Calculo de tanques

CÁLCULOS:

A continuación se va a realizar un ejemplo de cálculo de un tanque de almacenamiento de un producto petrolífero, para ello hemos divido el cálculo en tres partes fundamentales, el cálculo del espesor de la chapa del fondo, de la envolvente y del techo del tanque.

A) Espesor de la chapa del fondo:

El diseño del fondo de los tanques de almacenamiento depende de las siguientesconsideraciones:

Los cimientos usados para soportar el tanque, el método que se utilizará para desalojar el producto almacenado, el grado de sedimentación de sólidos en suspensión, la corrosión del fondo y el tamaño del tanque. Lo que nos conduce al uso de un fondo plano, donde la resistencia permisible del suelo deberá ser por lo menos de 1,465 Kg /cm2 (3,000lb / pie2 ).
Los fondos de tanquesde almacenamiento cilíndricos verticales son generalmente fabricados de placas de acero con un espesor menor al usado en el cuerpo. Esto es posible para el fondo, porque se encuentra soportado por una base de concreto, arena o asfalto, los cuales soportarán el peso de la columna del producto; además, la función del fondo es lograr la hermeticidad para que el producto no se filtre por la base.Teóricamente, una placa delgada de metal calibre 16. (1.52) o menor es
capaz de soportar la flexión y la carga de compresión que se genera en la periferia del fondo por el peso del cuerpo que descansa sobre esta sección, pero para prevenir deformaciones al soldar, se usarán placas que tengan un espesor mínimo nominal de 6.3mm. (1/4 pulg.), 49.8 Kg /m2 (10.2lb / pie2 ) excluyendo cualquier corrosiónpermisible especificada por el usuario.
El fondo tendrá que ser de un diámetro mayor que el diámetro exterior del
tanque, por lo menos, 51mm. (2 pulg.) más en el ancho del filete de soldadura de la unión entre cuerpo y el fondo. Las placas con las que se habilite el fondo
deberán tener preferentemente un ancho de 1,829mm. (72 pulg.) con una
longitud comercial que el fabricante obtenga en elmercado, la cual pueda
manejar en su taller o en campo sin problemas.
El cuerpo del tanque puede estar soportado directamente por el fondo o
por una placa anular. Generalmente los fondos se forman con placas traslapadas, esto se hace con el fin de absorber las deformaciones sufridas por el fondo si las placas fueran soldadas al tope. Cuando se requiere el uso de la placa anular, ésta deberá tenerun ancho radial (en cm.) de acuerdo a lo que indique la fórmula siguiente, pero no menor de 610mm. (24 pulg.) entre el interior del tanque y cualquier cordón de soldadura, dejando de proyección exterior 51mm. (2 pulg.).

Las chapas del fondo tendrán un espesor mínimo de 6mm sin incluir el margen de corrosión el cual será especificado.
Las chapas del fondo tendrán al menos de ancho 25mm quesobresalga del borde exterior de la soldadura que une el fondo a la chapa de la envolvente.
Cuando la virola de la envolvente en el fondo es diseñada usando la tensión admisible para los materiales que pertenecen a los Grupos IV, IVA, V y VI, será necesaria una chapa anular del fondo soldada a tope. Cuando la virola de la envolvente en el fondo es de un material de los grupos IV, IVA, V o VI y lamáxima tensión producida en esa primera virola (la inferior de la envolvente) es menor o igual que 1632 Kg/cm2 (160MPa) o la máxima tensión producida en la prueba hidrostática en esa primera virola es de 1754 Kg/cm2 (172MPa), podrán ser usadas las chapas del fondo soldadas a solape en lugar de la chapa anular del fondo soldada a tope.
Las chapas anulares del fondo deberán tener una anchura endirección radial de al menos 600mm entre el interior de la envolvente y cualquier junta soldad a solape en el resto del fondo y tener una proyección de 50mm hacia el exterior de la envolvente. Cuando es requerida una anchura radial mayor de la chapa anular esta es calculada con la formula siguiente:

a=215tb/(H.G)0.5 (Sistema internacional)

a = ancho en mm
tb = espesor de la chapa anular en mm...