ESTÁNDAR API 650
TANQUES SOLDADOS PARA ALMACENAMIENTO DE PETRÓLEO
(WELDED TANKS FOR OIL STORAGE)11a Edición de junio de 2007 Addendo 1: noviembre de 2008 Addendo 2: noviembre de 2009
Addendo 3: agosto de 2011 Fecha efectiva: 1 de febrero de 2012
INTRODUCCION.
Para tanques de almacenamiento a presiones atmosféricas o bajas presiones y de tamaños relativamente grandes se utilizan las reglas de construcción y diseño de uno de los siguientes códigos:
API 12B. Tanques apernados para el almacenamiento de líquidos de producción
API 12D. Tanques desde 500 hasta 10 000 barriles, soldados en campo.
API 12F. Tanques desde 90 hasta 750 barriles, soldados en planta.
API 650. Tanques atmosféricos y con presiones de gas internas de hasta 2.5 psi.
API 620. Tanques con presiones de gas internas de hasta 15 psi.
Estos tanques también son conocidos como Tanques de almacenamiento sobre la superficie (Aboveground storage tank – AST).
NOTAS ESPECIALES.
Los códigos API son establecidos siempre para tratar problemas de naturaleza general. En general estos códigos son revisados y modificados, reafirmados o eliminados al menos cada 5 años.
Los estándares API son publicados para facilitar una amplia aplicación de buenas prácticas comprobadas de ingeniería y operación. Estos estándares no tienen la intención de obviar la necesidad de la aplicación de los criterios de la buena ingeniería.
PREAMBULO.
El código API 650 está basado en el conocimiento y la experiencia acumulado de fabricantes y usuarios de tanques de almacenamiento de petróleo soldados, de varios tamaños y capacidades, con una presión manométrica interna que no exceda de 2.5 psi.
La intención del código es servir como una especificación de compra para tanques en la industria petrolera.
El comprador o usuario deberá especificar ciertos requisitos básicos para la compra y podrá modificar, eliminar o ampliar los requerimientos del código, pero no podrá exigir certificación de que se cumplieron los requisitos del código, a menos que se hayan cumplido los requisitos mínimos o que no se hayan excedido sus limitaciones.
Las reglas de diseño establecidas en el código son requerimientos mínimos .
Se pueden especificar reglas más restrictivas por el cliente o ser dadas por el fabricante, cuando han sido acordadas previamente entre el comprador y el fabricante.
El código no aprueba, recomienda o respalda ningún diseño en específico y tampoco limita el método de diseño o fabricación.
Las ediciones, addendas o revisiones al código se pueden utilizar desde la fecha de publicación mostrada en la carátula de las mismas, pero serán obligatorios seis (6) meses después de esta misma fecha de publicación. Durante este período de seis meses, el comprador deberá especificar cual será la edición addenda o revisión aplicable para el contrato.
CONTENIDO DEL CÓDIGO API 650.
1. ALCANCE. 2. REFERENCIAS. 3. DEFINICIONES. 4. MATERIALES. 5. DISEÑO. 6. FABRICACION. 7. MONTAJE Y ENSAMBLE.
8. METODOS DE INSPECCION DE LAS JUNTAS.
9. CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Y DE SOLDADORES. 10. MARCADO FINAL.
SECCIÓN 1 - ALCANCE
1.1 GENERALIDADES.
1.1.1 Este estándar cubre requerimientos para materiales, diseño, fabricación, montaje y pruebas de tanques soldados verticales cilíndricos, no enterrados con extremo superior abierto o cerrado en varios tamaños y capacidades para presiones internas aproximadas a la atmosférica (no deben exceder el peso de las láminas del techo), pero se permiten presiones internas más altas cuando se cumplen requerimientos adicionales. Este estándar aplica para tanques en los cuales la totalidad del fondo del tanque está soportado uniformemente y para tanques en servicio no refrigerado que tienen una temperatura máxima de diseño de 93 °C (200 °F) o menos.
1.1.2 Está diseñado para construir tanques con seguridad adecuada y costos razonables para almacenamiento de petróleo y sus derivados y otros productos líquidos comúnmente usados y almacenados por la industria petrolera. El código no establece tamaños específicos de tanques y por el contrario se puede escoger cualquier tamaño que sea necesario. Su intención es ayudar a los clientes y a los fabricantes a comprar, fabricar y montar los tanques y no pretende prohibir la compra o fabricación de tanques que cumplan con otras especificaciones. Nota: una marca (•) al comienzo de un parágrafo indica que se requiere la definición de una acción o decisión expresa por parte del cliente.
1.1.3 El código tiene requerimientos dados en dos sistemas alternativos de unidades. El fabricante deberá cumplir con cualquiera de los dos:
1. todos los requerimientos dados en este estándar en unidades SI (sistema internacional de medidas)
2.
todos los requerimientos dados en este estándar en unidades US customary (sistema común de unidades de Estados Unidos).La selección de cual de los dos sistemas (SI o US Customary) aplicar deberá ser materia de mutuo acuerdo entre el Fabricante y el Comprador y deberá estar indicado en la hoja de datos (Data Sheet) página 1.
1.1.4 Todos los tanques y accesorio deberán cumplir con la hoja de datos (Data Sheet) y todos sus anexos.
1.1.5 Los tanques ensamblados en campo deberán ser suministrados completamente ensamblados, probados y quedar listos para ser conectados al servicio, a menos que se especifique de otra forma. Los tanques fabricados en planta deberán ser suministrados , probados y listos para su instalación.
1.1.6 Los apéndices dan un número de opciones de diseño que requieren decisiones del Comprador, requerimientos estándar e información que suplementa la norma básica. Los apéndices se vuelven requerimientos obligatorios solamente cuando el Cliente o el Comprador especifiquen una opción cubierta por uno ellos.
El código tiene 26 apéndices que cubren diferentes aspectos del diseño y construcción de los tanques que requieren decisiones del comprador, requerimientos estándar e información que suplementa la norma básica. Excepto para el apéndice L, un apéndice se vuelve requerimiento obligatorio solamente cuando el Comprador especifique una opción cubierta por ese apéndice o especifique el apéndice completo. Ver la tabla 1-1 para ver el estatus de cada apéndice. 1.1.7 APÉNDICE A - BASES DE DISEÑO OPCIONAL PARA TANQUES PEQUEÑOS.
Este apéndice tiene requerimientos para tanques montados en campo, de capacidades relativamente pequeñas (hasta aproximadamente 100.000 barriles), en los cuales los componentes sometidos a esfuerzos tienen un espesor nominal máximo de 13 mm (½ in) incluyendo la tolerancia de corrosión.
Este apéndice es aplicable a cualquier material de la sección 4 del código, aunque los esfuerzos máximos permisible allí dados no dan ninguna ventaja a los aceros de altas resistencias. El apéndice da solamente los requerimientos que difieren de la norma básica en el código. Cuando no se establecen diferentes requerimientos en el apéndice, se deben seguir las normas básicas.
Los tamaños, capacidades y espesores de las láminas del cuerpo están listados en las tablas A-1 a A-4, para diseño de acuerdo con el parágrafo A.4 (eficiencia de la junta = 0.85; gravedad específica = 1.0; y tolerancia de corrosión = 0). El máximo esfuerzo de tensión usado, antes de aplicar el factor de eficiencia de la junta es 145 MPa (21.000 psi) y se debe usar una gravedad específica de 1.0 o mayor.
1.1.8 APÉNDICE AL - TANQUES DE ALUMINIO. Da requerimientos para tanques fabricados en aluminio.
1.1.9 APÉNDICE B – RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA FUNDACION CIVIL PARA TANQUES DE ALMACENAMIENTO SOBRE LA SUPERFICIE. Este apéndice tiene importantes consideraciones para el diseño y construcción de la fundación civil de tanques con fondos planos. Las recomendaciones se dan para indicar la buena práctica y para puntualizar algunas precauciones que se deben considerar en el diseño y construcción de la fundación civil.
1.1.10 APÉNDICE C – TECHOS FLOTANTE EXTERNOS.
Este apéndice tiene requerimientos mínimos que aplican a los techos de tipo pontón (pontoon-type) y los de tipo de doble cubierta (double-deck-(pontoon-type). La intención de este apéndice es la de limitar solamente aquellos factores que afectan la seguridad y la durabilidad de la instalación y que son considerados consistentes con los requerimientos de calidad y seguridad del código.
1.1.11 APÉNDICE D – CONSULTAS TECNICAS.
Este apéndice da las indicaciones para hacer consultas técnicas a los comités encargados de la elaboración del código e incluye algunas respuesta seleccionadas a solicitudes de interpretación del código. La lista completa de las interpretaciones disponibles se puede encontrar en la página web de API (www.api.org) en la sección “Committees/Standards).
