Capitulo 13 - Projeto Do Teto

Tanques de Armazenamento _________________________________________________

CAP TULO XIII E T O P R O J E T O D DO T

Analisaremos o projeto do teto de tanques de armazenamento em função do tipo de teto considerado: • • • • •

Teto Fixo Cônico Suportado Teto Fixo Cônico Autoportante Teto Fixo Curvo Autoportante Teto Flutuante Externo Teto Fixo com Flutuante nterno

13.1 Cargas sobre o Teto Todos os tipos de teto e estruturas de sustentação devem ser projetados para suportar sua car!a morta "peso pr#prio das c$apas do teto e da estrutura de sustentação% mais uma so&recar!a correspondente a uma car!a viva "car!a que se movimenta% uniformemente distri&u'da "$omem( equipamento e car!a de neve%) *ormalmente se considera( como tal so&recar!a( o valor de +,- .!f/m, ",0 l&f/ft,% de 1rea projetada do teto) A so&recar!a m'nima exi!ida poder1 variar( consideravelmente( conforme a norma de projeto adotada: •

A2 30-: tens 0),)+( 0),), e 0)+-),)+( reproduzidos r eproduzidos a se!uir)

•

*45 67,+: 3- .!f/m, de 1rea projetada do teto)

•

*8,6-: 97+ */m, "+-- .!f/m,% de 1rea projetada do teto)

•

4S 4S E* +-+0: conforme c#di!os europeus E*; +99+8,8+ "live load% e E* +99+8+8< "sno= load%( sujeita > concord?ncia entre comprador e fa&ricante)

_________________________________________________________________ ____________________________________________________ _____________

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Continua

Item 5.2.1 do API 650 @efinição de car!as pelo A2 30- 1) _________________________________________________________________ ____________________________________________________ _____________

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Continua

Item 5.2.1 do API 650 @efinição de car!as pelo A2 30- 1) _________________________________________________________________ ____________________________________________________ _____________

Projeto do Teto

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Item 5.2.1 do API 650 @efinição de car!as pelo A2 30- 1)

Itens 5.2.2 e 5.10.2.1 do API 650 Com&inação de car!as) Car!as a serem consideradas no projeto do teto 1) _________________________________________________________________ ____________________________________________________ _____________

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13.2 Material A espessura nominal m'nima das c$apas do teto  de (60 mm "
Figura 13.1 Teto constru'do com c$apas ou &o&inas de aço inoxid1vel tipo <9 "ASTB A ,-( tDpe <9%) Baiores espessuras podem ser requeridas aos tetos autoportantes) avendo necessidade( para uma corrosão considerada uniforme( adicionar a so&re8espessura de corrosão ao valor calculado "teto fixo autoportante% ou ao valor nominal m'nimo "teto fixo suportado ou teto flutuante%) 2ara c$apas de aço8car&ono( com espessura i!ual ou superior a 3(< mm "+/ in%( a especificação normalmente utilizada  ASTB A ,7< r C com lar!ura m'nima de ,- mm) s perfis( da estrutura de sustentação de um teto suportado( devem ser de aço8car&ono( qualidade estrutural( ASTB A <3) Estes perfis devem apresentar uma espessura nominal( de alma e a&a( no m'nimo de: • A2 30-: (< mm "-(+6 in% • *45 67,+: ( mm • 4S 4S E* +-+0: 0 mm • *8,6-: 3(<0 mm 2ara os suportes do teto flutuante são normalmente adotados os se!uintes materiais7: • c$apas: ASTB A ,7< r C • perfis: ASTB A <3 • tu&os: A2 0G r A ou 4

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13.3 Teto Fixo Cônico Suportado 13.3.1 Declividade e Soldagem das Chapas do Teto Figura 13.2 13. 2! As c$apas do teto devem ser montadas so&re uma estrutura com declividade m'nima de +:+3( devendo esse valor m'nimo ser adotado sempre que poss'vel) A m1xima declividade permitida pela *orma *8,6-  de +:3( sendo que os tanques com declividade maior que +:+3 devem ter um !uarda8corpo completo na periferia do teto) As c$apas do teto devem ser soldadas por so&reposição( apenas na parte superior "junta so&reposta simples%( com cordão de solda cont'nuo e dimensão i!ual > espessura das c$apas do teto " full-fillet weld %) A so&reposição das c$apas do teto deve ser realizada no sentido de facilitar a drena!em das 1!uas pluviais e com um transpasse m'nimo( ap#s solda!em( de 0 vezes sua espessura( porm não necessariamente superior a ,0 mm "+ in% 7) &servar( tam&m( o arredondamento na c$apa superior nas re!iHes onde $ouver so&reposição de < c$apas do teto) As c$apas do teto não devem ser fixadas a sua estrutura de sustentação) A li!ação entre as c$apas do teto e a cantoneira de topo do costado deve ser realizada por meio de solda de ?n!ulo cont'nua com dimensão m1xima de (60 mm " ruptura( devido > pressão interna( do que o costado ou a li!ação fundo8costado "rodo ou rodap%) A sequIncia de solda!em a ser adotada deve minimizar as deformaçHes decorrentes das contraçHes das juntas soldadas)

