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lunes, 11 de noviembre de 2013

Características del tanque a diseñar


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
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:
Pp = P (1.5) Sta/Std
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”)
   Tipos de unión norma UW-12
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.
Tablas tomadas de un convenio de eficiencia de soldadura dependiendo del material a usar.
  •      DIÁMETRO
 Para determinar el diámetro que nuestro recipiente debe tener como mínimo con respecto al volumen a  almacenar se debe emplear el siguiente calculo.


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.

Su función es permitir que escape cualquier exceso de presión
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
* Manómetro: los manómetros son instrumentos para 
medir la presión de fluidos (líquidos o gases).
      * Termómetro: apropiados para tanques de cualquier
tamaño de servicio de gas Lp, HNO3. Indicador 




  •     BOQUILLAS
*Boquillas para carga y descarga del producto. 
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 aguare-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
*vapor


  •     PARTES SUJETAS A ESFUERZO O PRESIÓN


  •     HOJA DE ESPECIFICACIONES


  •     DTI



  •     HOJA DE CÁLCULO



















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