Diseño de tanque rectangular

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD AZCAPOTZALCO

RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES BAJO PRESIÓN HIDROSTÁTICA

TESIS CURRICULAR CURRICULAR

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:

PRESENTA:

2008

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A MI PADRE:

ÁLVARO OSORIO GARCÍA.

Porque mejor ejemplo de cariño, sinceridad y lucha no pude haber tenido. Por ser un gran hombre y mejor ser humano. A MI madre:

CARMEN DEL ROSARIO DIAZ FLORES

Por su cariño. A MIS HERMANOS:

JORGE LUIS OSORIO DÍAZ. MARÍA DEL ROSARIO OSORIO DÍAZ.

Que como guías incondicionalmente me dieron su ejemplo y apoyo.

A MI ASESOR DE TESIS:

M. en C. JOSÉ LUIS MORA RODRÍGUEZ.

Por su valioso apoyo en mi formación profesional y gran docencia.

Y a ti mi gran amiga e inspiración…gracias Ere.

RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UA

3

ÍNDICE OBJETIVO.

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JUSTIFICACIÓN.

7

INTRODUCCIÓN.

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CAP TULO No. 1.Generalidades.

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1.1. RECIPIENTES.

11

1.2. MATERIALES PARA RECIPIENTES A PRESIÓN.

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1.2.1. Aceros al carbón.

14

1.2.2. Aceros de baja aleación.

14

1.2.3. Aceros de alta aleación.

14

1.2.4. Materiales no ferrosos.

15

1.3. PROPIEDADES QUE DEBEN TENER LOS MATERIALES PARA SATISFACER ER LAS CONDICIONES DE SERVICIO.

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1.3.1. Propiedades mecánicas.

15

1.3.2. Propiedades físicas.

16

1.3.3. Propiedades químicas.

16

1.3.4. Esfuerzos admisibles.

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1.4. FILOSOFIA DE DISEÑO.

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4

1.5. CATEGORIAS DE EXPOSICIÓN.

18

1.6. CRITERIOS DE DISEÑO EN RECIPIENTES.

18

1.6.1. Clasificación de fallas.

18

CAP TULO No. 2. Especificaciones de diseño y fabricación de recipientes sometidos a presión.

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2.1. GENERALIDADES.

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2.2. DISEÑO.

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2.2.1. Relación de los lados. 2.2.2. Cargas de viento y terremoto. 2.2.3. Deflexión.

22 22 22

2.3. FABRICACIÓN.

23

2.4. SOLDADURA DE RECIPIENTES.

26

2.4.1. Circunstancias para la realización de la soldadura. 2.4.2. Economía de la soldadura. 2.4.3. Soldadura de los bordes de las placas.

26 26 26

2.5. REGISTROS.

27

2.5.1. Forma de los registros. 2.5.2. Tamaño de los registros. 2.5.3. Espesor del cuello de una boquilla.

27 27 27

2.6. CORROSIÓN.

28

2.7. PINTURA.

29 29 29 29 29 29

2.7.1. Objeto. 2.7.2. Preparación de la superficie. 2.7.3. Consideraciones económicas. 2.7.4. Selección de sistemas de pintura.



5

2.7.5. Abrasión.

30

2.8. INSPECCIÓN.

30

2.9. ASPECTOS DIVERSOS.

30

2.8. PREPARACIÓN PARA EMBARQUE.

31

2.8.1. Capacidades y limitaciones de embarque.

31

2.9. INFORMES FINALES.

32

2.10. GARANTÍA.

32

CAP TULO No. 3. Diseño del recipiente rectangular con tirantes.

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3.1.- DIMENSIONAMIENTO.

34

3.2.- MATERIAL DE PLACA.

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3.3.- CÁLCULO DE ESPESOR DE PLACA.

35

3.4.- CÁLCULO DE POSICIÓN DE ATIESAMIENTO.

37

3.5.- MOMENTO DE INERCIA MÍNIMO DEL ANGULO SUPERIOR DE SOPORTE.

37

3.6.- MOMENTO DE INERCIA MÍNIMO DEL ANGULO INFERIOR DE SOPORTE.

38

3.7.- ESPESOR DE ALMA DE VIGA DE SOPORTE.

39

3.8.- ESPESOR DEL FONDO DEL RECIPIENTE.

40

3.9.- REVISIÓN POR DEFLEXIÓN.

40

3.10- CARGAS QUE ACTÚAN SOBRE LOS TIRANTES.

41

3.11.- UNIONES.

42

3.12.- CÁLCULO DE APERTURAS.

44



6

3.12.1. Tubo de drenaje. 3.12.2. Tubos de entrada e indicador de nivel. 3.12.3. Tubo de entrada de retorno. 3.12.4. Tubo de Salida.

45 47 49 51

3.13. CÁLCULO DE PLACA DE CHOQUE.

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3.14. CÁLCULO DE PESOS.

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CONCLUSIONES.

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GLOSARIO.

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BIBLIOGRAFIA.

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ANEXOS.

59



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OBJETIVO. Desarrollar un recipiente rectangular bajo presión hidrostática con soporte por tirantes de atiesamiento cuyo uso será para el almacenamiento de agua no potable. Dentro de la infraestructura de una empresa que lo requiera esta se colocara y diseñara en base a las condiciones de espacio que se tengan en el lugar. Para el diseño del recipiente se hará uso del Código ASME Sección VIII, Div. 1, de donde se tomaran las normas establecidas para el diseño, fabricación y mantenimiento de dicho recipiente, así mismo se nombraran las normas las cuales rigen dicho trabajo y se señalaran los elementos que conformaran la construcción.

JUSTIFICACIÓN. Debido al implemento en la industria de recipientes cilíndricos en su gran mayoría se pretende dar la alternativa de el uso de los recipientes rectangulares, ya que a pesar de que su costo de insumos es mayor al que podría emplearse en un recipiente cilíndrico, esto se ve en gran medida justificado a su reducción de costo en fabricación, ya que muchas de sus partes pueden ser desarrolladas y armadas en planta, lo que reduce problemas en armado de campo y más aun el aprovechamiento del espacio que ocuparía un recipiente cilíndrico, pues debido a su geometría los recipientes cilíndricos aportan en un mismo espacio de instalación menor capacidad de almacenaje.



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INTRODUCCIÓN. A partir de la revolución industrial fue fundamental el almacenamiento de diversas sustancias por lo cual se fue definiendo con investigación y análisis los requerimientos que pedía el poder mantener dichos materiales en condiciones propicias, accesibles y no estorbosas para procesos y distribución de fabricas. Evaluando cada una de las formas propuestas la más ideal admitida para el almacenaje de líquidos fue sin duda la esférica en la mayoría de los casos modificada al proporcionarle una longitud mas similar a un cilindro con tapas cóncavas, sin embargo a pesar e que aun hoy en día suele ser la mas empleada como recipientes debido a su resistencia es claro que el espacio que requiere y su aprovechamiento no precisamente son compatibles, ya que dicha forma proporciona menor volumen de espacio aprovechado. Es por ello, que se proporciona en diversos casos para los que no aplican presiones mayores a la atmosférica geometrías alternas a las circulares, en estos casos presenta mayores beneficios recipientes rectangulares, ya que al no requerir altas presiones y deseándose el mejor aprovechamiento de espacio este tipo de recipientes resulta mas practico, de igual manera presenta ventajas en comparación a los demás, ya que su diseño y construcción no implica mayores problemas en campo también proporcionando un fácil transporte e instalación en caso de construcción de taller. Con estas ventajas los recipientes rectangulares se convierten en una muy viable opción para algunas industrias haciéndose cada vez mas requeridos.

HISTORIA DEL CÓDIGO A.S.M.E. Fundada en 1880 como la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos, hoy ASME es una organización de profesionales que cuenta con más de 120,000 miembros enfocado a temas técnicos, educativos y de desarrollo de la ingeniería y la comunidad tecnológica ASME conduce una de las más grandes operaciones de publicación técnicas, lleva numerosas conferencias técnicas mundialmente y ofrece cientos de cursos para el desarrollo profesional cada año. ASME dicta códigos y estándares reconocidos internacionalmente por la industria para promover seguridad pública.



9

Hoy, ASME es una sociedad de ingeniería de todo el mundo se centró en técnicas, educativas y de investigación.

Se lleva a cabo una de las más grandes del mundo la publicación de las

operaciones técnicas, posee unas 30 conferencias técnicas y 200 cursos de desarrollo profesional cada año, y muchos conjuntos de normas industriales y de fabricación. La diversidad de la ingeniería mecánica puede verse en ASME los 36 técnicos y divisiones Institutos. ASME Internacional de la pertenencia de 125000 incluye algunos 24000 estudiantes. Aproximadamente 10000 de sus miembros se encuentran fuera de los Estados Unidos. La sociedad está dividida geográficamente en 12 regiones y 200 locales de las secciones en los Estados Unidos, sus posesiones Canadá, y México. Hay alrededor de 300 de estudiantes en las secciones Colegios y Universidades. La Región XIII es la región fuera de América del Norte fundada en 1996 que se divide en cuatro zonas. Se trata de la mayor de Europa, Asia y Pacífico, América Latina y el Caribe y el Oriente Medio y África Zonas.



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CAPÍTULO No. 1. Generalidades. 1.2. RECIPIENTES. Existen numerosos tipos de recipientes que se utilizan en las plantas industriales o de procesos. Algunos de estos tienen la finalidad de almacenar sustancias que se dirigen o convergen de algún proceso, este tipo de recipientes son llamados en general tanques. Los diferentes tipos de recipientes que existen, se clasifican de la siguiente manera: 1. Por su uso: Los podemos dividir en recipientes de almacenamiento y en recipientes de procesos. Los primeros nos sirven únicamente para almacenar fluidos a presión y de acuerdo con sus servicios son conocidos como tanques de almacenamiento, tanques de día, tanques acumuladores, etc.

