Diseño de Tanques de almacenamiento

DISEÑO
Para hacer el diseño de los tanques de almacenamiento, todos los datos y la información necesaria (condiciones de operación y de diseño) debe ser suministrada por el comprador debido a que es el que conoce con exactitud las características tanto del fluido que desea almacenar como del lugar donde se ha de instalar. Esta información se compone de: Volumen, temperatura, peso específico dellíquido, corrosión permisible, velocidad del viento, coeficientes sísmicos de la zona, etc.
También el comprador declarara la magnitud y dirección de las cargas externas, para diseñar los elementos del casco que se verán afectados por estas fuerzas. Además debe dar la consideración especial a las pruebas de dureza, cimentaciones, tolerancias de corrosión y otras medidas protectoras que creaconveniente.
El comprador, después de considerar el líquido a almacenar, el vapor encima del líquido y el ambiente atmosférico, deberá especificar la tolerancia de la corrosión que se agregara al cuerpo, fondo, techo y estructura.
DISEÑO DEL CASCO
El espesor de la pared del cuerpo no debe ser menor a los valores mostrados en la siguiente tabla:
Diámetro Nominal del Tanque | Espesor Nominal delTanque |
(m) | (pies) | (m) | (pulgadas) |
<15 | <50 | 5 | 3/16 |
15 a 36 | 50 a 120 | 6 | 1/4 |
36 a 40 | 120 a 200 | 8 | 5/16 |
>60 | >200 | 10 | 3/8 |

El fabricante deberá suministrar al comprador lo siguiente para cada cordón:
a. El espesor del casco requerido para las condiciones de diseño.
b. El espesor nominal usado.
c. Las especificaciones del material.d. Los esfuerzos permisibles.
Los esfuerzos máximos permisibles de diseño y de prueba hidrostática, en el diseño de tanques se muestran en la siguiente tabla:

Para calcular el espesor del casco se utilizan tres métodos que se explican a continuación:
1. Método de un pie.
Con este método se calcula el espesor requerido de la pared del tanque por condiciones de diseño y de pruebahidrostática, considerando una sección transversal ubicada a 1 pie por debajo de la unión de cada anillo. Este método solo se aplica en tanques con diámetro menor o igual a 200 pies.

td=0.0005DH-30.48GSd+C

tt=0.0005DH-30.48GSt+C


Donde:
td= Espesores por condiciones de diseño
Sd=Esfuerzo permitido por condiciones de diseño. (Kg/cm2)
D= Diámetro Nominal del tanque(cm)
G= Densidad relativa del líquido
C= Corrosión permisible (mm)
H= Altura de diseño del nivel del líquido
tt= Espesores por prueba hidrostática
St=Esfuerzo permitido por condiciones de prueba hidrostática. (Kg/cm2)

2. Método del punto de diseño variable
Este método se utiliza para tanques de diámetro mayor a 200 pies y además que cumpla con la siguiente relación:

LH=10006
Donde:L = (0.05Dt)0.5 (cm)
D = Diámetro nominal del tanque (cm)
t = Espesor del anillo inferior (mm)
H = Nivel de diseño del liquido (cm)

Se debe hallar los espesores por condiciones de diseño y prueba hidrostática como en el método de un pie. Posteriormente se determinan los espesores para el mismo anillo con las siguientes formulas:

td=1.06-0.02224DHHGSd0.0005HDGSd+Ctt=1.06-0.02224DHHSt0.0005HDSt

Para obtener el valor del segundo anillo por condiciones de diseño y de prueba hidrostática, se calcula la siguiente relación para el anillo inferior.
h1rt10.5
Donde:
h1= Altura del anillo inferior (cm)
r=Radio nominal del tanque (cm)
t1=Espesor del anillo inferior excluyendo la corrosión (cm)

3. Método de análisis elástico
Se utiliza para tanques con una relación L/Hmayor a 2, y se basa en una análisis elástico que muestra los cálculos de esfuerzos de casco circunferencial por debajo de los esfuerzos límites.

DISEÑO DEL FONDO
Este diseño dependerá principalmente de los cimientos utilizados para soportar el tanque, el método que se utilizara para desalojar el producto, el grado de sedimentación de los sólidos en suspensión, la corrosión del fondo y el...