1º EE - Projeto de Tanques

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1º EE – Projeto de Tanques
Diferencie tanques API 620 de tanques API 650.
API 620 – Tanques de baixa pressão (tanques fechados com pressão interna ligeiramente superior à atmosférica).
API 650 – Tanques atmosféricos fechados (pressão interna próxima à pressão atmosférica) ou abertos.
Descreva, pela NR-20, o que é Projeto de Instalação para tanques de armazenamento de combustíveis e inflamáveis.
Diz respeito a projetar, dimensionar, construir, montar e supervisionar o tanque de forma a garantir a integridade e segurança das instalações, pessoas, meio ambiente e outros equipamentos durante a sua vida útil. Além de prever um plano de emergência para diversos tipos de sinistros ou situações anormais de funcionamento.
Quais as etapas do projeto de um tanque?
Etapa 1:
As principais definições e restrições são realizadas na primeira etapa, baseada nas características do projeto solicitado e são informações fundamentais para o início do projeto, tais como: Capacidade, produto, local, relação entre diâmetro e altura, norma de projeto, legislação local, etc.
Etapa 2:
Está relacionada com as definições das características estruturais do tanque, tais como: Tipo de tanque (teto fixo ou flutuante, teto autoportante ou não, etc).
Etapa 3:
É a etapa que demanda mais tempo e requer maiores cuidados durante suas execuções.
Os procedimentos de cálculo estão direcionados, para uma das duas principais normas técnicas que
tratam do tipo de tanque em questão, como sendo ABNT NBR 7821 e API STD 650.
Etapa 4:
É responsável pela seleção dos acessórios e bocais do tanque, tais como drenos para o fundo, bocais e acessórios do costado e acessórios do teto.
Etapa 5:
É responsável pelos serviços de acabamento tais como: pintura, proteção catódica, aterramento, isolamento térmico e aquecimento, quando aplicáveis.
Quais os critérios básicos para a seleção de tetos de tanques de armazenamento?
- Necessidade de controle de qualidade (evitando contaminação)
- Toxicidade e volatilidade do fluido
- Possibilidade de retirada do espaço vapor e outros gases
Qual a finalidade dos flutuadores nos tetos flutuantes de tanques de armazenamento?
Porque as chapas anulares dos fundos dos tanques são consideradas críticas?
Porque são as que recebem a maior pressão em todo o tanque, pois suportam o peso do fluido e o momento das chapas do costado com o fundo do tanque.
Sobre a disposição (posicionamento) das chapas quando do projeto e da montagem do fundo e do costado de um tanque, que considerações devem ser observadas?
Fundo do tanque: Pode-se dispor as chapas de modo a formar um anel próximo ao costado, ou recortar as chapas obedecendo às orientações de distribuição.
Parede do costado do tanque: As soldas verticais não devem coincidir com as dos anéis acima e abaixo.
Qual o sentido de soldagem na montagem das chapas do fundo?
De dentro para fora, de forma a evitar tensões.
Quais os fatores que poderiam influenciar na escolha do tipo de base/fundação para um tanque de armazenamento?
Limitações do solo e do terreno:
O peso exercido é suportado? 
Se sim, é escolhida a fundação direta, com anel de concretamento.
Se não, é escolhida a fundação profunda, com colunas de concreto.
Fatores econômicos:
A fundação profunda é mais custosa, logo só é utilizada quando não é viável a utilização da fundação direta.
Quais os dispositivos mais utilizados para evitar os efeitos danosos decorrentes de sobre-pressão durante operação de tanques de armazenamento?
Sistemas que realizam o corte da alimentação de resíduos, desvio para outros tanques, válvulas PSV, suspiros.
Cite 05 componentes internos quaisquer de tanques de armazenamento e explique sua função.
Misturador – Agitar o fluido
Câmara de espuma – Controlar possível incêndio atirando espuma sobre o fluido.
Serpentinas de aquecimento – Aquecer o fluido
Ânodos de sacrifício – Evitar a corrosão
Drenos – Drenar o fluido armazenado
Para que serve e como se faz o teste à vácuo nos fundos dos tanques, segundo a NBR 7821?
Serve para verificar a estanqueidade das soldas das chapas do fundo do tanque.
É utilizada uma câmara à vácuo e uma solução líquida à base de glicerina (água + sabão), onde uma formação de bolhas acusaria uma passagem de ar e, com isso, uma trinca no fundo do tanque.
Qual a finalidade do teste hidrostático nos tanques de armazenamento? Com que fluido ele é feito e por que?
Sua finalidade é garantir que o tanque suporte a carga do fluido para o qual foi projetado; essa pressão, caso não haja sinistros durante sua vida útil, será a maior a qual o tanque será submetido. Podendo ainda se fazer a identificação de possíveis vazamentos na superfície.
O teste é feito com água, devido à sua densidade, ser de fácil obtenção e manuseio, possuir baixo custo, além de não ser tóxico ou inflamável.
Qual a região em um tanque de armazenamento, a qual sob vista de processos corrosivos, oferece maior risco de perda de integridade e qual o evento operacional que poderia causar uma falha catastrófica nessa região?
A região do fundo com o costado, pois sofre ação de corrosão pelo fluido, solo e atmosfera na parede do costado.
