Nome Técnico: ELABORAÇÃO DO PROJETO DE TANQUES GRANDES DE ARMAZENAMENTO SOLDADOS E DE BAIXA PRESSÃO – NORMA API 620
Referência: 167416
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O Projeto Tanques API 620 é uma norma desenvolvida pela American Petroleum Institute (API). Ela define, portanto, os requisitos e práticas recomendadas para o design, construção, inspeção e manutenção de tanques de armazenamento de líquidos. As principais indústrias que a utilizam são as de petróleo, gás e produtos químicos.
A norma API 620 abrange os tanques verticais, cilíndricos, de topo fixo ou flutuante, projetados para operar a pressões baixas. Essa especificação fornece, de maneira detalhada, diretrizes sobre:
Material: A norma orienta a escolha adequada de materiais para garantir, assim, a resistência e integridade estrutural dos tanques.
Projeto: Estabelece requisitos de projeto, incluindo cálculos de espessura de parede, fundo e topo do tanque, considerando os diferentes fatores envolvidos.
Soldagem: Define normas para os processos de soldagem, com ênfase, portanto, na segurança e durabilidade das juntas soldadas.
Inspeção e Testes: Estabelece, igualmente, procedimentos para verificar, de forma detalhada, a qualidade e segurança dos tanques após a construção.
Normas de operação e manutenção: Define práticas que, dessa maneira, garantem a operação segura e eficaz ao longo da vida útil do tanque.
Quais são os principais fatores de segurança e eficiência considerados no Projeto Tanques API 620?
O Projeto e Construção de Tanques de Armazenamento Soldados – API 620 visa garantir que os profissionais projetem, construam e mantenham os tanques usados no armazenamento de líquidos, especialmente nas indústrias de petróleo, gás, produtos químicos e outros líquidos industriais, de maneira segura, eficiente e conforme os padrões internacionais. Especificamente, a norma API 620 busca garantir:
Segurança: A norma garante que os projetistas e construtores planejem e construam os tanques para resistir a pressões e condições de operação específicas, evitando falhas catastróficas como vazamentos, explosões ou rupturas.
Desempenho e Durabilidade: A norma assegura que os tanques possam armazenar líquidos de forma eficaz, sem comprometer a qualidade do produto armazenado, e com resistência ao desgaste, corrosão e outros fatores que possam afetar sua integridade.
Conformidade Regulatória: Estabelece critérios para que os tanques atendam a normas de segurança e ambientais, controlando vazamentos e emissões, além de realizar inspeções regulares.
Eficiência Operacional: A API 620 ajuda a otimizar o processo de construção e operação dos tanques, orientando sobre materiais, técnicas de soldagem, manutenção e testes para aumentar a eficiência operacional e reduzir custos com reparos e paradas não planejadas.
Em resumo, a API 620 garante que os projetistas construam os tanques de armazenamento de forma robusta, segura e eficiente, atendendo, assim, aos requisitos de capacidade, resistência e conformidade com as normas industriais e ambientais.
Qual o objetivo do Projeto Tanques API 620?
O Projeto e Construção de Tanques de Armazenamento Soldados garante que os responsáveis pelo projeto, construção e manutenção dos tanques os desenvolvam de maneira segura, eficiente e conforme os padrões internacionais para armazenar líquidos em indústrias como petróleo, gás, produtos químicos e outras. Os principais objetivos são:
Segurança: O projeto garante que os tanques resistam a pressões e condições de operação específicas, prevenindo falhas catastróficas como vazamentos, explosões ou rupturas.
Desempenho e Durabilidade: O projeto assegura que os tanques armazenem líquidos de forma eficaz, sem comprometer a qualidade do produto armazenado.
Conformidade Regulatória: O objetivo é garantir que os tanques atendam a normas de segurança e ambientais, controlando vazamentos e emissões, além de realizar inspeções regulares.
Eficiência Operacional: A norma visa otimizar a construção e operação dos tanques, com orientações sobre materiais, soldagem, manutenção e testes.
Esses objetivos buscam garantir, portanto, a integridade, a confiabilidade e a operação segura dos tanques ao longo de sua vida útil.
Em quais indústrias o Projeto e Construção de Tanques de Armazenamento Soldados é aplicado?
