Almacenamiento de Acido Sulfurico

7/29/2019 Almacenamiento de Acido Sulfurico

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ANEXO 1e

MEMORIA DE CLCULO DISEO DEESTANQUES DE CIDO SULFRICO

ADENDA N 1

DECLARACIN DE IMPACTO AMBIENTALPROYECTO AMPLIACIN PRODUCTIVA

PLANTA DE PROCESAMIENTO DE MOLIBDENOEN MEJILLONES

Regin de Antofagasta

30 de Octubre 2009


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RCP INGENIERIA Y SERVICIOS LTDA.

RC 1400-ADAComplejo Industrial

Molynor

EDUARDO CASTILLO VELASCO N2819 UOA-SANTIAGO FONO :209 4238 2257714 FAX : 2698835Email: [email protected]

MEMORIA DE CLCULO

CLIENTE : MOLYNOR S. A.

PROYECTO : COMPLEJO INDUSTRIAL MOLYNOR

OBRA : ALMACENAMIENTO Y DESPACHO DE CIDO

SULFRICO

REA 000 : 000

UBICACIN : MEJILLONES-ANTOFAGASTA-CHILE

RODRIGO CONCHA P.INGENIERO CIVIL UCH

DOCUMENTO :(RC 1400-ADA) PM 2008-05 MC-001-0

REVISIONES0 08.09.09 Emitido para Construccin A.C.F. R.C.P.B 03.09.09 Emitido para Aprobacin A.C.F. R.C.P.

A 12.03.08 Emitido para Informacin A.C.F. R.C.P.

Rev. Fecha Detalle Calcul Firma Aprob Firma


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Molynor

Pgina 2 de 38(RC 1400-ADA) PM 2008-26 MC-001-0

NDICE GENERAL

Pg.

I NORMAS DE DISEO 3

II BASES DE DISEO 3

1. CARACTERSTICAS DEL ESTANQUE 3

2. SOLICITACIONES 3

3. COMBINACIONES DE CARGA 6

4. SELLO DE FUNDACIN 6

III DISEO DEL ESTANQUE 71. DETERMINACIN GEOMTRICA DEL ESTANQUE 7

2. DISEO DEL MANTO DEL ESTANQUE 8

3. DISEO DEL ESPESOR DE PLANCHA DE FONDO 9

4. CLCULO DEL ESPESPOR DE LA PLANCHA ANULAR 9

5. DISEO DE ATIESADORES SUPERIOR E INTERMEDIOS 10

6. DISEO DEL TECHO 12

7. DISEO SSMICO DEL ESTANQUE 15

8. DISEO POR VIENTO DEL ESTANQUE 239. DISEO DE LOS ANCLAJES 25

10. DISEO DE ANILLO DE ANCLAJE Y LLAVES DE CORTE 27

11. DISEO DE ESTRUCTURA DE ACCESO Y SUPERIOR 31

IV DISEO DE OBRAS CIVILES 34

1. DISEO DE FUNDACIN ESTANQUE 35


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Molynor


I. NORMAS DE DISEO

Todos los diseos y detalles se harn en conformidad con las normas y cdigos que se listan a

continuacin.

1.1 Cdigo de Diseo de Hormign Armado, basado en el ACI 318-2002.

1.2 American Iron and Steel Institute, AISI Specification for the Design of Cold Formed Steel

Structural Members.

1.3 Manual of Steel Construction Allowable Stress Design, American Institute of Steel Construction

Inc., 9 Edition.

1.4 NACE STANDARD SP0294-2006, Design, Fabrication and Inspection of Storage Tank System

for Concentrate Fresh and Process Sulfuric Acid and Oleum Ambient Temperatures.