Caso seja realizada uma solda fraca nessa região, havendo um incêndio no tanque essa região pode vir a abrir, aumentando drasticamente a gravidade do acidente.
Qual a diferença na finalidade de implantar num tanque de armazenamento, um sistema de proteção catódica por ânodos de sacrifício versus um de proteção por corrente impressa?
Proteção catódica: Protege as paredes internas do tanque (exceto o teto) contra a corrosão causada pelo fluido.
Proteção por corrente impressa: Protege a parede externa do tanque (parte externa do fundo do tanque) quando fecha um circuito com o solo, e protege as paredes internas quando fecha um circuito com o fluido.
Como se faz o dimensionamento da quantidade de ânodos de sacrifício em tanque de armazenamento?
Através da corrente requerida, capacidade de corrente do ânodo (fornecida pelo fabricante), fator de utilização e vida útil, encontra-se a massa total do ânodo em kg. Então divide-se a massa total pela massa de cada ânodo, encontrando o número de ânodos necessários.
Qual a diferença, à nível de consequência/qualidade, para um esquema de pintura no que diz respeito à realização de limpeza de uma superfície por jateamento abrasivo ou por hidrojateamento?
Jateamento abrasivo – Forma um perfil de rugosidade na superfície, garantindo boa aderência da tinta.
Hidrojateamento – Não forma perfil de ancoragem.
Qual a função da tinta intermediária no esquema de pintura de um tanque?
Ela é utilizada entre tintas de fundo e de acabamento que não são compatíveis, além de ajudar na proteção por barreira do esquema.
Distinção entre tanques e vasos de pressão:
Vasos de pressão são recipientes não sujeitos à chama e que estão sujeitos à pressões acima ou abaixo da atmosférica, enquanto que tanques são concebidos com pressões até no máximo ligeiramente acima da atmosférica.
Classificação de tanques:
- Quanto ao teto
- Quanto ao material de fabricação: 
- Quanto ao processo de fabricação: Soldados ou Rebitados (em desuso)
- Quanto à posição em relação ao solo: Enterrados ou não enterrados e aéreos
Tanques Abertos: Para produtos não voláteis e não tóxicos e sem grande controle de qualidade
Tanques de Teto Fixo: Para produtos voláteis, tóxicos ou que requerem certo controle de qualidade. Podem ser de dois tipos, sendo de tetos suportados (por colunas) e tetos autoportantes (apenas vigas).
Tanques de Teto com Diafragma: Produtos voláteis. Possuem uma bexiga (balão) interno sob teto fixo
Tanques de Teto Flutuante: Para produtos voláteis. Elimina espaço vapor entre o teto e produto. São tanques cujo volume interno do tanque varia de acordo com o volume do fludo contido, eliminando assim a fase vapor. Podem ser de teto simples ou duplos.
Dimensões:
Procura-se evitar aconstrução de tanques com pequeno diâmetro e altura elevada, podendo apresentar problemas com cargas de vento. Como regra geral, a carga de vento não deve ser desprezada em tanques com altura maior que 3 X o diâmetro.
O diâmetro maior contribui para uma maior distribuição de carga sobre a base, devendo ser considerado o tipo de fundação e solo.
Um diâmetro maior representa um maior afastamento entre tanques e com isso um maior parque de
Tanques.
Um grande diâmetro implicará num menor volume útil para o tanque (volume não movimentável).
Fundo:
Os tanques pequenos, com diâmetro até 6m, podem ter o fundo plano. 
Os tanques de armazenamento devem ter o fundo cônico, com caimento do centro para a periferia. Este caimento tem a finalidade de compensar o recalque do fundo quando do carregamento do tanque.
Para produtos onde o tempo de armazenamento influencia na sua qualidade devido à deterioração ou mesmo acúmulo de impurezas no fundo, o mesmo deve ter inclinação da periferia para o centro, com dreno no centro do fundo do tanque (fundo invertido).
Para todas as chapas do fundo, o material dever ter, como qualidade mínima, o aço carbono ASTM A 283 Gr C.
As chapas anulares devem ter a mesma especificação de material utilizada no primeiro anel do costado, isto para não incorrer em problemas de soldagem entre a chapas anulares e o costado no que diz respeito à soldabilidade entre materiais diferentes.
As chapas do fundo devem ter a espessura mínima de ¼ in = 6,3mm (API 650), excluída qualquer sobreespessura de corrosão.
A solda de ligação do teto ao costado deve ser dimensionada de forma à ser considerada fraca (baixa resistência mecânica) em relação à solda do costa ao piso (que é estrutural), isto para em caso de explosões, haver a abertura preferencial das soldas do teto (maior tendência à ruptura) evitando assim a
separação entre o fundo e o costado, o que incorreria em agravamento das consequências do acidente.
Costado:
O corte de chapas ao longo do comprimento não é recomendável, sendo usual a montagem do costado a partir da largura das chapas.
Procura-se utilizar chapas com a máxima largura e altura possíveis para reduzir quantidade de soldas
Os tanques de armazenamento são equipamentos soldados e não tratados termicamente para alívio de tensões, portanto é necessário uma espessura nominal máxima para as chapas do costado visando, principalmente, resguardar o tanque do risco de uma fratura frágil.