Figura 13.2 Teto fixo cônico suportado) @eclividade e solda!em das c$apas do teto) Cantoneira de topo do costado) _________________________________________________________________

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13.3.2 Descri"#o da $strutura de Sustenta"#o A estrutura de sustentação do teto "Fi!ura +<)< e Fi!ura +<)%( de um tanque de teto fixo cônico suportado(  &asicamente constitu'da de: ;i!as radiais • ;i!as transversais • Colunas •

Figura 13.3 Teto fixo cônico suportado) Componentes da estrutura de sustentação)

Figura 13.4 Teto Fixo cônico suportado) Componentes da estrutura de sustentação) ;i!as radiais( vi!as transversais e colunas) _________________________________________________________________

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13.3.3 Dimensionamento das %igas &adiais e Transversais As vi!as radiais e transversais normalmente são constru'das a partir de perfis laminados "SeçHes I( H e U% ou( mais raramente( fa&ricadas a partir de c$apas) s perfis laminados são fornecidos comercialmente com comprimentos "tramos% de 3( 9 e +, metros) As vi!as radiais devem ser contraventadas 7)  nJmero m'nimo de vi!as radiais  fixado a partir do espaçamento m1ximo tolerado por norma "Ta&ela +<)+% VIGAS RADIAIS DO ANEL EXTERNO

VIGAS RADIAIS DOS ANÉIS INTERNOS

(espaçamento medido ao longo da circunferência do costado)

(espaçamento medido ao longo da circunferência que passa pelos centros das colunas do anel considerado)

NBR 7821

2,5 m

2,2 m

BSI BS EN 14015

2,0 m

1,7 m

Valores Práticos

0,6π m (2π ft) [6,28 ft]

1,7 m (5,5 ft)

NORMA

API 650

Tabela 13.1 Espaçamento m1ximo entre vi!as radiais 1 2 17)  dimensionamento das vi!as radiais e transversais  realizado considerando8se: flexão( cisal$amento( flec$a( flam&a!em de alma e flam&a!em de mesa) Apresentamos( a se!uir( um roteiro simplificado do dimensionamento > flexão( cisal$amento e flec$a( que são normalmente os esforços predominantes) _________________________________________________________________

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a% F!"#$%& 'I(A) *A+IAI) , '* 1 K L car!a total considerada uniformemente distri&u'da so&re o teto K L so&recar!a M peso pr#prio das c$apas de teto M peso pr#prio das vi!as radiais So&recar!a considerada L +-- .!f/m , "*8,6-% 2eso pr#prio das c$apas do teto L <7 .!f/m, "considerando a c$apa com espessura de
D

π

esp max

--------espmax = espaçamento máximo entre vigas radiais

2ara o&tenção de confi!uraçHes simtricas( facilitando o projeto( fa&ricação e monta!em(  pr1tica adotar8se um nJmero de vi!as radiais mJltiplo do nJmero de lados do pol'!ono de sustentação formado pelas vi!as transversais) q L car!a uniformemente distri&u'da por unidade de comprimento da vi!a G L comprimento da vi!a radial 2 2 Q ⋅ (π π / 4) ⋅ (D − a ) qL N⋅L

B L momento fletor m1ximo BL

q ⋅ L2 8

N L m#dulo de resistIncia S L tensão admiss'vel S L ,, --- psi ≈ + 0- .!f/cm, N L

M S

---------

Seleciona8se um perfil com m#dulo de resistIncia: Nadot ≥ N 5epetir a sequIncia de c1lculo( considerando8se o peso pr#prio do perfil selecionado)

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'I(A) *A+IA) , '* 2  procedimento  an1lo!o: *

