API 650 EN ESPANOL pdf

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THE STANDARD

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2 005

CÓDIGO API 650 Y 653: Diseño, Montaje y Construcción de Tanques Soldados de acero Bogotá, D.C- Colombia Noviembre 19 al 21de2007

Instructor: Ing. Jorge Restrepo Organiza

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ELITE TRAINING www .hidrocarburos.com .co Bogotá D.C Colombia Tels . (571)6122262 - 5223181 -6120962 [email protected]

DISEÑO Y CONSTRUCC ION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

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Códígo API

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DISEÑO Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

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CODIGO API 650 TANQUES DE ACERO SOLDADOS PARA ALMACENAMIENTO DE PETROLEO 1O Edición de noviembre de 1998 - Addendum 4 de diciembre de 2005 (WELDED STEEL STORAGE TANKS)

INTRODUCCION.

Para tanques de almacenamiento a presiones atmosféricas o bajas presiones y de tamaños re lat ivamente grandes se utilizan las reglas de construcción y diseño de uno de los siguientes códigos: API API API API API

128. 12D. 12F. 650. 620.

Tanques Tanques Tanques Ta nques Tanques

apernados para el almacenamiento de liquidas de producción desde 500 hasta 1O 000 barriles, soldados en campo. desde 90 hasta 750 barriles, soldados en planta. atmosféricos y con presiones de gas internas de hasta 2.5 psi. con presiones de gas internas de hasta 15 psi. ,,.,¡ .. ,..,)

Estos tanques también son conocidos como Tanques de almacenamiento sobre la superficie (Aboveground storage tank - AST). NOTAS ESPECIALES DEL CODIGO API 650. Los códigos API son establecidos siempre para tratar problemas de naturaleza general. En general estos códigos son revisados y modificados, reafirmados o eliminados al menos cada 5 años.

Los estándares API son publicados para facilitar una amplia aplicación de buenas prácticas comprobadas de ingeniería y operación. Estos estándares no tienen la intención de obviar la necesidad de la aplicación de los criterios de la buena ingeniería. PREAMBULO DEL CODIGO API 650. El código API 650 está basado en el conocimiento y la experiencia acumulado de fabricantes y usuarios de tanques de almacenamiento de petróleo soldados, de varios tamaños y capacidades, con una presión manométrica interna que no exceda de 2.5 psi. \

La intención del código es servir como una especificación de compra para tanques en la industria petrolera.

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código API

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El comprador o usuario deberá especificar ciertos requisitos básicos para la compra y podrá modificar, eliminar o ampliar los requerimientos del cótligo, pero no podrá exigir certificación de que se cumplieron los requisitos del código , a menos que se hayan cumplido los requisitos mínimos o que no se hayan excedido sus limitaciones. Las reglas de diseño establecidas en el código son requerimientos mínimos.

Se pueden especificar reglas más restrictivas por el cliente o ser dadas por el fabricante, cuando han sido acordadas previamente entre el comprador y el fabricante . El código no aprueba, recomienda o respalda ningún diseño en específico y tampoco limita el método de diseño o fabricación. Las ediciones, adendas o revisiones al código se pueden utilizar desde la fecha de publicación mostrada en la carátula de las mismas, pero serán obligatorios seis (6) meses después de esta misma fecha de publicación. Durante este período de seis meses, el comprador deberá especificar cual será la edición addenda o revisión aplicable para el contrato . CONTENIDO DEL CÓDIGO API 650. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

ALCANCE. MATERIALES. DISEÑO. FABRICACION. MONTAJE Y ENSAMBLE. METODOS DE INSPECCION DE LAS JUNTAS. CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Y DE SOLDADORES. MARCADO FINAL. APENDICES.


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ALCANCE DEL CODIGO.

1.1 GENERALIDADES. 1.1.1 Este estándar 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 (no deben exceder el peso de las láminas del techo) , pero se permiten presiones internas más altas cuando se cumplen requerimientos adicionales. Este estándar aplica para tanques en los cuales la totalidad del fondo del tanque está soportado uniformemente y para tanques en servicio no refrigerado que tienen una temperatura máxima de diseño de 90 ºC (200 ºF) o menos. ( ""'"'"" f}f"'}..., •• t>-t ) 1. 1.2 Está diseñado para construir tanques con seguridad adecuada y costos razonables para almacenamiento de petróleo y sus derivados y otros productos líquidos comúnmente usados y almacenados por la industria petrolera. El código no establece tamaños específicos de tanques y por el contrario se puede escoger cualquier tamaño que sea necesario. Su intención es ayudar a los clientes y a los fabricantes a comprar, fabricar y montar los tanques y no pretende prohibir la compra o fabricación de tanques que cumplan con otras especificaciones . Nota: una marca M al comienzo de un parágrafo indica que se requiere la definición de una acción o decisión expresa por parte del cliente. 1.1.3 El código trae requeriminetos en dos sistemas alternativos de unidades (sistema común de unidades de Estados Unidos (US customary) y sistema internacional de medidas (SI sistema métrico)). Los requerimientos son similares pero no idénticos. Estas diferencias menores son debidas a aspectos tales como el redondeo numérico y el suministro de materiales. 1.1.4 Los apéndices dan un número de opciones de diseño que requieren decisiones del Comprador, requerimientos estándar e información que suplementa la norma básica. Los apéndices se vuelven requerimientos obligatorios solamente cuando el Cliente o el Comprador especifiquen una opción cubierta por uno ellos . El código tiene también 21 apéndices que cubren diferentes aspectos del diseño y construcción de los tanques que requieren decisiones del comprador, requerimientos estándar e información que suplementa la norma básica.Los apéndices se vuelven requerimientos obligatorios solamente cuando el Cliente o el Comprador especifiquen una opción cubierta por uno ellos . 1.1.5 APENDICE A- BASES DE DISEÑO OPCIONAL PARA TANQUES PEQUEÑOS. Este apéndice tiene requerimientos para tanques montados en campo , de capacidades relativamente pequeñas (hasta aproximadamente 100.000 barriles), en los cuales los componentes sometidos a esfuerzos tienen un espesor nominal máximo de 12.5 mm (Yi in) incluyendo la tolerancia de corrosión.



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Este apéndice es aplicable a cualquier material de la sección 2 del código, aunque los esfuerzos máximos permisible allí dados no dan ninguna ventaja a los aceros de altas resistencias. El apéndice da solamente los requerimientos que difieren de la norma básica en el código. Cuando no se establecen diferentes requerimientos en el apéndice, se deben seguir las normas básicas . Los tamaños , capacidades y espesores de las láminas del cuerpo están listados en las tablas A-1 a A-4, para diseño de acuerdo con el parágrafo A.4 (eficiencia de la junta = 0.85; gravedad específica = 1.0; y tolerancia de corrosión O). El máximo esfuerzo de tensión usado, antes de aplicar el factor de eficiencia de la junta es 145 MPa (21 .000 psi).

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1.1.6 APENDICE 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. 1.1.7 APENDICE C - TECHOS FLOTANTE EXTERNOS. Este apéndice tiene requerimientos mínimos que aplican a los techos tipo plato (pan-type), los de tipo pontón (pontoon-type) y los de tipo pontón de doble cubierta (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. 1.1.8 APENDICE D - CONSULTAS TECNICAS. Este apéndice da las indicaciones para hacer consultas técnicas a los comités encargados de la elaboración del código e incluye algunas respuesta seleccionadas a solicitudes de interpretación del código. La lista completa de las interpretaciones disponibles se puede encontrar en la página web de API (www.api. org) en la sección "Committees/Standards). 1.1.9 APENDICE E - DISEÑO SISMICO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO. Este apéndice contiene requerimientos mínimos para el diseño de tanques de almacenamiento sujetos a cargas de sismo. Estos requerim ientos representan la práctica aceptada para aplicación en tanques de fondo plano soldados soportados sobre el suelo. La aplicación de estas estipulaciones como han sido escritas se ha considerado que cumplen con la intención y los requerimientos de ASCE 7. 1.1.10 APENDICE F - DISEÑO DE TANQUES PARA PRESIONES INTERNAS PEQUEÑAS. Este apéndice permite el ~ ncremento de la presión interna en tanques de techo fijo hasta la máxima permitida, cuando se cumplen los requerimientos adicionales allí establecidos. Este apéndice aplica para tanques no-refrigerados. La máxima presión interna de diseño pemitida por este apéndice es de 18 kPa (2.5 psi). ' 1.1.11 APENDICE G - TECHOS DE TIPO DOMO DE ALUMINIO ESTRUCTURALMENTE SOPORTADOS. www.hidrocarburos.com.co

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Este apéndice establece los criterios mínimos para el diseño, fabricación y montaje de este tipo de techos. Un techo tipo domo de aluminio es una estructura triangular completa en el espacio en la que las vigas (struts) están unidas en puntos cuyo arreglo caen en la superficie de una esfera. El techo está unido y soportado al tanque en puntos de montaje igualmente espaciados en el perímetro del tanque.

1.1.12 APENDICE H - TECHOS FLOTANTES INTERNOS. Este apéndice da los requerimientos mínimos que aplican a tanques con techos flotantes internos y techos fijos en la parte superior del tanque. 1.1.13 APENDICE 1 - DETECCION FUGAS POR DEBAJO DEL TANQUE Y PROTECCION DEL SUELO. Este apéndice da detalles de construcción aceptables para la detección de fugas a través del fondo de los tanques sobre la superficie y también da guías para tanques soportados en rejillas. 1.1.14 APENDICE J - TANQUES DE ALMACENAMIENTO ENSAMBLADOS EN PLANTA. 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 excedr de 6 m (20 ft) de diámetro. 1.1.15 APENDICE K - EJEMPLOS DE APLICACION DEL METODO DE DISEÑO DE PUNTO VARIABLE PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LAS LAMINAS DEL CUERPO. Desarrolla un ejemplo completo de como diseñar el cuerpo de un tanque con este método de cálculo de los espesores. 1.1.16 APENDICE L- HOJAS DE DATOS (DATA SHEETS) PARA TANQUES CODIGO API 650. Este apéndice da las hojas de datos que deben ser usadas por el Comprador cuando ordena y por el Fabricante cuando cotiza la construcción de un tanque de almacenamiento. 1.1.17 APENDICE M - REQUERIMIENTOS PARA TANQUES QUE OPERAN A TEMPERATURAS ELEVADAS. Este apéndice especifica los requerimientos adicionales para tanques con una tem peratura máxima de operación que excede de 90 ºC (200 ºF). 1.1 .8 APENDICE N - USO DE NUEVOS MATERIALES QUE NO ES TAN IDENTIFICADOS. Este apéndice da las indicaciones necesarias para el uso de láminas o chapas nuevas o no usadas y de tubos con o sin costura que no están completamente identificados cumpliendo con una de las especificaciones permitidas por el código. \

1.1. 19 APENDICE O - RECOMENDADIONES PARA CONEXIONES POR DEBAJO DEL FONDO. Este apéndice contiene recomendaciones para se usadas en el diseño y construcción de estas www.hidrocarburos.com.co

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Código API

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conexiones en el tanque. Se deberá hacer referencia al apéndice B para las consideraciones que involucran la fundación civil y el suelo. 1.1.20 APENDICE P - CARGAS EXTERNAS PERMISIBLES EN CONEXIONES DEL CUERPO DEL TANQUE. Este apéndice presenta dos procedimientos diferentes para tratar con las cargas en el cuerpo de los tanques. La sección P.2 establece las cargas límites y la sección P.3 está basada en los esfuerzos permisibles. 1.1 .21 APENDICE R - COMBINACION DE CARGAS. Describe la manera como se combinan las cargas para las diferentes condiciones de operación de los tanques. 1.1.22 APENDICE S - TANQUES DE ALMACENAMIENTO EN ACERO INOXIDABLE. Este apéndice cubre los requerim ientos de materiales, diseño, fabricación y prueba de tanquesde 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. El apéndice no cubre láminas ciad de acero inoxidable ni construcción con recubrimiento con platinas. 1.1.23 APENDICE T - RESUMEN DE LOS REQUERIMIENTOS DE ENSAYOS NODESTRUCTIVOS (NDT). 1.1.24 APENDICE U - INSPECCION ULTRASONICA EN LUGAR DE RADIOGRAFIA. Este apéndice da las reglas detalladas para el uso del método de inspección por ultrasonido (UT) para la inspección de las juntas en los tanques, según es permitido en el parágrafo 5.3.2.1. Esta alternativa está limitada a juntas en las que el espesor de la parte más delgada de los dos miembros unidos es mayor o igual a 1O mm (3/8 in) . 1.1.25 APENDICE V - DISEÑO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO PARA PRESIONES EXTERNAS. En este apéndice se dan los requerimientos mínimos que pueden ser especificados para tanques que están diseñados para operar con presiones externas (vacío) como condición normal de operación. Se deberá usar para tanques para los que la presión externa normal de operación sea mayor de 0.25 kPa (0.036 psi) pero que no exceda de 6.9 kPa (1.0 psi) . 1.2 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 .

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1.3 CUMPLIMIENTO. El fabricante es et responsable del cumplimiento de todos los requerimientos del código. La inspección por el Inspector del Comprador no te quitan al fabricante la obligación de suministrar et control de calidad y la inspección necesarias para garantizar tal cumplimiento . 1.4 ESTANDARES REFERENCIADOS. Los estándares, códigos , especificaciones y publicaciones citados en el código API 650, se deben utilizar en su última edición publicada a menos que se indique otra cosa en el código. La siguiente es una lista de los principales códigos y estándares referenciados: API Spec 5L Especificación para tubería de líneas. STD 620 Diseño y construcción de tanques grandes, soldados, de baja presión. RP 651 Protección Catódica. RP 652 Recubrimientos de tos fondos de tanques. Std 2000 Venteo de tanques de almacenamiento atmosféricos y de baja presión (Norefrigerados y refrigerados. \•...\..,\~ 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. 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 - ASO. AISI T-192 Series de datos de ingeniería de láminas de acero - Información útil - Diseño de estructuras en lámina, volúmenes 1y 11. ASCE Std 7 Cargas mínimas de diseño para edificios y otras estructuras.