1.1.12 APÉNDICE E – DISEÑO SISMICO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO.
Este apéndice contiene requerimientos mínimos para el diseño de tanques de almacenamiento sujetos a cargas de sismo. Estos requerimientos representan la práctica aceptada para aplicación en tanques de fondo plano soldados soportados sobre el suelo. La aplicación de estas estipulaciones como han sido escritas se ha considerado que cumplen con la intención y los requerimientos de ASCE 7.
1.1.13 APÉNDICE F – DISEÑO DE TANQUES PARA PRESIONES INTERNAS PEQUEÑAS. Este apéndice permite el incremento de la presión interna en tanques de techo fijo hasta la máxima permitida, cuando se cumplen los requerimientos adicionales allí establecidos. Este apéndice aplica para tanques no-refrigerados. La máxima presión interna de diseño permitida por este apéndice es de 18 kPa (2.5 psi).
1.1.14 APÉNDICE G – TECHOS DE TIPO DOMO DE ALUMINIO ESTRUCTURALMENTE SOPORTADOS.
Este apéndice establece los criterios mínimos para el diseño, fabricación y montaje de este tipo de techos. Un techo tipo domo de aluminio es una estructura triangular completa en el espacio en la que las vigas (struts) están unidas en puntos cuyo arreglo caen en la superficie de una esfera. El techo está unido y soportado al tanque en puntos de montaje igualmente espaciados en el perímetro del tanque.
1.1.15 APÉNDICE H – TECHOS FLOTANTES INTERNOS.
Este apéndice da los requerimientos mínimos que aplican a tanques con techos flotantes internos y techos fijos en la parte superior del tanque.
1.1.16 APÉNDICE I – DETECCION FUGAS POR DEBAJO DEL TANQUE Y PROTECCION DEL SUELO.
Este apéndice da detalles de construcción aceptables para la detección de fugas a través del fondo de los tanques sobre la superficie y también da guías para tanques soportados en rejillas.
1.1.17 APÉNDICE J – TANQUES DE ALMACENAMIENTO ENSAMBLADOS EN PLANTA. Este apéndice da los requerimientos mínimos para el diseño y fabricación de tanques verticales en tamaños que permiten la fabricación completa en planta y ser enviados al sitio de instalación en una sola pieza. Los tanques diseñados con este apéndice no deben exceder de 6 m (20 ft) de diámetro.
1.1.18 APÉNDICE K – EJEMPLOS DE APLICACION DEL METODO DE DISEÑO DE PUNTO VARIABLE PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LAS LAMINAS DEL CUERPO.
Desarrolla un ejemplo completo de como diseñar el cuerpo de un tanque con este método de cálculo de los espesores.
1.1.19 APÉNDICE L – HOJAS DE DATOS (DATA SHEETS) PARA TANQUES CODIGO API 650.
Este apéndice da las hojas de datos que deben ser usadas por el Comprador cuando ordena y por el Fabricante cuando cotiza la construcción de un tanque de almacenamiento.
1.1.20 APÉNDICE M – REQUERIMIENTOS PARA TANQUES QUE OPERAN A TEMPERATURAS ELEVADAS.
Este apéndice especifica los requerimientos adicionales para tanques con una temperatura máxima de operación que excede de 93 °C (200 °F).
1.1.21 APÉNDICE N – USO DE NUEVOS MATERIALES QUE NO ESTAN IDENTIFICADOS. Este apéndice da las indicaciones necesarias para el uso de láminas o chapas nuevas o no usadas y de tubos con o sin costura que no están completamente identificados cumpliendo con una de las especificaciones permitidas por el código.
1.1.22 APÉNDICE O - RECOMENDADIONES PARA CONEXIONES POR DEBAJO DEL FONDO.
Este apéndice contiene recomendaciones para se usadas en el diseño y construcción de estas conexiones en el tanque. Se deberá hacer referencia al apéndice B para las consideraciones que involucran la fundación civil y el suelo.
1.1.23 APÉNDICE P – CARGAS EXTERNAS PERMISIBLES EN CONEXIONES DEL CUERPO DEL TANQUE.
Este apéndice presenta dos procedimientos diferentes para tratar con las cargas en el cuerpo de los tanques. La sección P.2 establece las cargas límites y la sección P.3 está basada en los esfuerzos permisibles.
1.1.24 APÉNDICE R – COMBINACION DE CARGAS.
Describe la manera como se combinan las cargas para las diferentes condiciones de operación de los tanques.
1.1.25 APÉNDICE S – TANQUES DE ALMACENAMIENTO EN ACERO INOXIDABLE.
Este apéndice cubre los requerimientos de materiales, diseño, fabricación y prueba de tanques de almacenamiento verticales, cilíndricos, sobre la superficie, con extremo superior abierto o cerrado, soldados y construidos de aceros inoxidables tipo 304, 304L, 316, 316L, 317 y 317L. El apéndice no cubre láminas clad de acero inoxidable ni construcción con recubrimiento con platinas.
1.1.26 APÉNDICE SC – TANQUES DE MATERIALES MEZCLADOS. Da requerimientos para tanques de materiales mezclados.
1.1.27 APÉNDICE T – RESUMEN DE LOS REQUERIMIENTOS DE ENSAYOS NO-DESTRUCTIVOS (NDT).
Da un resumen de los requerimientos para inspección para el método de examinación y las secciones de referencia dentro del estándar.
1.1.28 APÉNDICE U – INSPECCION ULTRASONICA EN LUGAR DE RADIOGRAFIA.
Este apéndice da las reglas detalladas para el uso del método de inspección por ultrasonido (UT) para la inspección de las juntas en los tanques, según es permitido en el parágrafo 5.3.2.1. Esta alternativa está limitada a juntas en las que el espesor de la parte más delgada de los dos miembros unidos es mayor o igual a 10 mm (3/8 in).
1.1.29 APÉNDICE V – DISEÑO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO PARA PRESIONES EXTERNAS.
En este apéndice se dan los requerimientos mínimos que pueden ser especificados para tanques que están diseñados para operar con presiones externas (vacío) como condición normal de operación. Se deberá usar para tanques para los que la presión externa normal de operación sea mayor de 0.25 kPa (0.036 psi) pero que no exceda de 6.9 kPa (1.0 psi).
1.1.30 APÉNDICE W – RECOMENDACIONES COMERCIALES Y DE DOCUMENTACIÓN. Da recomendaciones que cubren aspectos comerciales y de documentación. Requerimientos alternativos o suplementarios pueden ser acordados mutuamente entre el Fabricante y el Comprador.
1.1.31 APÉNDICE X - TANQUES DE ACERO INOXIDABLE DUPLEX. Da requerimientos para tanques fabricados en acero inoxidable duplex. 1.2 LIMITACIONES DEL ALCANCE DEL CÓDIGO.
Las reglas del código no son aplicables más allá de los siguientes límites en las tuberías conectadas interna o externamente al techo, cuerpo o fondo del tanque:
a. La cara de la primera brida en conexiones bridadas, excepto cuando se suministren tapas o bridas ciegas.
b. La primera superficie de sello en accesorios o instrumentos. c. La primera junta roscada en conexiones roscadas.
d. La primera junta circunferencial en conexiones soldadas, si no están soldadas a una brida. 1.3 RESPONSABILIDADES.
1.3.1 El Fabricante es el responsable del cumplimiento de todos los requerimientos del código. La inspección por el Inspector del Comprador no le quitan al fabricante la obligación de suministrar el control de calidad y la inspección necesarias para garantizar tal cumplimiento. El Fabricante también deberá comunicar los requerimientos especificados a los sub-contratistas o suministradores relevantes que estén trabajando por solicitud del Fabricante.
En los parágrafos 1.3.2 a 1.3.7 se establecen responsabilidades del Comprador y de este con el Fabricante.
1.4 REQUERIMIENTOS DE DOCUMENTACIÓN.
Ver el apéndice W y la hoja de datos para los requerimientos que cubre los diferentes documentos que deben ser desarrollados para el tanque.
1.5 FÓRMULAS.
Donde no estén definidas las unidades en las fórmulas en este estándar usar unidades consistentes (p. ej.: in, in2, in3, lbf/in2).
SECCIÓN 2 - REFERENCIAS
Los siguientes estándares, códigos, especificaciones y publicaciones son citados en este estándar. Se deben utilizar en su última edición publicada a menos que se indique otra cosa. API
RP 582 Guías para soldadura para las industrias química, del petróleo y del gas. STD 620 Diseño y construcción de tanques grandes, soldados, de baja presión
.
RP 651 Protección Catódica.RP 652 Recubrimientos de los fondos de tanques.
Publ 937 Evaluación de los criterios para diseño de tanques de almacenamiento con techos fracturables (Frangible roofs).