O Projeto e Construção de Tanques de Armazenamento Soldados aplica-se, principalmente, na construção de tanques de armazenamento de líquidos que operam sob baixas pressões, como é o caso de:
Indústrias de Petróleo e Gás: Para armazenar óleos, combustíveis e outros líquidos derivados do petróleo.
Indústrias Químicas e Petroquímicas: Para o armazenamento de líquidos químicos, produtos petrolíferos e outros fluidos industriais.
Armazenamento de Produtos Líquidos em Geral: A norma pode ser aplicada em qualquer situação onde se armazenem líquidos em tanques grandes, com necessidades específicas de resistência à pressão e segurança.
A norma foca, portanto, especialmente em tanques de grande capacidade, como os tanques verticais de topo fixo ou flutuante, que projetam tanques para líquidos.
Quais são os Tipos de Tanques Previstos na API 620 para Armazenamento de Líquidos a Baixas Pressões?
Tanques Verticais de Topo Fixo (Fixed Roof Tanks): São os tanques mais comuns. Eles têm, portanto, um topo fixo que não se move e projetam-se para armazenar líquidos não voláteis ou produtos com pressões baixas, típicos em indústrias como petróleo, gás e petroquímicas. A pressão interna desses tanques não excede os 2,5 psi (0,17 bar), o que os torna, assim, ideais para líquidos que não geram pressões significativas.
Tanques Verticais de Topo Flutuante (Floating Roof Tanks): Esses tanques possuem um topo flutuante que se ajusta ao nível do líquido armazenado. Usam-se, portanto, principalmente para líquidos voláteis, como combustíveis, pois o topo flutuante reduz a área de superfície exposta aos vapores, minimizando a evaporação e as emissões de gases.
Tanques de Armazenamento de Grande Capacidade: A API 620 foca, de maneira especial, em tanques de grande capacidade, que armazenam grandes volumes de líquidos. Projetam-se esses tanques para suportar pressões e cargas específicas do líquido armazenado, considerando fatores como altura, espessura do material e condições de temperatura e pressão.
Esses tipos de tanques atendem a diferentes requisitos operacionais, de segurança e ambientais, dependendo da natureza do produto armazenado e das necessidades da indústria. A norma API 620 orienta, assim, a construção de todos esses tanques de maneira segura, eficiente e conforme os padrões internacionais.
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Projeto Tanques API 620:
Objetivo
Desenvolver o projeto técnico de tanques de armazenamento soldados, utilizados para armazenar líquidos ou gases em condições de baixa pressão, conforme os requisitos estabelecidos pela norma API 620.
Referências Normativas
O projeto será elaborado com base nas seguintes normas e referências:
API 620: Design and Construction of Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks;
Normas locais e internacionais aplicáveis (por exemplo, ABNT NBR 7821, quando pertinente);
Regulamentações nacionais de segurança e ambientais;
Especificações do cliente e padrões internos.
Escopo de Trabalho
Levantamento de Dados e Requisitos
Obter informações sobre o produto armazenado (densidade, pressão de vapor, temperatura operacional);
Determinar a capacidade de armazenamento (volume nominal e útil);
Estabelecer parâmetros operacionais:
Pressão interna projetada (até 2,5 psig, conforme API 620);
Temperaturas de operação e projeto.
Identificar as condições ambientais (vento, sísmicas, neve, etc.)
Levantar requisitos específicos do local de instalação (fundação, acessos, espaço disponível).
Projeto Conceitual
Definir geometria do tanque (vertical cilíndrico, tipo teto: fixo ou flutuante);
Escolher materiais de construção adequados, considerando resistência à corrosão e compatibilidade com o produto;
Avaliar sistemas auxiliares, como drenagem, escadas, plataformas, e dispositivos de alívio de pressão.
Projeto Detalhado
Dimensionamento estrutural do tanque (conchas, teto e fundo), com base nos requisitos da API 620:
Verificação de tensões em condições operacionais e de teste hidrostáticoAnálise de estabilidade contra eventos externos (vento, abalos sísmicos).
Especificação de soldas e métodos de fabricação;
Definição de sistemas de proteção:
Revestimentos anticorrosivos internos e externos;
Sistemas de proteção contra sobrepressão e vácuo;
Instrumentação para monitoramento e controle operacional.
