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Calculo De Tanque De Almacenamiento De Agua


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#1 jasato

jasato

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Posted 19 June 2012 - 01:56 PM

Hola,

Mi nombre es Martin Asato; soy de Lima Peru.
quisiera tener una ayuda con el diseño de un tanque de almacenamiento de agua (atmosferico).

DATOS:

D = 6.34m
H = 6.1m
VOLUMEN = 174.8 m3
densidad del liquido = 1
corrosion admisible = 1.75 mm
ANCHO DE PLANCHAS COMERCIAL = 152cm
LARGO DE PLANCHAS COMERCIAL = 600cm
maetrial = A-36
VELECIDAD VIENTO = 100 Km/Hr
grupo sismico = III (PERU TIENE UNA ZONA SISMICA CON MUCHA ACTIVIDAD POR UBICARSE EN EL CINTURON DEL PACIFICO)


ademas no se si utilizar un tanque con techo autosoportado, soportado, si es conico, domo , etc.
me recomendaron que sea soportado conico pero no se como se diseña los trabes, columnas, largueros, etc de la estructura que soporta el techo

de antemano, agradesco su ayuda

saludos
Martin Asato

#2 Art Montemayor

Art Montemayor

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Posted 19 June 2012 - 08:46 PM

Martín:

Supongo que eres estudiante de ingeniería, pero no se si eres químico, mecánico, civil, etc. Como no se acostumbra en el currículo químico el estudio de diseño mecánico de recipientes, voy a suponer que eres mecánico. Pero eso es lo de menos; lo importante es que nosotros los químicos no tenemos conocimientos sobre los detalles de un diseño mecánico. Eso se lo dejamos a los ingenieros mecánicos y justamente tenemos un colega en este Foro – el ingeniero “Talvi” – que nos apoya en esa disciplina con sus consejos y recomendaciones.

Espero que Talvi este disponible como para leer este hilo y prestarnos su aporte de costumbre. Tantos han sido los aportes de Talvi para con este tema, que confío que si empleas la maquina de búsqueda en este Foro vas encontrar toda la información que necesitas para tus fines. Simplemente emplea la palabra Talvi y lee sus comentarios y baja todos los workbooks de Excel que el ha contribuido relacionados a este tema.

Si te toca la suerte, cabe la posibilidad que Talvi lea este hilo y te aporte una respuesta directa. Talvi vive en Quito, Ecuador y a veces viaja a otros paises. Conque no se si tiene la oportunidad de leer nuestro Foro con frecuencia.

#3 jasato

jasato

    Brand New Member

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Posted 20 June 2012 - 01:20 PM

si estudio ingenieria mecanica en lima (universidad nacional de ingenieria)
gracias por el consejo
saludos
Martin Asato

#4 talvi

talvi

    Gold Member

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Posted 26 June 2012 - 09:31 AM

Martín :
Estoy trabajando en este momento para un proyecto en Coveñas-Colombia : 2 TFDD 600MB a tiempo completo para desarrollar la ingeniería de detalle y participar en la supervisión de la construcción.

He leído tu correo y quisiera que aclares lo siguiente :
1)-Capacidad Nominal del Recipiente (tanque vertical).
2)-Dimensionamiento : se puede proponer una relación D / H más conveniente ? Las dimensiones Diámetro y Altura que indicas no son buenas puesto que esa relación D/H no es conveniente al hacer el cálculo sísmico .
3)-El otro asunto a tratar es el siguiente : es el agua almacenada agua potable ? Para este caso podríamos usar la norma AWWA D100 ; para el caso de agua para un sistema contraincendios , o de agua de producción , en una facilidad de producción petrolera se trabaja con la norma API 650 . Favor indicarnos si tienes alguna información respecto a la norma de diseño a ser usada.
4)-Por último y en lo referente al análisis sísmico mencionas la zona sísmica III , en base a seguramente un código de construcción peruano , basado en ASCE 7 . Es importante nos digas en que zona específica del Perú van a construir el tanque , y en base a ese código nos puedas dar el valor de Av. También se requiere la clase de suelo : A , B, C , D ? - Debemos saber también el grupo de uso sísmico (SUG).
5)-De no tener toda la información requerida , se podría hacer una evaluación sin considerar el análisis sísmico .
Yo podría colaborar este fin de semana (sábado o domingo) en que tengo un tiempo libre.
Saludos.
TALVI.

