Memoria De Calculo Estanques. Codigo De Diseño Api 650-1998 Addendum 3 1. Datos De Diseño

MEMORIA DE CALCULO ESTANQUES. ESTANQUES. CODIGO DE DISEÑO API 650-1998 ADDENDUM 3 1. DATOS DE DISEÑO DATOS GEOMETRICOS 14000 Diametro interiordel estanque !0000  Altura del estanque !0000  Altura del liquido

D (mm)  (mm) L (mm) CAm (mm) CA" (mm) CA# (mm)

0 0 0

Corrosion admisible de manto Corrosion admisible de fondo Corrosion admisible de techo

ST (*m!) $ #%&' (*) $ L+,+,* (*)

1!! 3931 1!60

T%m/ D+%

10 100

2 2

PROPIEDADES DEL ACERO !530 &luencia del acero 4080 'otura del acero

Sobrecarga de techo (API 3.10.2.1 Peso de estructura ! "lataformas de techo Peso del lining.

Equivale a 1.2 Kpa

 Angulo de #echo #echo Conico Autoso"ortante #eme"eratura de Dise$o (%C

PROPIEDADES DEL LIQUIDO 1

G

DATOS PARA ERI2ICACION SISMICA CONSIDERAR ANALISIS SISMICO (SN) ona s)smica *+C (1, 2A, 2+, 3, - Coeficiente del terreno, S (segn tabla /3 &actor de im"ortancia I

N 4 !.0 1.!

DATOS PARA ERI2ICACION DE CARGA DE IENTO 160

elocidad de iento (mh (API 3.11.1

!. CALCULO DE ESPESORES DEL MANTO D (m)

 (m)

CA (mm)

2 (MP7)

2 (MP7

1-.00

20.00

0.000

2-4

-00

150

#ension admisible del acero del manto "ara la condicion de dise$o

161

#ension admisible del acero del manto "ara la condicion de "rueba hidrostatica

¿

S 

Sd  ¿ = ¿  Minimo

S# 

St  ¿= ¿  Minimo

[ ( 2 / 3 )⋅ Fy ,  ( 2 / 5 )⋅ Fr  ] ] ¿

¿

[ ( 3 / 4 )⋅ Fy

 ]

, ( 3 / 7 )⋅ Fr 

¿

0.905

¿

(

4 . 9 ⋅  D⋅  H  i −0 .3

#  ## 

)⋅G

Sd 

/s"esor minimo requerido "or condicion de dise$o

¿ + CA 

¿ ¿ ¿ td  ¿ =¿ ¿ ¿

tt =

[

# m+, 

4 . 9⋅ D⋅( H   H i− 0. 3 ) ) St  5 1

]

/s"esor minimo requerido "or "rueba hidrostatica

Espe resis

/s"esor minimo segn "unto 3.;.1.1 API ;50

(mm

78 manto

h "lancha

9i

td (mm

tt (mm

t (mm

1 2 3 5 ; 6

2-20 2-20 2-20 2-20 2-20 2-20 2-20

20000 16540 151;0 126-0 10320 6:00 5-40

:.030 6.:21 ;.411 5.602 -.5:3 3.-42.36-

6.44; ;.:14 5.:-: -.:40 -.011 3.0-2 2.06-

:.030 6.:21 ;.411 5.602 5.000 5.000 5.000

%/% 7 :7 (mm) 10 4 4 ; ; ; ;

4 :

2-20 ;-0

30;0 ;-0

1.2;5 0.15;

1.105 0.13;

5.000 5.000

; ;

#!#O 1)** mm a no ser que se autorice

3. CALCULO DE ESPESOR PLANCA DE TECO

4 . 8

#m1 

¿ ¿ ¿ ¿ ¿⋅ sen¿ ( θ ¿ ) ¿ ¿ ≥¿ ¿ ¿ ¿

5

(

m m

¿ )

 D

¿ ¿ ¿ tm ¿ 1= ¿ ¿

tm 2=tm 1 +CAt 

#m! 

13

#m7;  t requerido (mm ?

1;.6:;-

/s"esor minimo del techo c>nico incluido corrosi>n

/s"esor m<=imo e=cluido corrosi>n

14 1-1.30

DDEFF (lbft  ?

2;3.30

2

Si  DD + LL >  224. 5 ( kg/m 2 )⇒  f =

√[

 ( LL+ DD ) 224.5

]

sino f = 1

t requerido considerando factor de correci>n ? t a usar (mm ?

