Os tanques de armazenamento de óleo e GNL (API 650) são construídos a partir de quatro tipos de placas primárias:Concha, Inferior (piso), Anular, eTetopratos. Cada um tem um papel estrutural distinto. As placas de concha formam a parede cilíndrica e resistem ao arco e às tensões axiais; As placas inferiores formam o piso do tanque e suportam a carga líquida; As placas anulares são as placas em forma de anel - na junção da concha -piso que a transição carrega para o shell; e as placas de teto cobrem o tanque com um telhado cônico/cúpula fixo. A seleção e o design de cada placa devem explicar demandas de carga, métodos de soldagem, subsídio de corrosão e disponibilidade de material.
Materiais e especificações de placas
API 650 Grupos Aços de placas por estresse e aplicação permitidos. Os materiais comumente especificados para placas de tanque incluem:
Padrões ASTM
ASTM A36(26 ksi de rendimento, ~ 250 MPa) - amplamente utilizado para casca e fundo em condições moderadas. É barato e amplamente disponível, embora inadequado para ambientes frios, a menos que o impacto seja testado.
ASTM A283 GR. C(também ~ 205–290 MPa) - Um aço estrutural geral às vezes usado para tanques de altura - baixo.
ASTM A285 GR. C(Placa para vasos de pressão, 195–260 MPa) - aprovada pela API 650, mas limitada a seções mais finas. Mais dúctil, geralmente uma alternativa de custo --.
ASTM A516 GR . 70(Placa para moderado -/inferior - vasos temp, 485 MPa tração) - Comum para shells/fundos de força - mais altos. Tem melhor resistência do que A36.
ASTM A537 CL.2(Placa do vaso de pressão, ~ 450 MPa rendimento) - maior resistência e resistência para tanques grandes.
ASTM A553(Tipo 1 e 2) - baixo - temperatura carbono - placa manganês (níquel - liga) para serviço criogênico. A553 Tipo 1 (~ 9% Ni) é especificado no API 620 Apêndice Q para tanques de GNL.
Em padrão
EN 10025 S235JR / S355JR- Aços estruturais europeus aproximadamente equivalentes ao A36 (S235JR) e superior a - força A572/A656 (S355JR). Observe que a API 650 requer notas testadas J0 ou J2 - (testadas em 0 graus ou -20 graus) para S275/S355; A grau "JR" comum (testada apenas em 20 graus) não é permitida para placas mais espessas.
JIS padrão
JIS G3101 SS400 / SS490- Aços estruturais equivalentes japoneses (YS . 205 - 245 MPa e 245-295 MPa). O SS400 é mais fraco que o A36, portanto, alguns designers evitam substituição direta, a menos que a espessura seja aumentada.
Outros padrões nacionais
A API 650 permite "padrões nacionais reconhecidos" se as propriedades mecânicas e os limites químicos atenderem aos seus grupos I -VI. Por exemplo,
CSA G40.21 (Canadá) Classes 300W/350W, ou ISO 630 S275/S355, são frequentemente aceitas.
Para todas as placas, a API 650 A seção 4 exige que o aço seja morto (totalmente desoxidado) e fino - prática de grãos, com controle cuidadoso de C, Mn, P, S, etc. mais alto - Materiais (grupos iv -V) geralmente precisam de testes de impacto específicos em 0 grau ou -em 4 graus, mesmo para o serviço.
Ao selecionar aço estranho, verifique por meio de certificados de teste de fábrica se a composição e a qualidade do impacto atendem aos requisitos da API 650. (Por exemplo, o SS400 chinês pode ter menor energia de impacto que A36.)
LNG vs. tanques de petróleo bruto
Os tanques de armazenamento de GNL operam a –162 graus e impõem demandas de materiais muito mais rigorosas. As placas convencionais de API 650 (A36, A516, etc.) tornam -se quebradiças a temperaturas criogênicas. Em vez disso, tanques internos ou cestas para GNL costumam usar9% de aço Ni(ASTM A553 tipo 1 ou ASTM A553M) Para uma excelente resistência. Recentemente, 7% aços NI foram desenvolvidos como custo - Salvando alternativas. Esses aços atendem aos critérios de impacto charpy (por exemplo, maior ou igual a 34 J longitudinal em –196 graus para A553T1) por API 620 Apêndice Q. Tanques de armazenamento externo (ou teto e fundações) podem usar aço de carbono regular a temperaturas ambientais.