Publ 937-A Estudio para establecer relaciones para la resistencia relativa de juntas de techos cónicos, techo-a cuerpo y cuerpo-a-fondo por API 650 .
Std 2000 Venteo de tanques de almacenamiento atmosféricos y de baja presión (No-refrigerados y refrigerados.
RP 2003 Protección contra las igniciones ocasionadas por rayos, y corrientes estáticas y parásitas.
Publ 2026 Ingreso/egreso seguro involucrado con techos flotantes de tanques de almacenamiento en servicio con petróleo.
RP 2350 Protección de sobre-llenado para tanques de almacenamiento en instalaciones petroleras.
Spec 5L Especificación para tubería de líneas. Manual de mediciones estándar del petróleo (MPMS)
Capítulo 19 Medición de pérdidas por evaporación. AAI
Manual de diseño con aluminio. Estándares y datos del aluminio.
Especificaciones para el trabajo de láminas de aluminio en la construcción de edificios. ACI
318 Requerimientos de construcción con concreto reforzado. 350 Ingeniería ambiental de estructuras de concreto.
AISC
Manual de construcción de acero. Diseño por esfuerzos admisibles – ASD. AISI
T-192 Series de datos de ingeniería de láminas de acero - Información útil - Diseño de estructuras en lámina, volúmenes I y II.
ANSI
ANSI/AISC 360 Especificaciones para edificios de acero estructural. ASCE
ASCE Std 7-05 Cargas mínimas de diseño para edificios y otras estructuras. ASME
B1.20.1 Roscas en tuberías, propósito general (pulgadas).
B16.1 Bridas y accesorios bridados de tuberías, en fundición de hierro. B16.5 Bridas y accesorios bridados de tuberías.
B16.21 Empaques planos no-metálicos para bridas de tuberías. B16.47 Bridas de acero de gran diámetro: 26 NPS hasta 60 NPS. Código de calderas y recipientes a presión.
Sección V Ensayos no destructivos.
Sección VIII Recipientes a presión. División 1. Sección IX Calificación de soldaduras y “brazing”. ASNT
CP-189 Estándar para la calificación y certificación de personal de ensayos no-destructivos.
RP SNT- TC-1A Calificación y certificación de personal de ensayos no-destructivos. ASTM
Especificaciones de materiales y pruebas y ensayos de materiales. AWS
A5.1 Especificación de electrodos revestidos de acero al carbono para soldadura de arco.
A5.5 Especificación de electrodos revestidos de acero de baja aleación para soldadura de arco.
D1.2 Código de estructuras soldadas - Aluminio. CSA
G40.21 Aceros de calidad estructural,suplemento al código nacional de construcción de Canadá.
EN
EN 10025 Productos laminados en caliente de aceros estructurales. ISO
630 Aceros estructurales. NFPA
NFPA 11 Estándar para espuma de baja expansión. NFPA 30 Código de líquidos inflamables y combustibles.
Prácticas de la industria de proceso
PIP STF05501 Detalles para escaleras fijas y rejas de protección (Cages).
PIP STF05520 Detalles para barandas en tubería para superficies de tránsito y de trabajo. PIP STF05521 Detalles para barandas en ángulo para superficies de tránsito y de trabajo. U.S. EPA
40 CFR Parte 63 Estándares nacionales de emisión para contaminantes peligrosos del aire por categorías de las fuentes (HON).
Sub-parte F Estándares nacionales de emisión para contaminantes orgánicos peligrosos del aire desde la Industria de manufactura química de orgánicos sintéticos.
Sub-parte G Estándares nacionales de emisión para contaminantes orgánicos peligrosos del aire desde la Industria de manufactura química de orgánicos sintéticos, para venteos de procesos, recipientes de almacenamiento, operadores de transferencia y agua de desecho.
Sub-parte H Estándares nacionales de emisión para contaminantes orgánicos peligrosos del aire para fugas de equipos.
40 CFR Parte 68 Provisiones para la prevención de accidentes químicos. Sub-parte G Plan de manejo del riesgo (RMP).
40 CFR Parte 264 Estándares para Propietarios y Operadores de tratamiento de aguas peligrosas, almacenamiento e instalaciones de disposición (RCRA).
Sub-parte J Sistemas de tanques. U.S. Federal specifications
Dos estándares para materiales elastoméricos, de caucho y silicona.
TT-S-00230C Sealing Compound Electrometric Type, Single Component for Caulking, Sealing, and Glazing in Buildings and Other Structures
ZZ-R-765C Rubber, Silicone (General Specification) U.S. OSHA
29 CFR 1910 Sub-parte D: superficies de tránsito y de trabajo.
29 CFR 1910.119 Manejo de procesos de seguridad de químicos altamente peligrosos. Otros documentos gubernamentales
Hershfield, D. M. 1961.“Rainfall Frequency Atlas of the United States for Durations from 30 Minutes to 24 Hours and Return Periods from 1 to 100 Years,” Technical Paper No. 40, Weather Bureau, U.S. Department of Commerce, Washington, D.C., 115 pp.
WRC
Boletín 297 Esfuerzos localizados en cuerpos cilíndricos debidos a cargas externas – Suplemento al boletín WRC No. 107.
SECCIÓN 3—DEFINICIONES
3.1 Montado (apilado) sobre la línea de centros: la línea de centros de las láminas coincide en todos los anillos del cuerpo.
3.2 Recubrimiento: una capa de material protector aplicada a las superficies externas e internas de un tanque o a las superficies inaccesibles (el lado inferior del fondo del tanque). En este estándar, el término incluye materiales frecuentemente descritos como pintura y materiales de recubrimiento (lining).
3.3 Contrato: el instrumento comercial, incluyendo todos los anexos, usado para comprar un tanque.
3.4 Espesor corroído: una condición de diseño igual al espesor nominal menos cualquier tolerancia de corrosión especificada.
3.5 Tolerancia de corrosión: cualquier espesor adicional especificado por el Comprador para corrosión durante la vida de servicio del tanque.
3.6 Temperatura de diseño del metal: la temperatura más baja considerada en el diseño, la cual, a menos que por experiencia o condiciones locales especiales se justifique asumir otra cosa, deberá ser asumida como 8°C (15°F) por encima de la temperatura promedio ambiente más baja de un día de la localidad donde el tanque va a ser instalado. Líneas isotérmicas de la temperatura promedio más baja de un día están mostradas en la Figura 4-2 para los estados Unidos. Las temperaturas no están relacionadas con temperaturas de tanques refrigerados (ver 1.1.1).
3.7 Espesor de diseño: el espesor necesario para satisfacer los requerimientos de resistencia de tensión y compresión de este estándar o, en la ausencia de tales expresiones, de una buena y aceptable práctica de ingeniería para las condiciones de diseño especificadas, sin considerar las limitaciones de construcción o las tolerancias de corrosión.
3.8 Techo flotante de doble cubierta: el techo completo es construido con compartimientos de flotación cerrados superiormente.
3.9 Línea flotante de succión: ensamble de tubería interna que permite al operador extraer producto de los niveles superiores del tanque.
3.10 Montado (apilado) a ras por el interior: las superficies internas de las láminas coincide en todos los anillos del cuerpo.
3.11 Difusores internos: líneas de tubería de llenado interno con láminas de impacto, bafles, ranuras o agujeros laterales para reducir la velocidad del flujo que entra al tanque.
3.12 Inspector: la(s) persona(s) designada(s) por el Comprador para efectuar las inspecciones.
3.13 “Liner”, protector o recubrimiento: un material protector usado como una barrera pero no adherido ni unido (bonded) a la superficie protegida. Típicamente usada para (1) por el interior de un tanque para proteger el acero, (2) debajo de un tanque para la detección de fugas (como una barrera de prevención de emisiones “release prevention barrier”), (3) en el patio o dique de contención, o (4) en los diques como contenedor secundario. Ejemplos comunes son recubrimientos con platinas de plomo, caucho, poliolefinas o arcilla geosintética (bentonita). Un “liner” no es un recubrimiento (coating).
3.14 “Lining”, recubrimiento: un recubrimiento (coating) interno que consiste de un material líquido aplicado el cual se seca y se adhiere al sustrato o a un material de platina que está unido al sustrato. Es diseñado para servicio en inmersión o en servicio en espacios de vapor. Un lining puede ser reforzado o no reforzado.
3.15 Mandatorio: secciones requeridas del estándar se vuelven mandatorias si el estándar ha sido adoptado por una Jurisdicción Legal o si el Comprador y el Fabricante escogen hacer referencia a este estándar en la placa de identificación o en la certificación del Fabricante. 3.16 Fabricante: la parte que tiene la responsabilidad primaria para construir el tanque (ver 1.3 y 10.2).