1.5 API STANDAR 650, Tenth Edition, Nov. 1998, Adendum 1, Jan. 2000, Adendum 2, Nov. 2001

II. BASES DE DISEO

1. CARACTERISTICAS DEL ESTAMQUE

Contenido : Acido Sulfrico

Densidad : 1.90 Tf/m3

Capacidad : 632 m3

Sobre-espesor por corrosin : 3.2 mm (NACE 2.7.1)

Eficiencia de la Soldadura : 0.85

2. SOLICITACIONES

2.1 Peso Propio Plataformas

Estructura : 40.0 kgf/m2

Plancha de Piso : 50.0 kgf/m2

Colaterales (Ductos) : 10.0 kgf/m2

PPplat. : 100.0 kgf/m2


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Molynor


2.2 Peso Propio Cubierta

Estructura : 20.0 kgf/m2

Plancha de Piso : 50.0 kgf/m2

PPcub. : 70.0 kgf/m2

2.3 Sobrecarga (SC)

De acuerdo a Criterios de Diseo RC 1400 CD-001 / REV. 0, la sobrecarga para

plataformas de inspeccin es:

SCPLAT = 150 kgf/m2

Para la cubierta, la sobrecarga de diseo corresponde a la dada por la norma chilena NCh

1537 of 86, la que estipula una sobrecarga base de:

SC = 100 kgf/m2

Esta sobrecarga podr ser reducida por rea tributaria y por pendiente segn:

SCt = CA C 100 30 kgf/m2

Donde:

CA : Factor de reduccin por rea tributaria.

CA = 1.0 Para A 20 m2

CA = 1.0 0.008A Para 20 A 50 m2

CA = 0.6 Para A 50 m2

C Factor de reduccin por pendiente

C = 1.0 2.33 tg tg 0.30


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2.4 Viento, V:

Segn la Norma Chilena NCh 432 Of.71 y a lo indicado en los Criterios de Diseo RC

1400-CD-001 / REV. 0, para estructuras ubicadas campo abierto o en sitios asimilables a

estas condiciones, la distribucin de presin bsica en altura, est dada por:

Altura (m)Presin Bsica

(kgf/m2)0 704 707 9510 10615 118

2.5 Sismo, S:

Segn la Norma Chilena NCh 2369 Of 2003 y a lo indicado en los Criterios de Diseo

RC 1400-CD-001 / REV. 0, las solicitaciones ssmicas estn dadas por los siguientes

parmetros:

Corte basal: Qo = C I P

Donde:

C : coeficiente ssmico, calculado de la siguiente forma:

4.0

05.0

*

'75.2

=

n

o

T

T

gR

AC

Para zona ssmica 3 Ao = 0.40 g

Tipo de suelo II n =1.33 ; T= 0.35 seg.


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Molynor


Modos R

Modo Impulsivo 4 0.02

Modo Convectivo 4 0.005

T*: perodo del modo con mayor masa traslacional equivalente en la direccin del anlisis.

I : Coeficiente de Importancia I = 1.2; Edificio categora C1.

P : Peso total del edificio sobre el nivel basal.

Para el Modo Impulsivo C = Cmax = 0.32

Para el Modo Convectivo C 0.10 Ao / g

3. COMBINACIONES DE CARGA

3.1 Para diseo por mtodo de tensiones admisibles

i) PP + SC

ii) PP + 0.5SC Sismo Horizontal Sismo Vertical

iii) PP Sismo Horizontal Sismo Vertical

3.2 Para diseo por mtodo de cargas ltimas:

i) 1.4PP + 1.7SCii) 1.2PP + 0.5SC 1.4Sismo Horizontal 1.4Sismo Vertical

iii) 0.9PP 1.4Sismo Horizontal 1.4Sismo Vertical

4. SELLO DE FUNDACIN

De acuerdo al Estudio de Mecnica de Suelos elaborado por Ruz & Vukasovic Ingenieros

Asociados Ltda., las capacidades admisibles del suelo son:

Esttica = 2.5 kgf/m2

Dinmica = 3.5 kgf/m2


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Molynor


Estas capacidades de soporte del sello de fundacin corresponden al horizonte U2, definido

como arena, estrato de color caf claro a gris, de compacidad media a alta, aumentado con la

profundidad. Suelo natural, no cementado, de humedad baja .