/s"esor minimo del techo c>nico e=cluido corrosi>n

(mm

DD (gm2 ?

"

1;.6:;-

1.04

&actor de correcci>n es"esor del techo

1:.-:

;

4. CALCULO DE ESPESOR PLANCA DE 2ONDO #" m+,+m

tf  = 6 ( mm )+CA f 

tf requerido (mm ? tf a usar (mm ?

;.0000

/s"esor minimo del fondo incluido corrosi>n

;.0000 ;

ESPESOR PLANCA ANILLO ANULAR>  # ? /%+<, '+#=#+&7 (MPA)

( − )/

4 . 9 D  H  0 . 3  t

/s"esor nominal "rimer manto (in ?

135.1-2

10

Segn tabla 3@1 API ;50 /s"esor nominal "rimer manto (mm

"resi>n test hidrost
t  1: 1:  t  25 25  t  32 32  t  34 34  t  -5 /s"esor m)nimo anillo anular (in ?

 210 ; 6 : 11 13

 230 6 10 12 11;

250 : 11 1161 1:

; 1

/s"esor m)nimo anillo "or filete de soldadura segn "unto 3.1.5.6. Por rerquerimientos de soldadura, el filete de soldadura m)nimo entre el ltimo manto ! el anillo anular estar< de acuerdo a la siguiente tabla /s"esor nominal

&ilete m)nimo

"rimer manto (mm t5 5  t  20 20  t  32 32  t  -5

(mm 5 ; 4 10

/l es"esor del anillo anular debe ser ma!or o igual que el filete de soldadura. /s"esor m)nimo anillo anular (in ? ; 1 /s"esor requerido anillo anular, considerando es"esor de corrosi> /s"esor a usar anillo anular (mm ? ;

;.00

 Ancho m)nimo anillo anular segn "unto 3.5.2.

7,&' m@,+m (mm)

215 ⋅t )

≥  600 ( mm )

( H ⋅G )0 .5

;00

5. ERI2ICACION SISMICA (APENDICE E  API 650 -1998)

NO SE ANALIARA

 M s [ N  ]=Z ⋅ I ⋅( C 1⋅W S⋅ X S + C 1⋅W r⋅ H t + C 1⋅W 1⋅ X 1 + C 2⋅W 2⋅ X 2 ) &actor de Gona s)smica, . Segn tabla /2.

?

0

&AC#H' H7A SISBICA 0.065 0.15 0.2 0.3 0.-

H7A SISBICA

1 2A 2+ 3 -

C1  coeficiente de carga s)smica lateral

C1 ?

0.6:

C2  coeficiente de carga s)smica lateral

¿ ≤¿ 4 .5 ¿( s ) ⇒ C 2=

Si T 

⋅

0.75 S T 

>

( ) ⇒ C 2 =

Si T  4 .5 s

C2 ?

0.15

⋅

3.375 S T 

2

¿ ¿

¿

T = K ⋅√  D =

3.:16

α = tanh  ( x )=

1.000

x=

D en "ies

  3.67

=

5.2-3

=

0.564

( D / H )

K =

0.578

√ α 

$ B P% ##7 % m7,# % %#7,:%

¿⋅  D ti¿¿ = + hi⋅ ti¿ ¿ ¿¿ ¿ ¿ ! ∑ ¿= ¿ ¿ "#⋅$  ⋅¿ (

W s

(

)

)

(

Cambiar la re+erencia de ,tu, cada ve-

$ B P% ##7 % #%&' &<,+&  DD ¿= D + 2⋅t% + 0 . 0 5

1-.0;2

¿

[

 HI =

 DD 2

⋅t#n ( θ )

]

1.2-0

¿ 2⋅ H& $ ⋅ D& ¿ 12 2⋅  HI  ¿ $ ⋅  DD 12 ¿ "  − ¿ ⋅ = s ¿ Wr  ! =¿ ¿ (

-41-0.50

)

( (

 D& =  DD +

H& =

[

 D& 2

 ⋅tan ( θ )

113:5.25

)

(

)

$# B P% ##7 % &,#%,+ 2

W t  ( ! )=0.25⋅" ' ¿ H  (⋅$ ⋅ D =

⋅tm (θ )

2

sen

30646;1

]

))

1-.131

1.2-;

P% %"%&#+ $1  &%,#+% @m+& F1  y =0 .