Fig. 1- Tipos de recipientes de almacenamiento de sustancias



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2. Por su forma: Los recipientes a presión pueden ser cilíndricos o esféricos. Los primeros son horizontales o verticales y pueden tener en algunos casos, chaquetas para incrementar o decrecer la temperatura la temperatura de los fluidos según sea el caso. Los esféricos se utilizan generalmente como tanques de almacenamiento, de almacenamiento, y y se recomiendan para almacenar grandes volúmenes esféricos a altas presiones. Puesto que la forma esférica es la forma natural que toman los cuerpos al ser sometidos a presión interna esta sería la forma más económica para almacenar fluidos a presión sin embargo en la fabricación de estos es mucho más cara a comparación de los recipientes cilíndricos. Los tipos más comunes de recipientes pueden ser clasificados de acuerdo a su geometría como: A. Recipientes Abiertos. Tanques Abiertos. B. Recipientes Cerrados. Tanques cilíndricos verticales, fondo plano. Recipientes cilíndricos horizontales y verticales con cabezas formadas. Recipientes esféricos. 1. Recipientes abiertos. Los recipientes abiertos son comúnmente utilizados como tanque igualador o de oscilación como tinas para dosificar operaciones operaciones donde los materiales los materiales pueden ser decantados como: desecadores, reactores químicos, depósitos, etc. Obviamente este tipo de recipiente es más que el recipiente cerrado de una misma capacidad y construcción. La construcción. La decisión de que un recipiente abierto o cerrado es usado dependerá del fluido a ser manejado y de la operación. Estos recipientes son fabricados de acero, de acero, cartón, cartón, concreto concreto…. Sin embargo en los procesos industriales son construidos de acero por su bajo costo inicial y fácil fabricación. 2. Recipientes cerrados. Fluidos combustibles o tóxicos o gases finos deben ser almacenados en recipientes cerrados. Sustancias químicas peligrosas, tales como ácidos o sosa cáustica son menos peligrosas si son almacenadas en recipientes cerrados. 3. Tanques cilíndricos cilíndricos de fondo plano. El diseño en el tanque cilíndrico vertical operando a la presión atmosférica, es el tanque cilíndrico con un techo cónico y un fondo plano descansando directamente en una cimentación compuesta de arena, grava o piedra triturada. En los casos donde se desea usar una alimentación de gravedad, el tanque es levantado arriba del terreno y el fondo plano debe ser incorporado por columnas y vigas de acero. de acero.



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4. Recipientes cilíndricos horizontales y verticales con cabezas formadas. Son usados cuando la presión de vapor del líquido manejado puede determinar un diseño más resistente. Varios códigos han sido desarrollados o por medio de los esfuerzos del API y el ASME para gobernar el diseño de tales recipientes. Una gran variedad de cabezas formadas son usadas para cerrar los extremos de los recipientes cilíndricos. Las cabezas formadas incluyen la semiesférica, elíptica, toriesférica, cabeza estándar común y toricoidal. Para propósitos especiales de placas planas son usadas para cerrar un recipiente abierto. Sin embargo las cabezas planas son raramente usadas en recipientes grandes. 5. Recipientes esféricos. El almacenamiento de grandes volúmenes bajo presiones atmosféricas es normalmente de los recipientes esféricos. Las capacidades y presiones utilizadas varían grandemente. Para los recipientes mayores el rango de capacidad es de 1000 hasta 25000 Psi (70.31 - 1757.75 Kg/cm²). 6. Recipientes de paredes planas. Los tanques de paredes planas se utilizan únicamente para presiones hidrostáticas bajas, debido a su forma mecánicamente débil. La cantidad de material requerida para los tanques rectangulares es mayor a la que requieren los tanques cilíndricos de igual capacidad. Sin embargo, a veces se prefiere utilizar dichos tanques por la facilidad de fabricación y buen uso de espacio. a) Ventajas de recipientes rectangulares. Gran aprovechamiento del espacio. Rapidez y facilidad de fabricación. Sencillez en su conformación. Mayor estabilidad. b) Desventajas de recipientes rectangulares. Elevación del costo a comparación de los recipientes cilíndricos. Debilidad estructural por lo que necesita mayor refuerzo. Solo puede ser implementado para presiones atmosféricas.



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Fig. 2- Recipiente de tratamiento de agua, Bajatanks. Inc.

1.2. MATERIALES PARA RECIPIENTES RECIPIENTES A PRESIÓN. 1.2.1. Aceros al carbón. Es el más disponible y económico de los aceros, recomendables para la mayoría de los recipientes donde no existen altas presiones ni temperaturas. 1.2.2. Aceros de baja aleación. Como su nombre lo indica, estos aceros contienen bajos porcentajes de elementos de aleación como níquel, cromo, etc. Y en general están fabricados para cumplir condiciones de uso específico. Son un poco más costosos que los aceros al carbón. Por otra parte no se considera que sean resistentes a la corrosión, corrosión, pero tienen mejor comportamiento en resistencia mecánica para rangos más altos de temperaturas respecto a los aceros al carbón. 1.2.3. Aceros de alta aleación. Comúnmente llamados aceros inoxidables. Su costo en general es mayor que para los dos anteriores. El contenido de elementos de aleación es mayor, lo que ocasiona que tengan alta resistencia a la corrosión. la corrosión.



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1.2.4. Materiales no ferrosos. El propósito de utilizar este tipo de materiales es con el fin de manejar sustancias con alto poder corrosivo para facilitar la limpieza en recipientes que procesan alimentos y proveen tenacidad en la entalla en servicios a baja temperatura.

Tabla 1- Aceros y materiales comúnmente empleados en recipientes a presión. Rollo - Aceros para recipientes a presión Composición Química (% Máximo)

Especificación C

Mn

P

S

Si

(5)

0.25 0.90 0.035 0.035 0.30 ASTM/ASME SA-414-C ASTM/ASME SA-285-C (4) 0.28 0.90 0.035 0.035 0.40

ASTM/ASME SA-515-60

(4)

0.27 0.90 0.035 0.035

-

Cb 0.20 0.20 0.20

ASTM/ASME SA-516-60 (4) 0.27 0.60 - 0.035 0.035 0.15 0.90 0.40

0.20

ASTM/ASME SA-414-G (5) 0.31 1.35 0.035 0.035 0.30

0.020

NOM-011-SEDG-1999 DOT-178.61-5 Gr. 3. ASTM/ASME SA-455 (4) ASTM/ASME SA-516-70 (4) ASTM/ASME SA-612 (4) (4)

AAR TC 128-B

ASTM/ASME A-515-70

(4)

0.50 0.22 1.00 0.50 0.22 1.00 0.85 0.33 1.20 0.85 0.31 1.20 1.0 0.25 1.35 1.0 0.25 1.35

0.040 0.050 0.30 0.040 0.050 0.30

0.010 0.040 0.010 0.040

% de Límite Ultima Elong Rango Elástico Tensión Descripción y Uso Final Dim Ksi Mín. Ksi Mín. 2" Mín. 33 55 - 70 22 1 Recipientes estacionarios de baja e intermedia resistencia. 30 55 - 75 27 1 Recipientes media resistencia 32 60 - 80 25 para servicio de media y alta 2 temperatura. Recipientes media resistencia 32 60 - 80 25 para servicio de media y baja 2 temperatura. Recipientes estacionarios de alta 45 75 - 95 16 3 resistencia. 50

61

27

3

50

64

27

3

0.035 0.035 0.40

0.020

35

70 - 90

22

3

0.035 0.035 0.15 0.40 0.15 0.035 0.035 0.40 0.15 0.035 0.035 0.40 0.15 0.31 1.20 0.035 0.035 0.40

0.020

38

70 - 90

21

3

0.020

50

81 - 101

22

3

0.020

50

81 - 101

22

3

0.020

38

70 - 90

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3

Cuerpo y tapa recipientes portátiles de alta resistencia. Recipientes estacionarios de alta resistencia. Recipientes para mediana y baja temperatura. Recipientes para tanques de F.F.C.C. Recipientes para media y alta temperatura.

1.3. PROPIEDADES QUE DEBEN TENER LOS MATERIALES PARA SATISFACER LAS CONDICIONES DE SERVICIO. 1.3.1. Propiedades mecánicas. Al considerar las propiedades mecánicas del material es deseable que tenga buena resistencia a la tensión, alto nivel de cedencia, por cierto de alargamiento alto y mínima reducción de área. Con estas propiedades principales se establecen los esfuerzos de diseño para el material en cuestión.



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Fig. 3- El recipiente rectangular tiene una menor me nor resistencia a elevadas presiones, sin embargo otorga una mayor captación en una misma área.

