Tanques de Armazenamento

IntroduçãoEquipamento de caldeiraria pesada, sujeitos a pressões próximas a atmosférica usados paraarmazenagem de petróleo e derivados, construídos pelo Código API-650 e NBR-7821Classificação de Tanques:Teto Fixo,Teto Móvel,Teto com diafragma flexível,Teto flutuanteTeto FixoChapas do teto soldadas diretamente a parte superior do costadoautoportantes, apoiados apenasno costadosuportados por estrutura internas de perfisTeto Cônicos - Forma de cone retoTeto Curvos - Forma de uma calota esféricaTeto em Gomos - devrivação de um teto curvo, “ Umbrella Roof Teto MóvelO teto se movimenta externamente ao costadopossui válvula de segurança para evitar pressõesou vácuo no espaço de vapor além do sistema de selagemnão muito usado hoje devido àsgrandes necessidades de controlestrabalha mais como pulmão em sistemas fechadosTeto com DiafragmaTanques que possuem a capacidade de variação do volume no espaço de vapor através dadeformação de uma membrana flexívelTeto FlutuanteSão tanques cujos tetos estão diretamente apoiados na superfície do líquido armazenado,flutuando durante os movimentos de enchimento ou esvaziamentoutilizados para minimizar perdas por evaporação devido a movimentação do produto (volátil) existe necessidade de umsistema de selagem, devido ao afastamento do costadoTeto Flutuante SimplesUm lençol de chapas enrijecido por estruturas metálica que lhes dá estabilidade para flutuaçãoé o mais simples e barato flutuabilidade precararia, não recomendado para sistemas importantesÉ o que p rovoca a ma io r pe rda po r evapo ração , dev ido ao con t a to d i r e to com o f l u ído armazenado, principalmente em regiões quenteTeto Flutuante com Flutuador Conhecido como PANTOONConstruído com um disco central (deck / convés) e um flutuador na periferiaApresenta menor perda por evaporação e maior custo, se comparado ao anterior Dificuldade de drenagem do tetoPossibilidade de falha do teto, caso ocorra descontrole do produto armazenadoFalha do sistema de selagemTeto Flutuante DuploD o i s l e n ç ó i s d e c h a p a s l i g a d o s , i n t e r n a m e n t e p o r u m a e s t r u t u r a m e t á l i c a , f o r m a n d o compartimentos estanquesBoa flutuabilidadeConstrução das mais caras a nível de tancagemApresenta menor perda por evaporação, pois os dois lençóis de chapas formam um colchão dear que funciona como isolamento térmicoOperação limitada, com pouco movimentoRiscos de trincas no momento do assentamento das pernas no fundo, estrutura rígidasSeleção do Tipo de Tanque

A N-270, recomenda o tipo de tanque a ser utilizado em função do produto armazenadoFunção da proposta do dono do tanquePulmãoEstoqueReservasLocalização de Um ParqueA Escolha do Local merece minucioso estudo considerando: Natureza do solo, um dos mais importantes fatoresElevado custo de fundaçãoAcidentes na construção, nos testes ou mesmo em operação Necessidade de ampliação, o local escolhido deverá apresentar áreas suficiente para expansõesfuturasF a c i l i d a d e s o p e r a c i o n a i s , a s e l e v a ç õ e s d o s t e r r e n o s d e v e m l e v a r e m c o n s i d e r a ç ã o a s movimentações dos produtos armazenados,: transferências por gravidade, custos de bombeio, bombas menores e de custo de manutenção baixo, etc.Facilidades de acessos:Operacional: área limpa, desmatada, áreas distantes de construções, evitar acessos de pessoasdescredencialdasSegurança: livre acesso aos equipamentos de segurança e combate a incêndiosDiques e Bacias de ContençãoRegião limitada em torno de um ou alguns tanquesObjetivo é a segurançaConter o produto em caso de falha no tanqueConter o produto em caso de falha operacionalLimitar o sinistro em área pequena e controlada No caso de bacia compartilhada os produtos armazenados devem ter as mesmas características Normal consulta da operação quanto a troca de produtos e nos temos que estar atento.Material de construção: terra, concreto, alvenaria, chapasBacia de Contenção