3.17 Máxima temperatura de diseño: la temperatura más alta considerada en el diseño, igual o mayor que la más alta temperatura de operación esperada durante la vida de servicio del tanque.
3.18 Espesor nominal: el espesor ordenado del material. Este espesor incluye cualquier tolerancia de corrosión y es usado para la determinación de los requerimientos de tratamiento térmico (PWHT), espaciamiento de las soldaduras, limitaciones de espesores máximos y mínimo.
3.19 Comprador: el dueño o el agente designado por el dueño, tal como un contratista de ingeniería.
3.20 Opción del Comprador: una elección para ser seleccionada por el Comprador e indicada en la hoja de datos (data sheet). Cuando el Comprador especifica una opción cubierta por un apéndice, entonces el apéndice se convierte en un requerimiento.
3.21 Recomendación: el criterio proporciona un diseño bueno y aceptable y puede ser usado a opción del Comprador y el Fabricante.
3.22 Requerimiento: el criterio deberá ser usado a menos que el Comprador y el Fabricante acuerden una alternativa de diseño más rigurosa.
3.23 Techo flotante de cubierta sencilla con pontón: la periferia exterior del techo consiste de compartimientos de pontón cerrados superiormente con la sección interior del techo construida con una cubierta sencilla sin medios de flotación.
3.24 Términos de soldadura.
Los términos definidos en 3.24.1 a 3.24.21 son términos de soldadura comúnmente mencionados en este estándar. Ver 5.1.5.2 para la descripción de juntas de soldadura por fusión.
3.24.1 Soldadura automática: soldadura con un equipo que ejecuta la operación de soldadura sin ajuste de los controles por el operador de soldadura. El equipo puede o no ejecutar la carga y descarga del trabajo.
3.24.2 Respaldo (backing): el material – metal, metal de soldadura, carbono, fundente granular y otros – que dan respaldo a la junta durante la soldadura para facilitar la obtención de metal sano de soldadura en la raíz.
3.24.3 Metal base: el metal o aleación que es soldado o cortado.
3.24.4 Profundidad de fusión: la distancia hasta la cual la fusión se extiende en el metal base desde la superficie fundida durante la soldadura.
3.24.5 Metal de aporte: el metal o aleación a ser adicionado al hacer la soldadura.
3.24.6 Fusión: la fusión conjuntamente del metal de aporte y el metal base o la fusión del meta base solamente lo que resulta en coalescencia.
3.24.7 Zona afectada por el calor: la porción del metal base que no ha sido fundido pero cuyas propiedades mecánicas o su microestructura han sido alteradas por el calor de la soldadura o el corte.
3.24.8 Penetración de la junta: la profundidad mínima hasta la cual la soldadura de ranura se extiende desde su cara dentro de la junta, sin incluir el refuerzo o sobremonta.
3.24.9 Junta traslapada o solapada: una junta entre dos miembros traslapados o solapadas. Una superposición (overlap) es una saliente o protuberancia del metal de soldadura más allá de la unión en la línea de fusión (toe) de la soldadura.
3.24.10 Soldadura mecanizada: soldadura con u equipo que ejecuta las operaciones de soldadura bajo la observación y el control constantes de un operario de soldadura. El equipo puede o no ejecutar la carga y descarga del trabajo.
3.24.11 Soldadura manual: soldadura donde la operación completa de soldadura es ejecutada y controlada a mano.
3.24.12 Oxi-corte: un grupo de procesos de corte donde el corte de los metales es efectuado por medio de la reacción química del oxígeno con el metal base a temperaturas elevadas. En caso de metales resistentes a la oxidación, la reacción es facilitada por el uso de un fundente. 3.24.13 Porosidad: la existencia de bolsas de gas o huecos en el metal.
3.24.14 Refuerzo o sobremonta de la soldadura: metal de soldadura en la cara de la ranura de la soldadura en exceso del metal necesario para el tamaño especificado de la soldadura. 3.24.15 Soldadura de arco semi-automática: soldadura de arco con equipos que solo controlan la alimentación del metal de aporte. El avance de la soldadura es controlado manualmente. 3.24.16 Inclusión de escoria: material no-metálico sólido atrapado en el metal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base.
3.24.17 Trozamiento, socavado o mordedura (undercut): una ranura fundida en el metal base adyacente a la línea de fusión (toe) de una soldadura y dejada sin llenar por el metal de soldadura.
3.24.18 Metal de soldadura: la porción de una soldadura que ha sido fundida durante la soldadura.
3.24.19 Junta de soldadura: una unión de dos o más miembros producida por la aplicación de un proceso de soldadura.
3.24.20 Soldador: alguien que ejecuta soldadura manual o semi-automática.
3.24.21 Operario de soldadura: alguien que opera equipo de soldadura automático o mecanizado.
SECCIÓN 4 - MATERIALES
4.1 Generalidades. 4.1.1 Misceláneos
4.1.1.1 Ver la hoja de datos (Data Sheet) para especificaciones de materiales. 4.1.1.2 Aceros efervescentes (rimmed) o no-calmados (capped) no son permitidos.
4.1.1.3 El uso de fundición de hierro en cualquier parte de presión o en cualquier parte unida al tanque por soldadura, esta prohibida.
4.1.1.4 Debido a la fragilización por hidrógeno y a consideraciones de toxicidad, componentes recubiertos con cadmio no deberán ser usadas sin el consentimiento expreso del Comprador. 4.1.2 Los materiales utilizados para la construcción de tanques deberán estar de acuerdo con las especificaciones listadas en esta sección, sujetos a las modificaciones y limitaciones indicadas en este estándar. Se pueden utilizar materiales producidos de acuerdo con especificaciones no listadas si se certifica que el material cumple con todos los requisitos de una especificación aplicable de materiales listada en este estándar y su uso es aprobado por el Comprador. La propuesta del Fabricante deberá identificar las especificaciones de materiales a ser usados. Cuando este estándar no de indicaciones de requerimientos de materiales para ítems y accesorios misceláneos, el Comprador y/o el Fabricante deberán suministrar los requerimientos suplementarios adicionales, utilizando un suplemento de la hoja de datos.
4.1.3 Cuando cualquier material de lámina o tubería nuevo o no utilizado no pueda ser completamente identificado con registros que sean satisfactorios para el Comprador como un material listado en este estándar, el material o producto puede ser utilizado en la construcción de tanques cubiertos por este estándar solamente si los materiales pasan todas las pruebas establecidas en el apéndice N.
Se deben cumplir los requerimientos establecidos en 4.1.4 para materiales con especificaciones múltiples y en 4.1.5 para cambios de materiales de los grupos I hasta IIIA por materiales de los grupos IV a VI.
4.2 Láminas.
4.2.1 Generalidades
4.2.1.1 Excepto como se permite en 4.1, las láminas deberán estar conformes con una de las especificaciones listadas en 4.2.2 hasta 4.2.6, sujetas a las modificaciones y limitaciones de este estándar.
4.2.1.2 Se pueden pedir las láminas para cuerpo, techo y fondo sobre la base de espesores en el borde o sobre la base de peso por unidad de área en kg/m2 o lb/ft2, como se especifica en
4.2.1.2.1 hasta 4.2.1.2.3.
4.2.1.2.1 El espesor ordenado no debe ser menor que el espesor calculado o el espesor mínimo permitido.
4.2.1.2.2 El peso ordenado debe ser suficientemente grande para dar un espesor que no debe ser menor que el espesor calculado o el espesor mínimo permitido.
4.2.1.2.3 Bien sea que se ordene por espesor en el borde o sobre la base de peso, un disminución de no más de 0.3 mm (0.01 in) por debajo del espesor de diseño calculado o del espesor mínimo permitido, es aceptable.
4.2.1.3 Todas las láminas deberán ser fabricadas por los procesos de “open-hearth”, horno eléctrico u oxígeno básico. Aceros producidos por el proceso de control termo-mecánico (TMCP) pueden ser usados si cumplen con los requerimientos establecidos en este parágrafo. 4.2.1.4 El espesor máximo de lámina es de 45 mm (1.75 in) a menos que un espesor menor sea establecido en este estándar o en la especificación de lámina. Las láminas usadas como insertos o bridas pueden ser más gruesas que 45 mm (1.75 in). Láminas, como las designadas en 4.2.9.1 y más gruesas de 40 mm (1.5 in) deberán ser normalizadas o templadas y revenidas (quench & tempered), calmadas (killed), fabricadas con práctica de grano fino y con pruebas de impacto.
4.2.1.5 Componentes de láminas no listadas en la sección 4.2.9.1 (p. ej.: componentes de no-presión en comno-presión) deberán estar limitados a los espesores máximos como los designados por ASTM, CSA, ISO, EN u otro estándar nacional reconocido.