1.3.2. Propiedades físicas. En este tipo de propiedades se buscará que el material deseado tenga coeficiente de dilatación térmica. 1.3.3. Propiedades químicas. La principal propiedad química que debemos considerar en el material que utilizaremos en la fabricación de recipientes a presión es su su resistencia a la corrosión. la corrosión. Este Este factor es de muchísima importancia ya que un material mal seleccionado nos causará muchos problemas, problemas, las consecuencias que se derivan de ello son: Reposición del equipo corroído. Un material que no sea resistente al ataque corrosivo puede corroerse en poco tiempo poco tiempo de servicio. de servicio. Sobre diseño en las dimensiones. Para materiales poco resistentes al ataque corrosivo puede ser necesario dejar un excedente en los espesores dejando margen para la corrosión, esto corrosión, esto trae como consecuencia que los equipos resulten más pegados, de tal forma que encarecen el diseño además de no ser siempre la mejor solución. Mantenimiento preventivo. Para proteger los equipos del medio corrosivo es necesario usar pinturas protectoras. Paros debido a la corrosión la corrosión de equipos. Un recipiente a presión que ha sido atacado por la corrosión necesariamente debe ser retirado de operación, lo cual implica las pérdidas en la producción. Contaminación o pérdida del producto. producto. Cuando los componentes de los recipientes a presión se han llegado a producir perforaciones en las paredes metálicas, los productos de la corrosión la corrosión contaminan el producto, el producto, el el cual en algunos casos es corrosivo. 1.3.4. Esfuerzos admisibles. Son los grados de exactitud con los cuales las cargas pueden ser estimadas, la confiabilidad de los esfuerzos estimados para estas cargas, la uniformidad del material, el peligro a la falla ocurre y en otras consideraciones como: Esfuerzos locales con concentración de esfuerzos, fatiga y corrosión. y corrosión. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


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Para materiales que sean sometidos a temperaturas inferiores al rango de termo fluencia los esfuerzos admisibles se pueden considerar con el 25% de la resistencia a la tensión o el 62.5% de la resistencia a la cedencia a la temperatura de operación. Los materiales usados para anclaje en el rango de temperatura de -20 a 400°F (-28.88 a 204.44°C) se considera que es un 20% de la resistencia a la cedencia. El porcentaje de resistencia a la cedencia usando como esfuerzo admisible es controlado por un número de factores tales como la exactitud con la cual la carga de confiabilidad de los esfuerzos con frecuencia se usa un esfuerzo admisible para aceros estructurales.

Fig. 4a- Recipiente de polímero con refuerzos metálicos de bajo almacenaje.

Fig. 4b- Recipiente rectangular metálico de alta capacidad



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1.4. FILOSOFIA DE DISEÑO. En general los recipientes a presión diseñados de acuerdo con el código ASME Secc. VIII Div. Son diseñados por reglas que no requieren una evaluación detallada de todos los esfuerzos. Se reconoce que existen esfuerzos secundarios elevados flexionantes pero al admitir un factor elevado de seguridad y las reglas del diseño, estos esfuerzos serán compensados como regla general cuando se realiza un análisis mas detallado de esfuerzos que permiten considerar esfuerzos admisibles mayores en lugar de usar un factor de seguridad de seguridad elevado como el utilizado en el código. Un factor de seguridad elevado refleja una falta de conocimiento de conocimiento de los esfuerzos reales. El diseñador debe de familiarizarse con los diversos tipos de esfuerzos y cargas para lograr un diseño económico y seguro. y seguro.

1.5. CATEGORIAS DE EXPOSICIÓN. Zona A: Para grandes ciudades donde por lo menos el 50% de los edificios excede a 70'

pies de altura. Zona B: Áreas urbanas suburbanas y boscosas. Zona C : Para terreno abierto como terracerías donde cualquier obstrucción sea menor a 30'

pies. Zona D: Para áreas costeras, planas, incluye aquellas áreas localizadas como mínimo a 10

veces la altura de la estructura. la estructura.

1.6. CRITERIOS DE DISEÑO EN RECIPIENTES. Las unidades de equipo de proceso pueden fallar en servicio por diversas razones. Las consideraciones por tipo de falla que pueda presentarse es uno de los criterios que deben usarse en el diseño de equipo. La falla puede ser el resultado de una deformación plástica excesiva o elástica o por termo fluencia (creep). Como un resultado de tal deformación el equipo puede fallar al no realizar su función especifica sin llegar a la ruptura. 1.6.1. Clasificación de fallas. Las fallas pueden clasificarse: Deformación Elástica excesiva Inestabilidad elástica, Inestabilidad plástica, Ruptura por fragilidad, Termo fluencia o Corrosión. o Corrosión.



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1.- La Inestabilidad Elástica. Es un fenómeno asociado con las estructuras que tienen limitada su rigidez y están sujetas a compresión, flexión, torsión, combinación de tales cargas. La inestabilidad elástica es una condición de la cual la forma de la estructura la estructura es alterada como resultado de rigidez insuficiente. 2.- Inestabilidad plástica. El criterio de mayor uso para el diseño de equipo es aquel que mantiene los esfuerzos inducidos dentro de la región elástica del material de construcción de construcción con el fin de evitar la deformación plástica como resultado de exceder el punto de cedencia.



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CAPÍTULO No. 2 Especificaciones de diseño y fabricación de recipientes sometidos a presión hidrostática. Los usuarios y fabricantes de recipientes sujetos a presión han desarrollado ciertas prácticas estándares que han demostrado tener ventajas en el diseño y en la construcción de los recipientes sujetos a presión. Esta especificación comprende dichas prácticas que se han convertido en las de más aceptación y ejecución. Los estándares mencionados son, en parte, referencias a alternativas seleccionadas que permiten las normas ASME, y en parte describen los métodos de diseño y construcción que no cubren éstas.

2.1. GENERALIDADES. 1. Esta especificación, en conjunto con el pedido y los dibujos, cubre los requerimientos para el diseño y la fabricación de recipientes sujetos a presión. 2. En caso de diferencias, el pedido y los dibujos rigen por encima de esta Especificación. 3. Los recipientes sujetos a presión deberán diseñarse, fabricarse, inspeccionarse y marcarse de acuerdo con la última edición de las normas de Calderas y recipientes sujetos a presión del ASME, sección VIII, división 1, y sus agregados subsecuentes. 4. Los recipientes y sus auxiliares deberán cumplir con los reglamentos de la ley relativa a Occupational Safety and Health Act, OSHA (Seguridad y Salud Ocupacionales). 5. Se invita a los fabricantes de recipientes a cotizar precios con materiales y métodos de construcción alternos si existen aspectos razonables económicos o de otra Índole para hacerlo así. 6. Todas las desviaciones respecto a esta Especificación, el pedido o los dibujos deberán ser aprobadas por escrito por el Comprador. 7. El fabricante del recipiente, al recibo del pedido, proporcionará al comprador dibujos de taller revisados para su aprobación.

2.2. DISEÑO. Los recipientes a presión se diseñarán para soportar las cargas que sobre éstos ejercen la presión interna o externa, el peso del recipiente, el viento, los temblores, las reacciones de los apoyos, el impacto y la temperatura. Los tanques sin elementos atiesadores no pueden ser mayores de 30 pies cúbicos de capacidad; los que si llevan elementos atiesadores tendrán menos de 140 pies cúbicos de capacidad. Para tanques de mayor tamaño se usan tirantes por razones económicas.



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2.2.1. Relación de los lados. Si todos los lados son iguales, la longitud de un lado B 3 V siendo V = volumen en pies cúbicos. Relación preferible: lado mas largo: 1.5 B; lado mas corlo: 0.667 B. Las fórmulas siguientes están basadas en la deflexión máxima permitida A = L/500, en donde L es el lado más largo de la placa. 1:1 esfuerzo permitido para el material de la placa puede lomarse como el permitido por las normas ASME para recipientes sujetos a presión, sección VIII. Div. 1. Los valores de o usados en las fórmulas dependen de la proporción de los lados.

Fig. 5- la distribución de las medidas estará en función del área disponible para su colocación. 2.2.2. Cargas de viento y terremoto. Todos los recipientes se diseñarán para sostenerse parados totalmente libres. Para determinar la magnitud de la presión del viento, la probabilidad de terremotos y los coeficientes sísmicos en diversas áreas de los Estados Unidos se aplicará la norma ANSÍ A58.1-1972 (requerimientos de las normas para cargas mínimas de diseño en edificios y otras estructuras). Se supone que no ocurren simultáneamente las cargas de viento y las de sismo, por lo que el recipiente debe diseñarse ya sea por carga de viento o de sismo, la que sea mayor. 2.2.3. Deflexión. La deflexión de los recipientes verticales bajo condiciones normales de operación no deberá exceder de 6 pulgadas por cada 100 pies de longitud. Los esfuerzos que obren en los faldones, silletas y otros soportes-y en sus soldaduras de sujeción pueden sobrepasar a los valores máximos de esfuerzo permitidos para los materiales, que se indican en la parte UCS de las normas ASME por 33-1/3 %. Los fabricantes del recipiente deberán someter sus diseños a aprobación cuando el comprador no proporcione un diseño o no especifique el espesor de placa requerido. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