Emissão dos desenhos técnicos:
Plantas, cortes e detalhes construtivos;
Especificações dos materiais e acessórios.
Avaliação de Segurança e Conformidade
Realização de análises de riscos (ex.: análise de falhas em condições extremas);
Atendimento aos requisitos de segurança ocupacional e ambiental.
Produtos do Projeto
Memorial de Cálculo: Documentação completa dos cálculos estruturais e operacionais;
Especificações Técnicas: Relatório com as características de materiais, soldas e acabamentos;
Desenhos e Modelos: Plantas, cortes, vistas e modelos detalhados em CAD;
Plano de Fabricação e Testes: Incluindo inspeção de soldas, ensaios não destrutivos e teste hidrostático.
Exclusões
Execução da obra civil e instalação do tanque;
Licenciamento ambiental e obtenção de permissões legais (suporte pode ser oferecido mediante solicitação).
Prazo de Execução
O cronograma detalhado será apresentado após a aprovação deste escopo e o levantamento inicial das informações.
Considerações Finais
O projeto será realizado por equipe qualificada, garantindo conformidade com a norma API 620 e demais requisitos aplicáveis, proporcionando eficiência e segurança no armazenamento.
TESTES E ENSAIOS QUANDO PERTINENTES E CONTRATADOS:
Testes, ensaios e avaliações quantitativas são pertinentes para garantir a qualidade, segurança e conformidade do tanque de armazenamento com os requisitos estabelecidos pela norma API 620, além de atender às regulamentações locais e especificações do cliente. Abaixo estão especificados os testes e ensaios mais comuns para este tipo de projeto:
Testes e Ensaios Não Destrutivos (NDT):
Esses ensaios avaliam a integridade das soldas e do material do tanque sem comprometer sua funcionalidade. Os métodos incluem:
Radiografia Industrial (RT): Verificação de descontinuidades internas nas soldas, como porosidades ou trincas.
Ultrassom (UT): Avaliação de espessura e detecção de falhas internas nas chapas e soldas.
Partículas Magnéticas (MT): Inspeção de superfícies soldadas para detectar trincas superficiais em materiais ferromagnéticos.
Líquidos Penetrantes (PT): Inspeção de superfícies soldadas ou áreas críticas para identificar trincas superficiais em materiais metálicos não ferromagnéticos.
Ensaios Mecânicos e de Materiais:
Avaliam as propriedades mecânicas do material utilizado na fabricação do tanque.
Ensaio de Tração: Confirma a resistência do material às forças aplicadas durante a operação.
Ensaio de Dobramento: Verifica a ductilidade do material e a qualidade das soldas.
Análise Química: Determina a composição química do material para verificar a conformidade com os requisitos de resistência à corrosão e compatibilidade com o produto armazenado.
Ensaios Hidrostáticos:
Teste obrigatório para verificar a resistência e estanqueidade do tanque.
O tanque é preenchido com água até o nível máximo de operação e submetido a uma pressão superior à de trabalho para avaliar deformações e vazamentos.
Avaliações Quantitativas e Dimensionais:
Medição de Espessura: Realizada em chapas e soldas para verificar a conformidade com os requisitos da API 620.
Controle Dimensional: Garantia de que as dimensões do tanque (diâmetro, altura, espessura, etc.) atendem ao projeto técnico.
Ensaios de Revestimentos e Proteções:
Adesão de Revestimentos: Avaliação da aderência do revestimento anticorrosivo aplicado no tanque.
Espessura de Revestimento: Medição do revestimento interno e externo para garantir a proteção contra corrosão.
Testes de Holiday: Detecta falhas em revestimentos protetores por meio de corrente elétrica.
Ensaios de Instrumentação e Sistemas Auxiliares:
Calibração de Instrumentos: Teste e ajuste de dispositivos de medição, como manômetros e termômetros.
Verificação de Dispositivos de Segurança: Avaliação de válvulas de alívio de pressão e sistemas contra vácuo para garantir funcionamento adequado.
Análise de Riscos e Simulações Computacionais:
Análise Estrutural: Uso de métodos computacionais (ex.: FEA – Análise por Elementos Finitos) para avaliar tensões e deformações em cenários críticos.
