A ENGENHARIA MECÂNICA DIMENSIONAMENTO DE TANQUE

        UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO[pic 1][pic 2][pic 3]

ENGENHARIA MECÂNICA

DIMENSIONAMENTO DE TANQUE

Guilherme Vinicius Silva Soares

1. Objetivo

Realizar uma memoria de cálculo para tanque de armazenamento.

1. Dados Técnicos do Tanque a ser dimensionado

• Diâmetro interno do tanque: 49,3 m;
• Altura do tanque: 16 m, altura útil 14,7m;
• FUNDO: Anel de concreto e localizado 30cm acima da bacia de contenção;
• Material do Tanque: ASTM A-36;
• Norma utilizada para dimensionamento: API 650, NBR 2821 e NR 270;
• Costado: Chapas de 2000 x 12000 mm;
• Volume Útil: 28.060,865 m³;
• Teto: Fixo e de formato cônico (N-270);
• Pressão interna do projeto: 1,0 Kgf/cm² man.
• Pressão externa de projeto (Vácuo Parcial): 44mm [pic 4]
• Velocidade básica do vento: 45m/s
• Sobrespessura de corrosão: Apenas no casco com espessura de 3mm;
• Tipo de Solda, Eficiência e Radiografia:
• Fundo: Solda sobreposta e sem radiografia.
• Teto de topo, eficiência = 0,85.
• Fluido: Água.
• Densidade: 988kgf/m³.
• Tratamento térmico de alivio de tensões: não.

[pic 5][pic 6]

1. Acessórios do Tanque

De acordo com a NR – 270 (2014), devemos ter:

• Bocas de visitas;
• Escada de Acesso;
• Guarda corpo;
• Escotilha de medição;
• Portas de limpezas;
• Drenos de fundo de tanque, segue especificação utilizada no projeto:

[pic 7]

Com base na tabela temos que para atender nosso projeto, será selecionado a seguinte quantidade de acessórios:

[pic 8]

1. Calculo do anel do costado

1. METODO BASICO pelA NBR 7821

O método utiliza como base a norma ABNT NBR 7821, consiste em utilizar um ponto fixo localizado a 1pé acima da extremidade inferior de cada anel, ou seja, 300mm. Com isso, utilizaremos a seguinte expressão:

[pic 9]

[pic 10]

Onde:

 ;[pic 11]

;[pic 12]

;[pic 13]

;[pic 14]

;[pic 15]

.[pic 16]

Iremos dimensionar o costado com base no método citado acima, de acordo com a norma API 650, sabendo que tensão do material é de 208Mpa e que G = 1 g/cm³, temos que:

1º anel: H = 14,7m; D = 49,3m e [pic 17]

;;[pic 18][pic 19]

2º anel: H = 12,7m; D = 49,3m e [pic 20]

;;[pic 21][pic 22]

3º anel: H = 10,7m; D = 49,3m e [pic 23]

;;[pic 24][pic 25]

4º anel: H = 8,7m; D = 49,3m e [pic 26]

;;[pic 27][pic 28]

5º anel: H = 6,7m; D = 49,3m e [pic 29]

;.[pic 30][pic 31]

Com base na norma API 650, é recomendado o uso mínimo da espessura de chapa seja de 8mm, com isso considera-se essa espessura mínima para o 6,7 e 8 anéis do costado.

	H (m)	(mm)[pic 32]	(mm)[pic 33]
1° Anel	14,7	18,72	16,72
2° Anel	12,7	16,40	14,40
3° Anel	10,7	14,08	12,08
4° Anel	8,7	11,76	9,76
5° Anel	6,7	9,43	7,43

Pela API 650, a espessura mínima deve ser 6,3mm, logo, os valores de  serão os escolhidos.[pic 34]

1. metodo anexo E

Pelo API 650, temos que:

[pic 35]

[pic 36]

Com o auxílio do Excel, teremos:

	1º anel	2º anel	3º anel	4º anel	5º anel
[pic 37]	26,98378	23,6527	20,32162	16,99054	13,65946
[pic 38]	22,0472	18,98509	15,92298	12,86087	9,798758

Logo iremos optar pelo método E para a espessura do anel do costado.

1. Cálculo do anel de contraventamento

O cálculo será realizado com base na API 650 (2016), a altura máxima não reforçada do costado deve ser calculada com a seguinte equação:

[pic 39]

Onde:

H1 = máxima altura do costado não reforçado, [m];

tf = espessura nominal do anel do costado mais fino, [mm];

V = velocidade do vento de projeto, considerando uma rajada de 3 segundos, [km/h].