π⋅a

≥

esp max

2 Q ⋅ (π π / 4) ⋅ a qL N⋅L 2

BL

q⋅L

N L

M

8 S

Nadot ≥ N ))) Considerar o peso pr#prio do perfil selecionado

'I(A) T*A-)'"*)AI) , 'T 2rocedimento an1lo!o ao das vi!as radiais) 5 L reação de cada vi!a radial ";5 + e ;5 ,% que se ap#ia na vi!a transversal G L comprimento da vi!a transversal q L car!a uniformemente distri&u'da por unidade de comprimento da vi!a As vi!as radiais constituem uma srie de car!as localizadas so&re as vi!as transversais) *a pr1tica( tal carre!amento pode ser considerado uniformemente distri&u'do quando quatro ou mais vi!as radiais forem suportadas por uma vi!a transversal) qL

∑R L

B L momento fletor m1ximo 2

BL

q⋅L 8

N L m#dulo de resistIncia S L tensão admiss'vel S L ,, --- psi ≈ + 0- .!f/cm, N L

M S

Seleciona8se um perfil com m#dulo de resistIncia Nadot ≥ N 5epetir a sequIncia de c1lculo considerando8se o peso pr#prio do perfil selecionado)

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&% I)A!HA/"-T%  perfil selecionado > flexão  então verificado ao cisal$amento) τ L

tensão cisal$ante 5 L m1ximo esforço cisal$ante "reação no apoio% A L 1rea da alma do perfil selecionado τ

=

R A

admiss'vel τ admiss'vel L +< --- psi ≈ 910 .!f/cm2 τ ≤τ

c% F!"HA A deflexão m1xima ocorre no centro do vão da vi!a e tem por expressão:

D L

4

5⋅q ⋅ L

384 ⋅ E ⋅ I

D L deflexão m1xima G L comprimento da vi!a considerada "radial ou transversal% E L m#dulo de elasticidade " Eaço L ,(+ x +-3 .!f/cm, ≈ <- x +-3 psi%  L momento de inrcia A *orma *8,6-7 limita as flec$as( nas vi!as radiais e transversais( a um valor m1ximo de G/,--) A *orma *8,6+25 exi!e a inspeção visual da flec$a vertical das vi!as radiais e transversais( antes da colocação da c$aparia do teto) A toler?ncia  de , mm/m de comprimento e( no m1ximo( +- mm)

13.3.' Dimensionamento Dimensionamento das Colunas As colunas devem ser dimensionadas > flam&a!em e podem ser constru'das a partir de perfis tu&ulares ou de perfis compostos "duplo U O Ta&ela +<),%) Apresentamos( a se!uir( um roteiro simplificado do dimensionamento das colunas) ndie de esbelte&  a relação entre o comprimento > flam&a!em da coluna "Gf % e o seu raio de !iração m'nimo "r%) _________________________________________________________________

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Supondo a coluna &i8rotulada nos extremos "G f L G%:

L f L = r r G L comprimento da coluna "Fi!ura +<)0% Pndice de es&eltez L

GLM

(Rint − Rci) 16

−

(Rint − Rci) 120

 A2 30- admite para as colunas um 'ndice de es&eltez m1ximo de +7-) 2odemos então calcular o m'nimo raio de !iração "r min% poss'vel para um perfil a ser selecionado: rmin L

L 180

A coluna ( assim( preliminarmente dimensionada( utilizando8se uma ta&ela de associação de perfis "Ta&ela +<),% ou uma ta&ela de tu&os "Ta&ela +<)<%( de tal forma que: radot ≥ rmin Calcula8se( então( o 'ndice de es&eltez do perfil adotado " λ%:

λ L

L radot

radot L raio de !iração m'nimo do perfil adotado

Figura 13.5 Comprimento da coluna) Correção devido > declividade do teto e do fundo) _________________________________________________________________

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As se!uintes expressHes são utilizadas para o c1lculo do valor da m1xima tensão admiss'vel > compressão " σ adm% nas colunas( sem que $aja risco de flam&a!em: σ adm

λ ≤ 120

120 < λ ≤ 131,7

σ adm

=

=

2    33 000y  λ 1 −     34 700   FS  2    33 000y  λ − 1  34 700   FS     

1,6 −

λ >

σ adm

131,7

=

λ

200

149 000 000 y 2

λ

λ   − 1 , 6  200 

onde: λ L

'ndice de es&eltez do perfil adotado

σ adm

L m1xima tensão admiss'vel > compressão nas colunas "psi%

FS L fator de se!urança L

5

+

3

λ

3

λ

−

350

18 300 000

D L fator que depende do tipo de perfil selecionado para a coluna D L +(- para seçHes estruturais "duplo U( por exemplo% ou para seçHes tu&ulares tendo  200  t  D L    3  Ro  

t Ro

≥ -(-+0

200  t  t  2 − 3  Ro  para seçHes tu&ulares tendo Ro Q -(-+0   

t L espessura da seção tu&ular "in% tmin L

1 4

in

5o L raio externo da seção tu&ular "in% Calcula8se( então( a car!a "2% atuando so&re a coluna considerada "Fi!ura +<)3%( resultante da reação de apoio das vi!as transversais > esquerda e > direita da coluna "KE e K@% ou das vi!as radiais no caso da coluna central "5i%) K L 5eação de apoio da vi!a transversal na coluna intermedi1ria E L Esquerda @ L @ireita _________________________________________________________________