4.2.2 Especificaciones ASTM.
Láminas que están conforme con las especificaciones listadas en este parágrafo son aceptables siempre y cuando que estén dentro de las limitaciones allí establecidas:
a. ASTM A 36M/A 36, para láminas con espesores de hasta 40 mm (1.5 in). Ninguna de las especificaciones para materiales de accesorios listadas en la tabla 1 de ASTM A 36M/A 36 son consideradas aceptables para tanques construidos bajo este estándar, a menos que sea expresamente establecido en este estándar que las especificaciones son aceptables.
b. ASTM A 131M/A 131 grados A, para láminas con espesores de hasta 13 mm (0.5 in); grado B, para láminas con espesores de hasta 25 mm (1 in) y grado EH36, para láminas con espesores de hasta 45 mm (1.75 in)(láminas de inserto y bridas con un espesor máximo de 50 mm [2 in]).
d. ASTM A 285M/A 285 grado C, para láminas con espesores de hasta 25 mm (1 in).
e. ASTM A 516M grados 380, 415, 450, 485/A 516 grados 58, 65 y 70, para láminas con espesores de hasta 40 mm (1.5 in)(láminas de inserto y bridas con un espesor máximo de 100 mm [4 in]).
f. ASTM A 537M/A 537 clases 1 y 2, para láminas con espesores de hasta 45 mm (1.75 in) (láminas de inserto con un espesor máximo de 100 mm [4 in]).
g. ASTM A 573M/A 573 grados 400, 450, 485 / A 573 grados 58, 65 y 70, para láminas con espesores de hasta 40 mm (1.5 in).
h. ASTM A 633M/A 633 grados C y D, para láminas con espesores de hasta 45 mm (1.75 in), (láminas de inserto con un espesor máximo de 100 mm [4 in]).
i. ASTM A 662M/A 662 grados B y C, para láminas con espesores de hasta 40 mm (1.5 in). j. ASTM A 678/A 678 grados A, para láminas con espesores de hasta 40 mm (1.5 in)(láminas de inserto con un espesor máximo de 65 mm [2.5 in]) y grado B, para láminas con espesores de hasta 45 mm (1.75 in)(láminas de inserto con un espesor máximo de 65 mm [2,5 in]), Adiciones de boro no son aceptables.
k. ASTM A 737M/A 737 grado B: para láminas con espesores de hasta 40 mm (1.5 in).
l. ASTM A 841M/A 841 grado A clase 1 y grado B clase 2: para láminas con espesores de hasta 40 mm (1.5 in)(láminas de inserto con un espesor máximo de 65 mm [2.5 in]).
4.2.3 Especificaciones CSA
Láminas de especificaciones de la Canadian Standar Association suministradas de acuerdo con las especificaciones CSA G40.21 en grados 260W/(38W), 300W(44W) y 350W/(50W) son aceptables dentro de las demás limitaciones establecidas en este parágrafo.
4.2.4 Especificaciones ISO
Láminas de especificaciones de la ISO suministradas de acuerdo con ISO 630 en grados E 275 y E 355 son aceptables dentro de las demás limitaciones establecidas en este parágrafo. 4.2.5 Especificaciones EN
Láminas de especificaciones EN suministradas en grados S 275 y S 355 son aceptables dentro de las demás limitaciones establecidas en este parágrafo.
4.2.6 Estándares Nacionales
Láminas producidas y probadas de acuerdo con los requerimientos de un estándar nacional reconocido y dentro de las limitaciones mecánicas y químicas de uno de los grados listados en la Tabla 4-2, son aceptables cuando es aprobado por el comprador. Los requerimientos de este grupo no son aplicables a las especificaciones ASTM, CSA e ISO listadas en 4.2.2, 4.2.3 4.2.4 y 4.2.5. Para los propósitos del estándar API 650, un estándar nacional es un estándar que ha sido sancionado por el gobierno de un país del cual el estándar es originario.
4.2.7 Requerimientos generales para el despacho
El material deberá ser suministrado conforme a los requerimientos aplicables de la especificación listada pero no esta restringido con respecto a la localización del lugar de fabricación. Se deben cumplir los demás requerimientos establecidos en este parágrafo.
4.2.8 Tratamiento térmico de las láminas.
Cuando se requiera tratamiento térmico de las láminas, se deben cumplir los requerimientos establecidos en este parágrafo.
4.2.9 Pruebas de Impacto de las láminas.
4.2.9.1 Cuando es requerido por el comprador o por 4.2.8.4 y 4.2.9, se debe sacar un juego de probetas de impacto Charpy con entalla en V tomadas de las láminas después del tratamiento térmico (si ha sido tratada) y estas deben cumplir con los valores de energía absorbida especificados.
4.2.9.2 Cuando es necesario preparar probetas de prueba de probetas separadas o cuando las láminas son suministradas por el fabricante de las mismas en una condición de laminado en caliente con un tratamiento térmico sub-siguiente por el fabricante, el procedimiento deberá estar conforme con ASTM A 20.
4.2.9.3 La prueba consiste de tres probetas tomadas del material a ser ensayado. El valor promedio de la energía absorbida de las tres probetas (con no más de uno de los valores de las tres probetas por debajo de este valor) deberá cumplir con el valor mínimo especificado. Si más de uno de los valores está por debajo del valor mínimo especificado o si uno de ellos es menor de 2/3 de ese valor, se deberán probar tres probetas adicionales y cada uno de ellas deberá dar un valor mayor o igual que el mínimo especificado.
4.2.9.4 El método a utilizar es el ensayo Charpy con entalla en V tipo A (ver ASTM A-370), con la entalla o ranura perpendicular a la superficie de la lámina a ser ensayada. La probeta a ensayar se lleva a la temperatura de prueba, se pone en la máquina sobre soportes y es golpeada con el péndulo en el lado opuesto de la ranura.
4.2.9.5 Para una lámina cuyo espesor es insuficiente para permitir la preparación de una probeta estándar de tamaño completo (10 mm x 10 mm), se deberán hacer las pruebas en la probeta estándar más grande que se pueda preparar de la lámina. Las probetas sub-estándar deberán tener un ancho a lo largo de la entalla de al menos el 80% del espesor del material.
4.2.9.6 Los valores de energía de impacto obtenidos de las probetas sub-estándar no deberán ser menores que valores que son proporcionales a los valores de energía requerida para una probeta estándar de tamaño completo del mismo material.
4.2.9.7 Los aparatos de prueba, incluyendo la calibración de las máquinas de impacto, y las variaciones permisibles de la temperatura de las probetas, deberán estar de acuerdo con ASTM 370 o un aparato de prueba equivalente de acuerdo con estándares nacionales o estándares ISO.
4.2.10 Requerimientos de tenacidad.
4.2.10.1 Los espesores y temperaturas mínimas de diseño de todas las láminas del cuerpo, láminas de refuerzo del cuerpo, láminas insertadas del cuerpo, láminas del fondo soldadas al cuerpo, láminas usadas para entradas de hombre (man-hole) y para cuellos de conexiones, láminas usadas en bridas de conexiones del cuerpo, bridas ciegas y tapas de las entradas de hombre, deben estar de acuerdo con lo mostrado en la figura 4-1. La evaluación para impacto de bridas a partir de lámina, bridas ciegas y tapas de las entradas de hombre se hace con base en el “espesor que gobierna” como se define en el parágrafo 4.5.5.3 y en la figura 4-3 del código. Adicionalmente, las láminas con espesores mayores de 40 mm (1.5 in) deberán ser de acero calmado (killed steel), fabricados con práctica de grano fino y tratados térmicamente por normalización, normalización y revenido (tempering) o temple y revenido (quenching and tempering) y cada lámina en condición tratada térmicamente deberá tener las pruebas de impacto de acuerdo con 4.2.11.2. Cada lámina “as-rolled” TMCP A 841 deberá ser probada para impacto. La temperatura de la prueba de impacto y la energía requerida deberá estar de acuerdo con 4.2.11.2 en lugar de la temperatura la temperatura y energía normales dadas en A 841.
4.2.10.2 Sujeto a la aprobación del Comprador, láminas termo-mecánicas-por-control-de-proceso (TMCP, thermo-mechanical-control-process) (láminas producidas por un termo-mecánicas-por-control-de-proceso de laminado térmo-mecánico diseñado para mejorar la tenacidad a la entalla) pueden ser usadas alternativamente donde láminas tratadas térmicamente son normalmente requeridas por 4.2.10.1 debido a un espesor por encima de 40 mm (1.5 in). En este caso, cada lámina TMCP en condición laminada deberá recibir prueba de impacto Charpy con entalla en V de acuerdo con 4.2.9, 4.2.10 y 4.2.11. Cuando aceros TMCP son usados, se debería dar una consideración a las condiciones de servicio indicadas en 5.3.3.
