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TANQUES DE COMBUSTIBLE

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juan cartagena

on 30 July 2014

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Transcript of TANQUES DE COMBUSTIBLE

Norma UL142
(UL: undewrighters laboratories) aprobada por la American National Standards Institute ANSI
Tanques de superficie para líquidos inflamables y combustibles líquidos AST. Aboveground storage tank.
Respiraderos
Cada tanque o compartimiento independiente, incluido el intersticial en tanques doble pared, debe tener un venteo normal y uno de emergencia en la parte superior. No debe ser compartido con ninguna otra función.

Un manhole puede servir como respiradero de emergencia, siempre que se limite la presión máxima a 2.5 PSIG

El tamaño mínimo interior será 1 ¼” y respetar las dimensiones de la tabla siguiente de acuerdo con el tamaño de la superficie húmeda.

Para tanques horizontales, el área húmeda se considera el 75% del área total.

Para tanques verticales el área húmeda se calcula como el total de la superficie expuesta incluida la base.

En tanques rectangulares, se consideran todos los lados excepto la tapa superior.

2.
PARA TANQUES PRIMARIOS O PRINCIPALES
A.
HORIZONTALES CILINDRICOS
TANQUES DE COMBUSTIBLE
Estándar UL-142
Algunas luces para su aplicación

Para instalación y uso de acuerdo con los códigos de la asociación norteamericana de prevención de incendios NFPA
NFPA30:
Estándar para manejo de líquidos inflamables y combustibles.

NFPA30A:
Estándar instalación de equipos que queman combustible.

NFPA31:
Estándar para instalación y almacenamiento de combustible.

NFPA37:
Código de prevención de incendios.

1.
ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCION APLICABLES PARA TODOS LOS TANQUES
La capacidad total debe estar entre el 100% y el 105% de la capacidad nominal.

El material debe ser acero al carbón ASTM A36M, ASTM A1011/A1011M, ASTM A625/A635M.

Acero inoxidable 304 o 316 según ASTM A167/A167M, ASTM A240/A240M.

El espesor se determina por 5 lecturas con micrómetro igualmente espaciadas a ½” del borde.


Las uniones deben hacerse con soldadura de penetración profunda en ambos frentes de acuerdo con opciones siguientes.

Todas las conexiones deben permanecer recubiertas en el almacenamiento y transporte.

Para las tapas de tanques cilíndricos horizontales
Para la base de tanques cilíndricos verticales
Para los techos de tanques cilíndricos verticales
Conexiones para los accesorios pueden ser soldadas con un acople, tubería roscada o acople roscado.
Los platos de refuerzo son opcionales.
Platos de refuerzo (opcionales)
Características de los platos de refuerzo
El respiradero normal debe localizarse sobre la superficie superior . El diámetro mínimo debe cumplir con las dimensiones de la tabla:
Debe incluirse manhole en todo tanque con longitud mayor a 1.93m = 76”. La presentación se ajustara a cualquiera de los siguientes diseños, en donde los platos de refuerzo y las manijas son opcionales.
La longitud total horizontal no debe exceder 6 veces el diámetro.

El espesor mínimo de la lámina debe ajustarse a la siguiente tabla:
Las tapas horizontales no deben tener más 3 piezas para tanques hasta 2.4 m (96”) o 4 piezas para tanques hasta 3.9 m (156”). Todas soldadas por ambas caras.
La tapa de un tanque horizontal puede ser plana con bridas o cóncava. Para tanques con diámetro mayor a 1.8 m, el espesor de lamina debe ser al menos 5/16”.