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ASME 81 .20.1 Roscas en tuberías, propósito general (pulgadas). B16.1 Bridas y accesorios bridados de tuberías, en fundición de hierro . B16.5 Brid as y accesorios bridados de tuberías. B16.47 Bridas de acero de gran diámetro: 26 NPS hasta 60 NPS. B96.1 Tanques de almacenamiento soldados en aleación de aluminio. Código de calderas y recipientes a presión . SECCION V Ensayos no destructivos. SECCION VII I división 1 Recipientes a presión . SECCION IX Calificación de soldaduras y "brazing". ASNT CP-189 Estándar para la calificación y certificación de personal de ensayos no-destructivos . SNT- TC-1A Calificación y certificación de personal de ensayos no-destructivos. ASTM Especificaciones de materiales y pruebas y ensayos de materiales. AWS AS.1 Especificación de electrodos revestidos de acero al carbono para soldadura de arco . A5.5 Especificación de electrodos revestidos de acero de baj a aleación para soldadura de arco . 01 .2 Código de estructuras soldadas - Aluminio . CSA G40.21 Aceros de calidad estructu ral. ISO 630 Aceros estructurales . NFPA 11 Estándar para espuma de baja expansión . 30 Código de líquidos inflamables y combustibles. U.S. Federal especifications Dos estándares para materiales elastoméricos , de caucho y silicona. WRC Boletín 297 Esfuerzos localizados en cuerpos cilíndricos debidos a cargas externas Suplemento al boletín WRC No. 107.

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Código AP1

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MATERIALES .

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2. 1 Generalidades. 2. 1.1 Se deben utilizar los materiales listados en la sección 2 de materiales, sujetos a las modificaciones y limitaciones indicadas en el código API 650. Se pueden utilizar materiales producidos de acuerdo con especificaciones no listadas si se certifica que el material cumple con todos los requisitos de una especificación aceptada y su uso es aprobado por el Comprador.

• • •

• •

•

2.1.2 Se pueden utilizar materiales que no estén listados o que no estén completamente identificados, siempre y cuando los materiales pasen todas las pruebas establecidas en el apéndice N.

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2.2 Láminas .

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2.2 .1 Generalidades

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2.2.1.1 Excepto como se permite en 2.1, las láminas deberán estar conformes con una de las especificaciones listadas en 2.2.2 hasta 2.2.5, sujetas a las modificaciones y limitaciones de este estándar.

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•

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2.2.1.2 Se pueden pedir las láminas para cuerpo, techo y fondo sobre la base de espesores en el borde o sobre la base de peso por unidad de área en kg/m 2 o lb/ft 2, como se especifica en 2.2.1.2.1 hasta 2.2.1.2.3 .

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2.2.1.2.1 El espesor ordenado no debe ser menor que el espesor calculado o el espesor mínimo permitido . 2.2.1.2.2 El peso ordenado debe ser suficientemente grande para dar un espesor que no debe ser menor que el espesor calculado o el espesor mínimo permitido.

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2.2.1.2.3 En cualquiera de los dos casos, el espesor real medido no puede estar más de 0.25 mm (0.01 in)1por debajo del espesor calculado o el espesor mínimo permitido . ------l

2.2.1.3 Todas las láminas deberán ser fabricadas por los procesos de "open-hearth", horno eléctrico u oxígeno básico. Aceros producidos por el proceso de control termo-mecánico (TMCP) pueden ser usados si cumplen con los requerimientos establecidos en este parágrafo .

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2.2.1.4 El espesor máximo de lámina es de 45 mm (1.75 in) a menos que un espesor menor sea establecido en este estándar o en la especificación de lámina. Las láminas usadas como . insertos o bridas pueden ser más gruesas que 45 mm (1.75 in). Láminas más gruesas de 40 mm (1 .5 in) deberán ser normalizadas o templadas y revenidas (quench tempered), calmadas (killed), fabricadas con práctica de grano fino y con pruebas de impacto. \


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2.2.2 Especificaciones ASTM . Láminas que están conforme con las especificaciones listadas en este parágrafo son aceptables siempre y cuando que estén dentro de las limitaciones alli establecidas. Las siguientes especificaciones están listadas:

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a. ASTM A 36/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 573M/A 573 grados 450, 485/A 516 grados 58, 65 y 70. h. ASTM A 633M/A 633 grados C y D. i. ASTM A 662M/A 662 grados By C. j . ASTM A 678/A 678 grados A y B. k. ASTM A 737M/A 737 grado B. l. ASTM A 841 M/A 841 grado A clase 1 y grado B clase 2.

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2.2.3 Especificaciones CSA Láminas de especificaciones de la Canadian Estándar Association suministradas de acuerdo con las especificaciones CSA G40.21 en grados 260W/(38W), 300W(44W) y 350W/(50W) son aceptables dentro de las limitaciones establecidas en este parágrafo.

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2.2.4 Especificaciones ISO Láminas de especificaciones de la ISO suministradas de acuerdo con ISO 630 en grados E 275 y E 355 son aceptables dentro de las limitaciones establecidas en este parágrafo.

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2.2.5 Estándares Nacionales Láminas producidas y probadas de acuerdo con los requerimientos de un estándar nacional reconocido y dentro de las limitaciones mecánicas y químicas de uno de los grados listados en la Tabla 2-2, son aceptables cuando es aprobado por el comprador. Los requerimientos de este grupo no son aplicables a las especificaciones ASTM, CSA e ISO listadas en 2.2.2, 2.2.3 y 2.2.4. Para los propósitos del estándar API 650, un estándar nacional es un estándar que ha sido sancionado por el gobierno de un país del cual el estándar es originario. 2.2.6 Requerimientos generales para el despacho El material deberá ser suministrado conforme a los requerimientos aplicables de la especificación listada pero no esta restringido con respecto a la localización del lugar de fabricación . Se deben cumplir los demás requerimientos establecidos en este parágrafo. 2.2.7 Tratamiento térmico de las láminas. Cuando se requiera tratamiento térmico de las láminas, se deben cumplir los requerimientos establecidos en este parágrafo. 2.2.8 Pruebas de Impacto de las láminas. www.hidrocarburos.com.co


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2.2.8.1 Cuando es requerido por el comprador o por los requisitos de esta sección del código se debe sacar un juego de probetas de impacto de las láminas después del tratamiento térmico (si ha sido tratada) y estas deben cumplir con los valores de energía absorbida especificados. 2.2.8.2 Cuando es necesario preparar probetas de prueba de probetas separadas o cuando las láminas son suministradas por el fabricante de las mismas en una condición de láminado en caliente con un tratamiento térmico sub-siguiente por el fabricante, el procedimiento deberá estar conforme con ASTM A 20. 2.2.8.3 La prueba consiste de tres probetas tomadas del material a ser ensayado. El valor promedio de la energia absorbida de las tres probetas (con no más de uno de los valores de las tres probetas por debajo de este valor) deberá cumplir con el valor mínimo especificado. Si más de uno de los valores está por debajo del valor mínimo especificado o si uno de ellos es menor de 2/3 de ese valor, se deberán probar tres probetas ad icionales y cada uno de ellas deberá dar un valor mayor o igual que el mínimo especificado. 2.2.8.4 El método a utilizar es el ensayo Charpy con entalla en V tipo A (ver ASTM A-370), con la entalla o ranura perpendicular a la superficie de la lámina a ser ensayada. La probeta a ensayar se lleva a la temperatura de prueba, se pone en la máquina sobre soportes y es golpeada con el péndulo en el lado opuesto de la ranura . 2.2.8.5 Para una lámina cuyo espesor es insuficiente para permitir la preparación de una probeta estándar de tamaño completo (1 O mm x 1O mm}, se deberán hacer las pruebas en la probeta sub-estándar más grande que se pueda preparar de la lámina. Las probetas subestándar deberán tener un ancho a lo largo de la entalla de al menos el 80% del espesor del material. 2.2.8.6 Los valores de energía de impacto obtenidos de las probetas sub-estándar no deberán ser menores que valores que son proporcionales a los valores de energía requerida para una probeta estándar de tamaño completo del mismo material.

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2.2.8.7 Los aparatos de prueba, incluyendo la calibración de las máquinas de impacto, y las variaciones permisibles de la temperatura de las probetas, deberán estar de acuero con ASTM 370 o un aparato de prueba equivalente de acuerdo con estánda res nacionales o estándares ISO . 2.2.9 Requerimientos de tenacidad 2.2.9.1 Los espesores y· temperaturas mínimas de diseño de todas las láminas del cuerpo, láminas de refuerzo del cuerpo, láminas insertadas del cuerpo, láminas del fondo soldadas al cuerpo, láminas usadas para entradas de hombre (man-hole} y para cuellos de conexiones, láminas usadas en bridas de conexiones del cuerpo, bridas ciegas y tapas de las entradas de hombre, deben estar de acuerdo con lo mostrado en la figura 2-1. La evaluación para impacto de bridas a partir de lámina, bridas ciegas y tapas de las entradas de hombre se hace con base en el "espesor que gobierna" como se define en el parágrafo 2.5.5.3 y en la figura 2-3 del www.hidrocarburos.com.co


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código. Adicionalmente, las láminas con espesores mayores de 40 mm (1.5 in) deberán ser de acero calmado (killed steel), fabricados con práctica de grano fino y tratados térmicamente por normalización, normalización y revenido (tempering) o temple y revenido (quenching and tempering) y cada lámina en condición tratada térmicamente deberá tener las pruebas de impacto de acuerdo con 2.2.10.2. 2.2.9.2 Las láminas con espesores menores o iguales a 40 mm (1.5 in) pueden ser utilizadas a temperaturas iguales o por encima de la indicada en la figura 2-1 para el grupo de material correspondiente, sin la necesidad de hacerles prueba de impacto. 2.2.9.3 La lámina usada para refuerzo de conexiones en el cuerpo y láminas de inserto deberán ser del mismo material que la lámina del cuerpo al cual están unidas o deberán ser de un material apropiado de los listados en la tabla 2-3 y la figura 2-1 . Excepto para los cuellos de las conexiones y de las entradas de hombre, el material deberá ser de una resistencia de fluencia y de tensión igual o mayor que la del material del cuerpo adyacente y deberá ser compatible con el mismo. 2.2.9.4 Los requerimientos en 2.2.9.3 aplican solamente para conexiones y entradas de hombre del cuerpo . Los materiales usados para conexiones y entradas de hombre del techo no requieren pruebas de impacto. 1 2.2.9.5 La temperatura mínima de diseño debe ser asumida como 8 ºC (15 ºF) por encima de la temperatura media más baja de un día de la localización donde estará el tanque. Mapas con las líneas isotérmicas que muestran estos valores para los diferentes países permiten la determinación de las temperaturas mínimas de diseño. Estas temperaturas no están relacionadas con las de tanques refrigerados (ver 1.1.1 ). 2.2.9.6 La máxima temperatura de diseño es definida como la temperatura más alta considerada en el diseño, igual o mayor que la temperatura de operación más alta esperada durante la vida de servicio del tanque. 2.2.1O Procedimiento de las pruebas de tenacidad 2.2.10.1 Cuando la tenacidad de los materiales deba ser determinada, esto deberá ser hecho por uno de los procedimientos descritos en 2.2.10.2 hasta 2.2.10.4, como es especificado en 2.2. 9. 2.2.10.2 Cada lámina en condición láminada o tratada térmicamente deberá ser probada al impacto de acuerdo con 2.2.8 a una temperatura igual o menor que la temperatura mínima de diseño del metal y deberá dar valores de impacto Charpy con entalla en V longitudinal (o transversal) que deberán cumplir con los requerimientos mínimos de la Tabla 2-4 (ver 2.2.8 para los valores mínimos de una probeta y para probetas sub-estándar. '

2.2.10.3 La lámina más gruesa de cada colada deberá ser probada al impacto de acuerdo con 2.2.8 y deberá cumplir con los requerimientos de impacto de 2.2.10.2 a la temperatura de diseño del metal. www.hidrocarburos.com.co


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c ódigo AP1

sso StTTING 1110

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S TANDA.lt.D JOOJ

2.2.10.4 El fabricante deberá enviar al comprador los datos de las pruebas de las láminas del material demostrando que con base en producciones pasadas de la misma acería, el material ha cumplido con la tenacidad requerida a la temperatura de diseño del metal. 2.3 Platinas Platinas para techos fijos o flotantes deberán estar de acuerdo con ASTM A 1O11 M/A 1O11 grado 33. Deberán ser hechas por los procesos de núcleo abierto (open-hearth) u oxígeno básico. Acero con contenido de cobre deberá ser si es especificado en la orden de compra. Las platinas podrán ser ordenadas con base en peso o espesor, a opción del fabricante del tanque . 2.4 Perfiles estructurales 2.4.1 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 Sleel 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 . Se deben cumplir los requerimientos adicionales establecidos en este parágrafo. 2.5 Tuberías y forjas. 2.5.1 A menos que sea especificado de otra manera en el estándar API 650 las tuberías y accesorios de tubería y forjas deberán estar de acuerdo con las especificaciones listadas en 2.5.1. 1 y 2.5.1.2 o con un estándar nacional equivalente a las especificaciones listadas. 2.5.1.1 Las siguientes especificaciones son aceptables para tuberías y accesorios de tubería : a. API SL, 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 1y11. i. ASTM A 671 (ver 2.5.3). 2.5.1.2 Las siguientes especificaciones son aceptables para forjas: a. ASTM A 105M/A 105. www.hidrocarburos.com.co