8 66

¿⋅ D =

0.;0;

 H 

¿

tanh ( y )

Si ¿ D / H ¿≥¿ 1.333  ⇒ W 1 =Wt ⋅

 y

* X  1= 0.375⋅ H Si D / H  < 1.333  ⇒ W 1 =Wt ⋅( 1 −0.218⋅( D / H ) ) * X  1= H ⋅( 0. 5− 0.093999⋅( D / H ) )

¿ ¿

¿

1 ? J1 ?

2;04:-2 4.;4-

P% %"%&#+ $!  &%,#+% @m+& F! W  2 = Wt ⋅( 0 . 2 3 ¿⋅(  D /  H  )⋅α  )

¿

( −(( ⋅ −) ) )

 X  2 = H ⋅

1

α 2  X  α 3

2 ? J2 ?

1

-:5;53 1;.23

FS B &%,# % *7%7 % m7,# m%+ %% % ", Js ?

:.03

Mm%,# ?77 @m+& B M (N-m) 

0.0

ESTANQUE NO ANCLADO Porci>n de "eso resistente al olcamiento  F

W  (

( )= Menor [ 99⋅t)⋅√  F  ⋅G⋅ H  N 

)y

m

]

, 196⋅G⋅ H ⋅ D =

-142:

Peso del manto ! techo del estanque a lo largo de su circunsferencia

W T  ( N  / m ) =

( W r + W s ) ( $ ⋅ D )

 M 

[ D2⋅(W T +W  ( )

16111.3:

0.000

=

b (7m B<=ima com"resi>n longitudinal en el manto de fondo ?

Si

C#soIII 

Si

Si

√[

/stanque anclado.

[

) =W T +

1.273⋅ M  2

( D )

]

=

16111.-

#ensi>n m<=ima de com"resi>n longi tudinal

( )(

)  M , # ) t 

1.61

t es"esor del "rimer manto e=cluido es"esor de corrosi>n. #ensi>n admisible a com"resi>n (&a (B"a

83⋅t   D t  2 ( G⋅ H ⋅ D ) Si ¿ 44 ⇒ F # = 83⋅t   + 7 . 5⋅√ G⋅ H  2 2 . 5⋅ D t   F  ≤  0 . 5 F Si

( G⋅ H ⋅ D 2)

2

[

]

M  1.273⋅ M  ≤ 0.785 ⇒ )=W T + 2 [ D 2⋅( W T + W  ( ) ( D ) ( ) + W( )  M  0.785 < 2 ≤1 . 5 0 ⇒  = +er !r#fi'o & − 5, AI − 650 / 98 ( W T + W  ( ) [ D ⋅( W T + W  ( ) 1. 490⋅( W  T + W  ( ) ( ) + W( )  M  1 .5 < 2 ≤1 . 5 7 ⇒ = 1.490 ⇒ )= − W  ( W  W  ( T +  ( ) [ D ⋅( W T + W  ( ) 0.637⋅ M  0.637⋅ M  1− 2 1− 2  D ⋅( W T + W  ( )  D ⋅( W T + W  ( ) C#so ¿ I 

¿ C#so II 

16111.-

¿ 44 ⇒ F # =

]

√[

]

83⋅t   D t  2 ( G⋅ H ⋅ D ) Si ¿ 44 ⇒ F # = 83⋅t   + 7 . 5⋅√ G⋅ H  2 2 . 5⋅ D t   F # ≤  0 . 5 F  y ( G⋅ H ⋅ D 2)

Si

2

¿ 44 ⇒ F # =

Fa#!$1/0Fe3D4*.)F(

LM9MD2  t2 ? 3:.2

Tensi5n Admisible se67n !C8 2/9 &a ?

56.3

23.:

&a comparaci5n debe 8acerse con Fa se67n A" o !C8 2/9: d

ESTANQUE RESISTE COMPRESIN 'esistencia m)nima del sistema de anclaKe

)t =

1.273⋅ M   D 2

[ ]  N 

 - w t 

m

Corte +asal (g ?

@16111.-

0.0

6. CARGA DE IENTO EN EL ESTANQUE. factor de correcci>n de "resiones

( )

f =

+  16 0

2

1

"resi>n de iento sobre su"erficies "ro!ectadas de
0.4;

"resi>n de iento sobre su"erficies "ro!ectadas de nicas (Pa  " 2 ?