4.2.10.3 Láminas con espesores menores o iguales a 40 mm (1.5 in) pueden ser utilizadas a temperaturas iguales o por encima de las indicadas en las figura 4-1a y 4-1b, sin la necesidad de hacerles prueba de impacto. Para ser usadas a temperaturas de diseño del metal más bajas que las temperaturas indicadas en las figura 4-1a y 4-1b las láminas deberán demostrar tenacidad a la entalla adecuada de acuerdo con 4.2.11.2 y 4.2.11.3 o 4.2.11.4 como haya sido especificado por el Comprador. Para material tratado térmicamente (normalizado, normalizado y revenido o templado y revenido) deberá ser demostrada tenacidad a la entalla para cada lámina tratada térmicamente cuando los requerimientos de 4.2.11.2 son especificados. Líneas isotérmicas de la temperatura ambiente promedio más baja de un día son mostradas en la figura 4-2.
4.2.10.4 La lámina usada para refuerzo de conexiones en el cuerpo y láminas de inserto deberán ser del mismo material que la lámina del cuerpo al cual están unidas o deberán ser de un material apropiado de los listados en la tabla 4-4a, la tabla 4.4b, la la figura 4-1a y la figura 4-1b. Excepto para los cuellos de las conexiones y de las entradas de hombre, el material deberá ser de una resistencia de fluencia y de tensión igual o mayor que la del material del cuerpo adyacente y deberá ser compatible con el mismo (ver 4.2.10.1 y 5.7.2.3 ítem d).
4.2.10.5 Los requerimientos en 4.2.10.4 aplican solamente para conexiones y entradas de hombre del cuerpo. Los materiales usados para conexiones y entradas de hombre del techo no requieren pruebas de impacto.
4.2.11 Procedimiento de las pruebas de tenacidad
4.2.11.1 Cuando la tenacidad de los materiales deba ser determinada, esto deberá ser hecho por uno de los procedimientos descritos en 4.2.11.4, como es especificado en 4.2.10.
4.2.11.2 Cada lámina en condición laminada o tratada térmicamente deberá ser probada al impacto de acuerdo con 4.2.9 a una temperatura igual o menor que la temperatura mínima de diseño del metal y deberá dar valores de impacto Charpy con entalla en V longitudinal (o transversal) que deberán cumplir con los requerimientos mínimos de la Tabla 5a y Tabla 4-5b (ver 4.2.9 para los valores mínimos de una probeta y para probetas sub-estándar) Como es usado aquí, el término lámina “as rolled” (plate as rolled) se refiere a la lámina o plancha laminada desde unn perfil (slab) o directamente desde un lingote (ingot) en su relación con lalocalización y número de probetas y no a la condición de la lámina o plancha.
4.2.11.3 Para lámina “as rolled”, la lámina más gruesa de cada colada deberá ser probada para impacto. Para material TMCP, cada lámina “as rolled” deberá ser probada para impacto. La prueba deimpacto deberá estar de acuerdo con 4.2.9 y deberá cumplir con los requerimientos de impacto de 4.2.11.2 a la temperatura de diseño del metal.
4.2.11.4 El fabricante deberá enviar al Comprador los datos de las pruebas de las láminas del material demostrando que con base en producciones pasadas de la misma acería, el material ha cumplido con la tenacidad requerida a la temperatura de diseño del metal.
4.3 Platinas
Platinas para techos fijos o flotantes deberán estar de acuerdo con ASTM A1011M/A 1011 grado 33. Deberán ser hechas por los procesos de núcleo abierto (open-hearth) u oxígeno básico. Acero con contenido de cobre deberá ser usado si es especificado en la orden de compra. Las platinas podrán ser ordenadas con base en peso o espesor, a opción del Fabricante del tanque.
4.4 Perfiles estructurales
4.4.1 El acero estructural deberá estar de acuerdo con uno de los siguientes: a. ASTM A 36M/A 36.
b. ASTM A 131M/A 131. c. ASTM A 992M/A 992.
d. Aceros estructurales listados en AISC Specification for Structural Steel Buildings, Allowable Stress Design.
e. CSA G40.21 en grados 260W/(38W), 300W(44W) y 350W/(50W) y 260W/T(38WT), 300WT(44WT) y 350WT/(50WT).
f. ISO 630 grado E 275 calidades B, C y D.
g. EN 10025 grado S 275 calidades JR, J0, J2 y K2. h. Estándares nacionales reconocidos.
Se deben cumplir los requerimientos adicionales establecidos en este parágrafo. 4.5 Tuberías y forjas.
4.5.1 A menos que sea especificado de otra manera en el estándar API 650 las tuberías y accesorios de tubería y forjas deberán estar de acuerdo con las especificaciones listadas en 4.5.1.1 y 4.5.1.2 o con un estándar nacional equivalente a las especificaciones listadas.
4.5.1.1 Las siguientes especificaciones son aceptables para tuberías y accesorios de tubería: a. API 5L, grados A, B y X42.
b. ASTM A 53, grados A y B. c. ASTM A 106, grados A y B. d. ASTM A 234M/A 234, grado WPB e. ASTM A 333M/A 333, grados 1 y 6. f. ASTM A 334M/A 334, grados 1 y 6. g. ASTM A 420M/A 420, grado WPL6. h. ASTM A 524, grados I y II.
i. ASTM A 671 (ver 2.5.3).
4.5.1.2 Las siguientes especificaciones son aceptables para forjas: a. ASTM A 105M/A 105.
b. ASTM A 181M/A 181.
c. ASTM A 350M/A 350, grados LF1 y LF2.
4.5.4 Excepto como está cubierto en 4.5.3, los requerimientos de impacto de las tuberías y forjas a ser usados como boquillas en el cuerpo y entradas de hombre deberán ser establecidos como está descrito en 4.5.4.1 hasta 4.5.4.4.
4.5.4.1 Materiales de tubería hechos de acuerdo con ASTM A 333M/A 333, A 334M/A 334, A 350M/A 350 y A 420 grado WPL6 pueden ser usados a una temperatura de diseño del metal no más baja que la temperatura de la prueba de impacto requerida por la especificación ASTM para el grado aplicable del material sin pruebas de impacto adicionales (ver 4.5.4.4).
4.5.4.2 Otros materiales de tubería y forjas deberán ser clasificados bajo el grupo de material mostrado en la figura 4-1, como sigue:
a. Grupo IIA - API 5L, grados A, B y X42; ASTM A 106M/A106 grados A y B; ASTM A 53M/A 53 gradoss A y B; ASTM A 181M/A 181; ASTM A 105M/A 105; y A 234M/A 234, grado WPB. b. Grupo VIA – ASTM A 524, grados I y II.
Requerimientos adicionales se establecen en los parágrafos 4.5.4.3 y 4.5.4.4. 4.6 Bridas.
4.6.1 Bridas deslizantes (“slip-on”), tipo anillo (ring-type), con cuello para soldar (“welding neck”), con cuello largo para soldar (“long welding neck”) y bridas con juntas traslapadas (“lap joint”) deberán estar de acuerdo con los requerimientos de materiales de ASME B16.5 para bridas forjadas de acero al carbono. El material de lámina usado para hacer bridas de boquillas deberán tener propiedades físicas iguales o mejores que aquellas requeridas por el estándar ASME B16.5. El material de bridas de boquillas del cuerpo deberá estar conforme con 4.2.10.1 y 4.2.10.2. Bridas con juntas traslapadas no deberán ser usadas sin la aprobación previa del Comprador.
4.6.2 Para tuberías de tamaños nominales mayores de 24” NPS (nominal pipe size) se pueden usar bridas que estén de acuerdo con los requerimientos de ASME B16.47 serie B, sujeto a la aprobación del Comprador. Se debería tener atención particular para asegurar que las bridas para accesorios (appurtenances) son compatibles.
4.7 Tornillos.
a. A menos que se especifique otra cosa en la hoja de datos Tabla 2, los tornillos de las bridas deberán estar conforme a ASTM A 193 B7 y a las dimensiones especificadas en ASME B18.2.1. Las tuercas deberán estar conforme a ASTM A 194 grado 2H y a las dimensiones especificadas en ASME B18.2.2. Ambos deberán tener un patrón hexagonal pesado. Todos los tornillos y tuercas deberán estar roscados de acuerdo con ASME B1.13M (SI), o con ASME B1.1 (US) como sigue:
1. Tornillos hasta 1 in de diámetro incluido: UNC ajuste clase 2A. 2. Tuercas para tornillos hasta 1 in de diámetro incluido: UNC ajuste clase 2B. 3. Tornillos de 1.125 in de diámetro y más grandes: 8N ajuste clase 2A. 4. Tuercas para tornillos de 1.125 in de diámetro y más grandes: 8N ajuste clase 2B.
b. A menos que se especifique otra cosa en la hoja de datos Tabla 2, todos los pernos de anclaje deberán ser de barra redonda, galvanizada, ASTM A 36 con tuercas de servicio pesado (heavy) hexagonales galvanizadas.
c. Todos los otros tornillos deberán estar conforme a ASTM A 307 o A 193M/A 193. A 325M/A 325 puede ser usado para propósitos estructurales solamente. El comprador debería especificar en la orden cuales formas de cabezas de los tornillos y tuercas son deseadas y si son deseadas dimensiones regulares o pesadas (regular or heavy).