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Elit e Trai ning

código APt

sso S l TTI N ~

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b. ASTM A 181M/A 181 . c. ASTM A 350M/A 350, grados LF1 y LF2. Requerimientos adicionales se establecen en los parágrafos 2.5.2 a 2.5.4. 2.5.5 Excepto como está cubierto en 2.5.3, los requerimientos de impacto de las tuberías y forjas a ser usados como boquillas en el cuerpo y entradas de hombre deberán ser establecidos como está descrito en 2.5.5.1 hasta 2.5.5.4. 2.5.5.1 Materiales de tubería hechos de acuerdo con ASTM A 333M/A 333, A 334M/A 334, A 350M/A 350 y A 420 grado WPL6 pueden ser usados a una temperatura de diseño del metal no más baja que la temperatura de la prueba de impacto requerida por la especificación ASTM para el grado aplicable del material sin pruebas de impacto adicionales (ver 2.5.5.4). 2.5.5.2 Otros materiales de tubería y forjas deberán ser clasificados bajo el grupo de material mostrado en la figura 2-1, como sigue: a. Grupo llA - API 5L, grados A, 8 y X42 ; ASTM A 106, grados A y B; ASTM A 53, grados A y B; ASTM A 181M/A 181 ; ASTM A 105M/A 105; y ASTM A 234M/A 234, grado WPB. b. Grupo VIA - ASTM A 524, grados 1y11. Requerimientos adicionales se establecen en los parágrafos 2.5.5.5 y 2.5.5.4. 2.6 Bridas. 2.6.1 Pueden ser del tipo "hub", "slip-on" y con cuello para soldar ("welding neck") y deberán estar de acuerdo con los requerimientos de materiales de ASME 816.5 para bridas forjadas de acero al carbono. El material de lámina usado para hacer bridas de boquillas deben tener propiedades físicas iguales o mejores que aquellas requeridas por el estándar ASME 816.5. El material de bridas de boquillas del cuerpo deberá estar conforme con 2.2.9.1. 2.6.2 Para tuberías de tamaños nominales mayores de 24" NPS (nominal pipe size) se pueden usar bridas que estén de acuerdo con los requerimientos de ASME 816.47 serie B, sujeto a la aprobación del Comprador. Se debería tener atención particular para asegurar que las bridas para accesorios (appurtenances) son compatibles. 2.7 Tornillos. Deben estar de acuerdo con las especificaciones ASTM A-307, A-193M/A 193. A-325 puede ser usado para propósitos estructurales solamente. El comprador debería especificar en la orden cual formas de cabezas de los tornillos y tuercas son deseadas y si son deseadas dimensiones regulares o pesadas (regular or heavy). 2.8 Electrodos de soldadura. 2.8.1 Para la soldadura de materiales con una resistencia mínima de tensión menor de SQO MPa (80 ksi) soldados con proceso de electrodo revestido (SMAW) se deberán utilizar electrodos de acuerdo con las series de clasificación E-60 o E-70 (apropiados para las www.hidrocarb uros.com.co

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código API

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IHl srAN DAAO >OOJ

características de corriente eléctrica, la posición de la soldadura y otras condiciones del uso esperado) de la especificación AWS A5.1 y deberá estar de acuerdo con 5.2.1 .10 como sea aplicable .

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2.8.2 Para la soldadura de materiales con resistencias mínima de tensión de 550 hasta 585 MPa (80 hasta 85 ksi) soldados con proceso de electrodo revestido se deberán utilizar electrodos de acuerdo con la clasificación E-80XX-CX de la especificación AWS A5.5.

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www.hidrocarburos.com .co


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código AP1

sso lfTTING THE JT A NfJA•D

111•

3.

JOOJ

DISEÑO

3.1 Juntas. 3.1.1 Definiciones. Las definiciones en 3.1.1.1 hasta 3.1.1 .8 aplican al diseño de las juntas del tanque (ver 7.1 para definiciones que aplican a !soldadores y procedimientos de soldadura).

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3.1.1 .1 Junta de soldadura a tope doble: una junta entre dos partes adyacentes que están aproximadamente en el mismo plano, que es soldada por un solo lado solamente con el uso de una platina u otro material de respaldo adecuado. 3. 1.1 .2 Junta de soldadura a tope sencilla: una junta entre dos partes adyacentes que están aproximadamente en el mismo plano, que es soldada por ambos lados. 3.1.1.3 Junta de soldadura de traslape doble: una junta entre dos miembros traslapados , en la cual los bordes traslapados de ambos miembros están soldados con soldadura de filete . 3. 1.1.4 Junta de soldadura de traslape sencillo: una junta entre dos miembros traslapados, en la cual el borde traslapados de uno de los miembros está soldado con soldadura de filete. 3. 1.1.5 Soldadura a tope: una soldadura puesta en una ranura entre dos miembros adyacentes. Las ranuras pueden ser cuadradas , en forma de V (sencilla o doble) o en forma de U (sencilla o doble) o pueden ser de bisel simple o doble . 3.1.1.6 Soldadura de filete : una soldadura de sección transversal aproximadamente triangular que une dos superficies que están en ángulo recto , tal como en juntas traslapadas, juntas en T o juntas en esquina . 3.1.1.7 Soldadura de filete completo: un filete cuyo tamaño es igual al espesor de la parte más delgada a ser unida . 3. 1.1.8 Punto de soldadura de armado (tack weld): una soldadura hecha para mantener las partes de un ensamble con un alineamiento apropiado hasta que las soldaduras finales sean hechas . 3.1.2 Tamaño de las soldaduras . 3.1.2.1 El tamaño de una soldadura de ranura (biselada) deberá estar basado en la penetración de la junta (profundidad del bisel más profundidad de penetración en la raíz). No se debe considerar el tamaño del refuerzo de la soldadura a cada lado de la junta como parte de la soldadura en juntas de ranura . 3.1.2.2 El tamaño de una soldadura de filete de lados (legs) iguales deberá estar basado en la longitud del lado del triángulo recto isósceles más grande que se puede inscribir en la sección www.hidrocarbu ros.com.co


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código AP1

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transversal de la soldadura de filete. El tamaño de una soldadura de filete de lados desiguales, deberá estar basado en la longitud del lado del mayor triángulo recto que se puede inscribir en la sección transversal del filete . 3.1.3 Restricciones en las juntas . 3.1.3.1 Restricciones del tipo y tamaño de las juntas soldadas están dadas en 3.1 .3.2 hasta 3.1.3.5.

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3.1.3.2 Los puntos de armado (tack welds) no se deberánn considerar con ningún valor para la resistencia de la soldadura en la estructura terminada . 3.1.3.3 El tamaño mínimo de las soldaduras de filete deberá ser como sigue: • Para láminas de 5 mm (3/16 in) de espesor: la soldadura deberá ser un filete completo . ~\ • Para láminas mayores de 5 mm (3/1 6 in) de espesor: el espesor de la soldadura deberá ... 'l ¡~ ser no menor que un trercio del espesor de la parte más delgada en la junta y deberá ~ ~" ser al menos 5mm (3/16 in) .

'·

3.1.3.4 Juntas traslapadas soldadas sencillas, solamente se permiten en las láminas del fondo y del techo . 3.1.3.5 Juntas soldadas traslapadas sencillas deberán estar traslapadas al menos 5 veces el espesor nominal de la parte más delgada unida; sinembargo con juntas traslapadas soldadas por ambos lados, el traslape no necesita exceder de 50 mm (2 pulgadas) y con juntas traslapadas soldadas por un solo lado, el traslape no necesita exceder de 25 mm (1 pulgada) .

•

3.1.4 Símbolos de soldadura . En los planos de fabricación y construcción se deben utilizar los símbolos de soldadura de la AWS.

...

3.1.5 Juntas típicas .

-

3.1.5.1 Generalidades. Las juntas típicas de los tanques se muestran en las figuras 3-1 , 3-2, 3-3A, 3-38 y 3-3C del código. Se debe diseñar el tanque de manera que quede realmente vertica l.

-

3.1.5.2 Juntas verticales del cuerpo.

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-

;.._ a. Las soldaduras deben ser a tope con completa penetración y completa fusión , como las obtenidas por soldadura por ambos lados o por procedimientos de soldadura que produzcan la misma calidad de metal depositado por ambos lados de la junta.

f b.

Las juntas verticales en anillos adyacentes no deben quedar alineadas y deben tener un desfase mínimo de 5 veces el espesor de la lámina del anillo más grueso que se encuentra en la junta.


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DISEÑO Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO Código API 650 1110

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JOOJ

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Single-V btrt1 joint

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Singt~

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butt joint

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Double-V butt joint

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f

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Squar&-groove butt joint

Double·U butt joint

Note: See 3.1.S.2 fOf speafic requirements tor vertteal sne• jolnts

•i

Figure 3·1- Typical Vertical Shell Joints

• 3.1.5.3 Juntas horizontales del cuerpo .

•ii li li

a. Las soldaduras deben ser a tope con completa penetración y completa fusión, por soldadura por ambos lados o procedimientos de penetración total. Como alternativa , los ángulos superiores del cuerpo se pueden colocar con juntas traslapadas soldadas por ambos lados. b. Las juntas a tope horizontal~s deben tener un eje vertical común.

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Square~oove

but1 JOlf1I penetrabOn

i

~1110

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1 Note:

Single-bevel butt pnt

Double-bevet buttfOl"I

complete pcnetr ation

complete penetralion

See 3. 1.5 3 f0t spocific r~eq>ents IOt honzontaJ

shell pms.

Figure 3·2-Typical Horizontal Shell Joints

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Código AP1 s50 JtTtlll' THf STANllAIO 1 1•0

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3.1.5.4 Juntas traslapadas del fondo. Los bordes de las láminas deben ser razonablemente rectos y cortados a escuadra. Los traslapes triples deberán estar al menos a una distancia de 1 ft (300 mm) de cualquier otro, del cuerpo del tanque , de las juntas a tope del anillo y de la junta entre las láminas del anillo y del fondo. Las láminas requieren soldadura solamente por un lado, con un filete continuo en todas las juntas del fondo.

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Bouom bonom plale

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ROOF·PLA TE JOINT BOTTOM-TO-SHELL JOINT

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ROOF·TO-SHEU. JOINTS

S.ngte-welóod butl ;o;m wnh baClung Slrip

BOTTOM-PLATE JOtNTS

Notes

1. See 3 1.5 4 through 3.1.5.9 tor specific requlrcmems tor rool and bonom ,oonts. 2 llle allematrve rool-to-shelt joinl os sub¡ed IO ine hmilallOnS ot 3 1.59, "cm t.

ALTERNATIVE ROOF-TO-SHELL JOINT (SEE NOTE2)

Figure 3·3A- Typical Aoof and Bottom Joints

Si no se usa anillo de fondo, las láminas del mismo debajo del anillo inferior del cuerpo se deben armar como se muestra en la figura 3-38. r-

.Snell 01a1e

'

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Rgure 3-3B-Method tor Preparing Lap-Welded Bottom Plates UnderTank Shell (See 3.1.5.4)



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Código AP1

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3.1.5.5 Juntas a tope del fondo. Cuantjo se usan deben tener el bisel cuadrado o en Ve. Los detalles son los mismos que los usados para las juntas verticales. Se puede usar una platina de respaldo de al menos 3 mm (1/8 in) de espesor y si tiene bisel cuadrado la luz de la raíz debe ser de mínimo 6 mm (X in).

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-.. -.. -..

Las juntas de unión de tres láminas deberán estar al menos a una distancia de 1 ft (300 mm) de cualquiera otra y del cuerpo del tanque.

-

3.1.5.7 Soldaduras de filete de la junta cuerpo-fondo.

-

a. Para láminas del fondo y del anillo del fondo con espesores nominales de hasta 1/2" (12. 5 mm), la unión entre el borde del anillo inferior del cuerpo y la lámina del fondo debe ser un filete de soldadura continuo a cada lado de la lámina del cuerpo. Los filetes para materiales del cuerpo de los grupos IV, IVA, V y VI se deben hacer con dos pases como mínimo.

"!!!

-

3.1.5.6 Juntas del anillo del fondo. Deben tener juntas radiales a tope y deben tener completa penetración y completa fusión. Si se usa una platina de respaldo esta debe ser de material soldable compatible con el material del anillo

El tamaño de cada filete de soldadura no tiene que ser mayor de 1/2" y no debe ser menor que el espesor nominal de la lámina más delgada (cuerpo o fondo) o que los espesores mostrados en la tabla :

l ii

-

-

Tamaño mínimo del filete de soldadura

Espesor nominal de la lámina del cuerpo (mm) 5

(in) 0.1875

(mm)

(in)

5

3/16

> 5 hasta 20

> 0.1875 hasta 0.75

6

1/4

liii

> 20 hasta 32

> 0.75

8

5/16

-

> 32 hasta 45

> 1.25 hasta 1.75

10

3/8

--

-

hasta 1.25

b. Para láminas del anillo de fondo con un espesor mayor de 1/2" la soldadura se debe dimensionar de modo que los filetes a ambos lados o la soldadura de bisel y filetes sean de un tamaño igual al espesor del anillo (ver Figura 3-3C), pero no debe exceder el espesor nominal de las láminas del cuerpo .

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código AP1

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A A a Bfor up to25 mm (1 in.) annular J - " ; ; - i t - -plat•

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•

-

A:. 13mm ('lz n) maximum 6 mm ('/• 111.) minlmum

Annular bottom plato

A+ Bmnimum

•

Notes: 1.

2.

•

•

3.

A = F~lal wekl SiZe lmlled to 13 mm (1/2 in.) rnMnun. A + B • Thimer of shel oc atnJlar botlDm plate lhiOcness. Gr()()YQ ~ B may exceed fillet size A orily when amular plate IS thid
Figure 3-3C-Detail of Double Fillet-Groove Weld for Annular Bottom Plates With a Nominal Thicl
• •

• •

•

3.1.5.8 Juntas de la viga contra viento (wind girder). a. Se deberán usar soldaduras a tope de completa penetración para la unión de las secciones del anillo. b. Se deberá usar soldadura continua para todas las juntas horizontales del lado superior y para todas las juntas verticales. Si es especificado por el Comprador, se debe hacer soldadura de sello por el lado inferior del anillo .