Tubos de refuerzo para la tapa y los mamparos de acuerdo con esta figura
Refuerzo de mamparo horizontal
Para tanques de diámetro mayor a 3.66 m (144”), las tapas deben ser cóncavas con radio igual al diámetro del tanque.
Para tanques hasta 1.9 m de diámetro, el espesor mínimo de los mamparos debe ser 3/16”. Y para tanques de mayor diámetro, debe ser de ¼”.
B. VERTICALES CILINDRICOS
El diámetro mínimo de un tanque vertical no debe ser menor que ¼ de su altura. Y no debe ser mayor que 4.27 m
La tapa superior del tanque cilíndrico vertical no debe ser construida con más de 4 piezas, de forma cóncava o cónica y deben tener soldadura completa por ambas caras.
La altura de una tapa superior cónica debe ser al menos 1/12”del radio del tanque, con un espesor de 3/16”. La altura de una tapa cóncava debe ser similar a la tabla para tanques horizontales.
La base de un tanque cilíndrico vertical no debe tener más de 4 piezas con soldadura completa por ambas caras. En caso que el tanque este elevado sobre soportes o patas, debe ser evaluado con un análisis estructural por ingeniero debidamente certificado.
El espesor de la lámina de un tanque vertical debe alcanzar los valores de la tabla:
C. RECTANGULARES
Se deben incluir barras de refuerzo en las paredes con soldadura intermitente o continua, por la cara interior o exterior.
Los deflectores internos pueden ser soldados en forma continua o intermitente.
Para tanques de acero al carbón, el espesor mínimo de la lámina debe ser 3/32”.
Para tanques en inoxidable, el espesor mínimo será 9/128” equivalentes a 1.8 mm.
Deberán ser sometidos a una prueba de fugas después de pasar por la prueba de esfuerzo (carga) de la tapa superior.

3.
TANQUES CON COMPARTIMIENTO SECUNDARIO,
DOBLE PARED
Debe proveerse la manera de monitorear las fugas en el espacio intersticial de todos los compartimientos secundarios y el liquido deberá fluir libremente hasta este punto de monitoreo.
A.
HORIZONTAL CILINDRICO
con compartimiento secundario
La capa exterior del tanque secundario debe cubrir al menos 300 grados y al menos el 95% del contenido.

La coraza exterior no podrá estar en contacto con el tanque primario y tendrán separadores.

Esta construcción solo está permitida para un diámetro hasta de 144” del tanque primario.

Los separadores podrán ser orientados paralelos a la carcasa con un perfil de ¼” y un tamaño mínimo de 3”*1 ½”. u orientados en forma perpendicular con bridas de 3/16”.

En caso que la capa exterior este en contacto directo con la capa interior, el espesor de la lámina será especificado de acuerdo con la siguiente tabla:
En caso que las tapas del compartimiento secundario no estén en contacto con la capa interior, el espesor de la lámina deberá ser especificado de acuerdo con la siguiente tabla:
B.
CILINDRICO VERTICAL
Con compartimiento secundario
Debe proveerse la manera de mantener estable el tanque interior dentro de la coraza exterior.

El piso de ambas capas siempre deberá estar separado.

En caso que ambas paredes estén en contacto, el espesor de la lámina del tanque exterior debe cumplir con las especificaciones de la siguiente tabla:
4.
TANQUES CON DIQUE
La capacidad real del dique luego de restar el volumen desplazado por los soportes y otros aparatos, no debe ser menor del 110% de la capacidad del tanque.
Todas las paredes incluyendo el piso deben tener un espesor mínimo de 3/32”.
Los contrafuertes utilizados para rigidizar las paredes exteriores, deberán ser al menos del mismo espesor.
Los soportes deben permitir que el líquido fluya libremente hasta la parte inferior del dique y mecánicamente asegurados para impedir la rotación o flotación del tanque interior.
Para tanques con diques abiertos con altura superior a 1.8 m, debe incluirse una escalera o peldaños.
Para diques cerrados debe proveerse ventilación de emergencia debidamente señalizada para prevenir el riesgo de lesiones durante su operación.
Sera sometido a la prueba de flotabilidad, y no debe presentar daño estructural.
También será sometido a prueba de carga hidrostática sin daños estructurales o deformación de las paredes del dique superior a L/250, aquí L es la longitud de la pared lateral. Además, no debe haber fugas evidentes mediante la inspección visual del dique.
5.
SOPORTES PARA LOS TANQUES
En todos los tipos de tanques, los soportes deberán aguantar una carga estática de al menos dos veces el peso del tanque lleno sin presentar deformaciones.

Soportes con perforaciones para anclaje deberán ser con ranuras alargadas o abiertas para permitir expansión térmica.

Adicionalmente se pueden construir monturas o elementos de soporte que deben ser evaluados y justificados con cálculos estructurales.