Avaliação Sísmica: Simulações para confirmar a resistência do tanque em regiões sujeitas a terremotos.
Modelagem de Fluxo: Avaliação da distribuição de pressões internas e comportamento do fluido armazenado.
Esses ensaios e testes não apenas verificam a conformidade do tanque com a norma API 620, mas também garantem a segurança e eficiência operacional ao longo de sua vida útil.
Verificações quando for pertinentes:
Manual de Instrução de Operação da Máquina ou Equipamento;
Plano de Inspeção e Manutenção da Máquina ou Equipamento seguindo a NR 12;
Relatório Técnico com ART da Máquina ou Equipamento conforme NR 12;
Teste de Carga (com ART) conforme NR 12;
END (Ensaios Não Destrutivos) conforme NR 12;
APR (Análise Preliminar de Risco);
Disposições Finais:
Registro fotográfico;
Registro das Evidências;
Conclusão do PLH;
Proposta de melhorias corretivas;
Emissão da ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) – exceto Laudo Pericial.
Projeto Tanques API 620
Projeto Tanques API 620
Referências Normativas quando for o caso aos dispositivos aplicáveis e suas atualizações:
API 620 – Projeto e construção de tanques grandes de armazenamento soldados e de baixa pressão;
API 650 – Tanques Soldados para Armazém de Óleo;
API 653 – Inspeção, Reparo, Alteração e Reconstrução de Tanques;
NBR 7821 – Tanques soldados para armazenamento de petróleo e derivados;
Petrobras N-270 – Projeto de Tanque de Armazenamento Atmosférico;
Petrobras N-271 – Montagem de Tanque de Armazenamento;
ABNT NBR 16746 – Segurança de máquinas – Manual de Instruções – Princípios gerais de elaboração;
ABNT NBR ISO 14121-2 – Segurança de máquinas – Apreciação de riscos;
Protocolo – Guidelines American Heart Association;
ISO 10015 – Gestão da qualidade – Diretrizes para treinamento;
ISO 45001 – Sistemas de gestão de saúde e segurança ocupacional – Requisitos com orientação para uso;
Nota: Este Serviço atende exclusivamente as exigências da Secretaria Especial de Previdência e Trabalho (SEPRT); quando se tratar de atendimento a outros Órgãos, informe no ato da solicitação.
Projeto Tanques API 620
Projeto Tanques API 620
Validade das Inspeções: ANUAL exceto se ocorrer quaisquer das seguintes situações:
a) mudança nos procedimentos, finalidades, condições ou operações de trabalho;
b) evento que indique a necessidade de nova Inspeção;
c) mudança de empresa;
d) troca de máquina ou equipamento.
Será emitido Documento Técnico por Profissionais Legalmente Habilitados Perito e Engenheiro de Segurança do Trabalho com ART;
Os Equipamentos utilizados possuem Atestado de Aferição vigente e demais equipamentos são analógicos.
Projeto Tanques API 620
Projeto Tanques API 620
Cabe a Contratante fornecer quando for o caso:
Fornecer os meios, Projetos arquitetônicos em AutoCad ou PDF;
Projeto Arquitetônico da Empresa que efetuará ou efetuou a instalação e contato com os mesmos.
Lista de todos os equipamentos elétricos e eletrônicos contidos nas áreas com marca, potência modelo, tipo e temperatura;
Se tiver inflamáveis e/ou combustíveis armazenados com mais 200 litros no total torna-se obrigatório fazer o Prontuário da NR-20.
Demais documentos e procedimentos necessários previstos antes ou depois da Inspeção técnica.
NÃO estão inclusos no Escopo do Serviço:
1. Elaboração de Projeto de Arquitetônico;*
2. Elaboração de Projeto de Instalação;*
3. Elaboração do Memorial de Cálculo*
4. Elaboração de Memorial de Cálculo de Suporte;*
5. Elaboração de Manual de Instrução Técnica Operacional e de Manutenção;*
* (Consultar valor).
