a los vapores
*Por
otro lado el poseer medios y dispositivos que permitan el control de estos vapores, ofrece las siguientes ventajas:
a) No disminuye el precio de los
hidrocarburos
b) Se evitan los riesgos de
explosión
c) Se obtienen las fracciones
líquidas que pudieran ir en la corriente de vapores
*Las
causas básicas por las que se
origina el desprendimiento de vapores son: cambios de temperatura, agitación,
llenado y descarga del tanque y el color.
- SERVICIOS AUXILIARES
Como servicios auxilies podría ser:
*Agua
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