Deve possuir um adequado sistema de drenagemDrenos da bac i adeve pos su i r vá lvu l a s ex t e rnamen te à bac i a e f e chada como med ida de segurançaDrenos pluviais estes, só quando o tempo de infiltração da água de chuvas no terreno for superior a 3 horas NBR-7505, tudo sobre as disposições sobre diques e bacias de contenção:Dimensões dos diques possibilidade de grupar tanques numa mesma baciaVolume mínimo da baciaEspacamentos entre tanques e unidadesBases e FundaçõesO projeto de construção de bases e fundações de tanques devem ser orientados de modo que osr eca lques s e j am compa t í ve i s com a s egu rança do equ ipamen to po i s r e ca lques podem provocar:Deformações e tensões elevadas coloca em risco a estabilidade do equipamentoEsforços elevados nos bocais e tubos conectados ao tanque, caso não haja flexibilidade paraacomodar o recalqueerro de medição de nívefuncionamento inadequado do sistema de selagemBases e FundaçõesCuidados na execução da basePelo menos 30 Cm acima do nível da bacia para garantir que não haja umidade sob as chapasdo fundo N-1822, fixa as condições da superfície da base, levando em consideração temperatura do produto e outros itensA base deve conter além do solo:Uma base d r enan t e ( c a sca lho ,ped ra b r i t ada , a r e i a l avada ) com g ranu l ação ap rop r i ada . Revestimento betuminoso, argamassa de cimento e areia ou concreto simplePreparada para movimentar chapas durante a montagemTipos de FundaçãoFundação DiretaAterro compactadoAnel de concretoem terrenos de qualidade duvidosagrandes diâmetros ( D>/= 100 ft) 30,5mgrandes alturas (H >/= 40 ft ) 12mtanques de teto flutuanteFundação ProfundaMuito caro, só usado quando o tipo de solo impossibilita o emprego da fundação diretProjeto do FundoDeclividadeO tanque deve ter o fundo cônico de 1:120 do centro para periferiaAté 6,0 m podem ser planosDa pe r i f e r i a pa r a o c en t ro em a lguns ca sos com de rno na cen t ro ( ga so l i na de av i ação , querosene)Disposição, Material e Disposição das chapasChapas anularesChapas recortadasMaterial, aço carbono ASTM A-283 Gr C ( 1/4” ) sem sobre espessura para corrosão ( apenasquando houver corrosão uniforme,

raro)P ro t eção pode rá s e r com p in tu r a , ou t ro t i po de r eve s t imen to an t i co r ro s ivo ou mesmo a proteção catódica.API-650, NBR-7821 e N-270 recomendam as dimensões a serem usadas para as chapas dofundoFunção da chapa anular, sustentar o peso do costado Normalmente é usada em tanque com diâmetro superiores a 20mMétodos de construçãoJuntas de topo ( mais usadas nas emendas das anulares)Juntas sobrepostas ( 5 vezes a espessura nominalProjeto do CostadoDepende da s Normas de projeto NBR-7821API-650BS 2654:1989Cantoneira do topo do costadoRegido por norma, atua como reforçoAberturas no costadoQualquer abertura no costado superior ao diâmetro de 2” deverá ser devidamente reforçadoReforço = produto do diam. pela espessura requeridProjeto do TetoO Projeto deve considerar o peso do próprio teto (carga morta)Considerar a “Carga Viva”: água, neveVariando conforme NormEspessura mínima das chapas para teto é de 3/16 (4,75mmEspessuras maiores para tetos autoportantesToda estrutura de sustentação deve atender normaDeclividade:Declividade: As chapas do teto devem ser montadas com 1:16 de declividadeAs chapas devem ser sobrepostas (5 vezes a espessura), sem fixação à estrutura de sustentaçãoAs chapas do teto devem ser soldas à cantoneira do costado através de solda de ângulo

