api 650 proj tanque de soda diluida
DESCRIPTION
Calculo de tanques pela norma APITRANSCRIPT
Dados de Projeto:
Código de Projeto API 650 11a ED 2007 ADD. 2008
Material ASTM A 36
Densidade do material 7861
Diâmetro do tanque D 4604 mm 4.604 m
Altura do tanque H 7320 mm 7.32 m
Capacidade Nominal V 103.24
Tensão admissível de projet Sd 137 MPa
Tensão admissível de teste St 154 MPa
Densidade do líquido G 1.2
Sobreespessura de corrosão 2.0 mm
Largura da chapa
1º Anel h1 2440 mm 2.44 m
2º Anel h2 2440 mm 2.44 m
3º Anel h3 2440 mm 2.44 m
4º Anel h4 mm 0 m
Comprimento da chapa 7248 mm 7.248 m
Eficiência da junta E 0.9
Pressão Interna Pi 0.0230 2.256 kPa 0.327 47.108
Carga viva Lr 260
7257.1Dimensionamento dos Anéis do Costado:
COSTADO - 1º ANEL: COSTADO - 2º ANEL:
= 2440 mm 2.44 m = 2440 mm 2.44H = 7.32 m H = 4.88 m
3.54 mm 3.01 mm
1.14 mm 0.75 mm
COSTADO - 3º ANEL: COSTADO - 4º ANEL:
= 2440 mm 2.44 m = 0 mm 0H = 2.44 m H = 0.00 m
2.47 mm 1.94 mm
0.35 mm -0.04 mm
1 º Anel 2 º Anell 3 º Anel
Td 3.54 3.01 2.47
Tt 1.14 0.75 0.35
6.3 4.75 4.75
Dimensionamento das chapas do fundo
Espessura mínima 6.0 mm 0.236 m ! Pelo código API item 5.4.1Sobreespessura de corrosão 2.0 mm 0.079 m
Espessura requerida 8.0 mm 0.315 m
N-270D:
kgf/m3
m3
kgf/cm2 lbf/in2 lbf/ft2
kgf/m2
Altura do Anel h1 Altura do Anel h2
Altura do Anel h3 Altura do Anel h4
Espessura mm
Tnominal
H
1º Anel
2º Anel
3º Anel
4º Anel
t
t S
HDt
3,09,4
C AS d
GHDtd
3,09,4
t
t S
HDt
3,09,4
C AS d
GHDtd
3,09,4
t
t S
HDt
3,09,4
C AS d
GHDtd
3,09,4
t
t S
HDt
3,09,4
C ASd
GHDtd
3,09,4
API 650:
Tf (N-270) 6.3
Tf (API) 6.0
8.0
8.0
Dimensionamento das chapas Anulares
Para tanques cujo diametro é inferior a 15m não é obrigatorio o uso de chapas anulares
A inclinação do fundo é 1:120 no sentido da periferia para o centro do tanque.
Anel de Reforço para Vento Lateral
Velocidade do vento V 108.0 km/h 67.11 mph 30 m/s
Espessura do costado t 4.75 mm 0.005 m 0.187 in ! Menor espessura dos anéisDiâmetro D 4604.0 mm 4.604 m 15.1 ft
Altura do tanque H 7320.0 mm 7.32 m 24.0 ft
145.90 m > Hok
494.23 ft > Hok
Cálculo do tombamento devido o vento (Overturning Stability)
Velocidade do vento V 108.0 km/h 67.11 mph 30 m/s
Diâmetro do tanque D 4604 mm 4.604 m 181.3 in 15.1 ft
Altura do tanque H 7320 mm 7.32 m 288.2 in 24.0 ft fundo costadoPeso Total do Tanque Wt 7352 kgf 16208.1 lbf 1046.96 5243.42Peso Próprio do Tanque 6305 kgf 13900.0 lbf ! Carga: costado + teto
0.003
5.6
###
9.4
Espessura mm
Chapa do Fundo
TREQ.