III DISEO DEL ESTANQUE

1. DETERMINACIN GEOMTRICA DEL ESTANQUE

Sea dimetro del estanque: D = 10.5 m.

Altura de Llenado H1 = V / ( D2 / 4) V = 600 m3

= 6.93 m

1.1 Determinacin de la altura total del Estanque

Para determinar la altura total del estanque, se calcula la revancha o altura de ola ssmica segn el

cdigo ASCE.

f = 0.837 RE (A1 / g) R RE = 5.25 m (Radio del Estanque)

A1 =Aceleracin Espectral para modo convectivo

AA I

R

T

T

o

n

1

0 42 75 0 05

=

. '

*

..

Donde Ao = 0.4 g Zona ssmica 3 = 1.20 Factor de importancia

R = 4 Estanques de acero de eje vertical con manto continuo hasta el

suelo.

T = 0.35 seg Suelo Tipo

T* = 3.46 seg


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Molynor


= 0.005

n = 1.33 Suelo Tipo

A1 = 0.0394 g

fmx = 0.837 x 5.25 x 0.0394 x 4.0

= 0.693 m. Considerar una revancha de 0.570 mm.

USAR Dimetro de Estanque D = 10.50 m (34.45 ft)

Altura Total de Estanque H1 = 7.50 m (24.61 ft)Altura de Llenado Estanque H = 6.93 m (22.74 ft)

2. DISEO DEL MANTO DEL ESTANQUE

Sean 3 tramos de 8 pies (2.44 m) ms un tramo de 0.61 pies (0.186 m)

Los espesores del manto se disearn a partir del mtodo, 1 foot Method.

Parmetros de diseo

D = 34.45 (ft) : Dimetro del estanque (10.5 m)

H = 24.61 (ft) : Altura de llenado del estanque prueba hidrosttica (7.70 m)

G = 1.90 : Densidad especifica del contenido

G1=1.00 : Densidad especfica para prueba hidrosttica

CA= 0.126 (in) : Sobre-espesor por corrosin (3.2 mm)

Sd = 23200 (psi) : Tensin de diseo ASTM A36

St = 24900 (psi) : Tensin prueba hidrosttica ASTM A36

E = 0.85 : Factor de eficiencia de la soldadura, sin inspeccin

CAES

G)1H(D6.2t

dd +

= Espesor de diseo 1 foot Method


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Molynor


ES

1G)1H(D6.2t

tt

= Espesor de prueba hidrosttica 1 foot Method

TramoH(ft)

td tt tdis(in) (mm) (in) (mm) (in) (mm)

1 24.61 0.330 0.838 0.100 0.254 0.330 0.8382 16.61 0.261 0.662 0.066 0.168 0.261 0.6623 8.61 0.192 0.487 0.032 0.082 0.192 0.487

Nota: Por ser D < 50 ft tmn = 3/16 (in) = 5.0 (mm) (API 3.6.1.1)

tmax = 0.838 mm, sea t = 0.8 mmm => tmax /t = 0.838 / 0.800 = 1.05 B

USAR:Tramo Espesor mm

1 82 63 64 6

3. DISEO DEL ESPESOR DE PLANCHA DE FONDO

De acuerdo con API 650, acpite 3.4.1, todas las planchas de fondo deben tener un espesor de

(6.0 mm) excluido el espesor por corrosin (Sobre-espesor API CA1 = 2.0 mm), .

T = 6.0 + CA1

= 8.0 mm

Esto dado que la mayor corrosin se produce en la interfase lquido-

aire, por dilucin del cido que se ubica en la parte alta del estanque.

USAR EN PLANCHA DE FONDO PL8.

4. CLCULO DEL ESPESOR DE LA PLANCHA ANULAR

La tabla 3-1, del cdigo API 650, establece que el espesor mnimo de la plancha anular de fondo

como funcin de la tensin en el manto inferior debido a la prueba hidrosttica y su espesor, se

usar G =1.9 dado que es mayor que la densidad especfica del agua.


