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API 650 CONSTRUCCIÓN DE TANQUES

API 650 CONSTRUCCIÓN DE TANQUES

INSTRUCTOR:

Gonzalo Vargas Zamorano

API - 650 o Alcance.

o Normas de Referencias. o Definiciones.

o Materiales. o Diseño.

o Fabricación. o Montaje y ensamble.

o Métodos de inspección de las juntas. o Calificación de procedimientos de soldadura y de soldadores. o Marcado final. o Apéndices.

API – 650 (Apéndices) A. Proyecto de Tanques Pequeños B. Prácticas recomendadas para construcción de Fundaciones C. Techo Flotante Externo D. Consulta Técnica E. Tanques sometidos a Cargas Sísmicas F. Tanques sometidos a Pequeñas Presiones Internas G. Techo Curvo (Aluminio) Estructuralmente Soportado H. Techo Flotante Interno I. Recomendaciones para sistemas de Detección de Fugas en el Fondo J. Tanques Montados en Fabrica K. Ejemplo de Calculo de Método de Punto Variable L. Hoja de Datos M. Tanques en Temperatura Elevada N. Materiales no Listados en API 650 O. Conexiones sobre el fondo P. Cargas Externas Admisibles en Aberturas del Costado S. Tanques en Acero Inoxidable Austenítico T. Sumario de los Requisitos de END TI. Respuestas de Consultas Técnicas

API - 650 API 650 Ap. B

Recomendaciones para el diseño y construcción de la Fundacion civil para tanques de almacenamiento sobre la superficie.

Este apéndice tiene importantes consideraciones para el diseño y construcción de la fundación civil de tanques con fondos planos. Las recomendaciones

se

dan

para

indicar

la buena práctica y para

puntualizar algunas precauciones que se deben considerar en el diseño y construcción de la fundación civil.

API - 650 API 650 Ap. C

Techo Flotante Externo

Este apéndice tiene requerimientos mínimos que aplican a los techos tipo simple (pan-type), los de tipo pontón (pontoon-type) y los de tipo pontón

de doble cubierta o pontón-pontón (double-deck-type). La intención de este apéndice es la de limitar solamente aquellos factores que afectan la

seguridad y la durabilidad de la instalación y que son considerados consistentes con los requerimientos de calidad y seguridad del código.

API - 650 API 650 Ap. H

Techo Flotante Interno

Este apéndice da los requerimientos mínimos que aplican a tanques con techos flotantes internos y techos fijos en la parte superior del tanque.

API - 650 API 650 Ap. H

Techo Flotante Interno

API - 650 API 650 Ap. H

Techo Flotante Interno

API - 650 API 650 Ap. I

Recomendaciones para sistemas de Detección de Fugas en el Fondo

Este apéndice da detalles de construcción aceptables para la detección de fugas a través del fondo de los tanques sobre la superficie.

API - 650 API 650 Ap. J

Tanques Montados en Fabrica

Este apéndice da los requerimientos mínimos para el diseño y

fabricación de tanques verticales en tamaños que permiten la fabricación completa en planta y ser enviados al sitio de instalación en una sola pieza. Los tanques diseñados con este apéndice no deben exceder de 6 m (20 ft) de diámetro.

API - 650 API 650 Ap. J

Tanques Montados en Fabrica

TK-521 Trasladado de Tupiza a Sucre (Qhora Qhora). En Tupiza almacenamiento de Kerosene, reconstruido en Sucre para almacenamiento de contaminados

API - 650 API 650 Ap. L

Hoja de datos (Date sheet)

Se debe establecer durante la ingeniería básica los parámetros de diseño de cada tanque, el API-650, apéndice L, propone un modelo de hoja de datos. Los más fundamentales pueden clasificarse como sigue: del dueño, del proceso, del sitio, del tipo

de tanque, de los materiales, de los revestimientos, de los accesorios y sus orientación.