Para tanques cilíndricos horizontales, la montura deberá construirse de acuerdo con la figura y la tabla anexa:

La parte inferior del tanque debe quedar a menos de 12”del piso a menos que tenga protección contra fuego por un mínimo de 2 horas. (UL2085)

La longitud del plato base debe ser al menos el 90% del diámetro del tanque.

El espesor del refuerzo debe ser mínimo de 3/8”para tanques hasta 1.8 metros y de ½”para diámetros mayores.

El montaje debe ubicarse a una distancia de D/4 del borde del tanque primario, donde D= diámetro del tanque .

Tanques mayores a 550 galones deben usar platos de desgaste que sobresalgan sobre los apoyos el 10% del radio en pulgadas y con un ancho de b+10t pulgadas donde b es el ancho del soporte y t es al espesor de la lamina del tanque.

Como alternativa al análisis estructural, los soportes pueden someterse a una prueba de carga y el resultado no debe mostrar deformación en el soporte o el tanque.

6.
ACCESORIOS, COMPONENTES Y CONSTRUCCIONES ESPECIALES
Los elastómeros deben ser compatibles con el fluido y cumplir con los requerimientos de la norma para empaquetaduras y sellos UL-157.
Para escaleras:
Escaleras exteriores fijas deben cumplir los estándares de salud ocupacional. Código federal de regulaciones, titulo 29, parte 1910, subparte D, sección 1910.27
Esto también es válido para escaleras interiores, excepto que estas deben ser verticales y ubicadas al borde del manhole. Que a su vez debe ser de un mínimo de 24”.
Las escaleras deben aguantar al menos 454 Kg cuando tienen menos de 3 metros y 909 Kg para alturas mayores. Justificado con pruebas o con cálculos.
Para pasarelas y pasillos:
Deben cumplir los estándares de salud ocupacional. Código federal de regulaciones, titulo 29, parte 1910, subparte D, sección 1910.23 subparagrafo C.
Pasillos por debajo del nivel del tanque solo requieren baranda por un lado.
Deben aguantar una carga de 454 Kg uniformemente distribuida en una area de un pie cuadrado en el centro del pasillo por un periodo de un minuto.

7.
METODOS DE PRUEBA
Prueba de estanqueidad.
Tanque primario:
Debe ser conducida antes de aplicar la pintura al tanque y al final no debe haber evidencias de fugas o signos de deformación permanente. Las paredes deben volver a su posición original una vez se libere la presión.
En tanques con varios compartimientos, estos deben ser probados separadamente.
La prueba puede ser con aire o con agua.
Para la prueba con aire se presuriza el interior con entre 3 PSI(21 KPa) y 5 PSI (35 KPa) para tanques horizontales y rectangulares. Y entre 1.5 PSI y 2.5 PSI para tanques verticales.
Se revisa estanqueidad con agua jabonosa o cualquier otro método alternativo.
Para la prueba con agua se aplica la misma presión descrita anteriormente y se revisa ausencia de humedad en la cara exterior.
Tanque secundario:
Se hace la misma prueba del tanque primario y posteriormente se repite la prueba en el tanque primario por al menos una hora. Una continua caída de presión se considera evidencia de fugas.
Como una opción, el espacio intersticial puede ser sometido a un vacio de al menos 13”de Hg por un periodo de 12 horas. En caso de mostrar una variación mayor a 2”de Hg. ambos tanques deben ser probados nuevamente.

Prueba hidrostática de esfuerzo
Se llena completamente con agua expulsando todo el aire del interior. Se aplica presión con incrementos graduales de 5 PSI y se mantiene la presión por 2 minutos. Se hacen incrementos a una rata de 2 PSI/minuto en cinco etapas hasta llegar a 25 PSI.
Para el tanque secundario se hace la prueba simultáneamente con el tanque primario.

Prueba de carga para la tapa
La superficie superior de tanques planos debe ser probada con 454 Kg aplicados sobre una área de un pie cuadrado por un periodo de 5 minutos en la parte más débil de la tapa del tanque. Al final de la prueba no debe haber signos de deformación.

Prueba de flotabilidad
Se llena el dique con agua por al menos una hora, mientras el tanque primario permanece vacio. Yl tanque no se debe levantar del piso del dique y al final de la prueba no debe haber signos de daño estructural.