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2.3. FABRICACIÓN. 1. Los materiales serán especificados por el comprador y su designación deberá aparecer indicada en los dibujos de taller. No se hará sustitución alguna de materiales especificados sin la previa autorización escrita del comprador. 2. El espesor de placa que se utilice para el casco y las cabezas será de 1/4 de pulgada como mínimo. 3. El procedimiento de soldadura y los registros de calificación de los soldadores del fabricante deberán ser sometidos a aprobación al recibo del pedido. No se efectuará soldadura alguna antes de que el procedimiento de soldadura y la calificación sean aprobados por el comprador. Toda la soldadura deberá hacerse por los procedimientos por arco metálico protegido o por arco sumergido. No se utilizarán tiras de refuerzo permanente sin la aprobación escrita del comprador. Cuando se utilicen, dichas tiras serán de acero de la misma composición que la de aquel al cual van soldadas. 4. Las costuras longitudinales de los cascos cilíndricos o cónicos, todas las costuras de los cascos esféricos y de las cabezas formadas por partes deberán situarse de manera que libren las aberturas, sus parches de refuerzo y las placas de desgaste de las silletas. Las costuras circunferenciales de los cascos deberán situarse de manera que libren las aberturas, los parches de refuerzo, los anillos de artesa y de soporte del aislamiento y las placas de desgaste de las silletas. Cuando sea Inevitable cubrir una costura longitudinal por un parche de refuerzo, se esmerilará la costura a ras y el parche mencionado se examinará en el sitio antes de soldarlo. No se permitirán uniones longitudinales en el área descendente o en cualquier otro lugar en que resulte imposible hacer una inspección visual apropiada de la soldadura. El tamaño mínimo de soldadura de filete que se utilice como soldadura de resistencia para elementos internos será de 1/4 de pulg. 5. Faldón. Los recipientes verticales estarán provistos de un faldón que tendrá un diámetro exterior igual al del recipiente soportado. El espesor mínimo del faldón será de 1/4 de pulg. Los faldones estarán provistos como mínimo de dos agujeros de ventilación de 2 pulg., situados a la mayor altura posible y a 180 grados uno del otro. Los faldones de 4 pies de diámetro y menores tendrán una abertura de acceso; los de más de 4 pies de diámetro tendrán dos aberturas de acceso de 18 pulgadas de D.E. reforzadas con manguitos, 6. Los anillos de base se diseñarán para una presión de apoyo permitida sobre el concreto de 625 Ib/pulg2. 7. Se usarán silletas para pernos de anclaje o para anillos de orejas en donde se requiera y siempre que la altura del recipiente exceda de 60 pies. El número de pernos de anclaje variará en múltiplos de 4; es preferible un mínimo de 8. 8. Silleta. Los recipientes horizontales serán soportados en silletas; de preferencia sólo dos siempre que sea posible. Las silletas deberán soldarse al recipiente, excepto cuando se ordene específicamente que se embarquen sueltas, en cuyo caso deberán ajustarse al recipiente y llevar marcas para su instalación en campo. El dibujo de taller deberá contener instrucciones detalladas en relación con esto. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


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Cuando la dilatación por temperatura ocasione un cambio de más de 3/8 de pulgada en la distancia entre las silletas, deberá usarse una placa de apoyo deslizante. Cuando el recipiente esté soportado en silletas de concreto de 1/4 de pulg de espesor, se deberán soldar al casco, para fines de corrosión, placas 2 pulgadas más anchas que la silleta de concreto, con soldadura continua. La placa de corrosión deberá ir provista de un agujero de ventilación de 1/4 de pulgada tapado con sellador plástico después de que se haya probado a presión el recipiente. 9. Las aberturas de 2 pulgadas y menores deberán llevar copie completo o medio copie de acero forjado de 6000 Ib. Las aberturas de 2 1/2 pulgadas y mayores deberán ser bridadas. Las bridas deberán cumplir con la norma ANSÍ B16.5-1973. Las caras de las bridas deberán ser como sigue: Cara realzada. ...... abajo de la capacidad nominal ANSÍ, 600 Ib Cara realzada. ...... capacidad nominal ANSÍ, 600 Ib, tubo de 3 pulgadas y menor Junta de tipo de anillo. ...... capacidad nominal ANSÍ, 600 Ib, tubo de 4 pulgadas y mayor Junta del tipo de anillo. ...... arriba de capacidad nominal ANSÍ, 600 Ib. Los agujeros para los tornillos de las bridas deben quedar a ambos lados de las líneas de centros principales del recipiente. Las aberturas deben quedar a ras del interior del recipiente cuando se utilizan como purgas o cuando estén situadas en forma que interfieran con los elementos internos del recipiente. Los bordes internos de los registros deben redondearse a un radio mínimo de 1/8 de pulgada o a un radio igual a la mitad del espesor de pared del tubo cuando sea menor de 1/4 de pulgada. Cuando el diámetro interior del cuello de la boquilla y el de la brida del cuello soldable o del accesorio soldable difiera por 1/16 de pulgada o más, la parte de diámetro menor deberá achaflanarse a una relación de 1:4. Las aberturas deberán reforzarse siendo nuevas y cuando estén bajo condiciones de frió o de corrosión. La placa que se utilice para el parche de refuerzo deberá ser de acero de la misma composición que el del casco o la cabecera a que vaya unida. Los parches de refuerzo deberán ir provistos de un agujero de inspección de 1/4 de pulgada situado a 90° del eje longitudinal del recipiente. El diámetro exterior mínimo del parche de refuerzo deberá ser 4 pulgadas más el diámetro exterior del cuello del registro. Cuando deban suministrarse lapas para las aberturas de acuerdo con la requisición del comprador, el fabricante deberá suministrar los empaques y pernos que se requieran; éstos no se usarán para probar el recipiente. Las tapas de los registros de inspección deberán estar provistas de pescantes. Las roscas de acoplamiento deberán estar limpias y sin defectos después de su instalación.



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10. Elementos Internos. Las artesas deberán ser surtidas por el fabricante de artesas e instaladas por el fabricante de recipientes. Los anillos de soporte de las artesas y las barras de sujeción descendentes deberán ser proporcionadas e instaladas por el fabricante de recipientes. El fabricante de artesas deberá someter a la aprobación del comprador detalles completos de taller, inclusive instrucciones de instalación y lista de embarque, y una vez aprobados, el comprador los remitirá al fabricante de recipientes. Las artesas deberán diseñarse para una carga viva uniforme de 10 Ib/pie 2 o el peso del agua que pueda acumularse, lo que sea mayor, y para una carga viva concentrada de 250 Ib. A la carga de diseño, la flexión máxima de las artesas no deberá exceder de hasta diámetro de 10 pies - 1/8 de pulgada, para diámetro mayor de 10 pies - 3/16 de pulgada El espesor mínimo de los elementos interiores de placa y de los anillos de soporte no deberá ser menor de 1/4 de pulgada. Los tubos interiores de acero al carbono deberán ser de peso normal. Las bridas internas deberán ser ANSÍ 150-lb. de tipo deslizante o fabricadas de placa. Las bridas interiores de acero al carbono deberán fijarse con tornillos para máquina de cabeza cuadrada y de acero al carbono, y con marcas cuadradas soldadas por puntos a las bridas para evitar que se aflojen. Los elementos internos removibles deberán fabricarse en secciones que puedan sacarse por los registros de inspección. Para dichos elementos no debe considerarse margen por corrosión. Para las aberturas conectadas a la succión de una bomba deberá proveerse un rompedor de vórtice. 11. Accesorios. Los recipientes provistos de registros de inspección, controles de nivel de líquido o válvulas de alivio situadas 12 pies arriba del piso, deberán proveerse de escaleras marinas con protección y plataforma. Deberán soldarse al recipiente en taller las orejas para recibir escaleras y plataformas. Cuando los recipientes verticales requieran de aislamiento, el fabricante deberá suministrar e instalar anillos de soporte. También, pueden usarse los anillos de refuerzo para soportar el aislamiento. Los anillos para soporte del aislamiento deberán ser 1/2 pulgada menores que el espesor del aislamiento y espaciarse a distancias de 12 pies - 1/2 pulgada comenzando en la línea tangente superior. El anillo superior deberá estar unido por soldadura continua a la cabeza, todos los demás anillos podrán ser unidos por soldadura de filete de 1 pulgada de largo a 12 pulgadas entre centros. La cabeza inferior de un recipiente vertical aislado deberá equiparse con tuercas cuadradas de 1/2 pulgada soldadas con sus extremos hacia el exterior de la cabeza, sobre centros aproximadamente de 12 pulgadas en cuadro.



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2.4. SOLDADURA DE RECIPIENTES. En varios métodos para hacer juntas soldadas. En cada caso particular, la elección de un tipo de entre las numerosas alternativas, depende de: Las circunstancias en que ha de realizarse la soldadura. Los requisitos del Código. Los aspectos económicos. 2.4.1. Circunstancias para la realización de la soldadura. En muchos casos, la accesibilidad de la junta determina el tipo de soldadura. En un reciente de diámetro pequeño (menos de 18-24 pulgadas), no puede aplicarse la soldadura anual. Se utiliza una tira de respaldo, ésta debe permanecer en su lugar. En los recipientes mayor diámetro, si no tienen registro para hombre, la última junta (de cierre) sólo puede soldarse desde el exterior. El tipo de soldadura puede ser determinado también por el equipo del fabricante. 2.4.2. Economía de la soldadura. Si los dos factores anteriores permiten la libre elección, la economía es el factor decisivo. Siguen algunas consideraciones relativas a la economía de las soldaduras: La preparación de bordes en V, que puede hacerse a soplete, es siempre más económica que la preparación de juntas en J o en U. La preparación en V doble requiere sólo de la mitad del metal de soldadura depositada de la que requiere la preparación en V sencilla. Al aumentar el tamaño de una soldadura de filete, su resistencia aumenta en proporción directa, mientras que el metal de soldadura depositado aumenta en proporción al cuadrado de su tamaño. La soldadura de baja calidad hace necesaria la utilización de placa de mayor espesor para el recipiente. El que sea más económico utilizar soldadura de mayor resistencia y placa más delgada o lo contrario, depende del (amaño del recipiente, del equipo de soldadura, etc. Esto debe decidirse en cada caso particular. 2.4.3. Soldadura de los bordes de las placas. A continuación se ilustran algunas juntas soldadas recomendadas para los bordes de las placas:

Fig. 6- Tipos de uniones empleados para bordes de placas. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


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Los elementos atiesadores pueden soldarse al tanque con soldadura intermitente o continua y pueden colocarse en el interior o en el exterior.