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Tensin debido a la prueba hidrosttica en el manto inferior

t

G)1H(D6.2

F

= D = 34.45 ft

= 12756 psi H = 24.61 ft

G1= 1.9

t = 0.315 in

t < 0.75 taf= in

Adems, por requerimientos del proceso de soldadura, punto 3.1.5.7, del Cdigo API, en el

encuentro del manto inferior con la plancha anular, se debe cumplir que:

Si 0.1875 < t 0.75 Filete mnimo de soldadura in (6.0 mm)

Siendo t el espesor del manto inferior, el espesor de la plancha anular de fondo debe ser mayor o

igual al filete de soldadura.

USAR EN PLANCHA ANULAR PL 12.

5. DISEO DE ATIESADORES SUPERIOR E INTERMEDIOS

La velocidad de viento de diseo es 87.5 mph (140 km/hr, correspondiente a una presin bsica de

95 kgf/m2) menor que 100 mph, por lo cual las expresiones de clculo deben corregirse por el

factor (87.5/100)2 = 0.77

5.1 Diseo del Atiesador Superior

Segn 3.1.5.9 letra e del cdigo API 650, para estanques con dimetro menor a 11 m y techos

soportados se debe disponer un ngulo superior no inferior a L 51 x 51 x 4.8.

USAR L 100x100x8 Laminado (A = 15.5 cm2)

L 10x12.2


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5.2 Diseo de Atiesadores Intermedios

Determinacin de la altura mxima no atiesada del manto (3.9.7.1 API 650)

2/3

t D

tt600000H

= t = 6 mm espesor del manto superior

= 0.236 in

D = 34.45 ft Dimetro del estanque

600000= x2/3

45.34

236.0236.0

Ht = 80.3 ft HtDIS = 80.3 / 0.77 = 104 ft

= 31.7 m

Para no requerir atiesadores intermedios, la altura traspuesta del manto debe ser inferior a la altura

mxima no atiesada del manto

La altura traspuesta del manto, se calcula como la sumatoria de los anchos traspuestos de cada

tramo del manto (wtri) (3.9.7.2 del cdigo API 650).

2/5

sup

=

i

itrit

tww

Donde:

wtri = Ancho traspuesto de tramo i

wi = Ancho real del tramo i

tsup = Espesor del tramo superiorti = Espesor del tramo i

Como la altura traspuesta es siempre menor que la altura total del estanque y la altura total del

estanque es de 7.50 m, menor que la altura mxima no atiesada del manto, no se requiere de

atiesadores intermedios.


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6. DISEO DEL TECHO

El diseo del techo se realiza segn lo especificado en los puntos 3.10.2 al 3.10.4 del cdigo API

650.

La estructura de techo se define como un techo cnico soportado con pendiente del 26.8% (

=15).

Solicitaciones

Peso propio : Estructura : 20 kgf/m2

Plancha de Techo : 50 kgf/m2 (Plancha e = 6 mm)

PP : 70 kgf/m2

Sobrecarga de Uso: SC : 122 kgf/m2 (25 lb/ft2 3.10.2.1 API)

Modelo Estructural

El modelo de diseo del techo consiste en una estructura cnica apoyada en el manto del

estanque, esta estructura est conformada por costaneras radiales y 3 anillos concntricos de

vigas maestras, los que forman polgonos de caras iguales.

6.1 Determinacin de Cargas de Diseo

Se tienen 3 tramos de carga sobre las costaneras, siendo el primero el ms extremo y el tercero el

ms interior, de esta forma las cargas de diseo son:

B1 : Ancho tributario mayor

B2 : Ancho tributario menor

qPP : Carga por peso propio (qPP = 70 kgf/m2)

qSC : Carga por sobrecarga (qSC = 122 kgf/m2)


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Tramo B1 B2 q1PP q2PP q1SC q2SC[m] [m] [tf/m] [tf/m] [tf/m] [tf/m]