0.62

B1 momento debido a carga de iento sobre la su"erficie cil)ndrica. B2 momento debido a carga de iento sobre la su"erficie c>nica  M -  1 (  N ⋅m )=

[ ∑ ( D +t  )⋅ H  ]⋅ . i

i

 H  - 1⋅

2-0:1:4 2

2

(

 D  D  M - 2 ( N ⋅m )=  ⋅tan θ⋅ . - 2⋅  H + ⋅t#! θ 4 6 Bomento olcante sobre el estanque  B ?

)

CH'#/ PH' I/7#H 12;:6;

253;16-

( )

2 WD stan!"e #e!"ie#e an$%a&e si '- > 3 2  (7  "eso resistente al olcamiento e=clu!endo es"esor de corrosi>n. Inclu!e cargas muertas so"ortadas "or el manto "or el manto, menos crgas de leante como las debidas a "resiones internas.  ? "eso del manto E "eso del techo E baranda su"erior @ es"esor de corrosi>n

( )=

2 WD 3 2

2652:-0

ESTANQUE NO REQUIERE ANCLAHE POR E2ECTO DEL IENTO

. DETERMINACION DE ATIESADORES EN EL MANTO A,*: % &,7m+%,# :/%+ (3.1.5.9)  3.10.5.!. Di
Angulo m)nimo 51 = 51 = -.4 51 = 51 = ;.6; = 6; = :.5

Su"oniendo la uni>n es"ecificada en la figura &2 detalle b API, se tiene  A  area colaborante del conKunto techo@manto

 A [ mm ]≥ /

D

2

0.432sin θ

54::15.;4

2-61-0.;;5-6:

 A [ mm ]≥

D

/

2

2;12.64

0.432sin θ

'c  radio interior del estanque en mm. '2 ? 'c  sin  q

6000 -0311.-

ts  es"esor manto e=clu!endo corrosi>n

;.0

th  es"esor techo e=clu!endo corrosi>n

;.0 0. 5

=0 . 6 ( 0 ' t s )

Oc  m<=imo ancho colaborante del manto

= min{0 .3 ( 02 t h )  + 300 mm } 0. 5

Oh  m<=imo ancho colaborante del techo

= A −( W h⋅t h + W '⋅t s )

 Area m)nima
123.0 1-6.5 :.:0

%+"+&7&+<, % 7#+%7% %, % m7,# (3.1.)   ancho del manto analiGado t unif  es"esor ltimo anillo t act  es"esor anillo analiGado

6

Cambiar la re+erencia de ,tu, cada ve-

 Altura m<=ima de manto sin rigidiGador 

√( )

1

t  3  D

 H t ( m )=( f  )⋅9.47⋅t ⋅

15.:-

 Ancho equialente de cada manto

√( ) t %nif 

W tr ( m )=W ⋅

3

t #'t 

 Altura total manto equialente

∑ W 

 H tr ( m )=

15.66

tr

7H S/ '/N*I/'/7 A#I/SADH'/S /7 /F BA7#H

8. PERNOS DE ANCLAHE /s"acio m<=imo entre "ernos 

(i D<15 (i D≥15

⇒ es)a$io ent#e )e#nos ≤  1.8 m ⇒ es)a$io ent#e )e#nos ≤ 3. 0 m

78 m)nimo de "ernos ?

2;

N % /%, 7 :7 

2;

Carga m<=ima "or "erno

ma* =

(

1.273⋅ M  s  D

2

)

− W T  ¿ $ ⋅d +

 N 

4⋅ M  - W  − d⋅ N   N 

d di
5105.5

Carga #otal (g ?

135-5

Di estanque(mm ?

1-000

e anillo inferior  (cm

1

Baterial " erno d e an claKe

A - 2@ 2 3 2

#ensi>n de fluencia (gcm  ?

2300

#ensi>n admisible (gcm2 ?

14-0

2

 Area req cm  ?

0.24

1-.034

D minimo de "ernos (in ?

 1!

D "erno a usar (in ?

1

SIFFA D/ A7CFA/  A7IFFH CH7#I7*H Q 1 R > AISFADA Q 2 R

2

D+m%,+,% +7 % 7,&7J% b (cm ?

20

l (cm ? 14 9 (cm ? 25 &! (gcm2 ? 2530 a (cm ? :

7otas @ se recomienda que a ? l  2 m distancia entre centerline de aguKero de "e tiene anillo continuo o 2MA cuando se tiene sill

%+"+&7&+<, %/% m7,# h (in ?