As diferenças de design incluem tanques de paredes duplos - com isolamento e vazamento mais rigoroso - requisitos apertados. A API 620 (não 650) é geralmente o código governante para tanques criogênicos acima do solo, incorporando o Apêndice Q para os materiais. Resumindo,Para o serviço de GNL, sempre use aços criogênicos -} (A553, A553m ou superior - ligas de níquel) para as placas molhadas; Os aços padrão da API 650 são apenas para a concha externa isolada ou acima - contenção secundária ambiente.
A seleção de material adequada (de A36 a A553), prática de soldagem diligente e atenção aos detalhes do código (largura da placa e qualidade da solda) são essenciais para petróleo bruto durável e tanques de GNL. Se você tem RFQs de placa de aço para projetos de tanques marítimos, não hesite em entrar em contato conosco emalloy@gneesteelgroup.comPara uma citação competitiva e profissional!
Placas de concha
As placas de concha formam as paredes verticais do tanque. Eles são cortados e rolados emcursos- Bandas horizontais que se empilham a toda a altura. A espessura é calculada a partir da tensão de argola devido à cabeça líquida, além de um subsídio de corrosão. Sob a API 650, as placas de concha são limitadas a um máximo de45mm(1,75 pol) espessa. Se as tensões do projeto ou a força do material exigirem mais de 45 mm, um material de força- mais alto (aço do grupo IV -VI) deve ser usado. Os materiais comuns incluem ASTM A36 ou EN S235JR (rendimento ~ 250 MPa) para tanques de altura- mais baixos e A516 gr 70, A537 CL2 ou EN S355 (355 MPa) para tanques mais altos ou mais exigentes. As placas de casca devem ser aço - mortas e finas - granulado para soldabilidade.
Desafios e soluções:As placas de casca grossa são pesadas e difíceis de rolar e soldar sem distorção. Os fabricantes de GNEE geralmente prejudicam as placas e usam soldagem de sequência com temperatura de interpassa controlada para gerenciar a deformação. Todas as costuras verticais de solda devem ser radiografadas por API 650 seg . 8.3; Soldas horizontais (circunferenciais) e soldas anulares - placa também requerem radiografia. Grade A36 ou aços similares carecem de tenacidade de impacto a baixas temperaturas; portanto, em climas frios, os designers mudam para o aço baixo -} temperatura - aço tolerado (por exemplo, ASTM A553) ou garante testes de impacto. Finalmente, a concha está ancorada à base do tanque através de cadeiras de ancoragem soldadas na placa anular ou na base da concha.
Placas inferiores (piso)
As placas inferiores formam o piso do tanque e devem suportar os eventos hidrostáticos de carga e vácuo. Múltiplas placas de aço (6-12 mm de espessura e subsídio de corrosão) normalmente cobrem todo o fundo do tanque.
Os layouts padrão incluem "placas de piso" sobrepostos e uma placa anular mais pesada ao redor da borda. As placas repousam em um anel de fundação de concreto ou estacas. As placas inferiores são soldadas juntas em uma grade;
As soldas quadradas ou chanfradas - roga são usadas para penetração total, conforme exigido pela API 650 (Sec . 5.1.5.5). Tack - tiras de apoio soldadas (maiores ou iguais a 3 mm de espessura) podem ser usadas para manter as aberturas de raiz.
A largura nominal das placas retangular e de esboço deve ser maior ou igual a 1800 mm, a menos que acordado de outra forma pelo comprador. A espessura necessária das placas inferiores é a espessura corroída mais a subsídio de corrosão.
Considerações sobre o design: as placas inferiores devem ser planas e niveladas para evitar a lagoa. Eles são equipados com soldas de vedação na concha ou na placa anular.
Pela API 650, as soldas da placa inferior são frequentemente estabelecidas paralelas à concha para que mais fácil a âncora derrame. Padrões de "espinha de peixe" inclinados ou layouts radiais também podem ser usados. Os tanques podem incluir um bolso de poço no centro de drenagem.