#5 talvi

talvi

    Gold Member

  • ChE Plus Subscriber
  • 224 posts

Posted 04 July 2012 - 09:18 AM

Martín :

No sé si has leído mi nota solicitando alguna información con el objeto de poder ayudarte. Es importante que sigas el hilo que has iniciado para poder concluir con el tema . De todas maneras querría seguir colaborando. En mi pasado correo te señalaba la importancia de saber con que norma de diseño debes trabajar. Te citaba dos normas que pueden aplicarse para tu caso. La primera es de uso muy frecuente en la industria petrolera, y se llama API STD 650, 11th Edition, Addendum 1, Addendum 2, Addendum 3. Como podrás verificar esta norma es usada para productos derivados del petróleo; sin embargo, en las facilidades de producción es usada también para diseñar tanques de agua para los sistemas contraincendio. La segunda norma que te mencionaba es AWWA D100 y tiene su aplicación para el almacenamiento del agua, bien sea en tanques verticales, o también en tanques elevados. Si has tenido la ocasión de comenzar a leer dichas normas, vas a deducir de inmediato que la norma API te permite trabajar con espesores nominales de plancha desde 3/16 pulgadas (5 mm), mientras que la norma AWWA parte de la definición que todas las superficies en contacto con el agua deben tener un espesor nominal de al menos ¼ inch (6 mm).

Cualquiera de las normas que uses para diseñar el tanque exigen que el ancho mínimo de las planchas a ser usadas es de 6 ft ( aprox. 1,80 m). Lo anterior te va a obligar a descartar las láminas de 1,50 m de ancho, si es que quieres cumplir con la exigencia de las normas citadas.

Te propongo sigamos trabajando únicamente con la norma API, para poder seguir desarrollando tu trabajo .

Me quiero referir en este momento al dimensionamiento del tanque, partiendo del hecho que es un tanque vertical cuyo fondo está asentado en el piso.

De no tener problemas de espaciamiento en el lugar en donde se va a construir el tanque, si te fijas en el Apéndice E del API, se recomienda para una mejor estabilidad del tanque (para contrarestar efectos del viento y o efectos de sismo (al respecto te toca verificar que carga es mayor, si es la carga por viento, o la carga por sismo, y utilizar la mayor para los cálculos, teniendo también en cuenta que estos efectos no se combinan), que la relación D/H, sea mayor a 1,33, en donde D es el diámetro nominal del tanque, y H es su altura cilíndrica.

Te estoy adjuntando, a título informativo, un primer archivo que son curvas, en donde se establecen volúmenes en base al Diámetro y a la Altura cilíndrica.

Hasta ahora hemos tratado el volumen geométrico del tanque. Hay otro concepto al determinar las dimensiones del tanque, concepto mucho más importante, que es la capacidad operativa o de trabajo. Este concepto está relacionado con varios elementos, a saber:
  • Diámetro de las bocas de ingreso y salida del producto (en este caso agua).
  • Caudal de ingreso del producto (agua).
  • Densidad del producto (agua).
  • La ola que se produce por efectos sísmicos y
  • La capacidad de del operador para cerrar manualmente las válvulas respuesta, cuando el sistema no opera.
Las definiciones de lo citado, y su solución, las podrás encontrar en el Item 5.2.6 del API STD 650, y en el API RP 2350). Los anteriores elementos nombrados, son los principales. Hay otros métodos rápidos que pueden ser utilizados para determinar el volumen geométrico del tanque .

Al diseñar el tanque se te va a plantear el tipo de techo a ser colocado. Siempre que hablemos de un tanque atmosférico, y más aún para agua, te recomiendo un tanque de techo cónico y soportado, que es la solución más económica.

Por último, es importante que protejas tu tanque durante su operación: me refiero a la carga (caudal de ingreso) y descarga (caudal de salida). Estas variables están directamente relacionadas con el sistema de bombas que tienes. Cuando vacías el tanque el espacio dentro del tanque ocupado por el agua, debe ser reemplazado con aire, en cantidad suficiente para que el tanque no se “chupe”. Puedes deducir por tu cuenta lo que sucede dentro del tanque cuando se llena.

Te pido nuevamente nos des más información sobre tu tanque. Ver mi nota anterior. Es importante que conozcamos los caudales de ingreso y de salida del agua en el tanque.

TALVI.

Attached Files



#6 jasato

jasato

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Posted 16 July 2012 - 10:26 PM

hola talvi
disculpa que no te haya contestado hasta ahora he estado fuera por un tiempo y no e podido revisar el foro pero ahora tengo un poco mas de informacion disponible
con respecto a la capacidad nominal del tanque es de 1MB el agua va a ser utilizada para un sistema de espuma contraincendio de un tanque de Turbo A1 (combustible de avion)
En lo referente a normas a utilizar se pidio que se realice bajo la norma API 650 add 1 edicion 2011
con respecto a SUG=3 clase de suelo D
Para el sistema contraincendio se necesita un caudal de 984 lpm(litros por minuto) para la formacion de espuma y 700 para el enfriamiento.
una consulta mas
se necesita poner pintura protectora al interior del tanque?
y si se necesita que tipo de pinturas recomendarias aplicar al tanque.

Gracias por toda la ayuda
esperando seguir en contacto se despide
Martin Asato




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