2.5. REGISTROS. Cuando hay tuberías externas conectadas al recipiente, las normas consideran lo siguiente: a) La conexión soldada de extremo para la primera junta circunferencial en uniones soldadas. b) La primera junta roscada para conexiones roscadas. c) La cara de la primera brida para conexiones bridadas, unidas mediante pernos. d) La primera superficie de sellado para conexiones o accesorios de conexión patentados, norma U-I (e) (l). 2.5.1. Forma de los registros. Los registros de inspección en los recipientes sujetos a presión deben ser de preferencia circulares, elípticos u oblongos. Un registro oblongo es el formado por dos lados paralelos y extremos semicirculares. La abertura para un tubo o una tobera circular cuyo eje no sea perpendicular a la pared o a la cabeza del recipiente, puede lomarse, para fines de diseño, como registro elíptico. Los registros pueden ser de formas diferentes a las anteriores. (Ver norma UG-36.). 2.5.2. Tamaño de los registros. Las aberturas reforzadas correctamente no tienen limitación en cuanto a tamaño, pero cuando un registro en la cabeza de un casco cilíndrico sea mayor de la mitad del diámetro interior de la cabeza, se recomienda usar secciones de reducción del casco en lugar de cabezas. 2.5.3. Espesor del cuello de una boquilla. Para recipientes sujetos a presión interna (sin incluir el acceso y el registro de inspección) (Norma UG-45): El espesor de la pared del cuello de la boquilla o de otra conexión no deberá ser menor que el valor mayor de lo siguiente: 1) El espesor calculado para las cargas aplicables sobre el cuello de la boquilla (presión, reacción de la tubería, etc.). 2) El valor menor de lo siguiente: a) el espesor de la cabeza o casco (a donde está conectada la boquilla) necesario para soportar la presión interna (suponiendo E = 1.0) más el margen por corrosión, pero para recipientes soldados en ningún caso deberá ser menor que 1/16 pulg. E = 0.80 si el registro está en un recipiente que no va a ser radiografiado. b) el espesor mínimo de la pared del tubo estándar más el margen por corrosión. El espesor mínimo de un tubo (ANSÍ B 36.10-1979) es el espesor nominal de pared menos 12.5% de tolerancia permitida. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


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2.6. CORROSIÓN. Los recipientes o parles de los mismos que estén sujetos a corrosión, erosión o abrasión mecánica deben tener un margen de espesor para lograr la vida deseada, aumentando convenientemente el espesor del material respecto al determinado por las fórmulas de diseño, o utilizando algún método adecuado de protección (Norma UG-25 h). Las normas no prescriben la magnitud del margen por corrosión excepto para recipientes con espesor mínimo requerido menor de 0.25 pulg. que han de utilizarse para servicio de vapor de agua, agua o aire comprimido, para los cuales indica un margen por corrosión no menor de la sexta parle del espesor de placa calculado. No es necesario que la suma del espesor calculado más el margen por corrosión exceda de 1/4 de pulg. (Norma UCS-25) Para otros recipientes en los que sea predecible el desgaste por corrosión, la vida esperada del recipiente será la que determine el margen y si el efecto de la corrosión es indeterminado, el margen lo definirá el diseñador. Un desgaste por corrosión de 5 milésimas de pulgada por año (1/16 de pulg. en 12 años) generalmente es satisfactorio para recipientes y tuberías. La vida deseada de un recipiente es una cuestión económica. Los recipientes principales o mayores se diseñan generalmente para una vida larga de servicio (15 a 20 años), mientras que los secundarios o menores para períodos más cortos (8 u 10 años). No necesita aplicarse el mismo margen por corrosión a todas las panes del recipiente si se esperan diferentes grados de ataque para las distintas partes (norma UG-25 c). Existen varios métodos diferentes para medir la corrosión. El más simple consiste en taladrar agujeros de prueba (normal UG-25 e) o indicadores de la corrosión. Los recipientes sujetos a corrosión deberán tener una abertura de purga (norma UG-25 n. Todos los recipientes de presión sujetos a corrosión, erosión o abrasión mecánica interiores deberán ser provistos con abertura de inspección (norma UG-46). Para eliminar la corrosión se utilizan materiales resistentes, ya sea como recubrimientos únicamente o para fabricar todo el recipiente. Las reglas de los recubrimientos se indican en la norma en la parte UCL, apéndice 1- y párrafo UG-26. Un recipiente puede protegerse contra abrasión mecánica por medio de parches de placa, los cuales .se sueldan o se unen por otros medios al área expuesta del recipiente.



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2.7. PINTURA. 2.7.1. Objeto. El objeto principal de la pintura es la conservación de las superficies de acero. La pintura retarda la corrosión, 1) evitando el contacto de los agentes corrosivos con la superficie del recipiente y 2) por su acción inhibidora de la oxidación debida a las propiedades electroquímicas del material de la pintura. Las pinturas deben ser adecuadas para resistir los efectos del medio, el calor, el impacto, la abrasión y la acción de las sustancias químicas. 2.7.2. Preparación de la superficie. El requisito principal para pintar con éxito una superficie es el desprendimiento de las escamas de laminación, la herrumbre, suciedad, grasa, aceite y la materia extraña. La escama de laminación es la capa gruesa de óxidos de hierro de color gris azulado que se forma sobre el acero estructural al terminar la operación de laminado en caliente. Si la escama de laminación está intacta y se adhiere perfectamente al metal, le proporciona protección; sin embargo, debido al laminado y al apilamiento de las placas, es raro encontrar en la práctica una escama de laminación completamente intacta. Si la escama de laminación no está muy agrietada, una mano primaria de taller le dará larga vida en medios benignos, siempre que se desprendan las escamas sueltas, la herrumbre, el aceite, la grasa, etc. 2.7.3. Consideraciones económicas. La selección de pintura y la preparación de superficies que van más allá de los aspectos técnicos se convienen naturalmente en un problema de economía. El costo de la pintura está normalmente entre 25 y 30 por ciento o menos del costo que representa pintar una estructura, de donde se deriva la ventaja de utilizar pintura de alta calidad. El sesenta por ciento o más del costo total de un trabajo de pintura se encuentra en la preparación de la superficie y el costo de preparación a diferentes grados varia en proporción de 1 a 10 ó 12. Por ejemplo, el costo de limpieza con chorro de arena es alrededor de 10 a 12 veces mayor que el de limpieza manual con cepillo de alambre. El costo de preparación de la superficie debe equilibrarse con el incremento de la vida útil del recipiente. 2.7.4. Selección de sistemas de pintura. Las tablas que sirven de guía para seleccionar el sistema apropiado de pintura y estimar la cantidad necesaria de pintura para las diversas condiciones de servicio tomaron de las especificaciones y recomendaciones del Steel Structures Painting Council.



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2.7.5. Abrasión. Cuando la pintura debe resistir a la abrasión, es importante que tenga buena adhesión. Para lograr la máxima adhesión, la mejor limpieza es la que se hace a chorro de arena, aunque también es satisfactoria la limpieza por medio de productos químicos. Los pre tratamientos tales como el de fosfato en caliente o el de primario de lavado son excelentes para limpiar químicamente y hacer rugosa la superficie. Los recubrimientos de uretano, los epóxicos y las pinturas de vinilo tienen buena resistencia a la abrasión. También son buenos los recubrimientos ricos en zinc y las pinturas fenólicas. Las pinturas oleo resinosas pueden desarrollar una resistencia mucho mayor si se les agrega un refuerzo de arena.

2.8. INSPECCIÓN. 1. El comprador se reserva el derecho de inspeccionar el recipiente en cualquier momento durante su fabricación, para comprobar que los materiales y la mano de obra con que se este fabricando corresponden a la especificación. 2. La aprobación de cualquier trabajo por parte del representante del comprador y la aceptación de un recipiente no liberará al fabricante de su responsabilidad de apegarse a las disposiciones de cada especificación.

2.9. ASPECTOS DIVERSOS. 1. El examen radiográfico se efectuará cuando lo indiquen las normas ASME o cuando lo determine la economía del diseño. 2. El recipiente terminado será provisto de una placa de datos sujeta en forma segura al recipiente por soldadura. 3. Si se somete al recipiente a tratamiento térmico posterior a la soldadura, no se permite aplicar más soldadura después del relevado de esfuerzos. 4. Los elementos Internos removibles deberán instalarse después del relevado de esfuerzos. 5. La posición de lodos los componentes del recipiente, aberturas, costuras, componentes internos, etc. deberá indicarse en los dibujos de taller por la distancia a una línea de referencia común, la línea de referencia deberá marcarse permanentemente en el casco. 6. La presión de prueba hidrostática deberá mantenerse por un tiempo adecuado para permitir una inspección completa, pero en ningún caso por menos de 30 minutos. 7. Los recipientes no deberán pintarse, a menos que haya indicación en contrario en el pedido.



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2.8. PREPARACIÓN PARA EMBARQUE. 1. Después de realizar la prueba hidrostática final, el recipiente deberá secarse y limpiarse perfectamente interior y exteriormente para quitar la grasa, las escamas sueltas, la herrumbre y la mugre. 2. Todas las superficies terminadas que no vayan protegidas por bridas ciegas deberán recubrirse con pintura antioxidante. 3. Todas las aberturas bridadas que no estén provistas de tapas deberán protegerse con placas de acero adecuadas. 4. Las aberturas roscadas deberán llevar tapones. 5. Para las parles internas deberán proveerse soportes adecuados que eviten que se dañen durante el transpone. 6. Los tornillos y tuercas deberán recubrirse con lubricante a prueba de agua. 7. Los recipientes deberán ser identificados con toda claridad pintando el número de pedido y de inciso del pedido en un lugar visible. 8. Las parles pequeñas que deban embarcarse sueltas deberán ponerse en bolsas o en cajas y marcarse con el número de pedido y el de inciso del pedido del recipiente. 9. El fabricante del recipiente tomará todas las precauciones necesarias para cargar, bloquear y asegurar el recipiente en el vehículo de transpone y proporcionará todo el material que sea necesario para evitar que se dañe. 2.8.1. Capacidades y limitaciones de embarque. Transporte por camión. Tamaño máximo de las cargas que pueden transportarse sin permiso especial a. b. c. d.

peso, aproximadamente 40 000 Ib. ancho de la carga, 8 pies O pulg. altura arriba de carretera. 13 pies 6 pulg. Longitud de la carga, 40 pies O pulg.