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5i L 5eação de apoio de cada vi!a radial na coluna central 2 L KE M K@

ou

2 L Σ5i

coluna intermedi1ria

coluna central

A tensão de compressão atuando na coluna ser1 calculada por: σc L

P A

σc L

tensão de compressão "psi% A L 1rea da seção transversal da coluna "in ,%

E D

Figura 13.6 Car!a so&re as colunas) A associação de perfis ou o tu&o escol$ido( preliminarmente( não apresentar1 risco de flam&a!em se: σc ≤ σ adm

_________________________________________________________________

Projeto do Teto

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 A2 30-( at a ++R Edição( Addendum ,( apresentava um simplificado procedimento de dimensionamento das colunas( conforme reproduzido a se!uir)

API 650 11 "dio Addendum 2 @imensionamento de colunas1) A *orma *8,6- exi!e que as colunas sejam soldadas( na extremidade inferior( so&re sapatas de perfis em forma de  "Fi!ura +<)6%) Estas sapatas devem estar apoiadas so&re c$apas de reforço( soldadas ao fundo e com +9 mm de espessura) Tais sapatas são !uiadas por cantoneiras soldadas somente nas c$apas de reforço do fundo)

a b Figura 13.7 Sapata da coluna em forma de ) a% Construção anti!a sem c$apa de reforço no fundo) &% Construção atual com c$apa de reforço no fundo) _________________________________________________________________

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13.3.( Tabelas de )er*is

Tabela 13.2 Associação de perfis U) _________________________________________________________________

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Tabela 13.3 Tu&os de aço) @imensHes normalizadas "A*S 4)<3)+- e <3)+9% 42) _________________________________________________________________

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Tabela 13.4 2erfis laminados de aço8car&ono) ;i!as I) 2adrão americano42)

_________________________________________________________________

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Tabela 13.5 2erfis laminados de aço8car&ono) ;i!as H e ;i!as ) 2adrão americano42) _________________________________________________________________

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Tabela 13.6 2erfis laminados de aço8car&ono) Cantoneiras de a&as i!uais e cantoneiras de a&as desi!uais) 2adrão americano42. _________________________________________________________________

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13.' Teto Fixo Cônico +utoportante A *orma *8,6- recomenda que os tanques de teto cônico sejam autoportantes at o di?metro de 3 m) As exi!Incias do A2 30- estão descritas no item 0)+-)0)

5 mm

Item 5.10.5 do API 650 2rojeto do teto cônico autoportante 1) _________________________________________________________________

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13.( Teto Fixo Curvo e em ,omos +utoportante +utoportantes s  projeto do teto fixo curvo autoportante ou do teto fixo em !omos autoportante  praticamente semel$ante ao projeto do teto fixo cônico autoportante( visto anteriormente) As exi!Incias do A2 30- estão descritas no tem 0)+-)3)

5 mm

Item 5.10.6 do API 650 2rojeto do teto fixo curvo e do teto fixo em !omos autoportantes 1. _________________________________________________________________

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13.- imites de )ress#o para Tan/ue de Teto Fixo A pressão interna de projeto de um tanque de teto fixo  a m1xima pressão de operação no espaço vapor do equipamento e est1 limitada ao peso das c$apas do teto por unidade de 1rea) 2ara c$apas de altura de l'quido utilizada no c1lculo das espessuras do costado do equipamento 7) Admite8se pressão interna manomtrica de projeto mais elevada( at ,(0 psi "+7(- .2a%( desde que seja aplicado o Anexo F da *orma A2 30-( reproduzido a se!uir) 2ara valores de pressão interna de projeto( maiores do que ,(0 psi "+7(.2a%( com um m1ximo de +0 psi "+-(- .2a%( o tanque de armazenamento deve ser calculado conforme *orma A2 3,- 1) Atualmente( pelas *ormas *8,6- e A2 30-( o v1cuo de projeto de um tanque de teto fixo est1 limitado a ,0( mm de coluna de 1!ua "-(,0 .2a%) Admite8se um v1cuo de projeto mais elevado( at +(- psi "3(9 .2a%( desde que seja aplicado o Anexo ; da *orma A2 30-( parcialmente reproduzido a se!uir)