10.1;

r (in ?

26;.3-

m (cm

-5.00

&! ("si ?

35:45.05;1:-

m (in ? a (in ? l (in ?

16.62 3.56.0:

P (lb ?

11-4.23

t s(cm ?

0.300

[ ]

2

,# 3 1 3 t s =1.76  0 mhF )

0.114

es" min refuerGo (cm ?

@0.600

es" a usar (mm ?

0

P7,&'7 :/%+  7#+%7. S+7 7+77.  A (cm ?

22.5

db (cm?

2.60

e (cm ?

6.;5

&,:#7

di
 Altura m)nima requerida de silla de anclaKe

√  4

hmin =

0 . 9 ⋅#  0t s 

(

 F ) √  A t 2s + t 2)

)

1.5;1

9 min (cm ?

ALTURA SILLA CUMPLE CON DIMENSION MINIMA

3.:;

/s"esor m)nimo de "lancha su"erior (mm

t '=

√

, ( 0.375 )−0.22 d ) )  F ) e

tc a usar (mm ?

5.0 (mm

;.0;631-026

10

E/% % *:%#. egmin (cm ?

0.:5

eg (mm ?

10

P7,&'7 :/%+  7#+%7. A,+ &,#+,:. bl

1.0

1.2

1.-

g1

1.;

1.4

2.0

infinito

0.5;5

0.35

g2

0.211

0.125

0.063

0.012

0

0.135

0.115

0.045

0.056

0.036

0.023

0

bl ?

1.111

g1 ?

0.--;

g2 ?

0.12-

g (cm ?

2.0;-

Caso 1 si a ? l2 ! bl1

 M  o =

[

( )

 2 2 , ( 1 −1 ) %og + ( 1− " 1 ) 4 $  $!

]

115.34

reisar signo de

Caso 2 si a ? l2 ! bl1

[

(

 $ # 2

22 sin  ( 1 −1 ) %og  M  o = 4 $  $!

)]

+1 −

" 1 

62.63

4 $ 

Caso 3 si bl1, inertir bl

[

(

2 2 sin ,  M  o = ( 1 + 1 ) %og $! 4 $ 

 $# 2

) ][

+ 1 − ( 1 − 1 −" 2 )

Bo(g@cmcm?

115.34

esmin (cm ?

0.;0

es (mm ?

10.0

, 4 $ 

]

10:.:;

ESTANQUE FILTRATE STORAGE TANK 122T203

MATERIAL: ALTURA ESTANQUE (mm)= DIAMETRO INTERIOR (mm)=

ACERO A 36 20000 14000

MANTO ESPESOR MANTO (mm)

10 8 8 6 6 6 6 6 6 PESO DEL MANTO (kg)=

ALTURA PLANCHA (mm)

2420 2420 2420 2420 2420 2420 2420 2420 640 48140

FONDO

ESPESOR DEL ANILLO ANULAR(mm)= ANCHO ANILLO ANULAR (mm) = ESPESOR DEL ONDO (mm)= AN!ULO DE ONDO (") = PESO DEL ONDO (kg)=

6 600 6 0 #3$4

TECHO

AN!ULO DE TECHO= ESPESOR DE TECHO (mm)= PESO DEL TECHO (kg)= AN!% DE CORONAMIENTO= PESO AN!% DE CORONAMIENTO (kg) = PESO ESTRUCTURA DE TECHO ('g)=

10 6 #464 F 100=100=; Peso (gm? 3&3 3&31

SISTEMA DE ANCLAJE

N" DE PERNOS DE ANCLAE = PESO SILLA ('g) = PESO !USSET ('g) = PESO REUER/O MANTO ('g) =

26 16$%3 11#%4 0%00

BOQUILLAS TIPICAS TIPO WELDING-NECK 10!

D*m+,-.

+.

,55

() 1 12 2 3 4 6 8 10

(kg) 3%& 6%3 11 14 24%1 3#%$ 4&%8

.799 0 0 1 0 0 1 1

12 14 16 18 20

68%2 82%$ 100%& 111%1 131%8

0 0 1 0 3

PESO TOTAL ;OQUILLAS (kg) =

$&4%6

MANHOLE

CANTIDAD = PESO MANHOLE (kg) =

2 286%2

PESO TOTAL MANHOLE (kg) =

PESO TOTAL ("#) $

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D*m+,-. : PL (mm) : PL (mm) : PL (mm) :

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