API 650 Ap. L

Hoja de datos (Date sheet) 1975

API - 650 API 650 Ap. S

Tanques en Acero Inoxidable Austenítico

Este apéndice cubre los requerimientos de materiales, diseño, fabricación y prueba de tanques de almacenamiento verticales,

cilíndricos, sobre la superficie, con extremo superior abierto o cerrado, soldados y construidos de aceros inoxidables tipo 304, 304L, 316,

316L, 317 y 317L.

API - 650 API 650 Ap. S

Tanques en Acero Inoxidable Austenítico

API - 650 API 650 (Cuerpo de la Norma) o Alcance. o Normas de Referencias.

o Definiciones. o Materiales. o Diseño. o Fabricación. o Montaje y ensamble. o Métodos de inspección de las juntas. o Calificación de procedimientos de soldadura y de soldadores.

o Marcado final. o Apéndices.

API - 650 Alcance Cubre requerimientos para: •

Materiales

•

Diseño

• Fabricación •

Montaje y pruebas

De tanques soldados verticales cilíndricos, no enterrados con extremo superior abierto o cerrado en varios tamaños y capacidades para presiones internas aproximadas a la atmosférica. Aplica para tanques en los cuales la totalidad del fondo del tanque está soportado.

API - 650 Alcance

Limitaciones del alcance del código.

Las reglas del código no son aplicables más allá de los siguientes límites en las tuberías conectadas interna o externamente al techo,

cuerpo o fondo del tanque: a. La cara de la primera brida en conexiones bridadas, excepto cuando se suministren tapas o bridas ciegas.

b. La primera superficie de sello en accesorios o instrumentos. c. La primera junta roscada en conexiones roscadas.

d. La primera junta circunferencial en conexiones soldadas, si no están soldadas a una brida.

API - 650 Alcance

Limitaciones del alcance del código.

API - 650 API 650 (Cuerpo de la Norma)

o Alcance. o Normas de Referencias.

o Definiciones. o Materiales.

o Diseño. o Fabricación.

o Montaje y ensamble. o Métodos de inspección de las juntas. o Calificación de procedimientos de soldadura y de soldadores. o Marcado final. o Apéndices.

API - 650 Normas de Referencias Los siguientes estándares, códigos, especificaciones y publicaciones son citados en el código API 650 Se deben utilizar en su última edición

publicada a menos que se indique otra cosa. API

STD 620 Diseño y construcción de tanques grandes, soldados, de baja presión.

RP 651 Protección Catódica. RP 652 Recubrimientos de los fondos de tanques. Std 2000 Venteo de tanques de almacenamiento atmosféricos y de baja presión (No refrigerados y refrigerados).

API - 650 Normas de Referencias API RP 2003 Protección contra las igniciones ocasionadas por rayos, y

corrientes estáticas y parásitas. Publ 2026 Ingreso/egreso seguro involucrado con techos flotantes de

tanques de almacenamiento en servicio con petróleo. RP 2350 Protección de sobre-llenado para tanques de almacenamiento en instalaciones petroleras. Spec 5L Especificación para tubería de líneas. Manual de mediciones estándar del petróleo (MPMS) Capítulo 19 Medición de pérdidas por evaporación.

API - 650 Normas de Referencias AA Manual de diseño con aluminio. Estándares y datos del aluminio. Especificaciones para el trabajo de láminas de aluminio en la construcción de edificios.

ACI 318 Requerimientos de construcción con concreto reforzado. 350 Ingeniería ambiental de estructuras de concreto.

AISC Manual de construcción de acero. Diseño por esfuerzos admisibles – ASD.

API - 650 Normas de Referencias AISI

T-192 Series de datos de ingeniería de láminas de acero - Información útil – Diseño de estructuras en lámina, volúmenes I y II.

ASCE ASCE Std 7 Cargas mínimas de diseño para edificios y otras estructuras. ASME B1.20.1 Roscas en tuberías, propósito general (pulgadas).

B16.1 Bridas y accesorios bridados de tuberías, en fundición de hierro.

API - 650 Normas de Referencias

NRB 7821

API 12 a

BS 2654

API 12 b

N 270

API 12 d

N 271

API 12 e

N 1888

API 12 f

API 2000 API 620

API - 650 Normas de Referencias NRB 7821 Establece exigencias mínimas que deben ser seguidas para materiales, proyecto, fabricación

montaje y pruebas de tanques de

acero al carbono soldados, cilíndricos y verticales no enterrados con techo fijo o flotante destinados al almacenaje de petróleo y sus derivados. Norma Brasilera.

BS 2654 fabricación

Especificaciones y requisitos para

materiales, proyecto,

montaje y pruebas de tanques de acero al carbono

soldados, cilíndricos y verticales no refrigerados con presión máxima de 56 mbar (5600 Pa). Norma Británica.

API - 650 Normas de Referencias N 271

Fija condiciones exigibles para el montaje de tanques de

superficie, en acero al carbono, soldados, cilíndricos y verticales, operando a presiones atmosféricas y temperaturas de -6 y 150 ºC. N 270

Fija condiciones exigibles para proyectos mecánicos de

tanques de superficie, en acero al carbono, soldados, cilíndricos y

verticales, con techo fijo o flotante destinados al almacenaje de petróleo y sus derivados líquidos. La temperatura del producto

almacenado no de exceder los 260 ºC. N 1888 Fija condiciones exigibles para la fabricación ejecutada en talleres y transporte de los mismos.

API - 650 Normas de Referencias API 2000 Especificaciones y requisitos normales y de emergencia para tanques de almacenamiento no enterrados, de petróleo y sus

derivados líquidos o para tanques de almacenamiento refrigerados, enterrados o no de hidrocarburos líquidos, proyectados para operación hasta 15 psi de presión.

API - 650 Normas de Referencias API 620 Proyecto y construcción de tanques de baja presión, soldados y montados en campo usados para almacenamiento de petróleo y derivados, para presiones no mayores a 15 psi.

API - 650 Normas de Referencias

API 12 a

Especificaciones y requisitos para material, proyecto,, fabricación y montaje de tanques de acero, verticales, cilíndricos no enterrados, con

costado remachado, con capacidad nominal de 240 a 250.000 bbl, destinados a servicios de producción de campo.

API - 650 Normas de Referencias Especificaciones y requisitos para

material,

fabricación,

proyecto,,

montaje

y

pruebas de tanques de acero,

verticales,

cilíndricos

enterrados,

con

no

costado

empernado, con capacidad nominal de 100 a 10.000 bbl, destinados

a

servicios

producción de campo.

de

API 12 b

API - 650 Normas de Referencias

API 12 b

API - 650 Normas de Referencias

API 12 e

Especificaciones y requisitos para material, proyecto, fabricación y

montaje de tanques de madera, verticales, cilíndricos no enterrados, con capacidad nominal de 130 a 1.500 bbl, destinados a servicios de

producción de campo. (al inicio se transportaba en carreta y a caballo)

API - 650 Normas de Referencias Especificaciones y requisitos para

material, proyecto, fabricación y montaje de tanques pequeños de

acero, verticales, cilíndricos no enterrados, soldados en taller, con capacidad nominal de 90 a 750 bbl, destinados a servicios de producción de campo. API 12 k tarea investigar

API 12 f

API - 650 API 650 (Cuerpo de la Norma)

o Alcance. o Normas de Referencias.

o Definiciones. o Materiales. o Diseño. o Fabricación. o Montaje y ensamble. o Métodos de inspección de las juntas. o Calificación de procedimientos de soldadura y de soldadores.

o Marcado final. o Apéndices.

API - 650 Definiciones Contrato: el instrumento comercial, incluyendo todos los anexos,

usado para comprar un tanque. Recubrimiento: una capa de material protector aplicada a las superficies externas e internas de un tanque o a las superficies inaccesibles (el lado inferior del fondo del tanque). En este estándar, el

término

incluye

materiales

frecuentemente descritos como pintura

y materiales de recubrimiento (lining).

API - 650 Definiciones Temperatura de diseño del metal: la temperatura más baja considerada en el diseño, deberá ser asumida como 8°C (15°F) por encima de la temperatura promedio ambiente más baja de un día de la localidad donde el tanque va a ser instalado. Espesor de diseño: el espesor necesario para satisfacer los

requerimientos de resistencia de tensión y compresión de este estándar o, en la ausencia de tales expresiones, de una buena y aceptable

práctica de ingeniería para las condiciones de diseño especificadas, sin considerar las limitaciones de construcción o las tolerancias de corrosión.

API - 650 Definiciones Techo flotante de doble cubierta: el techo completo es construido con compartimientos de flotación cerrados superiormente.

API - 650 Definiciones Línea flotante de succión: ensamble de tubería interna que permite al operador extraer producto de los niveles superiores del tanque. Difusores internos: líneas de tubería de llenado interno con láminas de impacto, bafles, ranuras o agujeros laterales para reducir la velocidad del flujo que entra al tanque.

Inspector: la(s) persona(s) designada(s) por el Comprador para efectuar las inspecciones.

Mandatorio: se vuelven mandatorias si el estándar ha sido adoptado por una Jurisdicción Legal o si el Comprador y el Fabricante escogen

hacer referencia a este estándar en la placa de identificación o en la certificación del Fabricante.

API - 650 Definiciones Fabricante: la parte que tiene la responsabilidad primaria para construir el tanque.

Máxima

temperatura

de

diseño:

la

temperatura

más

alta

considerada en el diseño, igual o mayor que la más alta temperatura de

operación esperada durante la vida de servicio del tanque. Comprador: el dueño o el agente designado por el dueño, tal como un contratista de ingeniería. Opción del Comprador: una elección para ser seleccionada por el Comprador e indicada en la hoja de datos (data sheet). Cuando el Comprador especifica una opción cubierta por un apéndice, entonces el apéndice se convierte en un requerimiento.

API - 650 Definiciones Recomendación: el criterio proporciona un diseño bueno y aceptable y puede ser usado a opción del Comprador y el Fabricante. Requerimiento: el criterio deberá ser usado cuando el Comprador y el Fabricante acuerden una alternativa de diseño más rigurosa. Techo flotante de cubierta sencilla

con pontón: la periferia exterior del techo consiste de compartimientos de pontón cerrados superiormente con la sección interior del techo construida con una cubierta sencilla sin medios

de flotación.

API - 650 API 650 (Cuerpo de la Norma)

o Alcance. o Normas de Referencias. o Definiciones. o Materiales.

o Diseño. o Fabricación.

o Montaje y ensamble. o Métodos de inspección de las juntas.

o Calificación de procedimientos de soldadura y de soldadores. o Marcado final.

o Apéndices.

API - 650 Materiales de Construcción

CHAPAS

Bordes Universales

Bordes Desiguales

Chapas Finas: t < 1/4 in Chapas Gruesas: t ≥ 1/4 in Especificaciones Chapas Finas: ASTM A 570 Gr 33 Chapas Gruesas: ASTM A 283 Gr C Dimensiones comerciales

Escuadra

API - 650 Materiales de Construcción • Son diseñados en este STD usando aceros del grupo I al grupo IIIA.

• Los constructores/diseñadores para cualquier sustitución de material utilizando aceros del grupo IV al grupo VI deben cumplir:

 Mantener los criterios de diseño en cuanto a los mínimos esfuerzos permisibles de los aceros del grupo I al grupo IIIA.  Obtener la aprobación. • Asegurar que todos los requerimientos de diseño, fabricación, erección e inspección para el material que tenga los esfuerzos

mínimos permisibles menores igual a los aceros del grupo I al grupo IIIA, pero no limitado: ………..