1 1.650 1.210 0.116 0.085 0.201 0.148

2 1.210 0.770 0.085 0.054 0.148 0.0943 1.540 0.315 0.108 0.022 0.188 0.038

6.2 Diseo de Estructura de Cubierta

Diseo de Vigas VT Radiales

P = 3.990 TfV = 0.410 TfM = 0.320 Tf

Sea I 20x12.3 (I200x100x4x4)

kly = 2.00 [m] => Pa = 14.9 Tf Pao = 24.00 Tfklx = 4.95 [m] => Pa = 19.1 Tf Pex = 44.30 Tf

klm = 2.00 [m] => Ma = 1.44 TfmVa = 8.29 Tf

P / Pa = 3.99 / 14.9 = 0.27 > 0.15 I1 = 0.39 < 1.0 BI2 = 0.51 < 1.0 B

Diseo de Vigas VT1 Radiales

P = 0.640 Tf

V = 0.320 TfM = 0.170 Tf

Sea C 15x3.82 (C150x50x2)


klm = 1.50 [m] => Ma = 0.241 TfmVa = 2.65 Tf

P/ Pa = 0.64 / 3.27 = 0.20 > 0.15 I1 = 0.84 < 1.0 BI2 = 0.93 < 1.0 B

Diseo de Vigas VT1 de Anillos Concntricos

P = 3.170 TfV = 0.130 TfMX = 0.100 Tf mMY = 0.100 Tf m


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Sea C 15x5.66 (C150x50x3)


klm = 1.20 [m] => Max = 0.443 Tfm Pey = 12.0 TfMay = 0.065 Tf m

Va = 4.47 Tf

P/ Pa = 3.17 / 7.26 = 0.44 > 0.15 I1 = 0.72 < 1.0 BI2 = 0.89 < 1.0 B

Diseo de Anillo Central

P = 1.65 Tf

Sea I 20x12.3 (I200x100x4x4)

kly = 0.314 [m] => Pa = 23.6 Tf > 1.65 Tf Bklx = 3.14 [m] => Pa = 21.3 Tf > 1.65 Tf B

Verificacin de Angulo de Borde

T = 1.37 Tf

Sea L 10 x 12.2 (L100x100x8 Laminado)

Ta = 0.6 x 2.53 x 15.5 = 23.5 Tf > 1.37 Tf B

Considerando el efecto por corrosin y lo estipulado por el Cdigo API en 3.10.3.2

USAR en VT I 20x10x19.8 ( I 200x100x8x5 )VT1 C 15x7.44 ( C150x50x4)

6.3 Diseo de Uniones

Unin VT a Manto

P = 3.99 Tf Vd = ( 3.992 +0.412)1/2 = 4.01 TfV = 0.41 Tf

Sean 2 pernos 7/8 A235

b = 2 inl = 2 in C = 1.18 Va = 1.18 x 10.2 = 12.0kips =5.44 > 4.01 Tf Bn = 2


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Sea Planch de Toma Pl 8x 100 (b/e) = 100 / 8 = 0.80 < (b/e)c =15.6

= 0.75 x 100 / (8 / (12)1/2) =32.5 < Cc = 128

FS = 1.76 Fcp =1.39 Tf/cm2 >3.99 / (0.8 x 17) = 0.293 Tf/cm2 B

Usar 2 Pernos f 7/8 A325Plancha de Toma PL 8

Tomas de VT1

P = 3.17 Tf Vd = ( 3.172 +0.132)1/2 = 3.17 TfV = 0.13 Tf

Sean 2 pernos 3/4 A235b = 2 inl = 2 in C = 1.18 Va = 1.18 x 7.51 = 8.86 kips =4.01 > 3.17 Tf Bn = 2