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3.1.5.9 Juntas de techo y ángulo superior de cuerpo . a. Las láminas de techo se deberán soldar por el lado superior como mínimo, con filetes continuos en todas las juntas de las láminas. También se permiten soldaduras a tope . b. Las láminas de techo se deberán unir al ángulo superior del tanque con filete continuo en el lado superior solamente , como está especificado en 3.10.2.5. c. Las secciones del ángulo superior para techos auto-soportados deberán ser unidas con soldaduras a tope con completa penetración y fusión . d. A opción del fabricante, para techos auto-soportados del tipo cono , domo o sombrilla , los bordes de las láminas del techo pueden ser pestañadas horizontalmente para que se ajusten planas contra el ángulo superior para mejorar las condiciones de soldadura. e. Excepto como está especificado para tanques abiertos en 3.9, para techos autosoportados en 3.10.5 y 3.10.6 y para tanques con el detalle de junta pestañada techo-cuerpo desertice en f a continuación, los cuerpos de los tanques deberán tener ángulos superiores con tamaño mínimo que no deberá ser menor que los siguientes tamaños : • 51 x 51 x 4 .8 mm (2 x 2 x 3/16 in) para tanques hasta 11 m (35 ft) de diámetro. • 51 x 51 x 6.4 mm (2 x 2 x X in) para tanques mayores de 11 m (35 ft) y hasta 18 (60 ft) de diámetro . + 76 x 76 x 9.5 mm (3 x 3 x 3/8 in) para tanques mayores de 18 m 60 ft) de diámetro .

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3.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO. 3.2.1 Cargas. Se deben considerar todas las cargas que actúan en el tanque, de acuerdo con lo establecido en el código en el parágrafo 3.2.1 . Las cargas están definidas como sigue:

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-

código AP1

a. Carga muerta (OL): el peso del tanque o del componente del tanque, incluyendo cualquier tolerancia de corrosión a menos que se considere otra cosa . b. Peso del líquido almacenado (F): la carga debida al llenado del tanque hasta el nivel de diseño del líquido (H) (ver 3.6.3.2) con líquid con una una gravedad específica de diseño especificada por el comprador. c. Prueba hidrostática (H,): la carga debida al llenado del tanque con agua (tiene una gravedad específica de 1.0) hasta el nivel de diseño del líquido (H). d. Carga viva mínima del techo (L,): 1.0 kPa (20 lb/ft2 ) en el área horizontal proyectada del techo. e. Nieve (S): la nieve en el suelo deberá ser determinada de ASCE-7 figura 7-1 o table 7-1, a menos que que sea especificada de otra manera por el comprador. ,... f. Viento (VV): la velocidad de diseño del viento (V) deberá ser 190 km/hr (120 mph), la ráfaga de velocidad de diseño del viento de 3 segundos determinada de ASCE-7 figura 6-1 , a menos 'J que que sea especificada de otra manera por el comprador. La presión de diseño del viento deberá ser 0.86 kPa [V/190) 2 , [(18 lbf/ft 2)(V/120) 2 ) en las área verticales proyectadas de las superficies cilíndricas y 1.44 kPa [V/190) 2 , [(30 lbf/ft2)(V/120) 2) de empuje hacia arriba (ver ~ item 2) en las áreas horizontales proyectadas de las superficies cónicas o de doble curvatura. donde V es la ráfaga de velocidad del viento de 3 segundos. Se deben considerar los items 1 a 4 que se describen en este parágrafo. g . Presión interna (P;) : no deberá exceder 18 kPa (2.5 lbf/in 2) . h. Presión de prueba (P1): como es requerido en F.4.4 o F.7.6 . i. Presión externa (Pe): no deberá ser menor que 0.25 kPa (1 in de agua) y no deberá exceder de 6,9 kPa (1 .01 lbf/in 2) . j. Sismo (E): las cargas sísmica determinadas de acuerdo con el apéndice E.

-

3.2.2 Factores de diseño. El comprador deberá establecer la temperatura de diseño del metal (basada en la temperatura ambiente), la gravedad específica de diseño, la tolerancia de corrosión (si hay alguna) y la máxima temperatura de diseño. 3.2.4 Cargas externas . También deberá establecer el Comprador la magnitud y dirección de las cargas externas y las restricciones , si hay alguna, para las que se debe diseñar el cuerpo o las conexiones . 3 .2.4. Medidas de protección. El Comprador debe tener especial cuidado y consideración con la fundación civil, las tolerancias de corrosión , las pruebas de dureza y cualquier otra medida de protección que sea necesaria .


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3.2.5 Presiones externas. En el apéndice V se muestran requerimientos para el diseño de tanques que están sujetos a vacío parcial interno mayor de 1 in de agua (0.25 kPa) . Los tanques que cumplen con todos los requisitos del código se pueden someter a un vacío parcial de 1 in de agua (0.25 kPa). 3.2.6 Capacidad del tanque. 3.2.6.1 El Comprador debe especificar la max1ma capacidad del tanque y el nivel de la protección para el sobre-llenado del mismo (o el volumen). Ver práctica recomendad API 2350. 3.2.6.2 La máxima capacidad es el volumen de producto en un tanque que está lleno hasta el nivel de diseño del líquido. Ver apéndice L . 3.6.2.3 La capacidad neta de trabajo es el volumen de producto disponible bajo las condiciones normales de operación. Esta capacidad es igual a la máxima capacidad, menos el volumen mínimo de operación que permanece en el tanque, menos el nivel de la protección para el sobre-llenado del tanque (o el volumen) 3.3 Consideraciones especiales. 3.3.1 Fundación civil . La selección de la localización del tanque y el diseño y construcción de la fundación civil deben tener una consideración cuidadosa, como se sugiere en el apéndice B, para garantizar un soporte adecuado para el tanque . La adecuada fundación civil es responsabilidad del cliente . 3.3.2 Tolerancia de corrosión. Es responsabilidad del cliente determinar el sobre-espesor requerido para la tolerancia a la corrosión . 3.3.3 Condiciones de servicio. Es responsabilidad del cliente determinar si las condiciones de servicio incluyen la presencia de sulfuro de hidrógeno u otra condición que pueda ocasionar grietas inducidas por hidrógeno. 3.3.4 Dureza de las soldaduras. Cuando sea especificado por el cliente para materiales IV, IVA, V o VI la dureza de las soldaduras se debe evaluar por uno de los dos métodos establecidos en el parágrafo 3.3.4. 3.4 LAMINAS DEL FONDO 3.4.1 Todas las láminas del fondo deberán tener un espesor nominal mínimo de 6mm ('X in) [70 kPa (10.2 lb/ft2)] sin incluir ninguna tolerancia de corrosión especificada. A menos que se acuerde otra cosa con el Comprador, todas las láminas rectangulares y del borde del fondo ("sketch plates", aquellas láminas del fondo en las cuales descansa el cuerpo y que tienen un extremo rectangular) deben tener un ancho mínimo de 1800 mm (72 in o 6 ft). www.hidrocarburos.com.co


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c ódigo AP1

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3.4.2 Se deben ordenar láminas de fondo de tamaño suficiente para que cuando sean refiladas quede una proyección de al menos 50 mm (2 in) hacia afuera del borde exterior de la soldadura de unión del cuerpo al fondo o lo requerido por 3.1.5.7.e, lo que sea mayor. 3.4.3 Las láminas del fondo deberán ser soldadas de acuerdo con 3.1.5.4 o 3.1.5.5 .

• 3.5 PLATINA ANULAR DEL FONDO.

•

•

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• •

•

•

•

3.5.1 Cuando el an illo inferior del cuerpo se haya diseñado usando los esfuerzos admisibles de los materiales en los grupos IV, IVA, V o VI , se debe usar una platina anular en el fondo unida con soldadura a tope. Cuando el anillo inferior del cuerpo es de materiales de los grupos IV, IVA, V o VI y el máximo esfuerzo por producto para el primer anillo del cuerpo es menor o igual que 160 MPa (23 200 psi) o el máximo esfuerzo de prueba hidrostática para el primer anillo del cuerpo es menor o igual que 172 MPa (24 900 psi), se puede usar el fondo con soldaduras traslapadas en lugar de una platina anular en el fondo unida con soldadura a tope . 3.5.2 Las platinas anulares del fondo deben tener un ancho radial que suministre al menos 600 mm (24 in) entre el interior del cuerpo y cualquier junta traslapada del resto del fondo y al menos 50 mm (2 in) de proyección por el exterior del cuerpo. Es requerido un ancho radial mayor del anillo de fondo cuando se calcula de la siguiente manera: En unidades US:

• •

wb --

•

•

•

= H=

•

tb

espesor del anillo de fondo, in .

•

G=

nivel de líquido máximo de diseño, ft . gravedad específica del líquido .

•

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•

•

• •

•

•

•

•

• •

3.5.3 El espesor de la platina anular del fondo no debe ser menor que el espesor requerido en la Tabla 3-1 del código API 650 más cualquier tolerancia de corrosión especificada . 3.5.4 La platina anular del fondo debe tener una forma exterior circunferencial, pero puede una forma poligonal por el interior del cuerpo con un número de lados igual al número de platinas anulares. Estas láminas se deben soldar según los requerimientos establecidos en los parágrafos 3.1.5.6 y 3.1.5.7, de diseño de juntas . 3.5.5 En lugar de anillo de fondo se puede fabricar el fondo completo con juntas soldadas a tope , siempre y cuando que los requerimientos de espesor, materiales, soldadura e inspección se cumplan para una distancia anular que cumpla con lo establecido en el parágrafo 3.5.2 anterior.


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Código API Gso SlTTING IHE IJ IO

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3.6 DISEÑO DEL CUERPO. 3.6.1 Generalidades. 3.6.1.1 El espesor requerido de las láminas del cuerpo debe ser el mayor entre el espesor requerido de producto del cuerpo incluyendo la tolerancia de corrosión y el espesor requerido de prueba hidrostática del cuerpo, pero no debe ser menor que los espesores establecidos en la siguiente tabla para los diferentes diámetros: Diámetro nominal del tanque (Ver nota 1) (m)

(ft)

Espesor nominal de lámina (Ver nota2) (mm)

(in)

< 15

< 50

5

3/16

15 hasta< 36

50 hasta < 120

6

1/4

36 hasta 60

120 hasta 200

8

5/16

> 60

> 200

10

3/8

1

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•

Notas: 1. A menos que se especifique otra cosa por el comprador, el diámetro nominal del tanque deberá ser el diámetro de la línea media de las láminas del anillo inferior del cuerpo. 2. El espesor nominal de la lámina se refiere al cuerpo del tanque como es construido . Los espesores especificados están basados en los requerim ientos de montaje. 3. Cuando sea especificado por el comprador, lámina con un espesor nominal mínimo de 6 mm puede substituir lámina de Y. de pulgada. 3.6.1.2 A menos que se acuerde otra cosa con el comprador, las láminas del cuerpo deberán tener un ancho nominla de 1800 mm (72 in). Las láminas que van a aser soldadas a tope deberán ser cortadas apropiadamente a escuadra. 3.6.1.3 El esfuerzo calculado para cada anillo del cuerpo no debe ser mayor que el esfuerzo admisible permitido del material usado para fabricar el anillo. Ningún anillo del cuerpo debe ser más delgado que el anillo inmediatamente encima de él. 3.6.1.4 El cuerpo del tanque se debe chequear por estabilidad al pandeo generado por la velocidad de viento de diseño, según lo establecido en el parágrafo 3.9.7. Si se requiere para estabilidad al pandeo, se deberán usar anillos rigidizadores intermedios , aumentar el espesor del cuerpo o ambos. 3. 6.1.5 El fabricante deberá suministrar al comprador planos para cada anillo. 3.6.1.6 Cargas radiales aisladas, tales como las generadas por cargas pesadas en. plataformas y pasos elevados entre tanques se deberán distribuir por medio de secciones de elementos estructurales, cartelas de refuerzo en lámina u otros elementos apropiados.



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DISEr\10 Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

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código AP1

sso S t f Tl /tl G TH l J fANDA• D 111 0

JOOI

3.6.2 Esfuerzos admisibles. 3.6.2.1 Los esfuerzos de diseño máximos admisibles de producto Sd son los mostrados en la Tabla 3-2 del código API 650. El espesor neto de la lámina, el espesor real menos la tolerancia a la corrosión, deberá ser usado en los cálculos. El esfuerzo de diseño máximo admisible de producto, Sd, deberá ser el menor entre los siguientes valores: Dos tercios de la resistencia a la fluencia (2*Sy/3) del material. • • Dos quintos de la resistencia de tensión (2*Su/5) del material. 3.6.2.2 Los esfuerzos de diseño máximos admisibles de prueba hidrostática, St, son los mostrados en la Tabla 3-2. El espesor bruto de la lámina, incluyendo la tolerancia a la corrosión, deberá ser usado en los cálculos. El esfuerzo de diseño máximo admisible de prueba hidrostática, St, deberá ser el menor entre los siguientes valores: • Tres cuartos de la resistencia a la fluencia (3*Sy/4) del material. • Tres séptimos de la resistencia de tensión (3*Su/7) del material. 3.6.2.3 El apéndice A permite un método alternativo de cálculo con un esfuerzo admisible fijo de 145 Mpa (21 ,000 psi) y una eficiencia de la junta de 0.85 o O.70. Este diseño solo se puede utilizar para tanques con espesores de cuerpo de 12.5 mm (% in) o menores. 3 .6.3 CALCULO DE ESPESOR POR EL METODO DE 1 PIE. 3 .6.3.1 Este método calcula el espesor requerido en puntos de diseño localizados 0.3 m (1 ft) por encima del borde inferior de cada anillo del cuerpo. El apéndice A solo permite este método de diseño. Este método no se debe usar para calcular tanques de diámetros mayores de 60 m ~00 ft) de djámetro. 3.6 .3.2 El mínimo espesor requerido de cada anillo del cuerpo deberá ser el mayor valor entre los calculados por las formulas. Para condición de diseño: En unidades US

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=

2.6D(H- l)G

sd

+

ca

=

espesor de diseño del cuerpo, in. D = diámetro nominal del tanque, ft. H = nivel de diser'\o del liquido, ft. G = gravedad especifica de diseno del líquido almacenado, definido por el cliente. ca = tolerancia para la corrosión, definido por el cliente. S c1 = esfuerzo admisible para la cond ición de diseño, psi. Tabla 3-2. fc1


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por J. Restrepo

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código API 6so SErtl N '

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'ºº'

La puerta de limpieza a ras (flush type clean-out) debe cumplir con lo establecido en los parágrafos 3.7.7 y 3.7.8.

-

Las conexiones deben ser de los tamaños y dimensiones mostrados en las tablas 3-3 a 3-14. Si hay especificados tamaños intermedios, se tomarán los detalles mostrados para la siguiente conexión más grande.

-...

Las conexiones en el tanque no deben ser más grandes que el tamaño máximo mostrado en la tabla respectiva.

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3.7.2 Refuerzo y soldadura de las conexiones . Las conexiones mayores a 2" NPS (nominal pipe size) bridadas o roscada deben ser reforzadas. Todas las conexiones que requieran refuerzo se deben poner con soldadu ra de completa penetración en la lámina del cuerpo. Las láminas de refuerzo de las conexiones deben tener un hueco roscado de 1/4" de diámetro para detección de fugas. Excepto para las conexiones a ras (flush-type el refuerzo efectivo se debe hacer dentro de una distancia por arriba y por debajo de la línea de centro de la conexión, igual a la dimensión vertical del hueco en el cuerpo. El área de refuerzo requerida es igual al producto del diámetro vertical del hueco cortado en el cuerpo por el espesor nominal de la lámina del cuerpo o el espesor mínimo requerido. El área de la sección transversal del refuerzo deberá ser medida verticalmente , coincidente con el diámetro del hueco. El refuerzo para las conexiones se puede obtener de una combinación de lo siguiente:

+ + + + +

La pestaña de unión del accesorio. La lámina de refuerzo (ruana) . La porción del cuello de la conexión o el accesorio dentro del espesor del cuerpo y la que se extiende (interior o exteriormente) hasta 4 veces el espesor del cuello. El sobre-espesor de diseño del cuerpo. El material en el cuello de la conexión.

SOLDADURA DE LAS CONEXIONES. Las dimensiones y tamaños de las soldaduras de las conexiones serán de acuerdo con lo mostrado en las figuras 3-4A a 3-18.

3.7.3 Espaciamiento de las soldaduras alrededor de las conexiones. El espaciamiento mínimo de las soldaduras del cuerpo alrededor de las conexiones está indicado en la figura 3-22. Requisitos adicionales de espaciamiento se encuentran en el parágrafo 3.7.3. www.hidrocarburos.com.co


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código AP1

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Por acuerdo con el cliente, se pueden colocar conexiones circulares y refuerzos en las soldaduras a tope de las juntas verticales u horizontales del cuerpo, siempre que se cumplan los requisitos de espaciamiento de la Fig. 3-6 y que se haga 100% RT en una longitud de 1.5 veces el diámetro del hueco a cada lado de su línea de centro horizontal. 3.7.4 Alivio térmico de esfuerzos. 3.7.4.1 Todas las conexiones a ras del cuerpo (flush type shell connections) y las puertas de limpieza a ras (flush type clean-out conection) deberán ser aliviadas térmicamente después de fabricadas y antes de ser montadas en el cuerpo . El alivio térmico se debe hacer a una temperatura de entre 600 ºC y 650 ºC (1100 ºF y 1200 ºF) durante un período de 1 hr por 25 mm (1 in) de espesor de material del cuerpo .

llllÍ

.

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•

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3.7.4.2 Conexiones de 12" NPS o mayores en cuerpos de materiales 1, 11 , 111 o lllA con espesores mayores de 25 mm (1 in) deberán ser prefabricadas en el cuerpo y el ensamble deberá ser aliviado térmicamente antes de ser montado en el cuerpo. El alivio térmico se debe hacer a una temperatura de entre 600 ºC y 650 ºC (1 100 ºF y 1200 ºF) durante un período de 1 hr por 25 mm (1 in) de espesor de material del cuerpo . 3.7.4.3 Cuando los cuerpos son de materiales IV, IVA, V o VI con espesores mayores de 12.5 mm (1 /2" in) todas las conexiones deberán ser prefabricadas en el cuerpo y el ensamble deberá ser aliviado térmicamente antes de ser montado en el cuerpo. El alivio térmico se debe hacer a una temperatura de entre 600 ºC y 650 ºC (1100 ºF y 1200 ºF) durante un período de 1 hr por 25 mm (1 in) de espesor de material del cuerpo. 3.7.4.4 La inspección después del tratamiento térmico deberá ser de acuerdo con 5.2.3.6. 3.7.4.5 Cuando no es posible o no es práctico efectuar el alivio térmico a la temperatura mínima de 600 ºC (1100 ºF) es permitido, sujeto a la aprobación del comprador, hacer el tratamiento térmico a temperaturas más bajas durante períodos de tiempo más largos, de acuerdo con lo establecido en la tabla del parágrafo 3.7.4.5 del código. 3.7.5 Man-hole del cuerpo . Las dimensiones y tamaños de los man-hole del cuerpo deberán ser de acuerdo con lo mostrado en la Fig. 3-4A y con lo establecido en las tablas 3-3 a 3-5. En lugar de man-hole como los anteriores se pueden usar conexiones con bridas y tapas ciegas de acuerdo con los estándares ANSI 816.5 y 816.47. 3.7.6 Conexiones y bridas·del cuerpo . Las dimensiones y tamaños de las conexiones y bridas del cuerpo deberán ser de acuerdo con lo mostrado en la Fig. 3-48, 3-5 y 3-7 y con lo establecido en las tablas 3-6 a 3-8. Las conexiones se pueden instalar a ángulos diferentes a 90º (perpendicular al cuerpo) si se cumplen con los requisitos de 3.7.6.2. 3.7.7 Puerta de limpieza flush-type .

• www.hidrocarburos.com.co


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código AP1

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Las dimensiones y tamaños de las conexiones y bridas de la puerta de limpieza a ras (flushtype clean-out) deberán estar de acuerdo con la Fig. 3-9 y 3-10 y con lo establecido en las tablas 3-9 a 3-11 . Cuando se especifica un tamaño intermedio entre los incluidos en las tablas 3.9 a 3.11 los detalles de construcción y de refuerzo deberán estar de acuerdo con los del tamaño más grande siguiente de los que están listados en la tabla. La conexión reforzada se debe pre-ensamblar completamente en una lámina del cuerpo y se debe hacer alivio térmico de esfuerzos de acuerdo con los requisitos de 3.7.4. Las láminas del cuerpo, el cuello de la conexión, la lámina de refuerzo en el cuerpo y la lámina de refuerzo en el fondo deben cumplir con los requisitos de impacto establecidos en el parágrafo 2.2.9. Adicionalmente , los esfuerzos de fluencia y de tensión de las láminas mencionadas anteriormente deben ser iguales o mayores que los de la lámina del anillo adyacente del cuerpo. 3.7.7.4 El área de la sección transversal del refuerzo requerido se debe calcular como sigue:

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. . 1.

19,,,./\.,, \f' {o- • 'l"~

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Aes =

K1 =

area de a sección transversal del refuerzo por encima de la parte superior del hueco, en mm 2 (in 2 ) . coeficiente de la fig. 3-8.

h= t=

altura vertical del hueco, en mm (in). espesor calculado del anillo inferior del cuerpo, en mm (in), requerido por las fórmulas de

3.6.3 , 3.6.4 o A.4.1, pero sin incluir la tolerancia de corrosión .

3.7.7.5 El espesor de lámina del cuerpo en el clean-out debe ser como mínimo igual al de la lámina del cuerpo adyacente en el anillo inferior. El refuerzo del clean-out en el plano del cuerpo debe ser suministrado dentro de una altura L arriba de la parte inferior del hueco. L no debe exceder de 1.5h, excepto que para el caso de conexiones pequeñas L-h no debe ser menor que 150 mm (6 in). Cuando esta excepción resulta en un L que es mayor que 1.Sh, solamente la porción del refuerzo que está dentro de la altura 1.Sh será considerada efectiva. 3.7.7.6 El ancho mínimo de ·la lámina de refuerzo en el fondo debe ser de 10" (250 mm) más el espesor combinado del cuerpo y el refuerzo en el clean-out. El espesor mínimo (tb) en in, de este refuerzo en el fondo se debe calcular como sigue: En unidades US:


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código AP1

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h2 ---- + b -JHG 14000

310

h = altura vertical del hueco, in. b = ancho horizontal del hueco, in. H = nivel de diseflo del liquido , ft .

G = gravedad especifica del liquido.

3.7.8 Conexiones flush-type en el cuerpo. Los tanques pueden tener otras conexiones a ras (flush-type) cuyas dimensiones y tamaños deberán estar de acuerdo con la Fig. 3-11 y con lo establecido en la tabla 3-1 2. Se deben cumplir las condiciones y limitaciones de 3.7 .8.1 con respecto a las cargas, esfuerzos y dimensiones máximas. La conexión reforzada se debe pre-ensamblar completamente en una lámina del cuerpo y se debe hacer alivio térmico de esfuerzos a una temperatura de 1100 a 1200 ºF y por un periodo de 1 hr/in de espesor de la lámina del cuerpo . 3.8 ACCESORIOS DEL CUERPO Y EL TANQUE. 3.8.1 Accesorios unidos al cuerpo. Los accesorios unidos al cuerpo deberán ser hechos, inspeccionados y removidos de acuerdo con los requerimientos de la sección 5 de API 650. Hay unas consideraciones especiales para accesorios cuando son unidos a cuerpos de materiales de los grupos IV, IVA, V y VI. 3.8.2 Conexiones en el fondo . Se permiten conexiones en el fondo por acuerdo entre el cliente y el fabricante para definir los detalles de resistencia y de construcción aplicables. 3.8.3 Tapas planas. Se pueden poner conexiones menores o iguales que 2" NPS sin refuerzo en tapas planas sin necesidad de aumentar su espesor. Huecos reforzados puestos en tapas planas están limitados en tamaño a la mitad del diámetro del hueco del man-hole, sin excede r de 12" NPS. 3.8.4 Conexiones de entrada de hombre (man-hole) en el techo. La conexión de man-hole en el techo deberá estar de acuerdo con la Fig. 3-13 y con lo establecido en la tabla 3-13. 3.8.5 Conexiones en el techo. Las conexiones bridadas y roscadas en el techo deberá estar de acuerdo con las Fig. 3-16 y 3- 17 y con lo establecido en las tablas 3-14 y 3-15, respectivamente .

.... www.hidrocarburos.com.co

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3.8.6 Huecos rectangulares en el techo. Huecos rectangulares en el techo en techos soportados deberán estar de acuerdo con las Fig. 3-14 o 3-15 y con los requerimientos en este parágrafo. 3.8.7 Sumideros para drenaje del agua. La conexión de sumidero para drenaje deberá estar de acuerdo con la Fig. 3-18 y con lo establecido en la tabla 3- 16, a menos que se especifique otra cosa por el comprador. ---C--~ Tan~ shell

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Figure 3· 18-0rawotf Sump (See Table 3-16)

3.8.8 Soporte para el cable de andamio. El soporte para el cable de andamio deberá estar de acuerdo con la figura 3-19. Cuando haya soldaduras u otros accesorios que están localizados en el centro del techo del tanque, el soporte para el cable de andamio deberá estar localizado tan cerca como sea posible al centro. 3.8.9 Conexiones roscadas . Las conexiones roscadas de tubería deberán ser hembra y cónicas . Las roscas deberán estar de acuerdo con los requerimientos de ASME 81 .20.1 para roscas cónicas de tuberías . 3.8.1O Plataformas, pasarelas y escaleras. Plataformas, pasarelas y escaleras deberán estar de acuerdo con las tablas 3-17, 3-18 y 3-19. 3.9 VIGAS CONTRA VIENTO SUPERIOR E INTERMEDIAS. 3.9.1 Generalidades . Los tanques de extremo superior abierto deberán tener un anillo rigidizador o viga contraviento para mantener la redondez del cuerpo cuando el tanque está sometido a cargas de viento . Estos anillos rigidizadores deberán estar localizados preferiblemente en el extremo superior o cerca de él, preferiblemente por el exterior del tanque. www.hidrocarburos.com.co


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DISEÑO Y CONSTRUCC ION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

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cooigo AP1 6so :S l TTING THf ST AN D A MD

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3.9.2 Tipos de anillos rigidizadores. Los anillos rigidizadores pueden ser hechos de secciones o perfiles estructurales, fabricados a partir de lámina conformada por doblez o secciones fabricadas por soldadura o una combinación de tales tipos de secciones ensambladas por soldadura.

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Figure 3-20-Typicat S tiffenong- Ring SectionS for Tank Shells ( See Table 3· 20)

3.9.6 VIGA CONTRA VIENTO SUPERIOR. 3.9.6.1 El módulo de sección mínimo requerido del anillo rigidizador superior deberá ser determinado por la siguiente ecuación: En unidades US:

•

•

donde: Z=

mínimo módulo de sección requerido (in3) .

www.hidroca rburos.com.co

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•

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código API 550 J FT TI N C IHE Jí AN DAA.I) 1110

•

= diámetro nominal del tanque (ft). H1 = altura del tanque (ft), incluyendo cualquier

•

V=

• •e

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O

longitud adicional que se haya agregado como extremo libre para guia de los techos flotantes por encima de la máxima altura de llenado . velocidad del viento de disef'\o (ráfaga de 3 segundos) (mph) (ver 3.2.1f).

Se deben cumplir los requerimioentos adicionales de los parágrafos 3.9.6.2 y 3.9.6.3 .

3.9.7 Vigas contra viento intermedias . 3.9.7.1 La máxima altura del cuerpo sin rigidizadores deberá ser calculado como sigue:

•

. •

fil

iii

En unidades US:

[;!

H,=600000t ~\[5! ( l~O )

2

donde: Hi = distancia vertical, en ft, entre la viga contra viento intermedia y el ángulo superior o la viga superior contra viento de un tanque de extremo abierto. t = espesor nominal como se ordena, a menos que sea especificada otra cosa, del anillo superior del cuerpo (in). o = diámetro nominal del tanque (ft). V = velocidad del viento de disef'\o (ráfaga de 3 segundos) (mph) (ver 3.2.1f).

lii

•

3.9.7.2 Después de que la máxima altura del cuerpo sin rigidizadores, H1 , ha sido determinada, la altura transformada del cuerpo deberá ser calculada como sigue : a . Con la siguiente ecuación, cambiar el ancho actual de cada anillo del cuerpo por un ancho transformado de cada anillo del cuerpo que tiene un espesor igual al del anillo superior del cuerpo: 5

w,,.== w

il

•

( ! uniforme ) l actual

donde:

W,,=

ancho transformado de cada anillo del cuerpo, mm (in). ancho actual de cada anillo del cue rpo, mm (in). lunirorme = espesor como se ordena , a menos que sea especificada otra cosa, del anillo superior del cuerpo, mm (in). t ac1ua1 = espesor como se ordena, a menos que sea especificada otra cosa, del anillo del cuerpo para el cual el ancho transformado esta siendo calculado, mm (in) .

W=

b . Sumar los anchos transformados de los anillos. La suma de los anchos transformados de los anillos dará la altura del cuerpo transformado. www.hídrocarburos.com.co


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código AP1

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3.9.7.3 Si la altura del cuerpo transformado es mayor que la máxima altura del cuerpo, H1, se requiere una viga contra viento intermedia.

3.9.7.3.1 Para igual estabilidad por arriba y por abajo de la viga contra viento intermedia, la viga debería ser localizada en la mitad de la altura del cuerpo transformado. La localización de la viga en el cuerpo actual debería estar en el mismo anillo y en la misma posición relativa que la localización de la viga en el cuerpo transformado, usando la relación de espesor en 3.9.7.2.

3.9.7.3.2 Se pueden usar otras localizaciones para la viga , siempre y cuando que la altura del cuerpo sin rigidizadores en el cuerpo transformado no exceda de H1 (ver 3.9.7.5). 3.9.7.4 Si la mitad de la altura del cuerpo transformado excede la máxima altura H1, una segunda viga intermedia deberá ser usada para reducir la altura del cuerpo sin rigidizadores a una altura menor que la máxima.

3.9.7.4 Las vigas intermedias deberán ser unidas al cuerpo dentro de una distancia de 150 mm (6 in) de la junta horizontal del cuerpo. Cuando la localización preliminar de la viga queda dentro de 150 mm (6 in) de la junta horizontal, la viga deberá ser localizada a 150 mm (6 in) por debajo de la junta; sinembargo, la máxima altura del cuerpo sin rigidizadores no deberá ser excedida.

3.9.7.6 El mínimo módulo de sección requerido de una viga intermedia contra viento deberá ser determinado por la siguiente ecuación: En unidades US:

donde: Z=

mínimo módulo de sección requerido (in3 ) D = diámetro nominal del tanque (ft). H1= distancia vertical (ft), entre la viga intermedia contra viento y el ángulo superior del cuerpo o la viga superior contra viento de un tanque de extremo superior abierto. V = velocidad del viento de diseño (ráfaga de 3 segundos) (mph) (ver 3.2.1f). Se deben cumplir los requisitos adicionales en los parágrafos 3.9.7.6.1 hasta 3 .9.7.7.

3.1O TECHOS. 3.10.1 Definiciones. El código da requisitos de diseño para los siguientes tipos de techos: • Techo cónico soportado por vigas (rafters) y cartelas en el cuerpo y con o sin columnas . • Techo cónico auto soportado (apoyado solamente en la periferia del cuerpo) . www.hidrocarburos.com.co

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por J. Res trepo

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Código API

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"''º Techo de sección esférica (domo) auto soportado (apoyado solamente en la periferia del cuerpo). Techo tipo sombrilla auto soportado (apoyado solamente en la periferia del cuerpo), similar al anterior pero formado por polígonos regulares en las secciones horizontales. .JCJOI

3.10.2 Generalidades . 3.10.2.1 Todos los techos y su estructura de soporte deberán ser diseñados la combinación de cargas (a), (b), (c) , (e) y (f) del apéndice R. 3.10.2.2 Las láminas del techo deben tener un espesor nominal mínimo de 5 mm (3/ 16 in) más la tolerancia de corrosión. Para techos cónicos auto soportados puede ser necesario el uso de espesores mayores (ver 3.10.5 o 3.10.6). 3.10.2.3 Las láminas de los techos cónicos soportados no se deben soldar a los elementos de su estructura de soporte, a menos que sea aprobado de otra manera por el comprador . 3.10.2.4 Todos los elementos estructurales del techo deben tener un espesor nominal mínimo de 0.17" (4.3 mm). El método para dar protección a la corrosión a estos elementos se debe acordar entre el cliente y el fabricante . 3.10.2.5 Las láminas de los techos cónicos deberán ser soldadas al ángulo superior con un filete de soldadura continuo por el lado superior solamente . 3.10.2.6 Un techo es considerado fracturable ("frangible") (referirse a 3. 10.8 para requerimientos de venteo de emergencia) si la unión techo-cuerpo puede fallar antes de que ocurra una falla en la junta cuerpo-fondo en el evento de una presión interna excesiva. Cuando un comprador especifica un tanque con techo fracturable, el diseño del tanque deberá cumplr con todo lo siguiente: a. El tanque deberá ser de un diámetro de 15.25 m (50 ft) o mayor. b. La pendiente del techo en la unión con el ángulo superior no excede de 2 in en 12. c. El techo es unido al ángulo superior con un filete sencillo continuo que no excede de 5 mm (3/16 in). d. Los miembros de soporte del techo no están unidos a las láminas del techo e. El anillo de compresión techo-ángulo superior está limitado a los detalles a - e en la figura F-2. f. El ángulo superior puede ser menor que lo requerido por 3.1.5.9.e. g . Todos los miembros en la región de unión techo-cuerpo incluyendo anillos para aislamientos deben ser considerados como contribuyendo al área transversal (A). h. El área transversal A de la sección de unión techo-cuerpo es menor el límite mostrado a continuación : ' En unidades US



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código AP1 5so Sl f( I JI G- T H I l1 AN D AI D t i 1 f) l OOJ

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• Nota: los términos para esta ecuación están definidos en el Apéndice F.

•

Se deben cumplir los requisitos adicionales en los parágrafos 3.10.2.7 hasta 3.1 0.2.9.

•

3.10.3 Esfuerzos admisibles .

•

3.10.3.1 Generalidades .

•

Los elementos de la estructura de soporte (columnas y vigas) se deben diseñar (dimensionar) de forma que la suma de los esfuerzos estáticos y dinámicos máximos no excedan las limitaciones especificadas en el código AISC "Specification for structural steel buildings".

•

Para los elementos estructurales de soporte del techo se deben cumplir los requisitos adicionales en los parágrafos 3.10.3.2 hasta 3.10.3.4 .

•

3.10.4 Techos cónicos soportados.

La pendiente del techo debe ser de 19 mm en 300 mm especifica por el cliente.

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in en 12 in) o mayor si así se

Los centros de las vigas (rafters) deben estar espaciadas en el anillo exterior a no más de 2rr ft (6.28 ft o 0.67t m) medido a lo largo de la circunferencia del tanque. En el anillo interior no será mayor de 5-1/2 ft (1.7 m). 3.10.5 Techos cónicos auto-soportados.

Se deben diseñar de acuerdo con los requerimientos de 3.10.5.1 y 3.10.5.2. 3.10.6 Techos domo y sombrilla auto-soportados.

Se deben diseñar de acuerdo con los requerimientos de 3.10.6.1 y 3.10.6.2. li

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•

3.1O.7 Unión de del ángulo superior para techos auto-soportados . 3.10.7.1 Información y ciertos restricciones en los tipos de juntas del ángulo superior se dan en el ítem c de 3.1.5.9. Detalles de la soldadura se dan en 5.2. 3.1O.7 .2 A opción del fabricante , los bordes de las láminas del techo para techos auto-

soportados, incluyendo los tipos cónico, domo y sombrilla, pueden ser pesta~ados horizontalmente para apoyarse en un plano contra el ángulo superior para mejorar las condicones de la soldadura . 3.10.8 VENTEO DE LOS TANQUES 3.10.8.1 Los tanques diseñados de acuerdo con este estándar y que tienen un techo fijo

deberán ser venteados para ambas, las condiciones normales (resultantes de los www.hidrocarburos.com.co


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requerimientos operacionales y los cambios atmosféricos) y las condiciones de emergencia (resultantes de la exposición a un incendio externo). Los tanques que tienen techos fijos y techos flotantes satisfacen estos requerimientos cuando cumplen con los requerimientos de la circulación de venteo del apéndice H. Todos los otros tanques diseñados de acuerdo con este estándar y que tienen un techo fijo deberán cumplir con los requerimientos de venteo de 3.10.8.2. y 3.10.8.3. 3.10.8.2 El venteo normal debe ser adecuado para prevenir que las presiones internas o externas excedan las presiones de diseño correspondientes del tanque y deberán cumplir los requerimientos específicos de API standard 2000 para venteo normal. 3.10.8.3 Se satisfacen los requerimientos de venteo de emergencia si el tanque esta equipado con una junta techo-cuerpo débil (frangible joint) de acuerdo con 3.10.2.6 o si el tanque está equipado con dispositivos de alivio de presión que cumplen con los requerimientos especificados en API standard 2000 para venteo de emergencia. En este último caso se deben cumplir los requisitos adicionales en los parágrafos a., b. y c. de 3.10.8.3 . 3.11 CARGAS DE VIENTO LOS TANQUES (ESTABILIDAD AL VOLCAMIENTO). La estabilidad al volcamiento por cargas de viento deberá ser calculado usando las presiones de viento dadas en 3.2.1f.

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código AP1

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Figure 3-23 Overtuming Check for Unanchored Tanks

La velocidad de diseño del viento M deberá ser de 120 mph (190 km/hr) y la ráfaga de diseño de viento de 3 segundos·determinada por ASCE 7, figura 6-1, o la ráfaga de diseño de viento de 3 segundos especificada por el comprador. La presión de diseño del viento deberá ser de 18 lb/ft2 [V/190]2 en las áreas verticales proyecta.das de las superficies del cilindro del cuerpo y de 30 lb/ft2 [V/190] 2 de empuje hacia arriba en las áreas horizontales proyectadas de las superficies de la sección cónica o de doble curvatura del techo, donde V es la ráfaga de viento de 3 segundos. La ráfaga de viento de 3 segundos usada deberá ser reportada al comprador. www.hidrocarburos.com .co


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DISEÑO Y CONST RUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

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Código AP1

sso SErTI N G THt lTAN D l. •D 110

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Los tanques no-anclados deberán cumplir con los requerimientos del parágrafo 3.11 .2 del estándar API 650 y los anclados con los requerimientos del parágrafo 3.11 .3. 3.12 ANCLAJE DE LOS TANQUES. Cuando se requiere que un tanque sea anclado por la sección 3.11 , el apéndice E, el apéndice F o por cualquiera otra razón , se deberán cumplir los requerimientos mínimos de la sección 3.12 del estándar API 650.



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.. DISEf:lO Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

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código APt

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4.

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Cuando el material requiere enderazamiento el trabajo deberá ser hecho con prensa u otro método que no dañe el material, previo a cualquier trazado o conformado. Calentamiento o martillado no es permitido a menos que el material se amantenido a la temperatura de forjado durante el enderezamiento.

-

--

FABRICACION .

Las láminas pueden ser cortadas con cizalla hasta un espesor de 3/8" (1 O mm) para juntas a tope y hasta un espesor de 5/8" (16 mm) para juntas traslapadas. Espesores mayores se deben cortar por procesos de corte a gas.

•

Las láminas se deben curvar con enrrolladora para los espesores y diámetros establecidos por el parágrafo 4.1.3, Fig. 4-1 .

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MONTAJE.

Los tanques se pueden soldar con los siguientes procesos o una combinación de los mismos:

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Código AP1

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SMAW. Electrodo revestido . GMAW. MIG GTAW. TIG OFW. Oxigas. FCAW. Electrodo tubular (Flux cored). SAW. Arco sumergido. ESW. Electo escoria. EGW. Electro gas.

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Las soldaduras se deben hacer de manera que se asegura fusión completa con el metal base. Los bordes de las soldaduras se deben fundir con la superficie de las láminas o planchas sin ''l!?ordes vivos.) Para las juntas verticales , el socavado (undercut) máximo es de 0.4 mm (1/64 in) del metal base. Para las juntas horizontales, un socavado que no exceda de 0.8 mm (1/32 in) de profundidad, es aceptable. Los refuerzos (sobremonta) máximos en cada lado de las soldaduras a tope, para las juntas verticales y horizontales serán de acuerdo con el parágrafo 5.2.1.5, como sigue:

Máximo espesor del refuerzo mm (in)

Espesor de lámina mm (in)

Juntas verticales

Juntas horizontales

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2.5 (3/32)

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> 13 (Yi) hasta 25 (1)

3 (1/8)

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> 25 (1)

5 (3/16)

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Los puntos de armado de las juntas verticales de los cuerpos de los tanques se deben remover y no se deben incorporar en la soldadura terminada cuando se utiliza proceso manual. Cuando se utiliza proceso de arco sumergido (SAW) no se requiere remover los puntos de soldadura si estos han sido limpiados y preparados para ser involucrados en la soldadura final. Los puntos de soldadura deben ser aplicados utilizando un procedimiento calificado y si van a permanecer en la soldadura final deben ser aplic~dos por un soldador calificado. Cuando se utiliza el proceso de electrodo revestido (SMAW), se deben utilizar electrodos de bajo hidrógeno para lo siguiente:



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código API sso SlTTl/11' fNE 1TANOA •D tllO JOOJ

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Todas las soldaduras del cuerpo en los anillos con espesores mayores de 12.5 mm (1/2 in), incluyendo las juntas cuerpo-fondo y del anillo perimetral del fondo . Todas las soldaduras del cuerpo en los anillos hechos con materiales de los grupos IV a VI , incluyendo las juntas cuerpo-fondo y del anillo perimetral del fondo.

5.2.2 SOLDADURA DEL FONDO. La soldadura se debe hacer con una secuencia que produzca la menor distorsión y por lo tanto una superficie tan plana como sea posible. La soldadura del cuerpo al fondo se debe hacer completamente antes de terminar cualquier j unta del fondo que se haya dejado abierta para compensar las distorsiones y deformaciones de las soldaduras previamente ejecutadas. Las láminas o chapas del cuerpo pueden ser alineadas por medio de grapas metálicas soldadas a las láminas del fondo, y el cuerpo puede ser apuntado con soldadura al fondo antes de hacer la soldadura continua de las láminas del cuerpo a las láminas del fondo. 5.2.3 SOLDADURA DEL CUERPO. El desalineamiento máximo permitido para las juntas verticales deberá ser menor de 1/8" o el 10% del espesor de la lámina (el que sea menor) para láminas mayores de 5/8" y de 1/16" para láminas hasta 5/8" de espesor. El desalineamiento máximo permitido para las juntas horizontales deberá ser menor de 1/8" o el 20% del espesor de la lámina superior (el que sea menor) y de 1/16" para láminas hasta 5/16" de espesor. Las juntas circunferenciales y verticales en cuerpos de tanques fabricados con materiales de espesores mayores de 38 mm (1 -1/2 in), basados en el espesor de la lámina más gruesa de la junta, se deben soldar con pases múltiples (con pases no mayores de 19 mm (3/4 in)). Para las soldaduras se requiere un precalentamiento mínimo de acuerdo con lo establecido en el parágrafo 5.2.1.2 y la Fig. 5-1 . 5.2.4 SOLDADURA CUERPO-FONDO. El pase inicial de soldadura por el interior del cuerpo en la junta de unión cuerpo-fondo se debe inspeccionar visualmente y por uno de los siguientes métodos , según se acuerde con el cliente:

+

+ +

+

Partículas magnéticas . Aplicando a la soldadura líquidos penetrantes removibles con solvente y luego el revelador en la luz entre el fondo y el cuerpo por el otro lado y dejando un tiempo mínimo de penetración de 1 hora . Aplicando a la soldadura líquidos penetrantes removibles con agua, igual que el punto anterior . Aplicando a la luz entre el fondo y el cuerpo, por el otro lado de la soldadura un aceite de alto punto de ignición (flash point) tal como el diesel dejándolo actua r como minimo cuatro horas y después inspeccionando para buscar evidencia de paso del aceite .


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DISEÑ O Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

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c ódigo AP1 6so st r1111~ 1

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Inspección con la caja de vacío de ángulo recto y solución jabonosa.

Como una alternativa a lo anterior se puede hacer una prueba neumática de las soldaduras interior y exterior a una presión de 103 kPa (15 psi) según se indica en el parágrafo 5.2.4.2. También se puede obviar la inspección anterior si se efectúan las siguientes inspecciones a la circunferencia completa de las soldaduras, de la siguiente manera: a) Inspección visual al pase inicial de la soldadura (interior o exterior). b) Inspección visual a las superficies finales de la soldadura, tanto interior como exterior. e) Inspección por partículas magnéticas , líquidos penetrantes o con la caja de vacío de ángulo recto y solución jabonosa. 5.2.5 TECHOS. Excepto por la estipulación de que los elementos estructurales (tales como vigas) deben quedar alineados y ajustados a la superficie del techo, el código no establece reglas especiales para el montaje del techo . 5.3 INSPECCION, PRUEBAS Y REPARACIONES. El inspector del comprador deberá tener libre acceso en todo momento a todas las partes del trabajo que se están haciendo bajo el contrato. 5.3.2 INSPECCIÓN DE SOLDADURAS. 5.3.2.1 Soldaduras a tope. Es requerida completa penetración y fusión de las soldaduras de las juntas de las láminas del cuerpo entre sí. La inspección de la calidad de las soldaduras deberá ser hecha por el método radiográfico especificado en 6.1 o alternativamente, por acuerdo entre el comprador y el fabricante usando el método de ultrasonido especificado en 6.3.1. Adicionalmente a la examinación radiográfica o ultrasónica , estas soldaduras deberán ser inspeccionadas visualmente. Los criterios de aceptación para la inspección visual están especificados en 6.5. 5.3.2.2 Soldaduras de filete . Las soldaduras de filete deberán ser inspeccionadas por el método visual. La soldadura final deberá ser limpiada de escoria y otros depósitos antes de la inspección. Los criterios de aceptación para la inspección visual están especificados en 6.5. 5.3.3 Examinación y prueba del fondo del tanque . Una vez terminada la soldadura del fondo del tanque las soldaduras y las láminas del fondo se deberán inspeccionar visualmente para verificar si hay defectos o fugas potenciales. Se deberá prestar atención particular a áreas tales como los sumideros, abolladuras, cavidades, traslapes triples de láminas, puntos de quiebre en las láminas del fondo, rastrilladuras del arco, áreas donde se removieron elementos temporales y quemaduras por el cable del arco de soldadura. Los criterios de aceptación para la inspección visual y reparación están especificados en 6.5. \

Adicionalmente , se deben probar las soldaduras finales terminadas del fondo por uno de los siguientes métodos: www.hidrocarburos.com.co

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código AP1

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Inspección con la caja de vacío y solución jabonosa, de acuerdo con el parágrafo 6.6 del código API 650. Prueba con gas marcador (tracer gas) de acuerdo con parágrafo 6.6.11 . Después de que al menos el primer anillo del cuerpo ha sido unido al fondo se deberá hacer una prueba hidrostática por el exterior, inundando por debajo del fondo y hasta una altura de al menos 150 mm (6 in) por encima del borde del fondo. Se deberá tener un cuidado razonable para preservar la preparación del suelo debajo del tanque .

5.3.4 Inspección de las soldaduras de las láminas de refuerzo. Después de terminar la fabricación pero antes de que el tanque sea llenado con el agua de prueba, las láminas de refuerzo deberán ser probadas aplicando una presión neumática de hasta 100 kPa (1 5 lb/in 2) entre la lámina del cuerpo del tanque y la lámina de refuerzo en cada boquilla, usando el agujero de detección de fugas especificado en 3.5.7.1. Mientras cada espacio es sometido a dicha presión, se deberá aplicar a cada soldadura de unión alrededor del refuerzo una película de jabón, aceite de linaza u otro material adecuado para la detección de fugas , tanto por el interior como por el exterior del tanque. 5.3.5 PRUEBA DEL CUERPO. Una vez terminado el tanque completo y la estructura del techo, se deberá probar el cuerpo (excepto para el cuerpo de tanques diseñados de acuerdo con el apéndice F) por uno de los siguientes métodos: a. Si hay agua disponible para probar el cuerpo , el tanque se deberá llenar con agua como sigue: (1) hasta el nivel máximo de diseño de líquido, H; (2) para un tanque con un techo hermético, hasta 50 mm (2 pulgadas) por encima de la soldadura de unión de la lám ina del techo o la barra de compresión con el ángulo superior o el cuerpo; o (3) hasta un nivel más bajo que el especificado en el sub-item 1 o 2 cuando esté restringido por el sobre-llenado, un techo flotante interno u otro nivel por acuerdo entre el comprador y el fabricante. Se debe inspeccionar frecuentemente durante el proceso de llenado del tanque para verificar defectos y el asentamiento del tanque en la fundación civil, de la cual se deben tomar medidas antes de iniciar la prueba. Esta prueba debera ser hecha antes de que las tuberías externas permanentes sean conectadas al tanque . b. Si no hay disponible agua suficiente para llenar el tanque , este se puede ser probado por (1) pintando todas las juntas por el interior con un aceite altamente penetrante, tal como el de resortes de automóviles (spring oil) y examinando cuidadosamente las juntas para verificar que no hay fugas; (2) aplicando vacío a cualquiera de los dos lados de las juntas o aplicando una presión interna de aires como está especificado para la prueba del techo en 5.3.6 y examinando cuidadosamente las juntas para verificar que no hay fugas; o (3) usando una combinación de los métodos estipulados en 5.3.5. b sub-items 1 y 2. 5.3.6 PRUEBA DEL TECHO. 5.3.6.1 Una vez terminado un techo diseñado para ser hermético (gas tight) (excepto para techos diseñados por 5.3.6.2, F.4.4 y F.7.6) este deberá ser probado por uno de los siguientes métodos: www.hidrocart>uros.com.co

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Código AP1

sso Sf1rtltf Tlll Jf ANDAl.D

'''º "ºº' a. Aplicando una presión inerna que no exceda del peso de las láminas del techo y aplicando a las juntas soldadas del techo una solución j abonosa u otro material adecaudo para la detección de fugas. b. Haciendo prueba de vacío a las juntas soldadas de acuerdo con 6.6, para detectar cualquier 0 fuga.
Diámetro del tanque m (ft)

Tolerancia en el radio mm (in)

± 13 (1/2)

< 12 (40)

De 12 (40) a < 45 (150)

±19(3/4)

De 45 (150) a < 75 (250)

± 25 (1)

~

± 32 (1 -1/4)

75 (250)

5.5.4 Desviaciones locales. En este tipo de desviaciones las soldaduras de las juntas verticales y circunferenciales se mueven hacia adentro o hacia afuera de la superficie de la lámina. www.hidrocarburos.com.co

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Son producto de armado inapropiado de las juntas, demasiada entrada de calor en la junta por la soldadura desde un lado o una inapropiada luz de prenetración entre los bordes de la lámina de la junta. Estas • • •

desviaciones pueden ocasionar los siguientes problemas: Deformación o aplanamiento de las láminas en las juntas. Incremento de los niveles de los esfuerzos residuales. Potencial de falla por fatiga si el área con la desviación trabaja durante las condiciones de carga y descarga del producto en el tanque.

Las desviaciones locales de la forma teórica (por ejemplo, discontinuidades de la soldadura y áreas planas) se deberán limitar como sigue: a. Desviaciones locales - Cresta (Peaking). En este tipo de desviación la soldadura de la junta vertical se mueve hacia adentro o hacia afuera de la superficie de la lámina.

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La cresta en las juntas verticales no debe exceder de 1/2". La cresta de las soldaduras verticales se debe determinar usando una regla horizontal de 36" curvada en su borde con el radio nominal del tanque. b.Desviaciones locales - Cintura (Banding). En estetipo de desviación la soldadura de la junta vertical se mueve hacia adentro o hacia afuera de la superficie de la lámina.

La cintura en las juntas horizontales no debe exceder de 1/2". La cintura de las soldaduras horizontales se debe determinar usando una regla vertical de borde recto de 36" de longitud. c. Áreas planas medidas en el plano vertical no deberán exceder los requirimientos apropiados de planitud y ondulamiento dados en 5.5.2. www.hidrocarburos.com.co


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5.5.5 Fundación civil. Para la fundación que está especificada para estar el fondo en un plano horizontal se deben cumplir las tolerancias del parágrafo 5.5.5.2. Para la fundación que está especificada para tener una inclinación del fondo se deben cumplir las tolerancias del parág rafo 5.5.5.3. Se deberán tomar medidas antes de la prueba hidrostática.

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Código API

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METODOS DE INSPECCION DE LAS JUNTAS .

6.1 Inspección radiográfica - RT . Para efectos de la inspección radiográfica se considera que las láminas o planchas son del mismo espesor cuando la diferencia entre sus espesores especificados o de diseño son menores de 3 mm (1/8 in) . Se requiere inspección radiográfica para las soldaduras a tope del cuerpo, las soldadu ras a tope de la platina anular del fondo y las soldaduras a tope de las conexiones a ras (flush type). No se requiere RT para las soldaduras del techo , del fondo , de la junta anillo superior-cuerpo o anillo superior-techo, de la junta cuerpo-fondo, de los cuellos de las conexiones hechos de lámina y de los accesorios del tanque .

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Número y localización. Se debe hacer inspección por spot radiográfico en número y localización según lo requerido en el parágrafo 6 .1.2 y como se indica en la Fig. 6-1 del código API 650. 1. Juntas verticales del cuerpo: a) Para soldaduras a tope en las que el espesor de lámina en la parte más delgada es menor o igual a 1O mm (3/8 in). se tomará un spot radiográfico en los primeros 3 m (1O ft) de soldadura terminada de cada tipo y espesor soldada por cada soldador u operario de soldadura. Posteriormente se tomará un spot radiográfico cada 30 m (100 ft) de soldadura. Al menos un 25% de los spot seleccionados deberán quedar en los cruces entre las juntas verticales y las horizontales.

b) Para soldaduras a tope en las que el espesor de lámina en la parte más delgada es mayor a 1O mm (3/8 in) pero menor o igual a 25 mm (1 in). se tomará un spot radiográfico igual que en el punto anterior. Adicionalmente se tomará una radiografía de todos los cruces de las juntas verticales y las horizontales; cada radiografía debe mostrar al menos 75 mm (3 in) de la junta vertical y 50 mm (2 in) de la junta horizontal a cada lado de la junta vertical. En el anillo inferior se deben tomar 2 spots en cada junta vertical, una tan cerca del fondo como sea posible y la otra en un punto seleccionado al azar. c) Todas las juntas verticales en las que el espesor de lámina es mayor que 25 mm (1 in) deberán ser completamente radiografiadas. Se tomará una radiografía de todos los cruces de las juntas verticales y las horizontales; cada radiografía debe mostrar al menos 75 mm (3 in) de la junta vertical y 50 mm (2 in) de la junta horizontal a cada lado de la junta vertical. d) Las soldaduras a tope alrededor de la periferia de una conexión o de un man-hale tipo inserto, deberán ser completamente radiografiadas . 2. Juntas horizontales del cuerpo: Se tomará un spot radiográfico en los primeros 3 m (1O ft) de soldadura terminada de cada tipo y espesor (basados en el espesor de la lámina más delgada de la junta), sin importar el

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código AP1

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número de soldadores u operarios de soldadura. Posteriormente se tomará un spot radiográfico cada 60 m (200 ft) de soldadura. Estas radiografías son adicionales a las tomadas en los cruces de acuerdo con los requisitos de las juntas verticales. Cada radiografía debe mostrar una longitud mínima de 150 mm (6 in) de soldadura claramente definida. La película deberá estar centrada en la soldadura y debe tene r un ancho m ínimo que permita la colocación de las marcas de identificación y del indicador de calidad. 3. Juntas de la platina anular del fondo . Cuando se requiere la platina anular del fondo, las juntas radiales deberán ser radiografiadas como sigue: a) Para juntas a tope soldadas por ambos lados, se debe tomar un spot radiográfico en el 10% de las juntas.