Los embarques por camión de más de 12 pies O pulg. de ancho requieren de escolta. Esto aumenta considerablemente los costos de transporte. Transporte por ferrocarril. Dimensiones máximas de carga que puede transportarse sin necesidad de rula especial. a. ancho de la carga. 10 pies O pulg.



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b. altura arriba del piso del carro, 10 pies O pulg. Con ruta especial pueden manejarse cargas hasta de 14 pies 0 pulgadas de ancho y 14 pies 0 pulgadas de altura.

Fig. 7- El transporte de los recipientes deberá hacerse en base a las normas establecidas evitando daño humano y material.

2.9. INFORMES FINALES. 1. Antes de que el recipiente este listo para embarque, el fabricante deberá suministrar al comprador copias simples o reproducibles de cada uno de los informes siguientes: a) Informe de dalos del fabricante. b) Dibujos de taller que muestren el recipiente y las dimensiones "como se construyó". c) Copias fotostáticas de los gráficos de registro que muestren la presión durante la prueba hidrostática. d) Copia de la placa de datos sacada por frotamiento.

2.10. GARANTÍA. El fabricante garantiza que el recipiente cumple con todas las condiciones expresadas en esta especificación y que no tiene defectos de diseño, mano de obra y material. En el caso de que apareciese algún defecto durante el primer año de operación, el fabricante se compromete a realizar todas las modificaciones, reparaciones y reposiciones que sean necesarias sin cargo alguno.



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CAPÍTULO No. 3 Diseño del recipiente rectangular con tirantes. A continuación se muestra el cálculo de un recipiente rectangular con tirantes de atiesamiento cuyo espacio a emplear será de una altura de 4 metros, ancho de 4 metros y largo de 6 metros. Dicho recipiente se empleara para el almacenamiento de agua.

Fig. 7. Recipiente rectangular con tirantes . 3.1.- DIMENSIONAMIENTO. Requerimientos: Espacio

w

4m

13.12ft

157 .44 in

L

6m

19.68ft

236 .16 in

H

4m

13.12ft

157 .44 in

Recipientes rectangulares con refuerzos tipo tensor. Operaciones: V 4 x 6 x 4 96 m3

96000 lt


3387 .6 ft 3

Fig. 8. Medidas base requeridas.


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Número de atiesadores horizontales = 5 Numero de atiesadores verticales = 3

a 1m 3.28 ft b 1m 3.28 ft 3.2.- MATERIAL DE PLACA. Tabla 2. Tipos de materiales empleados en recipientes a presión.

Material a emplear en placa: ASTM/ASME SA-285-C σy= 30000 psi. σu= 55000 psi.

3.3.- CÁLCULO DE ESPESOR DE PLACA. t 2.45 L

H 0.036 G S

C . A

Donde:



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L =236.16 plg = largo de recipiente H = 157.44 plg = Alto del recipiente G = Gravedad especifica del liquido (agua) = 1 σy = Esfuerzo de la placa =30 KSI α= Factor de que depende de la relación de la longitud a la altura del tanque H/L ( ver Fig. No.9)

C.A= Factor de corrección por corrosión.

Fig. 9. Relación entre la longitud y altura (α) .

H L

157 .44 236 .16

0.66

0.009



37

t 1

2.45 ( 236.16)

b

t

t

200

1

(30000)

16

0.036GH

39.37in

t 2

(0.009) (157.44) 0.036 (1)

200

5 8

7

8

in

C . A

0.036(1)(157.44in)

0.5310 in

0.816 in

1 16

in

in

t1 Es el espesor de placa obtenido de forma que no necesita atiesadores, sin embargo al emplear dicho sistema el espesor se reduce a t 2 en un 30%.

3.4.- CÁLCULO DE POSICIÓN DE ATIESAMIENTO. w

0.036GH 2

0.036(1)(1.57.44)2

2

2

R1

0.3w

446.17(0.3)

133.85 lb

R2

0.7 w

446.17(0.7)

312.31lb

446.17 lb in

Fig. 10. Distribución de presión hidrostática.

3.5.- MOMENTO DE INERCIA MÍNIMO DEL ÁNGULO SUPERIOR DE SOPORTE. I m in

R1 L (133 .85lb)(236 .16)3 1.25 1.25 E 30 x106

I m in

73.45in

4

2.54cm 1in

4

3057 .46cm 4

La longitud que se del cálculo anterior se considera como un elemento sin atiesadores, sin embargo al ser muy grande el momento de inercia se emplea la longitud entre atiesadores (a), además, el sistema de cálculo para recipientes rectangulares sin tirantes y con refuerzos está limitado a 140 ft 3 de capacidad por código.



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I min

R a 1.25 1 E

I min

0.340 in

4

1.25

(133 .85lb)(39.36)3 30 x106

2.54cm

4

14.15cm4

1in Perfil seleccionado: LI 2” x ¼” ; I = 14.5cm 4 ; A = 6.06 cm 2 (ver anexo Tabla A-1)

Fig. 11. Angulo superior.

3.6.- MOMENTO DE INERCIA MÍNIMO DEL ANGULO INFERIOR DE SOPORTE. I min

R2 a 1.25 E

I min

0.793 in

4

1.25

(312 .31lb)(39.36)3

2.54cm

30 x106 4

33.02cm4

1in Perfil seleccionado: LI 2 ½” x 5/16” ; I = 35.38cm 4

; A = 9.48cm2 (ver anexo Tabla A-1)

Fig. 12. Angulo inferior.



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3.7.- ESPESOR DE ALMA DE VIGA DE SOPORTE. Cálculo por resistencia: Material de viga : SA 36 y 36 ksi u 58 ksi Número de vigas propuesto = 4 L 236.22in  78.74in 3

t

3

78.74



S 1.254 0.036GH 13

t 0.7876 in

16

1.254

36000

0.7876 in

0.036(1)(157.44)

20 mm

Fig. 13. Viga soporte. Viga seleccionada: IR 12” x 152 lb/ft ; t = 2 2 .1 m m (ver anexo Tabla A-2)

Cálculo por deflexión: 

500

t min

t min

22.1mm 157.44 500

0.87"

0.314" 0.87"



40

3.8.- ESPESOR DEL FONDO DEL RECIPIENTE. Material de la placa de fondo: SA 285 C

1



t 1.254

16 S 0.036 G H 78.74

t 1.254

1 16

30000 0.036 1 157.44

t 0.862 1 / 16 0.925"

15 16

in

3.9.- REVISIÓN POR DEFLEXIÓN. 

500

t min

t min

0.925" 78.72 500

0.15744 0.925"

Fig. 14. Separación entre soportes.



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3.10- CARGAS QUE ACTÚAN SOBRE LOS TIRANTES. Material de cables : SA 283 93 y 20ksi P ab (0.036)(G )( H )

A

P S

S 20000 lb in 2

P 1 (39.36) 2 (0.036 )(1)(39.36) 2195.16lb A1

A

2195.16 20000

D 2 4

0.109in 2

D

A4

0.109( 4)

0.372in

3

8

in

P 2 (39.36) 2 (0.036 )(1)(78.74) 4391.45lb A1

4391.45 20000

0.219in 2

0.219 ( 4)

D

0.528in

9

0.647in

11 in 16

16

in

P 2 (39.36) 2 (0.036 )(1)(118 .11) 6587.17lb A1

6587.17 20000

0.329in 2

0.329 ( 4)

D

Fig. 15. Distancia entre atiesadores. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


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3.11.- UNIONES. Tipos de uniones y aplicaciones de soldaduras, casos dados:

Fig. 16. Tipos de uniones soldadas. 3.11.1. Caso 1 Material de placa de paredes: SA 285 C ; PL

9

Material de placa de fondo : SA 285 C ; PL

in

R2=312.31lb R23 I min 1.25 E I min

1.25

16

in

Se ocupa la longitud entre vigas debido a que ofrecen ya soporte

312.31 (78.74)3 30 x10

6

6.35 in 4

Base de soldadura 1

9

1

1

16

16

16

2

b placa menor

I

16 15

bh3

b4

4 0.5 in

12

12

12

in

264.42 cm4

0.5 in

0.0052in 4

No es viable esta unión al no ser mayor el momento de inercia obtenido al minimo por lo que se procede al siguiente caso seleccionando un ángulo con un momento de inercia mayor. 3.11.2. Caso II. Selección de un ángulo con el momento de inercia mayor o igual al momento de inercia mínimo antes calculado. Selección L I 4 in x 5/8 in I = 277.20 cm 4 A = 29.74 cm2



43

3.11.3. Caso III r = 1 a 2 veces t – Materiales dulces r = 2 a 3 veces t – Materiales duros c

a b

2

( r

y )

longitud de arco doblado y y

2 (c

a b)

r

valor real de la dis tan cia al eje neutro de la fibra

longitud de desarrollo (m t ) t (n t ) t 1

1 4

r 3 t 3 1

a

2 r

ri

3

re

ri

De m

3 4

3

3

4

3 4

t

3 4

in

7.5 in

2

in

10

a

1

Di

3

3 4

1

7.5in

1

5 in

4

in r t

7.5

3.75

longitud de desarrollo I

bh 3 12

( D 4 64

d 4 ) 1 4

1.25

12.5 in

12.5 in

1.25 in

1.25(3.75)3 12

11.25 in (104 64

7.54 ) 1 4

89.38 in 4

Nota: Se implementara el caso dos en el que se ocupa un ángulo con las características obtenidas, ya que es el caso en el que se satisfacen los requerimientos de unión.