Sea Planch de Toma Pl 8x 100 (b/e) = 100 / 8 = 0.80 < (b/e)c =15.6

= 0.75 x 100 / (8 / (12)1/2) =32.5 < Cc = 128

FS = 1.76 Fcp =1.39 Tf/cm2 >3.17 / (0.8 x 12) = 0.3.30 Tf/cm2 B

Usar 2 Pernos f 3/4 A325Plancha de Toma PL 8

7. DISEO SSMICO DEL ESTANQUE (ANEXO E API 650 y NCh 1269 2003)

7.1 Momento Volcante

M = I [Z C, (Ws Xs + Wt Ht + W1 X1) + Z C2 W2 X2 ]

Donde:

Z = 0.4 : Zona ssmica 4 API / Zona Ssmica 3 NCh 2369-2003

I = 1.20 : Factor de importancia

Ws : Peso del manto

Wt : Peso del techo

W1 : Masa Impulsiva


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Molynor


W2 : Masa Convectiva

X1 : Altura desde la base al punto de aplicacin de W1

X2 : Altura desde la base al punto de aplicacin de W2

Xs : Altura desde la base al centro de gravedad del manto

Ht = 24.61 ft : Altura total del estanque

C1, C2 : Coeficientes ssmicos

H1 = 22.73 ft : Altura total del lquido

Determinacin de los Pesos Estticos

Manto wS =12.92 tf

= 28484 lb

xS = ti wi hi / ti wi

= 3.50 m

= 11.48 ft

Techo wt = x (5.25)2 x 0.070 (PPT = 70 kgf/m2)

= 6.06 tf= 13360 lb

Contenido w = 600 x 1.9

=1140 tf

= 2.,513,720 lb

Clculo de w1; w2; x1; x2

De figura E-2 masas efectivas, se tiene:

D/H = 10.5 / 6.93 = 1.52 w1/w = 0.68 w1 = 1709025 lb

w2/w = 0.34 w2 = 854512 lb


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Molynor


De figura E-3 centroide de masas ssmicas

D/H = 10.5 / 6.93 = 1.52 X1/H1 =0.38 X1 = 8.64 ft

X2/H1 =0.64 X2 = 14.55 ft

Clculo de los coeficientes ssmicos

De seccin E-3.3 Coeficientes de Fuerzas Laterales

C1 = 0.6

T = k D D/H = 1.52

= 0.59 x 45.34 k = 0.59 (Figura E-4)

= 3.46 seg

0.75 S/T Si T < 4.5 S = 1.2 Suelo Tipo S2=2C

2

375.3

T

SSi T 4.5

C2 = 0.260

De esta forma los coeficientes ssmicos segn el Cdigo API son:

Masa Impulsiva : Z C1 = 0.4x0.60 = 0.240

Masa Convectiva = Z C2 = 0.4x0.26 = 0.104

M = I [Z C1 (Ws Xs + Wt Ht + W1 X1) + Z C2 W2 X2 ]

M = 5991862 lb ft


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Molynor


Segn la Norma Chilena NCh 2369-2002, los coeficientes ssmicos para estanques son:

Masa Impulsiva :

Mantos de acero soldados = 0.02

Estanques de acero de eje vertical con manto contnuo hasta el suelo R = 4

Zona ssmica 3

Cmx= 0.32 (Tabla 5.7)

Masa Convectiva: gxATT

RgAC o

n

o /1.005.0*'75.2

4.0

=

Ao = 0.4 g Zona ssmica 3

R = 4

T = 0.35 Suelo Tipo II

n =1.33 Suelo Tipo II

= 0.005

T* = 3.46

C = 0.033 < 0.1 Ao /g = 0.04

Masa Impulsiva : C1 = 0.320

Masa Convectiva = C2 = 0.040


M = 6517925 lb ft

Controla la norma Chilena 2369-2003

USAR PARA MASA IMPULSIVA C = 0.320

MASA CONVECTIVA C = 0.040


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Molynor


De esta forma


M = 6517925 lb ft

M = 901.1 Tf m

V = I [Z C1 (Ws + Wt + W1 ) + Z C2 W2]

V = 713350 lb

V = 323.6 Tf

7.2 Verificacin al Volcamiento del Estanque

Peso del contenido resistente al volcamiento

WL = 7.9 tb HDGGHFyb 25.1 tb = 6 mm (E 4.2 API 650 2000)

= 0.236 in

7.9 tb F GHyb = 2386 lb/ft Fy = 36000 lb/in2

1.25GHD = 1960 lb/ft G = 1.9

H = 22.73 ft

WL = 1960 lb/ft D = 34.45 ft

Peso del manto y del techo resistente al volcamiento (wt)

Dx

WWw Tst

+= Ws = 28484 lb

WT = 13360 lb

45.34

1336028484

xwt

+= D = 34.45 ft

= 397 lb/ft= 0.575 Tf/m


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Molynor


Para que el estanque sea estable al volcamiento, se debe cumplir:

57.1)(

2

+ Lt wwxDM

De lo contrario usar anclajes

57.144.2)3971860(45.34

65179252

>=+

El estanque requiere de anclajes.

7.3 Fuerza de Compresin en el Manto b

Para estanques anclados, la mxima fuerza de compresin en el manto est dado por:

ftlbD

Mwtb /7338

273.12

=+=

fa = b/(12 t) t = espesor de plancha del manto inferior excluido

= 7338/ (12 x 0.236) el sobre-espesor por corrosin

= 2609 lb/in2 t = 8-2 = 6 mm = 0.236 in

=183.4 kgf/cm2

Clculo de la tensin de compresin admisible en el manto.

G H D2/t = 1.90 x 22.73 x 34.452 / (0.236)2

= 9.203 x 105 ft/in2 < 106 ft / in2

226

/180005.0/313456005.2

10inlbFyinlbGH

D

tFa = fa = 2609 lb/in

2 B


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7.4 Compresin del Manto sobre el Hormign de la Fundacin

La presin de compresin PC sobre el hormign de la fundacin se calcula como:

Pb

t t xfcc

af

=+

( )

. '6 100

0 6

Donde:

b : Fuerza de compresin en el manto inferior (kgf/m)

taf

: Espesor de la plancha anular de fondo (cm)

t : Espesor del tramo inferior del manto (cm)

As b = 7388 lb/ft = 10 kgf/m

taf = 12 mm = 1.2 cm

t = 8 mm = 0.8 cm

fc = 200 kgf/cm2

Pc = 22 /150'6.0/7.13100)8.02.16(

10993cmkgffccmkgf

xx =


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W1 = 1709025 lb = 775.2 tf

W2 = 854512 lb = 387.6 tf

V = 1.20 [0.32 x (12.92 + 6.06 + 775.5) + 0.04 x 387.6]

= 323.7 tf

Corte Resistente

Vr = 0.25 x (Ws + Wt + Wf+ W)

Donde:

Ws = 12.92 tf Peso del Manto

Wt = 6.06 tf Peso del Techo

Wf = 5.55 tf Peso Plancha de Fondo

W = 1140 tf Peso del Contenido

Vr = 0.25 x (12.92+6.06+5.55+1140)

= 291.1 tf

Como Vr= 291.1 tf < V = 323.7 tf El estanque se desliza por sismo, usar llaves de

corte.


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8 DISEO POR VIENTO DEL ESTANQUE

8.1 Clculo de las Solicitaciones por Viento

Momento Volcante

Mv = MV1 + MV2

Donde:

Mv1 = qM x H2/2

Mv2 = P (H + h/3)

qm = PV2 D

P = 0.25 PV3 D2 tg

h = 0.50 D tg

Mv1 : Momento volcante debido a la carga de viento proyectado sobre la superficie cilndrica

MV2 : Momento volcante debido a la carga de viento proyectado sobre la superficie cnica

: ngulo del techo (15)

D : Dimetro del Estanque

Pv2 : Presin de viento sobre superficie proyectada del rea cilndrica (18 lb/ft2 = 88 kgf/m2)

PV3 : Presin de viento sobre superficie proyectada de rea cnica (15 lb/ft2 = 73 kgf/m2)