Continua

Ane8o F do API 650 2rojeto de tanques para pequenas pressHes internas 1) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

190


Continua


Projeto do Teto

191


Continua


Projeto do Teto

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Ane8o F do API 650. Figura F.1 2rojeto de tanques para pequenas pressHes internas) rvore de decisão 1)

_________________________________________________________________

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11 Ed Add 3

Ane8o F do API 650. Figura F.2 2rojeto de tanques para pequenas pressHes internas) Anis de compressão 1) _________________________________________________________________

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Ane8o F do API 650 2rojeto de tanques para pequenas pressHes internas) Gimite de pressão interna) Kuadro resumo) Sistema Americano de En!en$aria "S CustomarD nits% 1)

Ane8o ' do API 650 2rojeto de tanques para operação com pressão externa) tens ;)+ e ;), do A2 30-) Escopo e consideraçHes !erais1) _________________________________________________________________

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 detal$amento do c1lculo de um tanque su&metido > pressão externa e um exemplo ilustrativo de dimensionamento poderão ser encontrados no A2 30 Anexo ;( nos itens ;)< a ;)+-) A Fi!ura +<)7 apresenta um tanque de armazenamento deformado em decorrIncia de uma pressão externa exa!erada)

Figura 13. Colapso > pressão externa) @eformação no teto "para &aixo%( costado "entra% e rodo "para cima%)

Ane8o ' do API 650 2rojeto de tanques para operação com pressão externa) tem ;)++) 5eferIncias &i&lio!r1ficas 1) _________________________________________________________________

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13.0 iga"#o de aixa &esistncia Mecnica entre 23452(652(152(2 Costado e Teto Frangible &oo*!23452(652(152(2

A li!ação soldada entre o teto e a cantoneira de topo do costado( para os tanques de teto fixo cônico( curvo e em !omos( suportados ou autoportantes( s# pode ser considerada de &aixa resistIncia mec?nica "li!ação fraca%( > pressão( quando as condiçHes descritas no tem 0)+-),)3 do A2 30- forem satisfeitas:

Item 5.10.2.6 do API 650 Gi!ação de &aixa resistIncia mec?nica entre costado e teto) Exi!Incias de projeto 1) Se a li!ação soldada entre o teto e a cantoneira de topo do costado for considerada de &aixa resistIncia mec?nica( os dispositivos de al'vio de pressão e v1cuo são dimensionados atendendo >s condiçHes normais de operação "enc$imento( esvaziamento( aquecimento e resfriamento m1ximos% conforme exi!Incia da norma A2 ,---19 / S ,7<--162) Em caso contr1rio( alm das condiçHes normais de operação( tais dispositivos devem atender( tam&m( > condição de emer!Incia "exposição a fo!o% exi!ida pelo A2 ,--- / S ,7<--) _________________________________________________________________

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A Fi!ura +<)9 ilustra diversas fal$as em tanques de armazenamento em que a solda entre o teto do equipamento e sua cantoneira de topo do costado não apresentava a caracter'stica de &aixa resistIncia mec?nica)

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Figura 13.9 Solda não fraca na transição teto8costado) Colapso > pressão interna) a% 5e!ião do rodo) &% C$um&adores da &ase) c% Transição teto8costado) d% 5e!ião do rodo) e% Transição teto8costado) f% Transição teto8costado) _________________________________________________________________

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13.7 Teto Flutuante $xterno  teto flutuante externo e seus diversos acess#rios devem ser projetados conforme o A2 30- Anexo C e constru'dos de tal forma a permitir o extravasamento do produto armazenado( sem danificar qualquer componente do equipamento( no caso de um enc$imento exa!erado do tanque)  teto flutuante externo tipo simples " pan-type% não  mais permitido por norma 1) A temperatura m1xima de armazenamento do produto deve ser inferior > sua temperatura inicial de e&ulição na pressão atmosfrica do local de armazenamento7) A temperatura da superf'cie l'quida so& a c$aparia central do teto tipo pontão deve ser calculada para a condição de m1xima radiação solar na re!ião de construção do equipamento) Essa temperatura deve ser inferior > temperatura inicial de e&ulição do produto na pressão correspondente ao peso do teto 7) 2ela *orma *8,6-( todo tanque de teto flutuante externo deve utilizar o selo 2N( padronizado pela *orma *8+6,54)  espaçamento entre o costado do tanque e o costado do teto flutuante deve ser de ,-- mm com toler?ncia de U +, mm( na posição em que o teto  montado 7)

13.7.1 Declividade Declividade55 Material e Soldagem das Chapas do Teto s tetos tipo pontão devem ter uma declividade para a parte central de tal forma a permitir a drena!em eficiente das 1!uas pluviais)  lençol superior do flutuador perifrico deve apresentar uma declividade m'nima de +:3) Tal declividade m'nima tam&m  exi!ida para o lençol superior dos tetos duplos)  teto flutuante deve ser projetado para flutuar com o n'vel de produto sempre acima do seu lençol inferior) Assim( não $aver1 espaço para armazenar vapor de produto) As c$apas do teto devem ser de aço8car&ono ASTB A +-++ r << ou ASTB A ,7< r C( com espessura m'nima de (60 mm " espessura das c$apas " full-fillet weld %) Kuando necess1rias( em função de esforços previs'veis de flexão( tam&m são realizadas soldas semel$antes na parte inferior( como nas proximidades das anteparas e suportes do teto) Tais soldas podem ser intermitentes( com comprimento m'nimo de , in( espaçadas de +- in de centro a centro( com um m'nimo de trIs soldas e localizadas em todas as so&reposiçHes existentes numa faixa de +, in de dist?ncia de qualquer elemento r'!ido do teto "anel de reforço do suporte do teto( antepara do teto( vi!a de reforço do teto etc)%) A so&reposição das c$apas do teto deve ser realizada no sentido de facilitar a drena!em das 1!uas pluviais e com um transpasse m'nimo de 0 vezes sua espessura( porm não necessariamente superior a ,0 mm "+ in%) *a so&reposição de < c$apas deve ser feito o arredondamento do canto da c$apa superior)

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Projeto do Teto

200


Todas as c$apas divis#rias dos compartimentos do teto flutuante devem ser soldadas ao lon!o de todas as suas &ordas: inferior( superior e lateraisV a fim de se o&ter estanqueidade entre os diversos compartimentos) A sequIncia de solda!em utilizada deve minimizar as deformaçHes decorrentes da contração de solda!em)

13.7.2 Flutuabilidade200 s tetos flutuantes externos( de qualquer tipo( devem apresentar flutua&ilidade suficiente e permanecer flutuando so&re um l'quido de densidade -(6( ou de densidade i!ual a do produto armazenado caso a sua densidade seja inferior a -(6( com seus drenos principais inoperantes( em am&as as se!uintes condiçHes analisadas separadamente 257 271: 1 ondio :;gua de 
2 ondio :>uro no teto& Fi!ura +<)++ O teto ti?o ?onto: dois compartimentos cont'!uos e lençol central inundados( como se estivessem furados) O teto du?lo& dois compartimentos cont'!uos( mais externos( inundados( como se estivessem furados) 2ara am&os os tipos de teto( nesta se!unda condição( nen$uma so&recar!a adicional "1!ua de c$uva e car!a viva uniforme% deve ser considerada)  projetista deve indicar( utilizando mem#ria de c1lculo( quais os dois compartimentos mais cr'ticos) A *8,6- exi!e( tam&m( que o ?n!ulo de inclinação do teto não ultrapasse 0-W daquele que provocaria o emperramento do teto na !uia anti8rotacional) •

Figura 13.10 @reno de emer!Incia em teto flutuante duplo) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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Treliça

Figura 13.11 Exi!Incias de flutua&ilidade do teto) ,R condição: furo no teto) a% Teto pontão) &% Teto duplo) 2ara am&as as condiçHes citadas anteriormente( a *orma *8,6- exi!e que o n'vel m1ximo de flutuação não deva ultrapassar a altura correspondente a 7-W do volume do compartimento mais externo para am&os os tipos de teto flutuante)  teto flutuante deve ser projetado com resistIncia suficiente a evitar deformaçHes permanentes em decorrIncia de qualquer uma das condiçHes de flutua&ilidade descritas anteriormente) sto  particularmente importante para o lençol central do teto tipo pontão112)  projetista deve tam&m demonstrar que o teto flutuante pode suportar a inclinação decorrente do ala!amento exi!ido pela se!unda condição de flutua&ilidade( continuando o mesmo a deslizar livremente por dentro do costado) @eve ser realizado um teste de flutua&ilidade do teto "Fi!ura +<)+,%( conforme exi!Incias do A2 30- Anexo C( *8,6- 7 e *8,6+25( simulando8se as duas condiçHes de flutua&ilidade exi!idas)  teste de flutua&ilidade  realizado na ocasião do teste $idrost1tico( dando8se o devido desconto pelo fato do teste ser efetuado com 1!ua e não com um produto de densidade exi!ida por norma "-(6 ou menor%)  projeto do teto flutuante deve indicar os n'veis de flutuação do teto para as condiçHes de operação( teste $idrost1tico e teste de flutua&ilidade)

a b Figura 13.12 Teste de flutua&ilidade) a% Teto pontão convencional) &% Teto 4uoDroof) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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5eproduziremos( a se!uir( o item ++)0 da *orma *8,6- 7 contendo os requisitos de flutua&ilidade exi!idos no projeto de tetos flutuantes externos)

Item 11.5 da -@270 5equisitos de flutua&ilidade para tetos flutuantes externos 7) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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13.7.3 Suportes do do Teto s tetos flutuantes externos devem ter duas posiçHes de repouso: operação e manutençãoV conse!uidas por pernas de sustentação ajust1veis pela parte superior do teto) A posição de manutenção deve !arantir uma altura livre m'nima de , m em qualquer re!ião do fundo 7) A posição de operação deve ser a mais &aixa poss'vel( compat'vel com os acess#rios do teto( do costado e do fundo( para a operação do tanque com o m1ximo de aproveitamento) 2ara mel$or distri&uir a car!a do teto so&re o fundo( cada perna de sustentação deve apoiar8se so&re uma c$apa de reforço de( no m'nimo( 9(0 mm de espessura e <0- mm de di?metro( soldada ao fundo do tanque em toda sua volta 7) A *orma *8,6- exi!e( para evitar a entrada de produto( que as pernas de sustentação sejam fec$adas na extremidade inferior) Tal procedimento contraria as indicaçHes de outras normas 1 2 17) A Fi!ura +<)+< ilustra o modelo anti!o de suporte de teto flutuante( &em como o reforço na re!ião do tu&o8!uia "camisa% da perna de sustentação para !arantir a resistIncia > fadi!a deste componente)  novo modelo de suporte de teto flutuante  apresentado( conforme a *orma *8,6- 7( nas Fi!uras +<)+ e +<)+0) *este novo modelo(  o comprimento da camisa que determina a posição de operação do teto) As pernas de sustentação e camisas são dimensionadas > flam&a!em( semel$antemente >s colunas de sustentação de um teto fixo suportado( supondo o teto apoiado no fundo "posição de manutenção e operação( respectivamente%( suportando seu peso pr#prio e uma so&recar!a de 97+ */m , "+-- .!f/m,% distri&u'da so&re todo o teto7) Como re!ra !eral( os suportes dos tetos duplos são de di?metros maiores e em menor nJmero do que os suportes para os tetos pontão) Evidentemente( os suportes devem ser em nJmero suficiente para evitar deformaçHes nas c$apas do teto) As camisas das pernas de sustentação( externamente ao teto( devem ter um comprimento suficiente de modo que o furo de ajustamento das pernas esteja sempre acima do n'vel m1ximo de produto na periferia do teto) A altura m1xima correspondente > precipitação pluviomtrica de ,0- mm so&re a 1rea do tanque tam&m deve ser considerada)  prolon!amento das camisas das pernas de sustentação( a&aixo da superf'cie inferior do teto( deve ser o necess1rio para manter a condição de operação e a estanqueidade > passa!em de !ases que porventura se acumulem so& as deformaçHes do teto( nas condiçHes normais de operação 7) Como ilustração( a Fi!ura +<)+3 apresenta al!uns exemplos t'picos de danos o&servados nos suportes de um teto flutuante)

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Projeto do Teto

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Figura 13.13 Suporte para teto flutuante) 5eforços do teto) Bodelo anti!o) a% Teto duplo ou flutuador do teto pontão) &% Gençol central do teto pontão 7) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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Figura 13.14 Suporte para teto flutuante) 5eforços do teto) Bodelo novo) Fi!ura 4)3 da *8,6-) Teto duplo ou flutuador do teto pontão 7) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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Figura 13.15 Suporte para teto flutuante) 5eforços do teto) Bodelo novo) Fi!ura 4)6 da *8,6-) Gençol central de teto tipo pontão7)

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Projeto do Teto

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Figura 13.16 @anos nos suportes do teto flutuante) Exemplos t'picos) a% Corrosão na re!ião de fixação) &% @es!aste na c$apa de reforço do fundo) c% Flam&a!em da perna de sustentação) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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13.4 13.4 Teto Fixo com Flutuante 8nterno2-7 A *orma *8,6-7 exi!e que os tetos flutuantes internos sejam constru'dos atendendo o Anexo  da *orma A2 30-) Kuando fa&ricados em aço8car&ono devem ser do tipo pontão( utilizar o selo 2N padronizado pela *orma *8+6, 54 e possuir respiro autom1tico "que&ra8v1cuo%) A *orma A2 30- permite a utilização de diferentes tipos de teto conforme listados no seu tem ),( reproduzido a se!uir)

