En las industrias del petróleo, gas, petroquímica, química e incluso alimentaria, los tanques de almacenamiento desempeñan un papel crucial en el almacenamiento de fluidos líquidos y gaseosos . La elección de las normas de diseño de tanques adecuadas repercute directamente en la seguridad, la durabilidad, el rendimiento y el coste de un proyecto. Una de las normas importantes en este campo es la API 620 , desarrollada por el Instituto Americano del Petróleo (API), que trata principalmente el diseño y la construcción de tanques de almacenamiento soldados para líquidos a baja presión.
¿Qué es una API?
El Instituto Americano del Petróleo (API) es una organización profesional con sede en Estados Unidos que desarrolla normas, reglamentos y directrices para equipos, procesos y servicios relacionados con las industrias del petróleo, el gas y la petroquímica. Las normas del API gozan de amplio reconocimiento mundial y se utilizan en proyectos internacionales.
¿Qué es el estándar API 620?
API 620 , abreviatura de
«Diseño y construcción de grandes tanques de almacenamiento soldados de baja presión»,
se utiliza para diseñar y construir grandes tanques de almacenamiento soldados con una presión interna relativamente baja (hasta 15 psi o aproximadamente 1 bar de presión relativa), que se utilizan normalmente para almacenar gases fríos, calientes o licuados.
Esta norma contiene los siguientes principios rectores:
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Selección de materiales
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Diseño estructural de tanques de almacenamiento (cuerpo del tanque, tapa del tanque, fondo del tanque)
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Métodos de soldadura y conexión
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Pruebas e inspecciones necesarias
Esto es.
Alcance de la norma API 620
Esta norma se aplica a los depósitos de almacenamiento con las siguientes características:
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Baja presión de funcionamiento: hasta 15 psi (1 bar de presión manométrica)
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Diámetro grande: se utiliza normalmente para depósitos de almacenamiento con un diámetro superior a 10 metros .
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Soldadura completa: Todos los componentes del tanque deben estar soldados (no se permiten pernos ni remaches).
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Amplio rango de temperatura de funcionamiento: Diseñado con materiales especiales (como níquel o acero inoxidable), puede funcionar a temperaturas tan bajas como -325 °F (-198 °C).
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Entorno de almacenamiento: Adecuado para líquidos como petróleo crudo, productos derivados del petróleo, productos químicos, gas natural licuado y gas licuado de petróleo.
Diferencia entre API 620 y API 650
Una de las preguntas más frecuentes en el sector es la diferencia entre API 620 y API 650. La siguiente tabla resume estas diferencias:
| característica | API 620 | API 650 |
|---|---|---|
| Presión de diseño | Hasta 15 psi | Hasta 2,5 psi |
| Temperatura de funcionamiento | También se incluyen temperaturas extremadamente bajas. | Temperatura ambiente típica |
| Tipo de diseño | Diseño basado en la tensión admisible | El diseño es más sencillo, pero la precisión es menor. |
| tipo tanque | tanque de almacenamiento soldado de baja presión | almacenamiento atmosférico soldado |
| solicitud | Gas natural licuado (GNL), gas licuado de petróleo (GLP), gas licuado de petróleo y productos químicos especializados | Petróleo crudo, agua y sustancias de baja peligrosidad |
Componentes clave del estándar API 620
La norma API 620 consta de varios capítulos, cada uno de los cuales abarca detalles importantes de diseño y construcción:
1. Selección de materiales
La norma API 620 proporciona una lista completa de materiales permitidos, incluyendo acero al carbono, acero aleado y acero inoxidable. La selección del material se basa en la temperatura de operación, la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión.
2. Diseño estructural
El diseño se basa en un análisis de la tensión interna, la presión, la presión del viento, los sismos, las cargas de nieve y el propio peso del tanque. Los ingenieros de diseño deben utilizar las fórmulas y tablas especificadas en las normas para calcular el espesor del cuerpo, la tapa y el fondo del tanque.
3. Método de soldadura
La norma API 620 hace especial hincapié en la calidad y el tipo de soldaduras . Los métodos de soldadura deben seguir los flujos de proceso aprobados (WPS/PQR) y ser realizados por soldadores cualificados.
4. Pruebas e inspección
Una vez construido el tanque de almacenamiento, se debe realizar una prueba hidrostática o neumática. Además, se requieren ensayos no destructivos (END), como radiografías , líquidos penetrantes (PT) y ultrasonidos (UT).
5. Control de calidad y documentación
Desde el corte de la chapa metálica hasta las pruebas finales, todo el proceso de fabricación debe estar documentado. La documentación incluye planos, documentos de aprobación de materiales, certificados de soldadura y resultados de las pruebas.
Beneficios de usar la API 620
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Alta seguridad: Diseñado con precisión para soportar diferentes cargas y condiciones especiales (como terremotos y viento).
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Aplicabilidad a bajas temperaturas: Adecuado para gas natural licuado y otros gases licuados.
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Cubren una variedad de materiales: aleaciones especiales que pueden utilizarse en ambientes corrosivos.
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Reconocido internacionalmente: Ampliamente utilizado en proyectos mundiales de petróleo y gas.
Requisitos de diseño específicos para gas natural licuado (GNL)
Una de las principales aplicaciones de la norma API 620 es el diseño de tanques de almacenamiento de gas natural licuado (GNL). Este fluido debe almacenarse a temperaturas extremadamente bajas (aproximadamente -162 °C). Por lo tanto, los tanques deben construirse con materiales como acero con contenido de níquel (9 % Ni) para evitar la fragilización criogénica. Además, se requieren sistemas de aislamiento sofisticados, fondos de doble pared y dispositivos de control de presión.
Puntos clave para la implementación y la supervisión
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Obtenga la aprobación de organizaciones de prestigio: En muchos países, el diseño y la construcción de tanques de almacenamiento deben ser aprobados por organismos de normalización u organismos de seguridad como OSHA y NFPA.
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Colabore con un equipo de inspección independiente: Se recomienda utilizar una agencia de inspección externa para verificar los procesos de fabricación y prueba.
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Mantenimiento continuo: Después de su funcionamiento, el tanque de almacenamiento debe inspeccionarse regularmente y deben realizarse pruebas de fugas y controles de corrosión.
en conclusión
Como una de las guías más completas y precisas para el diseño y la construcción de grandes tanques de almacenamiento de baja presión, la norma API 620 desempeña un papel fundamental en la mejora de la seguridad, la eficiencia y la vida útil de dichos equipos. El cumplimiento de esta norma no solo satisface los requisitos técnicos de un proyecto , sino que también reduce significativamente los riesgos operativos y ambientales.
Al seleccionar la norma API 620 u otras (como la API 650), se debe considerar cuidadosamente el tipo de fluido, la presión de operación, las condiciones ambientales, el presupuesto y los requisitos operativos. Colaborar con ingenieros experimentados, utilizar materiales aprobados y monitorear continuamente la calidad de la construcción son claves para la implementación exitosa de esta norma.