Como la velocidad de viento de diseo es mayor que 100 mph, las cargas de viento deben ser

corregidas por el factor (87.5/100)2 = 0.765


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Molynor


qM = 0.765 x 88 x 10.5

= 0.707 Tf/m

Mv1 = 0.707 7.702/2

= 20.96 Tf m

P =0.765 x 0.25 x 73 x 10.52 x tg 15

= 0.412 Tf

h = 0.5 x 10.5 x tg 15

= 1.407 m

Mv2 =0.412 x (7.70 + 1.407/3)

= 3.37 Tf

MV = 20.96 + 3.37 =24.33 Tf m

Fuerza Deslizante

FD = qM H + P

= 0.707 x 7.7 + 0.412

= 5.86 Tf

8.2 Verificacin al Volcamiento del Estanque

El peso resistente al volcamiento corresponde a la sumatoria de los pesos del manto, plancha de

fondo y techo, excluidos el sobre-espesor por corrosin y el contenido.

Peso del Manto : ws = 9.25 Tf

Peso de la Plancha de Fondo : wf= 4.79 Tf

Peso del techo : wT = 2.89 Tf

Peso total resistente wR = 9.25 + 4.79 + 2.89

= 16.93 lb


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Momento resistente MR = WR D/2

= 16.93 x 10.5 / 2

= 88.88 Tf m

Como MV = 24.33 Tf m < 2/3 MR = 59.25 Tf m. El estanque es estable al volcamiento por viento.

8.3 Verificacin del Estanque al Deslizamiento por Viento

Fuerza Resistente FR = 0.25 x (Ws + Wt + Wf)

= 0.25x (9.25 + 4.79 + 2.89)

= 4.23 Tf

Como FR = 5.86 Tf > FD =4.23 Tf El Estanque se desliza, usar llaves de corte.

9. DISEO DE LOS ANCLAJES

9.1 Definicin de Cantidad de Anclaje

La cantidad de pernos de anclajes debe encontrarse entre el siguiente rango:

0.31 D N 1.57 D D = 34.45 ft

11 N 54

Sean 30 Pernos de Anclajes distribuidos 12 c-c.

9.2 Fuerza en los Anclajes por Traccin

La traccin mxima en los pernos de anclajes est dada por:

mTfwtD

MT /830.9

273.12

==

Por lo tanto cada perno de anclaje toma


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Ts = 9.83 ( 10.5 / 30) = 10.8 Tf

9.3 Diseo de los Anclajes

Sean Pernos de Anclajes 1 A 42-23 ASTM A 307

At = 6.25 cm2 ft = 10.8 / 6.25 = 1.73 Tf/cm

2 < Ft = 0.6Fy = 1.380 Tf/cm2

ft / Ft =1.73 / 1.38 = 1.25 < 1.33 B

9.4 Diseo del Anillo de Fundacin por Falla Dctil

Para asegurar la falla dctil, el perno de anclaje debe fluir antes que se fractura el hormign, para

lo cual se debe cumplir:

TMAX = 1.25 At Fy < 4 Ac (fc)1/2 fc = 2840 psi

= 0.85

TMAX =1.25 x 6.25 x 2.3 = 17.97 Tf = 39620 lb

Ac 218.7 in2 = 1411 cm2

Por otro lado, como el perno de anclaje se encuentra a 20 cm del borde, Ac no es unacircunferencia completa, donde su radio est dado por R = Ld + /2 (Ld : Longitud deempotramiento del anclaje y es el dimetro del anclaje). De esta forma se tiene:

A = R2 R2+R2 cos sen con cos = 20 / Rsen = (R2 202)1/2 / R

Ac = 1411= R2

( Arccos (20/R)) + 20(R2

-202

)1/2

R = 21.28 cm

Ld 21.28 3.2/2 = 19.68 cm

Usar 30 Pernos de Anclajes 1 A 42-23 ASTM A307 L = 90 + 460 + 400 = 1000 mm


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Almacenamiento de Acido Sulfurico

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