Item H.2 do API 650 Ane8o H Tanque de teto fixo com flutuante interno) Tipos de teto flutuante interno 1) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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13.4 Declividade de5 13.4.1 Declivida de5 Material e Soldagem das Chapas do Teto 2ela *orma *8,6-( o teto flutuante interno não tem requisito de declividade) Kuanto ao material( dimensHes de c$apas e solda!em do teto( utilizar as mesmas o&servaçHes citadas no projeto dos tetos flutuantes externos 7) A *orma A2 30- permite a utilização de outros materiais para o teto flutuante interno( alm do aço8car&ono( tais como alum'nio e aço inoxid1vel( conforme tem )<( reproduzido a se!uir "Fi!ura +<)+6%)

Item H.3 do API 650 Ane8o H Tanque de teto fixo com flutuante interno) Bateriais para o teto flutuante interno 1)

Figura 13.17 Tanque de teto fixo com flutuante interno em alum'nio) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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13.4 13.4.2 Flutuabilidade 2ela *orma *8,6-( os tanques de teto flutuante interno devem atender aos requisitos de flutua&ilidade do Anexo  do A2 30-) Kuando o teto flutuante interno for constru'do em aço8car&ono( os se!uintes requisitos de flutua&ilidade tam&m deverão ser atendidos: 8 , compartimentos cont'!uos mais cr'ticos e lençol central inundados( como se estivessem furados( flutuando em produto de densidade a menor entre -(6 ou a do pr#prio produto na temperatura m1xima de armazenamento) 8 s compartimentos mais cr'ticos devem ser demonstrados por mem#ria de c1lculo) 8  ?n!ulo de inclinação do teto não deve ultrapassar a 0-W daquele que provocaria o emperramento do teto na !uia anti8rotacional) 2ara verificação do projeto do teto deve ser executado o teste de flutua&ilidade( simulando as condiçHes exi!idas no projeto( conforme a *orma *8 ,6+( comprovando que o teto  capaz de se movimentar livremente dentro do tanque e sem sofrer deformação permanente) *o desen$o de conjunto !eral do tanque( devem ser indicados os se!uintes n'veis de flutua&ilidade: 8 operação normal "densidade do produto%V 8 teste $idrost1tico "densidadeL+%V 8 teste de flutua&ilidade "densidade: menor entre -(6 ou do produto%) A *orma A2 30- Anexo ( tem )),)+( reproduzido a se!uir( apresenta as exi!Incias so&re a flutua&ilidade do teto flutuante interno)

Item H.4.2.1 do API 650 Ane8o H Tanque de teto fixo com flutuante interno) 5equisitos de flutua&ilidade para o teto flutuante interno 1)

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Projeto do Teto

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13.4 13.4.3 Suportes do Teto tilizar as mesmas o&servaçHes citadas no projeto dos tetos flutuantes externos com exceção da consideração da precipitação pluviomtrica so&re o teto 7) A *orma A2 30- Anexo ( tem )),),( reproduzido a se!uir( apresenta as exi!Incias so&re as car!as que deverão ser consideradas no projeto dos suportes do teto flutuante interno: pernas ou ca&os "Fi!ura +<)+7%)

Item H.4.2.1 do API 650 Ane8o H Tanque de teto fixo com flutuante interno) 5equisitos de car!a so&re os suportes do teto flutuante interno 1)

Figura 13.1 Tanque de teto fixo com flutuante interno) Suporte do teto flutuante interno tipo ca&o "cable support %) _________________________________________________________________

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13.4 13.4.' Dispositivos de %entila"#o e $xtravasores Figura 13.14! @evem ser previstos dispositivos de ventilação no teto fixo)  uso de extravasores "ladrHes%( no costado do tanque( s#  permitido quando especificado no projeto &1sico do equipamento e dever1 atender aos se!uintes requisitos: 8 o produto deve extravasar sem mol$ar o costadoV 8 a movimentação do teto flutuante interno não pode danificar o sistema de sela!em na re!ião do extravasor)  projeto dos dispositivos de ventilação e dos extravasores deve ser realizado conforme exi!Incias do A2 30- Anexo  "tens )0),), e )0)<)<%)

Figura 13.19 Tanque de teto fixo com flutuante interno) ;entiladores no teto) Extravasores no costado) _________________________________________________________________

Projeto do Teto

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Capitulo 13 - Projeto Do Teto

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