Desafios e soluções:O revestimento inferior deve resistir à pressão positiva (cabeça hidrostática) e pressão negativa (vácuo). Um vácuo com falha pode causar colapso, portanto, os designers incluem válvulas de alívio a vácuo e consideram o reforço (por exemplo, placas de compensação). A distorção de soldagem é atenuada restringindo as placas e a soldagem simetricamente. O controle da qualidade é crucial: enquanto as soldas do telhado e do fundo não são tipicamente radiografadas, todas as conexões inferiores e as juntas do piso recebem 100% magnéticas - partícula ou corante - inspeção penetrante para garantir o vazamento -}. Os prazos de entrega podem ser longos para placas de piso grandes (especialmente anéis anulares espessos), portanto é recomendável as compras precoces.
Precisa de placas de fundo (piso)
Placas anulares
As placas anulares são o anel de placas imediatamente dentro da concha do tanque no curso inferior. Eles transferem cargas de casca para o chão, fornecendo um ponto de fixação para ângulos base da concha e cadeiras de ancoragem. Por API 650 seg . 5.5.2, placas anularesDeve ser pelo menos 600mm (24em) largo (medido radialmente) da concha para qualquer junta de volta quando o diâmetro do tanque maior ou igual a 30m (100 pés) ou quando o curso da concha inferior é projetado usando a tensão permitida para os materiais no grupo IV, IVA, V ou VI. Na prática, os designers geralmente tornam as placas anulares significativamente mais espessas que as placas de piso interno (por exemplo, 12-16 mm em vez de 6 a 8 mm) para lidar com as forças circunferenciais altas.
Soldagem e articulações:Anular - juntas radiais da placaDeve estar cheio - soldas de ponta de penetração. A continuous backing strip (3 mm min..) is allowed beneath these welds, but the weld must be unflawed. For tanks >30 m de diâmetro ou usando alto - aço da concha de força (grupo IV -VI), a API 650 exige a bunda - placas anulares soldadas. Tanques menores ou casos de estresse - podem permitir placas de "esboço" - soldadas, mas os inspetores geralmente preferem o anel soldado da bunda - para segurança. A borda interna do anel anular pode ser cortada reta ou poligonal; Por definição da API, a circunferência interna pode formar um polígono regular com tantos lados quanto as placas.
Placas de telhado
Os telhados fixos (cones ou cúpulas) cobrem tanques acima do solo. As placas de teto são painéis de metal soldados e anexados a umângulo de meio -fio superiorna concha. API 650 divide o projeto do telhado em três casos de carga: pressão interna (fórmula de tensão do anexo da fórmula), cargas externas (anexo F flambagem) e cargas gerais (sec . 5.10). Na prática, a espessura da placa do telhado é frequentemente governada pela flambagem sob o peso do telhado ou o vento, não pela pressão interna. API 650 requer uma espessura nominal de folha de tetoMaior ou igual a 5mm (3/16em)Além do subsídio de corrosão. Os telhados rasos de cone podem usar aço de 6 a 10 mm; Os telhados de cúpula geralmente usam 8 a 12 mm.
Construção:As placas de telhado são cortadas em um padrão "Pie -} slice" (com um polígono igual ao número de placas) ou em anéis concêntricos. As placas são soldadas juntas por soldas de filete de volta ou soldas de bumbum, apenas com soldas de filete contínuas no lado superior. As placas devem ser totalmente suportadas no perímetro. Para telhados de cone suportados -, a API 650 seg . 5.10 requer que as placas não sejam soldadas às vigas (elas repousam sobre eles), para permitir um leve movimento. Todos os painéis do telhado se prendem ao ângulo do meio -fio com a parte superior contínua - soldas de filete lateral.
Desafios e soluções:As placas de telhado são mais finas e geralmente deformadas pela soldagem, portanto os construtores fabricam o teto no chão em seções ou usam quadros de elevação. O controle dimensional é fundamental para evitar lacunas. Como as soldas do telhado geralmente têm menor tensão, a API não requer radiografia nas soldas da placa do telhado, mas a inspeção 100% visual/MPI é padrão. O aço de cobertura é frequentemente A36 ou similar; Alta - A força raramente é necessária, a menos que vãos enormes exijam maior resistência à flambagem.