TNOMINAL
WDL
kgf/cm2
lbf/ft2
kgf/cm2
lbf/ft2
F2
F1
H1=9, 47⋅t⋅√( tD )
3
⋅(190V )
2
=
H1=6⋅105⋅t⋅√( tD )
3
⋅(120V )
2
=
P1=0,86⋅( V190 )
2
=
P2=1,44⋅( V190 )
2
=
P1=18⋅( V120 )
2
=
P2=30⋅( V120 )
2
=
### 52237 362.758 337013
### 25804 179.197 166479
954.9 kgf 9368 N 2042.10 lbf
789.8 kgf 7748 N 1681.28 lbf
5313 kgf-m 52122 N-m 446628 lbf-in 37219 lbf-ft
### kgf-m 86469 N-m 765058 lbf-in 63755 lbf-ft
14514 kgf-m ### N-m ### lbf-in 104980 lbf-ft
0 kgf-m ! Condição: tanque vazio
OK9368 N < 24741 N
Críterio 2 de Estabilidade:
NOT OK= 117743 N-m > = 94921 N-m
Críterio 3 de Estabilidade:
NOT OK= 86710 N-m > = 71191 N-m
- O tanque necessita ser ancorado com chumbadores -
Cálculo das Cargas atuantes por Chumbador (itens 5.11.3 e 5.12)
Diâmetro do chumbador dc 1 in 25.4 mm ! mín. 1 in (item 5.12.5)Número de chumbadores N 5 ! distância entre chumbadores < 3m (item 5.12.3)Diâmetro da Furação d 4694 mm 4.69 m
Área de Raiz Ar 391 ! Série de Roscas Grossas UNC - ANSI B1.1 - 1982Tensão Esc. chumbador Fy 248.04 MPa ! SAE 1010/1020Espessura nominal Teto 8.0 mm
Pressão interna Pi 2.256 kPa
Pressão de teste Pt 3.4 kPa ! Considerado 100mm de coluna d'águaMomento do vento 52122 N-m
Carga para projeto W 46826 N
Peso do Costado W1 4161 kgf 40.8 kN
Carga do Costado e Teto W2 62 kN
Distância entre chumbadores (item 5.12.3)
= 14.7 = 2.95 m < 3 mOK
N 5
Carga de Projeto à tração (por chumbador)
= -482 N
Tensão atuante 1 -1.23 MPa Tensão Admissível = 105 MPa
mm2 in2 ft2 cm2
mm2 in2 ft2 cm2
Críterio 1 de Estabilidade (Sliding Friction): Força do vento horizontal < Força de atrito (item 5.11.4)
mm2
th
Mw
! WDL
menos 40% uplift devido a pressão interna
! W2 = W
DL
π.D
A1 : Área projetada vertical = H⋅D =
A2 : Área projetada horizontal = 0,25⋅π⋅D2=
F1 : Força do vento horizontal = P1⋅A1 =
F2 : Força do vento ital uplift = P2⋅A2 =
MW= F1⋅H2
+F2⋅D2
=
MPi= (Pi⋅A2 )⋅D2
=
MDL= WDL⋅D2
=
MF= 0
0,6⋅MW+M Pi<2⋅M DL
3 0,6⋅MW+M Pi<2⋅M DL
3
0,6⋅MW+M Pi<2⋅M DL
3
MW+0,4⋅M Pi<(M DL+M F )
2
MW+0,4⋅M Pi<(M DL+M F )
2 MW+0,4⋅M Pi<(M DL+M F )
2
Força do vento horizontal = Força de Atrito =
td=4⋅MW
d⋅N−
WN
-1.3 N
Tensão atuante 1 0 MPa Tensão Admissível = 105 MPa
3 N
Tensão atuante 2 0.01 MPa Tensão Admissível = 140 MPa
9044 N
Tensão atuante 3 23.1 MPa Tensão Admissível = 0,8 * Fy = 198 MPa
= 9055 N
Tensão atuante 4 23.2 MPa Tensão Admissível = 140 MPa
CARGAS Status
Projeto -1.23 105 OKCaso 1 0.00 105 OKCaso 2 0.01 140 OKCaso 3 23.1 198 OKCaso 4 23.2 140 OK
Caso 1: Cálculo da carga considerando Pressão interna
Caso 2: Cálculo da carga considerando Pressão de teste
Caso 3: Cálculo da carga considerando Carga de vento
Caso 4: Cálculo da carga considerando Pressão interna + Carga de vento
Tensão atuante (MPa )
Tensão adm. (MPa )
t d=1N⋅[ [ (Pint−0,08⋅t h )⋅D2 ]−W 1] =
td=1N⋅[ [ (Pt−0, 08⋅t h )⋅D2 ]−W 1] =
td=1N⋅[[4⋅MW
D ]−W 2] =
td=1N⋅[[ ( (Pint−0, 08⋅th )⋅D2 )+(4⋅
MW
D )]−W 1 ]
COSTADO - 2º ANEL:
m
m
teto1061.5
Projeto - Teto cônico auto-suportado
Dia. Interno tanque (D) 4.604 m
Ângulo do teto (TETA) 9.5 º
Densidade do Material 7861 ! SA-283 Gr. CMargem corrosão (CA) 0.0 mm
Pressão Externa (Pe) kPa
Espessura Adotada do Teto 8.0 mm
Carga Viva pelo usuário 2.5506 kPa
Carga viva ou neve (Lr or S) 2.55 kPa
0.617 kPa
3.168 kPa
1.637 kPa
Carga combinada total (T) 3.168 kPa
D * T+ CA = 7.0 mm > 5 mm OK
2.2
8.0 mm < 13 mm OK
< 8.00 = OK
kgf/m3
! Adicionar Pe somente quando o teto for flutuante. (ver API APP. H)
! Valor mínimo 1 kPa (ver API 650 item V.3.1)Peso Próprio (D
L)
e1 = DL+(Lr ou S)+0.4Pe
e2 = DL+Pe+0.4(Lr ou S)
tMÍN
. =4,8*sen(ø)
tMÁX
. =
tMÍN
tMÁX