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de Armazenamento
Eng. Edson Machado Eng. Edson Machado Abril/2009
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100 Barris (16m) a 550.
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c) Duplo
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Tanques de Teto Fixo a) Teto Cônico
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Tanques de Teto Fixo b) Teto Curvo
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Tanques de Teto Fixo c) Teto em Gomos
É uma modificação do Teto Curvo, onde qualquer seção horizontal tera a forma de um poligono regular
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Tanques de Teto Móvel
São tanques cujo o teto se movimentam externamente ao costado, em função da pressao de seu estado vapor
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Tanques de Teto com Diafragma Flexível
São tanques em que os tetos são fixos ao costado mas apresentam a possibilidade de variar o volume do
espaço vapor em consequencia da modificação da pressão de armazenamento
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Tanques de Teto Flutuante
São tanques cujo os tetos estão diretamente apoiados na superficie do liquido armazenado.
O objetivo principal é minimizar as perdas por evaporação
a) Teto Flutuante Simples
b) Teto Flutuante com Flutuador c) Teto Flutuante Duplo
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a) Teto Flutuante Simples
Consiste essencialmente de um lençol de chapas A Flutuabilidade é precaria
É o que apresenta maior perda por evaporação, pois o teto esta em contato direto com o produto armazenado
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Possui na construção convencional um disco central e um flutuador na periferia do teto Apresenta maior flutuabilidade
Possui menor perda por evaporação e custo superior ao teto flutuante simples Problemas:
Dificuldade de drenagem do teto
Possibilidade de colapso do teto devido a excessiva pressão de vapor do produto armazenado
Tanques de Teto Flutuante
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Possui 2 lençois de chapa ligados, internamente, por uma estrutura metalica formando compartimento estanques
Problemas:
Maior custo de fabricação e montagem
Fundações mais caras devido a exigencia de menores recalques Consideravel volume de produto imobilizado
Possibilidade de graves danos em tanques com movimentações frequentes Tanques de Teto Flutuante
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III - Localização de um Parque de Armazenamento
A escolha do local para construção de um parque de armazenamento merece minucioso estudo e planejamento
Principais Aspectos: Natureza do Solo
Necessidade de Ampliação Facilidade de Operação
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IV ± Capacidade do Número de Tanques de Armazenamento
A capacidade de armazenamento ou tancagem de uma unidade operacional dependera de diversos fatores sendo as principais:
Tipo da unidade operacional: Refinaria, Base de Distribuição Produto Armazenado
Produção da Unidade Consumo da Região
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IV ± Dimensões de Tanques de Armazenamento
A utilização de um método analitico para fixar melhor relação diamentro x altura é
praticamente impossivel, apesar dessa dificuldade a literatura indica algumas relações
Tanques de pequena e média capacidade: D = H Tanques de Grandes Capacidades: D 8/ 3 H
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IV ± Deterninação do Número de Tanques de Armazenamento
Aspectos Considerados: Custo do Barril Armazenado
Segurança da Continuidade Operacional Manutenção e Inspeção
Exigência de Serviço Perdas por Evaporação
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V ± Diques e Bacias de Contenção
Diques apropriados são normalmente construidos em torno de cada tanque, ou conjunto de tanques, limitando uma região que se chama bacia de contenção
Objetivo: Segurança da Instalação
Finalidade: Conter o produto armazenado em caso de rompimento do tanque ou tubulações e limitar o incencio a uma pequena area.
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VI ± Bases e Fundações
O projeto e contrução das bases e fundações dos tanques devem ser orientados de modo que os recalques maximos, absoluto e diferencial sejam compatives com a segurança do equipamento.