Esta solda dever possuir baixa resistência cuidados devem ser tomados para evitar que ascantoneiras do guarda-corpo venha a travar essas soldasFlutuabilidade:Permanecer flutuando em um líquido de 0,7 de densidade ou inferior Com seus drenos inoperantes; fechadosCom uma carga de água de 250mm (10”) em toda sua superfície durante 24 h.Com dois compartimentos inundadosSuportes do tetoColunasCamisas ( assentamento)Bocais e AcessóriosNo costado do tanque encontramos:Movimentação de ProdutosSistema de drenagem ( drenos de fundo e dreno do teto)Sistema de aquecimentoSistema de combate a incêndioMisturadoresEquipamentos auxiliaresBocas de visitaPortas de limpezaPlataformas e passadiçosCâmaras e aplicadores de espumaIndicadores de nívelMisturadoresAneis de contraventamento (Topo e Interm.)Dispositivos de pressão e vácuoGuarda-corpoDrenos do tetoSistemas de selagem ( internos e externos)Guias antirotacionalEstimativa de Perdas por EvaporaçãEstima-se que 3% do Petróleo produzido seja perdido pelo fenômeno da evaporação. Desde o poço até o consumidor dos derivados.Afetando nos custos entre os investidores, como também ao meio ambiente e a segurançaEssas perdas estão diretamente influenciada pela seleção adequada do tipo de teto para os tanquesEX.: Um tanque de teto fixo de 80.000 barris, armazenando GASOLINA, perde por ano comevaporação 2.700 barris e 94% desta perda pode ser evitada usando-se um teto flutuante duplo.O estudo sobre perdas começou a ser levado mais a sério a partir de 1952, num encontro anualdo American Petroleum InstituteDiversas companhias apresentaram suas experiênciasCriado um comitê de Controle de PerdasDesenvolveu-se a partir daí, métodos de controle e propostas de remediações

Fatores de Influência nas PerdasPressão de Vapor Verdadeira do líquido armazenadaÉ a pressão de vapor de um líquido , numa determinada temperatura, cuja a composição permanece inalterada durante a evaporaçãoGrau de saturação do espaço vapor Modificações de temperaturaAltura do espaço vapor Números de ciclos de operaçãoCondições do tanque, quanto a pintura, modo de operaçãoTipo de tanqueMétodos de Identificação de PerdasDiminuição do volume armazenadoModificações das propriedades do produto armazenadoMedição direta dos vapores expulsos do tanqueEstimativas de Perdas em Teto FixoResultante da variação das condições ambientaisResultante da movimentação do produtoEstimativas de Perdas em Tetos FlutuantesA utilização de teto flutuante, praticamente elimina o espaço vapor, e consequentementeelimina as perdas por evaporaçãoMesmo assim temos as seguintes fontes de perdasPerdas nos respiros do sistema de selagem, por outros pontos não estanques como:Tubo anti rotacionalescotilhas de mediçãoPernas de sustentaçãoSistemas de drenagemSistemas de alívio de pressãoRedução das Perdas por Evaporação1- Selecionar adequadamente o tipo do teto2- Recolher o vapor que seria perdido:As perdas podem ser minimizadas pela interligação do espaço vapor de tanques de teto fixo aoespaço vapor de um tanque de teto móvel ou um tanque com teto com diafragma flexível( figura a seguir )3- Cobrir a superfície do líquido armazenado com produto especiais que, flutuando funcionemcomo um teto flutuante : esferas plásticas e micros esferasT e c n o l o g i a a t u a l p a r a a t e n d e r à s n o r m a s q u a n t o a p r o t e ç ã o d o m e i o a m b i e n t e Utilização de Alumínio para selagem e cobertura: DOMOINSPEÇÃOA P I - 6 5 3Editado em 1991Rege as ações para MANUTENÇÃO, REPAROS e INSPEÇÃO para tanques API depois deinstalados.Bastante utilizado como “força de lei” por orgãos de proteção ao meio ambienteInspeção de FabricaçãoInspeção de MontagemInspeção de OperaçãoInspeção de OperaçãoVerificação das condições físicas do equipamento e seus componentes externa e internamenteDeterminação da taxa de corrosão e avaliação de integridade do equipamentoAvaliação das causas de deterioração e ou avariaFazer estimativas de vida remanescenteA N-2318 fixa as condições exigíveis e práticas recomendadas para a inspeção de tanques deaço carbono de teto fixo ou flutuanteTipos de InspeçãoInspeção Externa : realizada com o tanque armazenando produtoTeto flutuante inspecionar em nível altoTodos o s componen t e s s ão ve r i f i c ados , como , t e t o , co s t ado , ba se , bac i a de con t enção , aterramento elétrico, bocais, plataformas, dispositivos de segurança contra pressão e vácuoA n-2318 possui descrição de todas as fases da inspeção externaInspeção Geral ( Interna) realizada com o tanque fora de operação, e liberado para acessointernoRegistrosFotográficosRelatóriosSistemas informatizados Necessidades de manutençãoFeed beack de projetosDivulgação e abrangênciaInspeção VisualVisão é variável em cada um, e muito mais variável quando se comparam observações visuaisde um grupo de pessoas.A formação da imagem de um objeto no olho, envolve sempre o ângulo visual: que crescequando aproximamos o olho do objeto e diminui quando afastamos do mesmo.Capacidade de acomodação do olho (focalizar nitidamente) 15 à 40 cm - Convencionou-se25cm como distância mínima de “visão nítida”.