44

3.12.- CÁLCULO DE APERTURAS. Tabla. 3. Boquillas requeridas. DESIGNACI MARCA N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6

N DE BOQUILLAS PARA EL RECIPIENTE RECTANGULAR CON CAPACIDAD DE 3387.6 ft CANTIDAD DESCRIPCION SERVICIO MATERIAL 1 drenaje SA-106 2” nom. tubo 1 entrada retorno SA-106 4” nom. tubo 1 entrada SA-106 3” nom. tubo 1 entrada SA-106 3” nom. tubo 1 salida SA-106 4” nom. tubo 1 indicador de nivel SA-106 3” nom, tubo

Nota: E = RADIOGRAFIADO 100% = 1 PARA LIQUIDOS Y GAS. RADIOGRAFIADO SPOT 85% = 0.8 PARA LIQUIDOS. SIN RADIOGRAFIAR 70% = 0.7 LIQUIDO. DE ACUERDO AL CÓDIGO ASME LOS DIAMETROS: 3" MENOR NO REQUIERE REFUERZO. 3" SI REQUIERE REFUERZO.

Fig. 17. Modelado de boquillas.

Fig. 18. Distribución de boquillas. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


45

3.12.1. Tubos de drenaje. Tubo NOM. 2” ced.40; D=2.375” ; d=2.221” ; t=0.154” CASO SR < ST Espesor de recipiente base P tr SE 0.6 P

1.

donde : P Pr esión del líquido. S Esfuerzo del material placa 13 .8 KSI ( vease anexo Tabla A 3). S Esfuerzo del material tubo 15 KSI (vease anexo Tabla A 3). E Porcentaje de radiografiado 70 % para líquidos. R Radio int erior de tubo.

P Gh Espesor de recipiente base h 5 D H h 2.375 5 157.44 145.56 in P 0.0361 1 145.56 5.25lb / in 2 Pr esión de

diseño.

Pd 300 PSI Pd P 30 5.25 30 35.25

tr

35.25 13800 0.7

0.6 35.25

lb in 2 3.65 x10

3

in

Nota: al ser muy bajo el espesor que resulta, se emplea el espesor menor más 1/16 in. t

9

1

5

16

16

8

in

Espesor de tubo base PR 35.25 1.11 trn SE 0.6 P 15000 0.7 0.6 35.25 2.

tn

3.73 x10

3

in 1 / 16

0.0662

1 8

3.73 x10

3

in

in

Área de refuerzo requerida A dtr 2.2211.68 x10 3 3.73 x10 3 in 2 3.



46

4.

Áreas de refuerzo evaluadas.

A1 área de exceso en el recipiente. A1 d t tr 3.068 0.625 3.73 x10 3 1.91in 2  seleccion de la mayor área. A1 2 t tr tn tr 2 0.625 3.73 x10 3 0.216 3.73 x10 3 0.271in 2 A2

Área de exceso en la boquilla.

A2 5t tn trn 5 0.625 0.216 1.4 x10 3 0.673 in 2 A2 5tn tn trn 5 0.216 0.216 1.4 x10 3 0.232in 2  seleccion del área menor . A3 Pr oyección al int erior . h 2t 2 0.625 1.25 in h 2tn 2 0.216 0.432 in A3 tn 2h

0.216 2 x 0.432



se selecciona el menor valor . 0.186

in 2

A4 area de soldadura exterior . base min ima de soldadura 2 .

A4

5

Espesor PL Espesor tubo 5.

in

8 0.216

in

Base mínima de soldadura 0.216 0.0625 0.153 in

A4

0.153

2

0.0234 in 2

A5 área de soldadura int eror base mínima de soldadura 2 0.0234in 2

A5 6.


Are

A1 A2 A3 A4 A5 1.91 0.232 0.186 0.0234 0.0234 2.32 in 2



47

Area de refuerzo real Areal Ar requerida Are 7.67 x10

4

2.32

2.31 in 2

NO SE REQUIERE REFUERZ

3.12.2. Tubos de entrada e indicador de nivel. Tubo NOM. 3” ced.40; D=3.5” ; d=3.068” ; t=0.216” CASO SR < ST 1. Espesor de recipiente base.

tr

P SE 0.6 P

donde : P Pr esión del líquido. S Esfuerzo del material placa 13 .8 KSI . ( ver anexo Tabla A 3) S Esfuerzo del material tubo 15 KSI . (ver anexo Tabla A 3) E Porcentaje de radiografiado 70 % para líquidos.

P Gh espesor de recipiente base h 5 D H h 3.5 5 19.25 1.75 in P 0.0361 1 1.75 0.0631lb / in 2 Pr esion de diseño. Pd 300 PSI lb Pd P 30 5.39 30 30.063 2 in tr

30.063 13800 0.7

0.6 30.063

3.11 x10 3 in

Nota: al ser muy bajo el espesor que resulta, se emplea el espesor menor más 1/16 in t

9

1

5

16

16

8

in

2. Espesor de tubo base

trn

PR 30 .063 1.534 SE 0.6 P 15000 0.7 0.6 30 .063

tn 1.88 x10 3 in 1 / 16

0.0643

4.39 x10 3 in

1 in 8

3. Area de refuerzo requerida

A

dtr 3.068 3.11 x10

3

9.52 x10 3 in 2



48

4.


A1 área de exceso en el recipiente. A1 d t tr 3.068 0.625 3.11 x10 3 1.91in 2  selección de la mayor área. A1 2 t tr tn tr 2 0.625 3.11 x10 3 0.216 3.11 x10 3 0.271in 2 A2 Área de exceso en la boquilla. A2 5t tn trn 5 0.625 0.216 1.4 x10 3 0.673 in 2 A2 5tn tn trn 5 0.216 0.216 1.4 x10 3 0.232in 2  selección del área menor . A3 proyección al int erior . h 2t 2 0.625 1.25 in h 2tn 2 0.216 0.432 in A3 tn 2h

0.216 2 x 0.432



se selecciona el menor valor . 0.186 in 2

A4 área de soldadura exterior . base mínima de soldadura 2

A4

5


in

8 .216 in

base mínima de soldadura 0.216 0.0625 0.153 in

A4

0.153

2

0.0234in 2

A5 área de soldadura int eror . base mínima de soldadura 2

A5 6.

0.0234in 2


Are

A1 A2 A3 A4 A5 1.91 0.232 0.186 0.0234 0.0234 2.32 in 2



49

Area de refuerzo real Areal Ar requerida Are 7.67 x10

4

2.32

2.31 in 2


3.12.3. Tubo De Entrada De Retorno. Tubo NOM. 4” ced.40; D=4.5” ; d=4” ; t=0.250” 1. Espesor de recipiente base. P tr SE 0.6 P donde : P Pr esión del líquido. S Esf uerzo del material placa 13.8 KSI . (ver anexo Tabla A 3) S Esf uerzo del material tubo 15 KSI . (ver anexo Tabla A 3) E Porcentaje de radiografiado 70% para líquidos. P Gh h 5 D H h 4.5 5 157.44 134.94 in

Pd tr

0.0361 1 134.94

34.87lb / in 2

30

34.87 13800 0.7

3.61 x10

0.6 34.87

3

in

Nota: al ser muy bajo el espesor que resulta, se emplea el espesor menor más 1/16 in. t 2.

trn

9

1

5

16

16

8

in

Espesor de tubo base. PdR 34.87 2 SE 0.6 P 15000 0.7 0.6 34.87 1

tn

2.76 x10

3.

Área de refuerzo requerida.

3

in 1 / 16 0.0652

A dtr 2 3.61 x10

3

7.22 x10

8

3

6.65 x10

3

in

in

in 2



50 4.


A1 área de exceso en el recipiente. A1 d t tr 4 0.625 3.61 x10 4 2.49 in 2  seleccion de la mayor area A1 2 t tr tn tr 2 0.625 3.61 x10 4 0.250 3.61 x10 4 0.312 in 2 A2


A2 5t tn trn 5 0.625 0.250 3.86 x10 4 0.780 in 2 A2 5tn tn trn 5 0.250 0.250 3.86 x10 4 0.312in 2



seleccion del área menor .

A3 proyección al int erior . h 2t 2 0.625 1.25 in h 2tn 2 0.250 0.5 in A3 tn 2h

0.250 2 x 0.5



se selecciona el menor valor . 0.250

in 2

A4 área de soldadura exterior . A4

base mínima de soldadura 2 5


A4

in

8 .250

in

base mínima de soldadura 0.250 0.0625 0.187 in 0.187

2

0.0351in 2

A5 área de soldadura int eror . A5 6.

Are

base mínima de soldadura 2

0.0351in 2

Áreas de refuerzo evaluadas. A 2.49 0.312 0.250 0.0351 0.0351 3.12 in 2

7. Área de refuerzo real .

Ar real Arequerida Are 4.62 x10

4


3.12

3.11in 2



51

3.12.4. Tubo de Salida. Tubo NOM. 4” ced.40 D=4.5” ; d=4” ; t=0.250” Espesor de recipiente base. P tr SE 0.6 P

1.

donde : P Pr esión del líquido. S Esf uerzo del material placa 13.8 KSI .(ver anexo tabla A - 3) S Esf uerzo del material tubo 15 KSI . ( ver anexo tabla A - 3) E Porcentaje de radiografiado 70% para liíuidos. P Gh h 5 D H h 4.5 5 157.44 134.94 in P 0.0361 1 134.94 4.812lb / in 2 Pr esión de diseño.