Prueba hidrostática de carga
Esta prueba se hace inmediatamente después de la prueba de flotabilidad. Se vacía el dique y se toma una ubicación de referencia. Se llena de agua el dique y se hace una nueva medición de deflexión que no debe sobrepasar L/100 en donde L es la longitud del lado a medir. Una vez vacio, no debe haber evidencia de daño estructural, fugas o deformación permanente.

Prueba de carga del soporte del tanque.
Se llena el tanque con agua y en la parte superior se aplica una carga igual, uniformemente distribuida sobre el eje longitudinal del tanque. El tanque debe aguantar esa carga por 2 minutos sin registrar deformación permanente.

Prueba de agarraderas para izamiento.
Argollas para levantamiento o arrastre deben ser probadas con una carga de al menos dos veces el peso del tanque vacio por un periodo de un minuto. Cada acople debe ser probado en la peor configuración para el izamiento.
Como alternativa pueden presentarse los cálculos que muestren que una fuerza de dos veces el peso del tanque no exceden las propiedades del material y no generan deformación permanente del tanque mayor al 1% de las dimensiones originales.

PRUEBAS DE MANUFACTURA Y PRODUCCION
Tanques contenedores primarios y secundarios:
Antes de aplicar pintura, todos los tanques deben aprobar la prueba de fugas. En caso de presentar fugas, se debe borrar completamente la soldadura en el sitio de fuga, volver a soldar y repetir la prueba.
Tanques con dique:
Antes de pintar, el tanque debe aprobar la prueba de fugas. Adicionalmente se inspecciona la soldadura contra defectos mediante pruebas no destructivas como por ejemplo aerosol penetrante o magnet-flux. O una prueba hidrostática de carga también se acepta como valida.

8.
MARCACION
Cada tanque debe ser marcado con el nombre del fabricante y la referencia o marca registrada. También una declaración indicando que es un tanque para uso estacionario: “this tank is intended for stationary installation only”.
Identificar específicamente el respiradero de emergencia con una de estas dos opciones.
- Indicación de la capacidad del respiradero de emergencia con el siguiente enunciado: “This tank requires emergency relief venting capacity not less than XXXX CFH based on installation within one foot of the tank top”. En donde el numero XXXX se toma de la tabla:


- En caso que el tanque este provisto con manhole con tornillos largos, la tapa del manhole debe estar marcada: “this manhole is provided with long volts to permit emergency relief venting. Do not replace with shorte volts”.

Adicionalmente, los tanques con compartimiento secundario deberán tener la marca de la tabla anterior. “The annular space requires emergency relief venting capacity not less than XXXX Cubic Feet per Hour”.
“pressurize primary tank when pressure testing annular space”.
En caso de ser un tanque con dique debe adicionarse: “Open top diked” o “closed top diked”, la capacidad del dike en porcentaje de la capacidad del tanque primario.
Para tanques rectangulares donde se aplique la excepción para prueba hidrostática de presión de 15 PSI, el tanque debe ser marcado indicando que la presión máxima de fugas es de 3 PSI.

Método y ubicación de las marcas.
La marca deberá ser en relieve, grabado, estampado en una placa de metal resistente a la corrosión. Las marcas deberán ser de un tamaño y el estilo del tipo correspondiente a 18 puntos Franklin Gothic [letras grandes 1/4 pulgadas (6,4 mm)] o su equivalente. La placa de identificación se puede unir por soldadura fuerte o mediante la unión por tornillos de la unidad, remaches, soldadura fuerte o a un soporte o soporte que está a continuación, soldado al tanque.
Si se utiliza una etiqueta sensible a la presión (adhesivo), tinta, pintura u otros, deberá cumplir con los requisitos de la Norma para Sistemas de Marcado y Etiquetado, UL 969, sea adecuado para el uso al aire libre y la exposición a los combustibles y la gasolina, y tener un grado de la temperatura de superficie mínima de 60 ° C (140 ° F).
Para tanques provistos de una boca de inspección del tipo perno largo, el marcado debe ser asegurado directamente a la cubierta del manhole.
Para los tanques de diques, la placa de identificación deberá fijarse a la parte exterior de la cubierta del dique.

Cada amanecer debe aportar conocimiento !
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