API - 650 Materiales de Construcción • Propiedades del material y los procesos de producción del material • Niveles de Esfuerzos Admisibles

• Notch toughness – ensayo de sharpy • Procedimientos de soldadura y consumibles

• Esfuerzos originados por cambios de temperatura • Detalles

de

accesorios

temporales

procedimientos.

• Ensayos no Destructivos END.

y

permanentes

y

API - 650 Materiales de Construcción

Grupos de Materiales

API - 650 Materiales de Construcción Si el espesor de la plancha utilizada tiene una diferencia de 0,25 mm (0.01pulg) del espesor calculado ó el mínimo permisible es aceptable. Las planchas deben ser elaboradas por hornos eléctricos, OPEN-HERTH o BASIC OXYGEN PROCESS.

Las panchas están limitadas a un máximo espesor de 45mm (1.75”) a

menos que se especifique otra cosa en este Standard, las planchas utilizadas

para insertos o bridas pueden ser mayores

espesor.

que

45mm

(1.75”)

de

API - 650 Materiales de Construcción

Láminas

Especificaciones ASTM. a. ASTM A 36M/A 36.

b. ASTM A 131M/A 131 grados A, B, CS y EH36. c. ASTM A 283M/A 283 grado C.

d. ASTM A 285M/A 285 grado C. e. ASTM A 516M grados 380, 415, 450, 485/A 516 grados 55, 60, 65 y 70.

f. ASTM A 537M/A 537 clases 1 y 2. g. ASTM A 570M/A 570 grados 33/A 516 grados 58, 65 y 70. h. ASTM A 633M/A 633 grados C y D. i. ASTM A 662M/A 662 grados B y C. j. ASTM A 678/A 678 grados A y B. k. ASTM A 737M/A 737 grado B. l. ASTM A 841M/A 841 grado A clase 1 y grado B clase 2.

API - 650 Materiales de Construcción

Láminas

API - 650 Materiales de Construcción También hay que considerar los perfiles estructurales, bridas, bocas de entrada, bocas de limpieza, electrodos, y otros.

API - 650 Materiales de Construcción Perfiles estructurales El acero estructural deberá estar de acuerdo con uno de los siguientes: a. ASTM A 36M/A 36.

b. ASTM A 131M/A 131. c. ASTM A 992M/A 992. d. Aceros estructurales listados en AISC Specification for Structural

Steel Buildings, Allowable Stress Design. e. CSA G40.21 en grados 260W/(38W), 300W(44W) y 350W/(50W) y

260W/T(38WT), 300WT(44WT) y 350WT/(50WT). f. ISO 630 grado E 275 calidades B, C y D.

g. Estándares nacionales reconocidos.

API - 650 Materiales de Construcción Tuberías y accesorios de tubería: a.

API 5L, grados A, B y X42.

b.

ASTM A 53, grados A y B.

c.

ASTM A 106, grados A y B.

d.

ASTM A 234M/A 234, grado WPB.

e.

ASTM A 333M/A 333, grados 1 y 6.

f.

ASTM A 334M/A 334, grados 1 y 6.

g.

ASTM A 420M/A 420, grado WPL6.

h.

ASTM A 524, grados I y II.

i.

ASTM A 671.

API - 650 Materiales de Construcción Las siguientes especificaciones son aceptables para forjas: a. ASTM A 105M/A 105. b. ASTM A 181M/A 181. c. ASTM A 350M/A 350, grados LF1 y LF2.

API - 650 Materiales de Construcción • Deben tener buena soldabilidad. •

Electrodos de bajo hidrógeno compatibles con la composición química y resistencia del material base.

• El acero utilizado es completamente calmado de grano fino. •

Se debe utilizar acero con un contenido máximo de manganeso Mg