FATORES QUE INFLUENCIAM NO EXAME VISUALLimpeza da superfícieAcabamento da superfície Nível de iluminação da superfícieManeira de iluminar a superfícieContraste entre descontinuidade e o restoEnsaiosNão destrutivosDestrutivosTécnicas consagradasKnow How ( aplicação de conhecimento próprio)Depende de seus produtosComo é tratada sua tancagemProposta do investimentoAtender as Normas e Códigos de ProjetoOlhando o Homem, o ambiente e custosInspeção VisualTeto:Chapas; acessórios; conexõesCostadoChapas; Cordões de solda; conexão; acessóriosFundoChapas; cordões de soldas; bacia; dreno etcBaseAnel de concreto; impermeabilização; chapaDiqueVegetação, assoreamento, tubulação; bacias, etcInspeção de FabricaçãoMateriais: Somente os materiais corretamente identificados e aprovados pela inspeção derecebimento devem ser utilizados na fabricação de tanquesA norma que rege a inspeção de fabricação: N-1888Deve haver um controle rígido no transporte, manuseio e identificação dos itens fabricados paracompor a montagem de um tanqueFiscalização da Montagem1- Receb imen to , a rmazenamen to e p r e se rvaçãoDocumentaçãoEquipamentos recebidos prontosC h a p a s F l a n g e s e b o c a i sParafusos, porcas, grampos, arruelasAcessóriosElementosestruturaisConsumíveis para soldagem2- Fundações e bases3- Qualificações4- MontagemFundoCostadoTeto FixoTeto FlutuanteAcessórios5- Testes6- Preservação após montagem7- Preparação para operação assistidaOPERAÇÃOO órgão operacional normalmente executa as seguintes tarefas:MediçãoMedição de nível de produto, água e ou sedimentosMedição do produto armazenadoRetiradas de amostrasAs amostras devem ser retiradas da melhor forma possível de modo a representar o produtoarmazenado identificando suas características como densidade, PVR e outrasDrenagemA água acumulada no fundo ou sob re o t e t o f l u tuan t e deve s e r d r enada pa ra a bac i a de contenção o para o sistema oleoso ou similar Movimentação de produtoAtravés de sistemas de tubulaçõesControlando pressõesLogísticas, visando atender a proposta do dono do tanqueEvitando contaminaçõesPreparação para limpezaA responsabilidade pelo produto é do operador Observando todos os itens de SEGURANÇAManutençãoLimpeza internaReparos no fundo, costado e tetoReparos na pinturaReparos no isolamento térmicoReparos nos sistemas de selagem e de drenagemReparos nos bocais e acessóriosCorreção de taludes e leito dos diques de contençãoREPAROS

FUNDO, espessura mínima 2,5mm , reparos com soldagem de chapas com extremidadesadoçadasCOSTADO, reparos com chapas soldadas internamenteTETO, substituição de chapas e colocação de chapas de sacrifício sob suportes