Tais recalques, se excessivos poderão ocasionar:
Defornações e tensões elevadas do equipamento, colocando em risco sua estabilidade
Esforços elevados nos bocais e tubos conectados no equipamento caso não haja suficiente flexibilidade na tubulação para acomodar os recalques
Erros na medição do nível
Funcionamento inadequado de componentes do tanque como por exemplo sistema se selagem do teto flutuante
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VI ± Bases e Fundações
Cuidados na execução da Base
Deve ser construida pelo menos 30cm mais elevada que o fundo da bacia de
contenção, visando garantir uma denagem conveniente, mantendo o fundo do tanque praticamente seco
No caso mais frequente de uma fundação direta com anel de concreto, o tratamento da superficie da base do tanque será constituido de uma base drenante de uma
revestimento.
A base drenante tem por finalidade: Manter a conformação superficial da base do tanque, permitir a drenagem das aguas do subsolo e estabilizar o terreno para possibilitar a movimentaçao de materiais e equipamentos durante a construção e montagem do tanque.
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VI ± Bases e Fundações Composição da base drenante:
Pedra britada e areia
Cascalho grosso lavado e areia Areia grossa e limpa
Revestimento: Tem como objetivo proteção da chaparia do fundo Betuminoso
Argamassa de cimento e areia Concreto
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VII ± Normas de Contrução
A seguir descreveremos as principais normas adotadas na construçao de tanques de armazenamento.
API Standard 650
Abrange especificaçoes sobre material,projeto,fabricaçao,montagem e testes. O API 650 apresenta as seguintes seçoes e apendices
Seçao 1 ± Escopo Seçao 2 - Materiais Seçao 3 - Projeto
Seçao 4 ± Fabricaçao
Seçao 5 - Montagem
Seçao 6 ± Metodos de inspeçao de juntas soldadas
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Marcaçao
Apendice A - Projeto opcional para tanques pequenos
Apendice B - Praticas recomendadas para o projeto e construçao de fundaçoes Apendice C ± Tetos Flutuantes
Apendcie D ± Consultas Tecnicas.
Apendice E ± Projeto de tanques submetidos a cargas sismicas.
Apendice F ± Projeto de tanques submetidos a pequenas pressoes internas.
Apendice G ± Projeto ,fabricaçao e montagem de tetos em domo ,estruturalmente Apendice H ± Tanques possuindo ,simultuamente ,teto flutuante e teto fixo.
Apendice I - Recomedaçoes para o projeto e construçao de sistemas de detecça Apendice J ± Tanques de armazenamento montados em fábrica ( D 20 pes ).
Apendice K ± Exemplo de aplicaçao de procedimento do ponto variavel de projeto Apendice L ± Folha de dados.
Apendice M ± Requisitos adicionais para tanques operando em temperatura eleva Apendice N ± Uso de materiais disponiveis,porem não identificados no API 650. Apendice O ± Recomendacoes para construcao de conexoes sob o fundo
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Apendice P ± Cargas externas admissiveis em aberturas de costados. Apendice S ± Tanques de armazenamento em A. Inox.
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NBR 7821 Tanques soldados para armazenamento de Petroleo e derivados
A antiga NB ± 89 , atual NBR 7821 estabelece exigências mínimas que devem ser seguidas
Para materiais ,projeto,fabricação e testes de tanques em aço carbono. Abrange tanques sujeitos a pressão próxima da atmosférica e
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BS 2654 1989 Especifica os requisitos para materiais , projeto , fabricação ,
montagem
e testes de tanques de aço ,não refrigerados ,soldados ,cilíndricos e verticais .A máxima pressão
De projeto e de 56 bar e a temperatura mínima de projeto ± 10 graus Celsius. API Standard 620 Abrange o projeto e a construção de pequenos tanques de
baixa pressão,
Soldados ,montados no campo e usados para armazenamento de petróleo e derivados com
Pressão ,no Maximo de 15 psig no espaço vapor.
API Standard 2000 Especifica os requisitos normais e de emergência para tanques de armazenamento
API Specification 12 A Especifica os requisitos para tanques com o costado rebitado.
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API Specification 12 B Especifica os requisitos para materiais , projeto ,fabric Com o costado aparafusado.
API Specification 12 D Apendice J mas soldado na obra.
API Specification 12 E Especifica os requisitos para tanques de madeira com c Nominal de 130 a 1500 barris e destinados a serviços em regioes de produçao.
API Specification 12 F Especifica os requisitos para materiais ,projeto ,fabricac Pequenos de aço ,verticais ,cilindricos,não enterrados ,soldados em oficina ,cap 90 a 750 barris e destinados a serviços em regioes de produçao.
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VIII MATERIAIS DE CONSTRUÇAO
As chapas são fabricadas em usinas siderurgicas e as bordas podem ser fornecidas com bordas universais e
bordas aparadas .As bordas aparadas são usadas no fundo e teto.
Para o costado ,devido as tolerancias de montagem esquadrejasse as bordas.
As chapas conforme a espessura podem ser classificadas em
- chapas grossas com espessura igual ou maior 6,3 mm
- chapas finas com espessura inferior a 6,3 mm.
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a) Espessura ate 4,75 mm ( chapas finas laminadas a quente ) com 1500X6000 mm
ou 1800 com bordas aparadas
b) Espessura 6,3 mm e acima ( chapas grossas laminadas a quente ) com 2440
mmX12000mm com bordas universais e aparadas para espessuras maiores que 12,5mm
Os materiais são classificados em 8 grupos onde o grupo 1 ( A 283 C,A285 C,A36 )
são os mais utilizados. PERFIS ESTRUTURAIS
Devem estar de acordo com a ultima edição de uma das especificações listadas no item 2.4 do API 650
ASTM A 36
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TUBOS E FORJADOS
-Mais usuais API 5L Gr A ,B - ASTM ± A 106
- ASTM ± A ± 105 ; ASTM ± 350 Graus LF1 e LF2
-FLANGES
-- Ate 14 polegadas ASTM ± A 105
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PARAFUSOS ,PORCAS E JUNTAS
Mais usados são ASTM ± A 193 Gr B7 e ASTM ± A 194 2H para bocais.
Mais usados para BV e PL e o ASTM A307 Gr B
Para juntas o API 650 especifica espessura de 3,2 mm.
ELETRODOS
Os eletrodos para soldagem manual a arco eletrico ,de materiais com limite de resis E devem pertencer as series E 60 ou E70 da classificaçao contida da ultima ediçao
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IX PROJETO DO FUNDO Declividade
Os tanques devem ter o fundo conico com caimento minimo de 1 para 120 do ce Os tanques com diametro ate 6 m podem ter o fundo plano.
Disposiçao,material e dimensoes da chapa
Chapas anulares e chapas recortadas : recomendado esp. minima de 6, 35 mm e
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As chapas do fundo devem apresentar as bordas aparadas e espes. Minima de 6,3
Obs.: A sobreespessura de corrosao deve ser adotado quando o produto armazena Nos casos de corrosao alveolar proteger com pintura e ;ou proteçao catodica.
Quando usar chapa anular ou recortada pelo API 650 :
Usar recortada quando o material do primeiro anel for do grupo I ,II , III ou III A. Usar anular quando o material do primeiro anel for do grupo IV , IV A , V ou VI Metodos de Construçao : Juntas de topo ou juntas sobrepostas.
Obs.: As chapas anulares são ligadas entre si por solda de topo e todas as soldas q Devem ser executadas com no minimo dois passes , visando um comportamento m Porem nas chapas centrais com chapas anulares recomenda-se 3 passes.
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IX PROJETO DO COSTADO Depende da norma de projeto NBR 7821
* API 650
BS 265 4 : 1989
Dimensionamento do costado pelo API 650 : 1 ± API 650 corpo de norma e metodo basico.
2 ± API 650 corpo de norma e metodo do ponto variavel de projeto.
3 ±API 650 Apendice A
A espessura maxima das chapas do costado dependera da especificaçao de m Jamais sera superior a 1,75 polegadas .Pelo apendice A a esp. Maxima sera d ix
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As chapas do costado com espessura acima de 1.5 polegadas devem ser normaliz Acalmadas ,fabricadas com a tecnica do grao fino e testadas obrigatoriamente a im
Apendice A : tanques de pequena capacidade ,montados na obra e limitados a u T = 2,6 D ( H ± 1 ) G dividido por E x 21000 .
T = espessura minima em polegadas. D = diametro nominal em pes .
H = nivel de liquido de projeto.
G = peso especifico do liquido ( não menor 1 )
E = eficiencia d e junta ( 0,85 ou 0,70) PB = 0,85 .
Disposiçao das chapas : simetrica , alinhamento pela face externa e alinhamento As juntas do costado devem ser de topo e soldadas pelos dois lados ( exceto pr
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Aberturas do costado :
Todas as aberturas no costado com diametro maior que 2 polegadas devem ser r Obs.:As portas de limpeza apresentam reforços dimensionados por procedimento O item 3.7.4 do API 650 apresenta a exigencias de pre fabricaçao e realizaçao de
Sobreespessura de corrosao : Normalmente é fixada a partir da taxa média anual Obs . : um balaço economico entre o custo adicional de material para sobreespes do tanque deve ser feito quando nas seguintes situaçoes :
a) Corrosao esperada muito intensa : acima de 0,3 mm por ano.
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Cantoneira de topo do costado :
Todos os tanques de armazenamento devem ter um reforço adequado na parte supe A norma PB especifica que a cantoneira deve ser soldada de topo com fusao e penet
Posicionada da seguinte forma :
a) Voltada para o lado interno em tanques de teto fixo.
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Seleçao do Método de projeto e do material do costado:
A norma PB indica o método de projeto a ser adotado no cálculo do costado como a) Espessura menor ou igual a 12,5 mm usar Método do ponto fixo de projeto ( a b) Espessura maior 12,5 mm usar Método do ponto variável de projeto.
A escolha do material para o costado é feita de acordo com o API 650 e está sub A temperatura de projeto e a espessura nominal da chapa .
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IX PROJETO DO TETO
Sobrecarga : segundo o API 650 todos os tipos de teto e estruturas de sustentaç Projetados para suportar sua carga morta ( peso próprio das chapas e da estrutu Uniforme ( inclusive carga de neve )não inferior a 120 Kgf por m2.
Variaçoes conforme projetos :
NBR 7821 : 60 Kgf por m2 de área projetada. N -270 : 100 Kgf por m2 de área projetada. BS 2654 : 120 Kgf por m2 de área projetada.
MATERIAL : A espessura nominal mínima da chapa do teto é 4.75 mm e o mate
De qualidade estrutural ,ASTM A 570 Gr 33 ou ASTM A 283 Gr Ccom largura mí
Maiores espessuras podem ser requeridas aos tetos autoportantes .
Para chapas com espessura maior que 6,35 mm o material deve ser o ASTM A 2
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TETO CONICO SUPORTADO :
As chapas do teto devem ser montadas sobre uma estrutura com declividade Mínima de 1: 16 .
A máxima declividade permitida pela norma PB é 1 : 6 .
Os tanques com declividade maior 1 : 16 devem ter um guarda-corpo completo na Periferia do teto.
As chapas do teto não devem ser fixadas a sua estrutura de sustentaçao.
Obs. : A ligaçao da chapa do teto e cantoneira do costado deve ser de baixa resist Uma maior tendencia de ruptura a pressao interna do que o costado ou ligaçao fu TETO CONICO AUTOPORTANTE :
A norma PB recomenda que os tanques de teto conico seja autoportantes até o di - Esp. Teto maior ou igual a 4,75 mm e menor ou igual a 12,5 mm.