4.8 Electrodos de soldadura.
4.8.1 Para la soldadura de materiales con una resistencia mínima de tensión menor de 550 MPa (80 ksi) soldados con proceso de electrodo revestido (SMAW) se deberán utilizar electrodos de acuerdo con las series de clasificación E-60 o E-70 (apropiados para las características de corriente eléctrica, la posición de la soldadura y otras condiciones del uso esperado) de la especificación AWS A5.1 y deberá estar de acuerdo con 7.2.1.10 como sea aplicable.
4.8.2 Para la soldadura de materiales con resistencias mínima de tensión de 550 hasta 585 MPa (80 hasta 85 ksi) soldados con proceso de electrodo revestido se deberán utilizar electrodos de acuerdo con la clasificación E-80XX-CX de la especificación AWS A5.5.
4.9 EMPAQUETADURAS. 4.9.1 Generalidades.
4.9.1.1 Los materiales de los empaques deberán ser especificados en la Tabla 3 en la hoja de datos. A menos que sea especificada otra cosa por el Comprador, los materiales de los empaques no deberán contener asbesto.
SECCIÓN 5 - DISEÑO
5.1 Juntas.
5.1.1 Definiciones.
Las definiciones en 5.1.1.1 hasta 5.1.1.8 aplican al diseño de las juntas del tanque (ver 9.1 para definiciones que aplican a soldadores y procedimientos de soldadura. Ver también la sección 3 para definiciones adicionales).
5.1.1.1 Junta de soldadura a tope doble: una junta entre dos partes adyacentes que están aproximadamente en el mismo plano, que es soldada por ambos lados.
5.1.1.2 Junta de soldadura a tope sencilla: una junta entre dos partes adyacentes que están aproximadamente en el mismo plano, que es soldada por un solo lado solamente con el uso de una platina u otro material de respaldo adecuado.
5.1.1.3 Junta de soldadura de traslape doble: una junta entre dos miembros traslapados, en la cual los bordes traslapados de ambos miembros están soldados con soldadura de filete.
5.1.1.4 Junta de soldadura de traslape sencillo: una junta entre dos miembros traslapados, en la cual el borde traslapados de uno de los miembros está soldado con soldadura de filete. 5.1.1.5 Soldadura a tope: una soldadura puesta en una ranura entre dos miembros adyacentes. Las ranuras pueden ser cuadradas, en forma de V (sencilla o doble) o en forma de U (sencilla o doble) o pueden ser de bisel simple o doble.
5.1.1.6 Soldadura de filete: una soldadura de sección transversal aproximadamente triangular que une dos superficies que están en ángulo recto, tal como en juntas traslapadas, juntas en T o juntas en esquina.
5.1.1.7 Soldadura de filete completo: un filete cuyo tamaño es igual al espesor de la parte más delgada a ser unida.
5.1.1.8 Punto de soldadura de armado (tack weld): una soldadura hecha para mantener las partes de un ensamble con un alineamiento apropiado hasta que las soldaduras finales sean hechas.
5.1.2 Tamaño de las soldaduras.
5.1.2.1 El tamaño de una soldadura de ranura (biselada) deberá estar basado en la penetración de la junta (profundidad del bisel más profundidad de penetración en la raíz). No se debe considerar el tamaño del refuerzo de la soldadura a cada lado de la junta como parte de la soldadura en juntas de ranura.
5.1.2.2 El tamaño de una soldadura de filete de lados (legs) iguales deberá estar basado en la longitud del lado del triángulo recto isósceles más grande que se puede inscribir en la sección transversal de la soldadura de filete. El tamaño de una soldadura de filete de lados desiguales, deberá estar basado en la longitud del lado del mayor triángulo recto que se puede inscribir en la sección transversal del filete.
5.1.3 Restricciones en las juntas.
5.1.3.1 Restricciones del tipo y tamaño de las juntas soldadas están dadas en 5.1.3.2 hasta 5.1.3.8.
5.1.3.2 Los puntos de armado (tack welds) no se deberán considerar con ningún valor para la resistencia de la soldadura en la estructura terminada.
5.1.3.3 El tamaño mínimo de las soldaduras de filete deberá ser como sigue:
• Para láminas de 5 mm (3/16 in) de espesor: la soldadura deberá ser un filete completo. • Para láminas mayores de 5 mm (3/16 in) de espesor: el espesor de la soldadura deberá
ser no menor que un tercio del espesor de la parte más delgada en la junta y deberá ser al menos 5mm (3/16 in).
5.1.3.4 Juntas traslapadas soldadas sencillas, solamente se permiten en las láminas del fondo y del techo.
5.1.3.5 Juntas soldadas traslapadas sencillas deberán estar traslapadas al menos 5 veces el espesor nominal de la parte más delgada unida; sin embargo con juntas traslapadas soldadas por ambos lados, el traslape no necesita exceder de 50 mm (2 pulgadas) y con juntas traslapadas soldadas por un solo lado, el traslape no necesita exceder de 25 mm (1 pulgada). 5.1.3.6 Los pases de soldadura están restringidos como sigue:
5.1.3.6.1 Para soldaduras de láminas del fondo y techo para todos los materiales y para las soldaduras cuerpo-fondo para los materiales de los grupos I, II, III y IIIA, aplican los siguientes requerimientos para el tamaño de las soldaduras:
a. Para procesos de soldadura manual, los lados de los filetes de soldadura o las profundidades de las ranuras más grandes que 6 mm (1/4 in) deberán ser multipases, a menos que sea especificado de otra manera en la hoja de datos, línea 15.
b. Para procesos de soldadura semi-automáticos, mecanizados y automáticos, con la excepción para soldadura con electro-gas en 7.2.3.4, los lados de las soldaduras de filete o las profundidades de las ranuras más grandes que 10 mm (3/8 in) deberán ser multipases, a menos que sea especificado de otra manera en la hoja de datos, línea 15.
5.1.3.6.2 Para las soldaduras cuerpo-fondo de grupos IV, IVA, V, o VI para todos los procesos de soldadura, todas las soldaduras deberán ser hechas usando un mínimo de dos pases.
5.1.3.7 Todas las uniones de accesorios al exterior del tanque deberán ser soldados completamente con soldadura de sello. No se permite soldadura intermitente. La sola excepción a este requerimiento son los vigas contra viento como es permitido en 5.1.5.8. 5.1.3.8 Excepto como es permitido en 5.1.5.5 y 5.1.5.6, juntas de soldadura con platinas de respaldo que permanecen son permitidas solamente con la aprobación del Comprador.
5.1.4 Símbolos de soldadura.
En los planos de fabricación y construcción se deben utilizar los símbolos de soldadura de la AWS.
5.1.5 Juntas típicas. 5.1.5.1 Generalidades.
a. Las juntas típicas de los tanques se muestran en las figuras 5-1, 5-2, 5-3A, 5-3B y 5-3C del código.
b. Las superficies superiores de las soldaduras del fondo (soldaduras a tope de las láminas anulares, soldaduras a tope de las láminas de borde (sketch) o las juntas de la Figura 5-3B) deberán ser esmeriladas a ras donde estarán en contacto con la parte inferior del cuerpo, las láminas de inserto o las láminas de refuerzo.
5.1.5.2 Juntas verticales del cuerpo.
a. Las soldaduras deben ser a tope con completa penetración y completa fusión, como las obtenidas por soldadura por ambos lados o por procedimientos de soldadura que produzcan la misma calidad de metal depositado por ambos lados de la junta.
Nota: ver 5.1.5.2 para requerimientos específicos para juntas verticales del cuerpo.
b. Las juntas verticales en anillos adyacentes no deben quedar alineadas y deben tener un desfase entre ellas de mínimo 5t, donde t es el espesor de la lámina del anillo más grueso en el punto de desfase.
5.1.5.3 Juntas horizontales del cuerpo.
a. Las soldaduras horizontales del cuerpo deben tener completa penetración y completa fusión; sin embargo, como una alternativa, los ángulos superiores pueden ser puestos en el cuerpo con juntas traslapadas soldadas por ambos lados. La adecuación de la preparación de la lámina y del procedimiento de soldadura deberá ser determinado de acuerdo con 9.2
b. A menos que se especifique otra cosa, las juntas a tope horizontales del cuerpo deben tener un eje vertical común.