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b) Para juntas a tope soldadas por un solo lado con platina de respaldo que se deja o se remueve, se debe tomar un spot radiográfico en el 50% de las juntas . Los spot radiográficos anteriores deberán tener una longitud mínima de 150 mm (6 in) y se deben tomar preferiblemente en el borde exterior de la junta radial debajo de la unión cuerpofondo. A medida que el trabajo de soldadura progresa, se deben tomar las radiografías tan pronto como sea posible. La localización donde se tomarán los spots rad iográficos serán determinados por el Inspector del Comprador.

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Técnica . La inspección radiográfica se hará según lo requerido en el artículo 2 de la sección V del código ASME. El personal que ejecuta e interpreta las radiografías deberá estar calificado y certificado por el fabricante del tanque de acuerdo con los lineamientos del estándar recomendado en ASNT SNT-TC- 1A. La superficie terminada del refuerzo (sobremonta) de la soldadura a ser radiografiada debe estar a ras con la lámina del cuerpo o tener un refuerzo razonablemente uniforme cuya altura no exceda de los siguientes valores:

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Criterios de aceptación. Los criterios de aceptación de las radiografías serán los establecidos en el código ASM E sección VIII división 1 en el parágrafo UW-51 (b) (radiografía total (full radiography)). Determinación de los límites de la soldadura defectuosa. Cuando una sección de soldadura se encuentra inaceptable en la radiografía o los límites de la soldadura defectuosa no están definidos por la radiografía, se deben tomar dos spots radiog ráficos adyacentes; sin embargo si la radiografía original muestra al menos 75 mm (3 in) de soldadura aceptable entre el defecto y cualquier borde de la radiografía, no se requiere radiografía adicional de la soldadura en ese borde. Si alguna de las dos radiografías adicionales falla en cumplir con los criterios de aceptación, se deben tomar spots adicionales hasta que se determinen los límites de la soldadura inaceptable o el Fabricante puede reemplazar toda la soldadura aplicada por el soldador u operario de soldadura en esa junta. Si se reemplaza la soldadura, el Inspector deberá tener la opción de solicitar que una radiografía sea tomada en una localización seleccionada en otra junta en la que el soldador u operario de soldadura haya soldado. 6.2 Partículas magnéticas - MT. Cuando se requiera hacer inspección por partículas magnéticas se hará según lo requerido en el artículo 7 de la sección V del código ASME y en el parágrafo 6.2 del código API 650 . El personal que ejecuta e interpreta las radiografías deberá estar calificado y certificado por el fabricante del tanque de acuerdo con los lineamientos del estándar recomendado en ASNT SNT-TC-1A. Los criterios de aceptación serán los establecidos en el código ASME sección VIII división 1, apéndice 6, parágrafos 6-3, 6-4 y 6-5. 6.3 Inspección por ultrasonido - UT. Cuando se requiera hacer inspección por ultrasonido se hará según lo requerido en el artículo 5 de la sección V del código ASME y en el parágrafo 6.3 del código API 650 . El personal que ejecuta e interpreta las radiografías deberá estar calificado y certificado por el fabricante del tanque de acuerdo con los lineamientos del estándar recomendado en ASNT SNT-TC-1A. Los criterios de aceptación deberán ser acordados entre el Fabricante y el Comprador. 6.4 Líquidos penetrantes .. PT. Cuando se requiera hacer inspección por líquidos penetrantes se hará según lo requerido en el artículo 6 de la sección V del código ASME y en el parágrafo 6.2 del código API 650. \

El personal que ejecuta e interpreta las radiografías deberá estar calificado y certificado por el fabricante del tanque de acuerdo con los lineamientos del estándar recomendado en ASNT SNT-TC-1A. www.hidrocarburos.com .co

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código API

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Los criterios de aceptación serán los establecidos en el código ASME sección VIII división 1, apéndice 8, parágrafos 8-3, 8-4 y 8-5. 6.5 Inspección visual - VT. Las soldaduras se considerarán aceptables en la inspección visual si muestran los siguiente: a) No hay grietas de cráter (crater cracks}, otras grietas superficiales o rastrilladuras del arco (are strikes) en la junta soldada. b) Los socavados no exceden los límites permitidos en el parágrafo 5.2.1.4 mencionados anteriormente para las juntas verticales y horizontales. Para soldaduras que unen cuellos de conexiones , conexiones de inspección de hombre (man-holes), bocas de limpieza (clean-out) y otros elementos permanentes, los socavados no deberán exceder de 04. mm (1/64 in). e) La frecuencia de porosidad superficial en la soldadura no debe exceder de un grupo (cluster) (uno o más poros) en 100 mm (4 in) de longitud y el diámetro de cada grupo no deberá exceder de 2.5 mm (3/32 in) . Si la soldadura falla en cumplir con los criterios de aceptación anteriores dados en el parágrafo 6.5.1 , se deberá reparar antes de la prueba hidrostática, según lo establecido en el parágrafo 6.5.2, como sigue: a) Cualquier defecto deberá ser removido por medios mecanices o procesos térmicos de remoción. Las rastrilladuras del arco deberán ser reparadas puliendo (esmerilando) y resoldando como sea requerido. La soldadura debe ser pulida a ras con la lámina o plancha . b) Se requiere re-soldar si el espesor resultante es menor que el mínimo requerido por condiciones de diseño o de prueba. Todos los defectos en área más gruesas que el mínimo requerido, se deberán hacer con una transición mínima de 4: 1. e) Las soldaduras de reparación se deben inspeccionar visualmente para verificar que no tiene defectos. 6.6 Prueba con caja de vacío. La inspección de soldaduras del tanque con caja de vacío se hará con una caja de prueba de aproximadamente 150 mm (6 in) de ancho por 750 mm (30 in) de largo con una ventana transparente en la parte superior, según lo requerido en el parágrafo 6.6. Durante la prueba la iluminación debe ser adecuada para una apropiada evaluación e interpretación de la prueba. La prueba de vacío se debe hacer de acuerdo con un procedimiento escrito preparado por el Fabricante del tanque. Para la prueba se debe utilizar una presión de vacío parcial de entre 21 kPa (3 psi, 6 in Hg) y 35 kPa (5 psi, 10 in Hg). Si es requerido por el Comprador se deberá efectuar una segunda prueba con un vacío parcial de entre 56 kPa (8 psi, 16 in Hg) y 70 kPa (1 O psi, 20 in Hg) para la detección de fugas muy pequeñas. Se deben cumplir las siguientes condiciones: 1. La caja de vacío debe tener un traslape mínimo de 50 mm (2 in) de las superficies previamente inspeccionadas en cada aplicación . www.hidrocarburos.com .co

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código AP1

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2. La temperatura de la superficie del metal deberá estar entre 4 ºC (40 ºF) y 52 ºC (125 ºF) a menos que se compruebe que la solución jabonosa trabaja por fuera de estos límites, por medio de una prueba o por las recomendaciones del fabricante. 3. Se requiere una intensidad de la iluminación mínima de 1000 lux (100 fe) en el punto de prueba durante la inspección y evaluación de fugas. 4. El vacío se debe mantener como mínimo 5 segundos o el tiempo requerido para ver las áreas en prueba. La presencia de fugas a través del espesor inspeccionado indicadas por la formación continua o el crecimiento de burbujas o espuma producidas por el paso de aire a través del espesor es inaceptable. Las fugas deben ser reparadas y re-inspeccionadas. Como una alternativa de esta prueba se puede utilizar un procedimiento de gas indicador (tracer gas) y un detector compatible para probar la integridad de las soldaduras del fondo en la longitud total, de acuerdo con lo estipulado en el parágrafo 6.6.11 del código API 650.

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código API

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PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Y CALIFICACION DE SOLDADORES.

7.2 CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA. Los procedimientos de soldadu ra (WPS), sus calificaciones (PQR) y las calificaciones de soldadores (WPQ) se deben efectuar de acuerdo con la sección IX del código ASME y de los requerimientos adicionales establecidos en la sección 7 del código API 650. Las especificaciones de materiales listadas en la sección 2 del código API 650 pero que no están incluidas en la tabla QW-422 de la sección IX del código ASME se deberán considerar como materiales P1 con número de grupo asignado como sigue, dependiendo a la resistencia mínima de tensión especificada: a) Menor o igual a 485 MPa (70 ksi): grupo 1. b) Mayor de 485 MPa (70 ksi) pero menor o igual a 550 MPa (80 ksi): grupo 2. c) Mayor de 550 MPa (80 ksi) : grupo 3. Se deben hacer procedimientos y calificaciones de los mismos separadas para el material A-841 M/A-841 . Cuando se requieren pruebas de impacto de la zona afectada por el calor, la condición de tratamiento térmico será una variable suplementaria esencial.

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7.2.2 PRUEBAS DE IMPACTO. Las pruebas de impacto requeridas para la calificación de procedimientos de soldadura deberán cumplir con los requisitos aplicables del parágrafo 2.2.8 del código API 650 y se deben hacer a una temperatura igual o menor a la temperatura mínima de diseño del metal. Cuando se requieren pruebas de impacto del material, se deberán hacer pruebas de impacto a la zona afectada por el calor para todas las soldaduras hechas con procesos automáticos o semi-automáticos. Para todos los materiales que van a ser usados a temperaturas mínimas de diseño del metal por debajo de 1O ºC (50 ºF), la calificación del procedimiento de soldadura para las juntas verticales deberá incluir pruebas de impacto del metal de soldadura. Cuando la temperatura mínima de diseño del metal está por debajo de -7 ºC (20 ºF) , se deberán hacer pruebas de impacto del metal de soldadura a todos los procedimientos de soldadura utilizados para soldar los componentes listados en el parágrafo 2.2.9.1 del código (ver página 7). Las pruebas de impacto deben dar valores mínimos para parágrafo 2.2.8.3 y lo siguiente: a) Para materiales P1 grupo 1: 20 J (15 lb-ft), el promedio de b) Para materiales P1 grupo 2: 27 J (20 lb-ft), el promedio de c) Para materiales P1 grupo 3: 34 J (25 lb-ft), el promedio de


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aceptación, de acuerdo con el las tres probetas. las tres probetas. las tres probetas.

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Código API

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Para láminas o planchas del cuerpo más gruesas que 40 mm (1 Yz in), los valores anteriores serán incrementados en 7 J (5 lb-ft) por cada 12.5 mm (Yz in) sobre 40 mm (1Yz in). Se permite interpolación de los valores . Las probetas de prueba para metal de soldadura se deberán tomar a través de la soldadura y con una cara sustancialmente paralela y a 1.5 mm (1/16 in) de la superficie del material. La entalla de la probeta se deberá cortar perpendicular a la superficie del material y con el metal de soldadura enteramente dentro de la zona de fractura. Las probetas de prueba para la zona afectada por el calor se deberán tomar a través de la soldadura y tan cerca de la superficie del material como sea posible. Las probetas deberán ser macro-atacadas para localizar la zona y la entalla de la probeta se deberá cortar aproximadamente perpendicular a la superficie del material y con el metal de la zona afectada por el calor incluido dentro de la zona de fractura tanto como sea posible. Las soldadura de producción se deben hacer de acuerdo don los procedimientos calificados, pero no se necesita hacer pruebas de impacto de las soldaduras de fabricación de las láminas o planchas. 7.3 CALIFICACION DE SOLDADORES. Las calificaciones de los soldadores y los operarios de soldadura son responsabilidad del Fabricante o el Montador del tanque. Las pruebas efectuadas por un Fabricante no calificarán un soldador u operarios de soldadura para trabajar con otro Fabricante. Los soldadores y los operarios de soldadura que suelden partes de presión y partes de nopresión a partes de presión, tales como orejas o grapas permanentes o temporales, deberán estar calificados. 7.4 IDENTIFICACION DE LOS SOLDADORES. La marca de identificación de los soldadores y los operarios de soldadura se debe estampar a mano o a máquina adyacente a la soldadura y a intervalos que no deben exceder de 1 m (3 ft), a lo largo de la soldadura terminada. En lugar del estampado se puede llevar un registro que identifique los soldadores empleados para cada junta soldada. Las soldaduras del techo y de- brida a cuello de las conexiones no necesitan ser identificadas con la marca del soldador.



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DISEÑO Y CONSTRUCCION DE TANQUES DE ALMACENAM IENTO

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código API

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PLACA DE IDENTIFICACION Y CERTIFICACION.

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La placa de identificación y el certificado del fabricante se deben hacer de acuerdo con los requerimientos establecidos en la sección 8 del código A PI 650.


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BIBLIOGRAFIA

1. Welded Steel Tanks for Oil Storage. API STANDARD 650. Tenth Edition, November 1998. Addendum 4, December 2005. American Petroleum lnstitute. 2. Aboveground Storage Tanks. Myers, Philip E. 1997. McGraw Hill.

www.hídrocarburos.com.co


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