Pd 4.812 30 34.812lb / in 2 tr

34.812 13800 0.7

3.61 x10 5 in

0.6 34.812

Nota: al ser muy bajo el espesor que resulta, se emplea el espesor menor mas 1/16 “. t

2.

trn

9

1

5

16

16

8

in

Espesor de tubo base. 0.812 2 PR SE 0.6 P 15000 0.7 0.6 0.812

tn 0.644 x10 4 in 1 / 16 0.0625 3.

1 16

1.544 x10

4

in

in

Área de refuerzo requerida.

A dtr 2 3.61 x10

4

7.22

4

in 2



52 4.


A1 área de exceso en el recipiente. A1 d t tr 4 0.625 3.61 x10 4 2.49 in 2  selección de la mayor área. A1 2 t tr tn tr 2 0.625 3.61 x10 4 0.250 3.61 x10 4 0.312 in 2 A2


A2 5t tn trn 5 0.625 0.250 0.644 x10 4 0.781in 2 A2 5tn tn trn 5 0.250 0.250 0.644 x10 4 0.312in 2

 selección

del área menor .

A3 proyección al int erior . h 2t 2 0.625 1.25 in h 2tn 2 0.250 0.5 in A3 tn 2h

0.250 2 x 0.5

 se selecciona

0.250

el menor valor .

in 2

A4 área de soldadura exterior . A4


Espesor PL Espesor tubo

5

in

8 .250 in

base mínima de soldadura 0.250 0.0625 0.187 in A4 0.187 2 0.0351in 2 5.

A5 área de soldadura int eror . A5 6.

Are


0.0351in 2

Áreas de refuerzo evaluadas. A 2.49 0.312 0.250 0.0351 0.0351 3.12 in 2

7. Área de refuerzo real .

Ar real Arequerida Are 0.76 x10

4


3.12

3.11in 2



53

3.13. CÁLCULO DE PLACA DE CHOQUE. La placa de choque es un accesorio el cual evita que la entrada del fluido al recipiente genere remolinos en este. Placa en tubo de boquillas de entrada. Material: SA-515-55; σ=16.3 KSI (ver anexo tabla A -3) Dnom 3 in Dext 3.5 in d int 3.068 in t 0.216 in 1500 lb

CASO V 2

Hpd

d int

3.068

4

4

lb ft 2 10.41 p lg 2

para el caso de liquidos de una sola fase, no corrosivos

0.767 in

Diametro de la placa de choque. D placa de choque 1.25 3.068 3.835 in 4 in 1.

l 5 Dext 2.

5 3.5

17.5 in

Área de choque. d int

A int

2

3.068

4

4

2

7.34 in 2

Fuerza de choque en placa. F 10.41 7.34 76.92 lb 3.

M

WL

79.92 4

8

8

39.36

lb * in

Mc I 39.36 16300

t 2

4 t

3

12 4.

t 5.

Espesor requerido en placa. 19.08

1

16300 0.333

16

0.0437 in

1

1

16

8

in

Deformación en placa. 5WL3 384 EI 5 79.92 4 3 384 30 x10 6 8.1 x10

5

0.0274 in



54

Distancia de separación entre tubo y placa = 5 veces espesor de placa: Ls = 5 t placa= 5(0.125in)=0.625 in Soportes de placa de choque: Se colocaran 4 soportes en cuadricula al extremo de la placa por lo tanto: Material: SA-283-C σ=12.7 KSI (ver anexo tabla A-3) P A P

76.92

12700

19.23 in

4

19.23

D 2 4

D

19.23 12700 0.785

0.0285in

1

1

16

8

in

Fig. 19. Detalle de tubo con placa.



55

3.14. CÁLCULO DE PESOS. Recipiente vacio:

Tabla 4. Distribución de pesos de cada elemento empleado. Parte No. Medidas Material Piezas Perfil IR 12”x152 4 157.44 in SA-36 Perfil LI 2 1/2x5/16 2 236.16 in SA-36 Perfil LI 2 1/2x5/16 6 157.44 in SA-36 Perfil LI 2”x1/4” 2 236.16 in SA-36 Perfil LI 2”x1/4” 2 157.44 in SA-36 Placa 15/16” 1 37256.75 in SA-285-C Placa 5/8” 2 24787.35 in SA-285-C Placa 5/8” 2 37259.75 in SA-285-C Cable 11/16” 5 157.44 in SA-283-93 Cable 9/16” 5 157.44 in SA-283-93 Cable 3/8” 5 157.44 in SA-283-93 Tubo 3” Nom. Ced.40 1 7 in SA-106 Tubo 2” Nom. Ced.40 1 3.9 in SA-106 Tubo 4” Nom. Ced.40 2 6.5 in SA-106 Tubo con placa de 2 6.5 in SA-106 choque 3” Nom. Ced.40

Peso unitario 226.4 kg/m 7.44 kg/m 7.44 kg/m 4.75 kg/m 4.75 kg/m 186.75 kg/m 124.5 kg/m 124.5 kg/m 3.22 kg/m 2.75 kg/m 2.23 kg/m 11.29 kg/m 7.48 kg/m 16.8 kg/m 11.29 kg/m

Peso total (Kg) 3613.3 89.25 178.51 57 38 4482 1992 2988 64.4 55 44.6 2 0.740 5.54 3.72

TOTAL

13614.06

La tabla anterior muestra el peso del recipiente en estado vacio, considerando que el llenado máximo será a tope y que el líquido a almacenar es agua limpia se evalúa el peso con el recipiente lleno: Peso de captación:

Peso total:

Fig. 20. Vista final ortogonal del recipiente. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


56

CONCLUSIONES. El planteamiento de este diseño permitirá la implementación de una construcción más sencilla y viable. Dicho diseño puede ser empleado en pequeñas industrias que no dispongan de mucho espacio y requieran almacenaje de líquidos fundamentales para su proceso. El diseño aportado fue diseñado en base a requerimientos específicos, sin embargo puede variar en base a otras necesidades, como puede ser el área disponible para su colocación, el liquido que se pretenda almacenar y la capacidad que se desee contener, dados estos parámetros se puede obtener otra clase de recipiente rectangular que mejor convenga. En este caso se considero que el recipiente estaría sujeto bajo una presión hidrostática a nivel del mar teniendo como fluido almacenado agua. En el no se considero colocar tapa ya que el fluido esta en constante circulación y la pureza no es un factor fundamental que se requiera puesto que el área de instalación se encuentra bajo techo por lo que la lluvia no altera el producto, sin embargo en algunos casos es posible considerar el tener que integrar una tapa. Finalmente como se menciono al principio del trabajo un recipiente rectangular es solo una opción que cubre características para algunos casos indispensables a comparación de los recipientes cilíndricos u esféricos, que aunque tal vez su costo sea un poco mas elevado dependiendo su capacidad es compensado con su sencillez de manufactura y el espacio aprovechado.



57

GLOSARIO: Artesas: depósitos cuadrados ubicados en el interior de algunos recipientes. Corrosión: deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica, la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto con el metal y las propiedades de los metales en cuestión. Faldón: base metálica de soporte ubicada comúnmente en recipientes verticales. Rompe vórtice: elemento que no permite la generación de remolinos al paso de un fluido ubicado en las aperturas de los tanques. Silletas: bases de soporte empleadas para recipientes horizontales



58

BIBLIOGRAFIA: “Manual de construcción en acero-DEP” IMCA Limusa 4° Edición

“Design of Process Equipment: Vessels Design” Autor: K.K. Mahajan

“Diseño de equipos e instalaciones” Autor: Luis Bilurbina Alter, Luis Bilurbina Alter, José Ignacio Iribarren Laco, Iñaki Iribarren Lako, Ediciones UPC, 2002

“ Recipientes a presión simple” Autor: Asociación Española de Normalización y Certificación AENOR, 1998

“ Guidebook for the Design of ASME Section VIII Pressure Vessels ” Autor: James R. Farr, Maan H. Jawad ASME Press, 2001

“Pressure vessels and Piping: Design and Análisis, Volumen 1” ASME 1972



59



60

TABLA DE PARTES QUE CONTIENE EL RECIPIENTE. A continuación se muestra una grafica de las partes que conforman al recipiente: Tabla A-0. Elementos de recipiente rectangular. Parte No. Piezas Medidas Perfil IR 12”x152 4 157.44 in Perfil LI 2 1/2x5/16 2 236.16 in Perfil LI 2 1/2x5/16 6 157.44 in Perfil LI 2”x1/4” 2 236.16 in Perfil LI 2”x1/4” 2 157.44 in Placa 15/16” 1 37256.75 in Placa 5/8” 2 24787.35 in Placa 5/8” 2 37259.75 in Cable 11/16” 1 157.44 in Cable 9/16” 1 157.44 in Cable 3/8” 1 157.44 in Tubo 3” Nom. Ced.40 1 7 in Tubo 2” Nom. Ced.40 1 3.9 in Tubo 4” Nom. Ced.40 2 6.5 in Tubo con placa de choque 3” Nom. 2 6.5 in Ced.40


Material SA-36 SA-36 SA-36 SA-36 SA-36 SA-285-C SA-285-C SA-285-C SA-283-93 SA-283-93 SA-283-93 SA-106 SA-106 SA-106 SA-106


61

Tabla. A-1. Sección del manual del IMCA de propiedades de perfiles LI.



62

Tabla. A-2. Sección del manual del IMCA de propiedades de perfiles IR.



63

Tabla A-3. Propiedades de aceros al carbón y de bajo contenido de carbón.



64

Fig. A-1. Arreglo general de recipiente. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


65

Fig. A-2. Detalle de boquillas. RECIPIENTE RECTANGULAR CON TIRANTES


66

Fig. A-3. Detalle de soldadura.



Diseño de tanque rectangular

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