Projeto Tanques API 620
Saiba Mais: Projeto Tanques API 620
Tabela API 620
4-1 Requisitos mínimos para especificações de placa a serem usadas para temperaturas de metal de projeto
4-2 Conteúdo de liga máximo permitido
4-3 Requisitos mínimos de entalhe Charpy em V para amostras de placa
5-1 Valores de tensão máxima permitida para tensão simples
5-2 Eficiências máximas permitidas para juntas soldadas a arco
5-3 Valores máximos de tensão permitidos para membros estruturais
5-4 Solda de filete de parede lateral a fundo para tanques cilíndricos de fundo plano
5-5 Fatores para determinar os valores de R1 e R2 para telhados e fundos elipsoidais
5-6 Raio do tanque versus espessura nominal da placa
5-7 Tensões de tensão admissíveis para condições de pressão de elevação
5-8 Tamanho mínimo da solda em ângulo
5-9 Fatores para determinar os valores de k para contraventamento do anel de compressão
5-10 Dimensões das conexões de revestimento do tipo embutido (polegadas)
6-1 Faixa de diâmetro versus tolerância de raio
6-2 Temperaturas mínimas de pré-aquecimento
6-3 Espessura máxima de reforço nas soldas
6-4 Temperaturas de alívio de tensões e tempos de espera
7-1 Espessura máxima de reforço em soldas para juntas examinadas por radiografia
Valores F-1 Computados de (t – c) R, sc, st e N para as Espessuras Assumidas: Exemplo 1
Valores calculados F-2 de (t – c) R, sc, st e N para as espessuras assumidas: Exemplo 2
F-3 Área da seção transversal de ângulos padrão: Exemplo 1
Fatores de redução de força L-1Q para métodos ASD, tanques do Anexo Q
Fatores de redução de força L-1R para métodos ASD, tanques do anexo R
Ajuste da taxa de amortecimento impulsivo L-2
Q-1 Padrões ASTM para materiais de temperatura do produto
Valores de impacto Charpy V-notch Q-2
Q-3 Valores Máximos de Stress Permitidos
Espessura mínima Q-4 para a placa inferior anular: tanques de aço
Espessura mínima Q-4B para a placa inferior anular: tanques de alumínio
Espessura nominal Q-5 de placas laterais cilíndricas para recipientes de líquidos primários e secundários
Tolerâncias de raio Q-6 para reservatórios de líquidos primários e secundários
Padrões R-1 para materiais de temperatura do produto
R-2 Requisitos mínimos de impacto Charpy V-notch para placa de material de temperatura do produto
Amostras (transversais) e amostras de solda, incluindo a zona afetada pelo calor
R-3 Especificações do material de temperatura atmosférica
R-4 Temperatura mínima permitida do metal de projeto para material de temperatura atmosférica
Placas usadas sem teste de impacto
R-5 Requisitos mínimos de impacto Charpy V-notch para placa de material de temperatura atmosférica
Espécimes (transversal)
R-6 Requisitos de espessura para a placa inferior anular (pol.)
S-1a Materiais ASTM para componentes de aço inoxidável (unidades SI)
S-1b Materiais ASTM para componentes de aço inoxidável (unidades usuais nos EUA)
S-2 Valores de tensão máxima permitida para tensão simples
S-3 Tensões admissíveis para flanges de anel de placa.
Valores de força de rendimento S-4
Módulo de elasticidade S-5 na temperatura de projeto
Critérios de aceitação de falha U-1 para indicações de UT (pode ser usado para todos os materiais e 201LN)
Critérios alternativos de aceitação de falha U-2 para indicações de UT
Valores de impacto de entalhe em V de U-3 Charpy necessários para usar a tabela U-2 para aço de níquel a 9%
Materiais X-1 ASTM para componentes de aço inoxidável duplex
Tensão admissível X-2a para projéteis de tanque (SI)
Tensões admissíveis X-2b para projéteis de tanque (USC)
Valores de resistência ao escoamento X-3a (SI)
Valores de resistência ao escoamento X-3b (USC)
Módulo de elasticidade X-4a na temperatura máxima de operação (SI)
Módulo de elasticidade X-4b na temperatura máxima de operação (USC)
X-5a Temperatura mínima e máxima de formação de calor e temperatura mínima de imersão (SI)
X-5b temperaturas mínimas e máximas de formação de calor e temperatura mínima de imersão (USC).
F: API 620.
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Projeto Tanques API 620: Consulte-nos.