Nota: ver 5.1.5.3 para requerimientos específicos para juntas horizontales del cuerpo.
Figura 5-2 – Juntas horizontales típicas del cuerpo. 5.1.5.4 Juntas traslapadas del fondo.
5.1.5.4.1 Los bordes de las láminas deben ser razonablemente rectangulares. Adicionalmente, las láminas pueden ser cortadas a escuadra o se pueden dejar los bordes que quedan de fabricación. Los bordes que quedan de fabricación deberán estar relativamente suaves y uniformes, libres de depósitos contaminantes y tener una forma tal que se puedan lograr filetes completos. A menos que sea especificada otra cosa por el Comprador, las láminas traslapadas soldadas en fondos con inclinación deberán ser traslapadas de manera que se reduzca la tendencia del líquido de empozarse durante el drenado del mismo.
Notas:
1. Ver 5.1.5.4 – 5.1.5.9 para los requerimientos específicos para las juntas del techo y del fondo. 2. La junta techo-cuerpo alternativa está sujeta a las limitaciones de 5.1.5.9 ítem f.
5.1.5.4.2 Los traslapes triples en los fondos de los tanques deberán estar al menos a una distancia de 300 mm (12 in) de cualquier otro, del cuerpo del tanque, de las juntas a tope del anillo y de la junta entre las láminas del anillo y del fondo. Un traslape triple es creado cuando tres láminas se ponen juntas y todas las láminas son unidas unas con otras por soldaduras traslapadas. Una localización donde un par de láminas del fondo están soldadas traslapadas una con la otra y están traslapadas sobre una lámina anular del fondo constituye un traslape triple, pero el traslape de una lámina sola sobre una porción de la lámina anular del fondo soldada a tope no constituye un traslape triple de soldadura, puesto que las dos láminas anulares no están unidas juntas por una soldadura traslapada. Estas conexiones con juntas traslapadas a la lámina anular del fondo soldada a tope están ilustradas en la figura 5-3D. 5.1.5.4.3 Cuando son usadas láminas anulares o son requeridas por 5.5.1, deberán ser soldadas a tope y deberán tener un ancho radial que suministre al menos 600 mm (24 in) entre el interior del cuerpo y cualquier junta traslapada del resto del fondo. Las láminas del fondo necesitan ser soldadas por el lado superior solamente, con un filete continuo en todas las juntas. A menos que sean usadas láminas anulares del fondo, las láminas del mismo debajo del anillo inferior del cuerpo deberán tener los extremos exteriores de las juntas armados y soldados con traslape de manera que formen una superficie lisa de apoyo para las láminas del cuerpo, como se muestra en la figura 5-3B. Las láminas traslapadas soldadas del fondo deberán ser soldadas con soldadura de sello a cada una de las otras en la periferia exterior expuesta de sus bordes traslapados.
Figura 5-3B Método para la preparación de láminas traslapadas soldadas del fondo debajo del cuerpo (Ver 5.5.4)
5.1.5.5 Juntas a tope del fondo.
Las laminas del fondo soldadas a tope deberán tener sus bordes paralelos preparados para soldadura a tope, bien sea con ranuras cuadradas o en V. Las soldaduras a tope deberán ser hechas usando una configuración adecuada de la junta de soldadura que produzca una soldadura de penetración completa. Soldaduras típicas admisibles a tope del fondo sin platina de respaldo son los mismos que los mostrados en la Figura 5-1. Es permitido el uso de una
platina de respaldo de al menos 3 mm (1/8 in) de espesor ensamblada por el lado inferior con puntos de soldadura de armado. Soldaduras a tope con una platina de respaldo se muestran en la Figura 5-3A. Si se emplean ranuras cuadradas, las aberturas de raíz no deberán ser menores a 6 mm (1/4 pulgada). Un separador metálico deberá ser utilizado para mantener la abertura de la raíz entre los bordes de la láminas contiguas, a menos que el Fabricante presente otro método de soldadura a tope del fondo para la aprobación del Comprador. La unión de tres juntas de láminas en el fondo del tanque deberá estar al menos a 300 mm (12 pulgadas) de cualquier del otro y del cuerpo del tanque.
5.1.5.6 Juntas del anillo del fondo.
Deben tener juntas radiales a tope y deben tener completa penetración y completa fusión. Si se usa una platina de respaldo esta debe ser de material soldable compatible con el material del anillo.
5.1.5.7 Soldaduras de filete de la junta cuerpo-fondo.
a. Para láminas del fondo y anular del fondo con espesores nominales de hasta 13 mm ( ½ in), la unión entre el borde del anillo inferior del cuerpo y la lámina del fondo debe ser un filete de soldadura continuo a cada lado de la lámina del cuerpo. El tamaño de cada filete de soldadura no debe ser más de 13 mm ( ½ in) y no debe ser menos que el espesor nominal de la lámina más delgada (esto es la lámina del cuerpo o la lámina del fondo inmediatamente debajo del cuerpo) o menos que los siguientes valores:
Espesor nominal de la lámina del cuerpo
Tamaño mínimo del filete de soldadura
(mm) (in) (mm) (in)
5 0.1875 5 3/16
> 5 hasta 20 > 0.1875 hasta 0.75 6 1/4 > 20 hasta 32 > 0.75 hasta 1.25 8 5/16 > 32 hasta 45 > 1.25 hasta 1.75 10 3/8
b. Para láminas del anillo de fondo con un espesor mayor de 13 mm (½ in) la soldadura se debe dimensionar de modo que los filetes a ambos lados o la soldadura de bisel y filetes sean de un tamaño igual al espesor del anillo (ver Figura 5-3C), pero no debe exceder el espesor nominal de las láminas del cuerpo.
c. La soldadura de filete cuerpo-fondo alrededor de las láminas de refuerzo tipo bajo (low-type) mostradas en la Figura 5-8 detalles a y b o alrededor de láminas de inserto en el cuerpo que se extienden más allá de la superficie exterior del cuerpo adyacente del tanque, deberán ser dimensionadas como es requerido en los parágrafos a o b anteriores.
d. Las láminas del fondo o las láminas anulares del fondo deberán ser suficientes para proporcionar un mínimo de 13 mm ( ½ in) desde la línea de fusión del filete de soldadura referenciado en 5.1.5.7c hasta el borde exterior del fondo o las láminas anulares.
Notas:
1. A = tamaño del filete de soldadura limitado a 13 mm (½ in) máximo.
2. A + B = el más delgado entre el espesor del cuerpo o el de la lámina anular del fondo.
3. La soldadura de ranura B puede exceder el tamaño del filete A solo cuando la lámina anular es más gruesa de 25 mm (1 in).
Figura 5-3C - Detalle de la soldadura doble de filete-ranura para las láminas anulares de fondo con un espesor nominal mayor que 13 mm (½ in) (Ver 5.1.5.7, Item b).
5.1.5.8 Juntas de la viga contra viento (wind girder).
a. Se deberán usar soldaduras a tope de completa penetración para la unión de las secciones del anillo.
b. Se deberá usar soldadura continua para todas las juntas horizontales del lado superior y para todas las juntas verticales. Se deberá hacer soldadura de sello por el lado inferior horizontal a menos que sea especificado de otra forma por el Comprador.
5.1.5.9 Juntas de techo y ángulo superior.
a. Las láminas de techo se deberán soldar por el lado superior como mínimo, con filetes completos continuos en todas las juntas. Soldaduras a tope también son permitidas.
b. Para techos fusibles (frangible roofs), las láminas del techo se deberán unir al ángulo superior del tanque con un filete continuo en el lado superior solamente, como está especificado en 5.10.2.6. Para techos no-fusibles, son permitidos detalles alternativos.
c. Las secciones del ángulo superior, los anillos de tensión y los anillos de compresión deberán ser unidos con soldaduras a tope que tengan completa penetración y fusión. Los factores de eficiencia de la junta no necesitan ser aplicados cuando este conforme con los requerimientos de 5.10.5 y 5.10.6.
Figura 5-3D Espaciamiento de soldaduras de láminas triples en la lámina anular
d. A opción del fabricante, para techos auto-soportados del tipo cono, domo o sombrilla, los bordes de las láminas del techo pueden ser pestañadas horizontalmente para que se ajusten planas contra el ángulo superior para mejorar las condiciones de soldadura.
e. Excepto como está especificado para tanques con extremo superior abierto en 5.9, para tanques con techos fusibles por 5.10.2.6, para techos auto-soportados por 5.10.5 y 5.10.6 y para tanques con el detalle de junta pestañada techo-cuerpo descrito en f a continuación, los cuerpos de los tanques deberán tener ángulos superiores con un tamaño mínimo que no deberá ser menor que los siguientes tamaños: