NBR 7821 NB 89 - Tanques Soldados Para to de Petroleo e Derivados

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Copyright1983,ABNTAssociaoBrasileiradeNormasTcnicasPrinted in Brazil/Impresso no BrasilTodososdireitosreservadosSede:Rio de JaneiroAv. Treze de Maio, 13 - 28 andarCEP 20003-900 - Caixa Postal 1680Rio de Janeiro - RJTel.: PABX (021) 210-3122Telex: (021) 34333 ABNT - BREndereoTelegrfico:NORMATCNICAABNT-AssociaoBrasileira deNormas TcnicasPalavras-chave:Tanque.Petrleo.Armazenamento 118 pginasTanques soldados paraarmazenamento de petrleo ederivadosNBR 7821 ABR 1983SUMRIO1 Objetivo2Referncias3Terminologia4 Tipos de tanques5 Material6 Projeto7 Fabricao8 Fundaes9 Montagem10 Mtodo radiogrfico de inspeo das juntas do costado11 Mtododeseccionamentoparainspeodejuntashorizontais do costado12 Qualificaodosprocedimentosdesoldagem,desoldadoreseoperadores13 Marcao14DivisoderesponsabilidadesAnexo A - Normas de refernciaAnexo B - Dados tpicos de projetoAnexo C - FundaesAnexo D - Tetos flutuantesAnexo E - Alternativa de projeto para costadosAnexo F - ProjetodetanquesparapequenaspressesinternasAnexo G - Projetodecostadosdetanquesadmitindo-setenseselevadasAnexo H - Tetos flutuantes cobertosAnexo I - Tanques de armazenamento montados na f-bricaAnexo J - AlternativaparaclculodaespessuradocostadoAnexo K - Folha de dados1 Objetivo1)1.1EstaNormatemporobjetivoestabelecerasexign-ciasmnimasquedevemserseguidasparamateriais,projeto,fabricao,montagemetestesdetanquesdeao-carbono,soldados,cilndricos,verticais,noenter-rados, com teto fixo ou flutuante, destinados ao armaze-namento de petrleo e seus derivados lquidos.1.2 Com exceo do que estabelece o Anexo F, esta Nor-maabrangeapenasostanquessujeitosaumapressoprximadaatmosfrica,permitindo-sequeavlvuladerespiro do tanque, quando existente, esteja regulada parauma presso manomtrica mxima de 0,0035 kgf/cm2, epara um vcuo mximo de 0,0038 kgf/cm2, ambos os va-lores medidos no topo do tanque. O Anexo F estabeleceos requisitos adicionais a que devem atender os tanquesdetetofixodimensionadosparapequenaspressesin-ternas, acima de 0,0035 kgf/cm2.1.3EstaNormaincluitambmdiversasrecomendaesdeboaprticaqueemboranoobrigatrias,podemserseguidas ou no, a critrio do comprador ou do projetistadotanque.Recomenda-seportantoquenodocumentodecompraoudeencomendadotanque,ocomprador1)Esta Norma foi elaborada pelo Grupo de Trabalho designado pela Portaria no 75/74, de 21/02/74, do Conselho Nacional do PetrleoquecoordenouostrabalhosdoreferidoGrupo.proibidaaintroduodequalquermodificaonestaNorma,semaprviaautorizao do Conselho Nacional do Petrleo.Origem: Projeto NB-89/1978CB-09 - Comit Brasileiro de Combustveis (Exclusive Nucleares)CE-09:403.02 - Comisso de Estudo de Armazenamento de CombustveisLquidosReimpressodaNB-89/1978ProcedimentoCpia no autorizada2NBR 7821/1983manifesteexplicitamenteoseudesejoouasuaprefe-rnciasobreasrecomendaesnoobrigatriasdestaNorma, bem como sobre quaisquer outros pontos em quehouver possibilidade de opo do fabricante ou do mon-tador do tanque.1.4 Esta Norma abrange apenastanques cujos produtosarmazenados tenham temperaturas compreendidas entreos seguintes limites:- Temperatura mnima: -6C- Temperatura mxima: + 200C1.5 O Anexo B desta Norma fornece, sem que sua utiliza-o seja obrigatria, algumas dimenses tpicas, espes-surasdechapasdocostadoecapacidadesdetanquesconstrudos de acordo com esta Norma.1.6OAnexoEdestaNormaapresentaumaalternativade critrio para o projeto de costados de tanques de arma-zenamento.OAnexoGforneceumcritrioespecialdeprojeto prevendo a utilizao de aos de alta resistnciaealtaresilincia.OAnexoJcontmumaalternativadeprocedimentoparaoclculodasespessurasdosanisdos costados de tanques.1.7 Os Anexos D e H desta Norma apresentam os requi-sitos a que devem atender tipos especiais de tetos paratanquesdearmazenamento.OAnexoDforneceosre-quisitos para os tetos flutuantes do tipo ponto e para ostetos flutuantes duplos. O Anexo H fornece os requisitospara um teto flutuante a ser instalado num tanque que jpossua um teto fixo na sua parte superior.1.8OAnexoIdestaNormaapresentaosrequisitosre-lativos aos tanques totalmente montados na fbrica, cujodimetro no exceda 6 metros.2 RefernciasO Anexo A desta Norma relaciona todas as normas tc-nicasdereferncia(normas,especificaes,terminolo-gias etc.).3 TerminologiaPara efeito desta Norma fica estabelecida a terminologiaconstante da Figura 1.4 Tipos de tanquesOstanquescobertosporestaNormaclassificam-se,deacordo com o tipo de teto, em:4.1 Tanques sem Teto4.2 Tanques de Teto Fixo4.2.1Tanquesdetetosuportado-tanquescujostetospossuemumaestruturadesustentao,comousemcolunas:4.2.1.1 Tanques de teto cnico suportado.4.2.1.2 Tanques de teto em domo suportado.4.2.1.3 Tanques de teto em gomos suportado.4.2.2 Tanques de teto autoportante - tanques cujos tetosno possuem estrutura de sustentao:4.2.2.1 Tanques de teto cnico autoportante.4.2.2.2 Tanques de teto em domo autoportante.4.2.2.3 Tanques de teto em gomos autoportante.4.3 Tanques de Teto Flutuante4.3.1 Tanques de teto duplo.4.3.2 Tanques de teto ponto.5 Material5.1 ChapasAs chapas a serem utilizadas devem estar de acordo comaltimaediodeumadasseguintesespecificaes,respeitadasasmodificaeselimitesindicadosnestaNorma.Outrosmateriaisproduzidosdeacordocomes-pecificaes diferentes das listadas neste captulo podemserempregadosdesdequesejacomprovadoquetaismateriais preenchem todos os requisitos de uma das es-pecificaes deste captulo e seu uso seja aprovado pelocliente.5.1.1 Chapas grossasASTM A-36: Ao Estrutural2)Espessuramximadachapa:37,5 mmASTM A-283: ChapasdeAo-carbonodeQualidadeEstruturalcomResis-tncia Trao Baixa e Interme-diria Graus C e D apenasEspessuramximadachapa:Grau C: 37,5 mmGrau D: 19,0 mmASTM A-285: ChapasdeAoparaVasosdePressocomResistnciaTra-oBaixaeIntermediria.So-mente Grau CEspessuramximadachapa:37,5 mm.ASTM A-573 ChapasdeAo-carbonoEstru-turalcomTenacidadeMelhora-da, Grau 70, ModificadoNBR 5006 Chapas Grossas de Ao-carbonodeBaixaeMdiaResistnciapara Vasos de Presso. SomenteGrau BM-21NBR 6648 Chapas Grossas de Ao-carbonodeBaixaeMdiaResistnciaparaUsosEstruturais.GrausG-24 e G-262)Nenhum dos materiais listados na Tabela 1 da norma ASTM A-36 poder ser usado para a construo de tanques a no ser quandoespecificadamente permitido por esta Norma.Cpia no autorizadaNBR 7821/1983 3Quando o rigor das condies de trabalho exigir o uso demateriaisdemelhorqualidade,chapasdeacordocomasespecificaesseguintespoderoserutilizadas,res-peitadasasmodificaeseoslimitesindicadosnestaNorma:ASTM A-131 AoEstrutural paraNavi os(QualidadeEstruturalSomente)Espessuramximadachapa:Grau A: 12,5 mmGrau B: 25,0 mmGrauCnonormal i zado:37,5 mmGrau CS normalizado: 37,5 mmPara chapas de reforo do costado ou para flanges podemser usadas chapas com espessuras acima de 37,5 mm,mas no superiores a 50,0 mm, em tanques construdosde acordo com esta Norma e com o Anexo E da mesma,desdequeaschapaspreenchamosrequi si tosespecificados na Tabela 30 do Anexo E desta Norma.ASTM A-442 ChapasdeAo-carbonocomMelhores Propriedades de Tran-sio,paraVasosdePressoEspessuramximadachapa:37,5 mmASTM A-516 ChapasdeAo-carbonoparaVasos de Presso, para Tempe-raturas de Servio Baixas e Inter-mediriasEspessuramximadachapa:37,5 mmNBR 5001 ChapasGrossasdeAo-carbo-no, para Vasos de Presso, paraTrabalhoemTemperaturasBai-xaseModeradasEspessuramxima da chapa: 37,5 mm.Para chapas de reforo do costado ou para flanges podemser usadas chapas com espessuras acima de 37,5 mm,mas no superiores a 75,0 mm, em tanques construdosde acordo com esta Norma e com o Anexo E da mesma,desdequeaschapaspreenchamosrequisitosespeci-ficados na Tabela 30 do Anexo E desta Norma.ASTM A-537 Chapas de Ao-carbono-Manga-ns-SilcioTratadasTermica-menteparaVasosdePresso.Grau A SomenteEspessuramximadachapa:37,5 mmPara chapas de reforo do costado ou para flanges podemser usadas chapas com espessuras acima de 37,5 mm,mas no superiores a 50,0 mm, em tanques construdosde acordo com esta Norma e com o Anexo E da mesma,desdequeaschapaspreenchamosrequisitosespe-cificados na Tabela 30 do Anexo E desta Norma.Nota: Chapasfabricadasdeacordocomestaespe-cificaopodemserfornecidassemtestede impacto.ASTM A-573 ChapasdeAo-carbonoEstru-turalcomTenacidadeMelhora-da. Grau 70Requisitos:Tensodeescoamento(min):30 kgf/mm2Tensoderuptura(mx):63 kgf/mm2ASTM A-662 ChapasdeAo-carbonoManga-ns para Vasos de Presso paraServiosemTemperaturasBai-xaseModeradas.GrauBso-menteEspessuramximadachapa:37,5 mmNBR 5002 Chapas Grossas de Ao-carbonopara Caldeiras e Outros Vasos dePresso,paraTrabalhoemAltaTemperatura. Graus 3, 4 e 5.Chapasdeaocarbonocomadiesdecobrepoderoserusadasdesdequeespecificadaspelocomprador.Ofabricantedeveindicarnasuapropostaaespecificao(ouespecificaes)daschapasquepretendeutilizar.Chama-se ateno para o fato de que o ao carbono so-freumaconsidervelquedanasuaductilidadequandosubmetido a baixas temperaturas, ficando sujeito ao riscode fraturas frgeis catastrficas. A probabilidade de ocor-rnciadessasfraturastantomaiorquantomaisbaixaforatemperaturadometal,equantomaioresforemasespessurasdachapa,onveldetensesnomaterial,otamanho dos gros e o teor de carbono no ao. Em ope-raonormaldificilmenteexisteesseperigoparaumtanque, porque os produtos de petrleo so em geral es-tocadosemtemperaturasacimadatemperaturadetransiodosaoscarbono.Podeentretantohaverumsrio risco durante o teste hidrosttico, no s porque onvel de tenses no material mais elevado, como princi-palmenteporqueatemperaturadaguadotestepodeestar bastante baixa em lugares de clima frio. A ocorrnciade fraturas frgeis pode ser evitada adotando-se um aocarbono de melhor qualidade, que tenha uma temperaturade transio mais baixa. Recomenda-se portanto que paratanquesimportantes,nosquaissejustifiqueumasegu-ranaadicional,sejamempregadasparaocostadochapas de acordo com a Tabela 1 em funo da tempe-ratura mnima esperada para a gua do teste hidrosttico.5.1.2 Chapas FinasASTM A-570 Chapas Finas e Tiras de Ao-car-bono Laminado a Quente de Qua-lidade Estrutural. Grau C apenasNBR 6649 e NBR 6650 ChapasFinasdeAo-carbonoparaUsosEs-truturais.GrausCF-24eCF-26.Chapasdeaocarbonocomadiesdecobrepoderoserusadasdesdequeespecificadaspelocomprador.Ofabricantedeveindicarnasuapropostaaespecificao(ou especificaes) das chapas que pretende utilizar.Cpia no autorizada4NBR 7821/19831 - Escotilhas de medio2 - Chapa do teto3 - Cmara de espuma4 -Respiro5 - Caixas de selagem de gases6 - Rgua externa do medidor de bia7 - Bocas de visita no teto8 - Corrimo do teto9 - Plataforma da escada10 - Escada helicoidal de costado11 -Corrimo12 - Dreno de fundo13 - Boca de visita no costado14 -Termmetro15 - Sada de condensado16 - Bocais de entrada e sada de produto17 - Entrada de vapor de aquecimento18 - Tubulao de espuma19 - Porta de limpeza20 - Chapa do fundo21 -Misturador22 -CostadoFigura 1 - Tanque e acessrios - TerminologiaTabela 1 - Chapas de ao carbono para uso no costado de tanques nos quais se justifique segurana adicionalquanto a fraturas frgeisTemperatura mnima Espessura da chapa (mm) da gua do teste hidrostticoAt 13,2De 14,0 a 19,0De 20,0 a 25,026,5 ou 9,5 mm) 0,80 1,35Mangans 0,80 1,60 (2)Fsforo - 0,04Enxofre - 0,05Silcio - 0,30Silcio (3) 0,15 0,30Silcio (4) 0,15 0,50G-10.8 Nmero de testesDois testes de trao e dois testes de dobramento serofeitos de cada corrida a menos que esta seja de menosde 30t quando sero suficientes um teste de trao e umteste de dobramento. Se, entretanto, houver de uma mes-ma corrida, chapas diferindo de 10 mm ou mais em espes-sura, ser feito um teste de trao e um teste de dobra-mento para o material mais fino e um teste de trao e umtestededobramentoparaomaterialmaisgrossolami-nado, sem importar o peso que representam.G-10.9 Certificado dos testesSero fornecidos pelo fabricante das chapas certificadosdostestesexecutadosconformeconstadoitemG-10.8ao fabricante do tanque e tambm ao comprador do tan-que se este assim o desejar.G-10.10 Teste de impacto de chapasG-10.10.1Quandosolicitadopelocomprador,umasriedecorpos-de-provaparaensaiodeimpacto-Charpy,com entalhe em V - deve ser tomada das chapas depoisdotratamentotrmico,serealizado,edeveatenderNotas:(1) O material deve estar de acordo com estes requisitos, sujeitos s tolerncias da Tabela B do ASTM A-6.(2) A opo do fabricante das chapas, de forma a manter o nvel de resistncia desejado, devendo ento, o teormximo de carbono ser reduzido para 0,20%. A soldabilidade das chapas, deve ser examinada.(3) Quando as chapas especificadas so de ao totalmente acalmado.(4) Aopodofabricantedaschapas,deformaamanteronvelderesistnciadesejado.Asoldabilidadedaschapas deve ser examinada.Tabela 38 - Prioridades de traoRequisitos Mnimo MximoLimite de elasticidade (kgf/mm2) 35 -Limite de resistncia (kgf/mm2) 49 56Alongamento em 200 mm (%) 18 -inteiramenteaosrequisitosderesilinciaestabelecidosno item G-2.2. Os corpos-de-prova do teste de Charpydevem ser obtidos de posio adjacente dos corpos-de-provadotestedetrao.Oscorpos-de-provanormaisdevem ter o seu eixo central localizado num plano para-lelo superfcie e distando desta de e/4, onde e a es-pessuradachapa.Quandoaespessuradachapanopermitir o atendimento deste requisito dever-se- procuraratend-lo o tanto quanto possvel.G-10.10.2Quandofornecessrioprepararcorpos-de-prova de diferentes amostras, ou quando as chapas foremfornecidaspeloseufabricantenacondiodelaminadaaquentecomsubseqentetratamentotrmico,opro-cedimento a observar deve estar de acordo com a normaASTM A 20.G-10.10.3Otestedeimpactoconsisteemensaiartrscorpos-de-provatomadosdeumamesmaamostra.Ovalor mdio obtido nos testes deve atender ao valor mni-mo especificado. Somente um dos corpos-de-prova podeapresentar resultado inferior ao especificado. Se mais doque um dos valores abaixo do valor especificado, ou seum valor estiver 2/3 abaixo do especificado, um reensaiocomtrscorpos-de-provadeveserefetuado,cadaumdosquaisdeveapresentarvaloresiguaisousuperioresao mnimo especificado.Cpia no autorizadaNBR 7821/1983 101G-10.10.4Ocorpo-de-provaparaoensaiodeveserCharpy - entalhe V - tipo A (ASTM A 370), com o entalheperpendicular superfcie da chapa a ser testada.G-10.10.5Parachapascomespessurainsuficienteparapermitirapreparaodeumcorpo-de-provanormal(10 mm por 10 mm), os ensaios devem ser feitos com omaiordoscorpos-de-provapadronizadosquepossaserpreparado da chapa. A face do corpo-de-prova que con-tm o entalhe deve ter uma largura de pelo menos 80%da espessura da chapa.G-10.10.6 Os valores mnimos para a energia de impactoobtidos nos ensaios com os corpos-de-prova citados noitemG-10.10.5acimasoproporcionalmenteinferioresqueles admitidos para o corpo-de-prova normal.G-10.10.7Osequipamentosdeensaio,incluindoaajus-tagemdasmquinasdeimpactoeasvariaesper-missveis na temperatura do corpo-de-prova, devem estarconforme o exigido na norma ASTM A 370. So tambmaceitveisosequipamentosdeensaiopreconizadospelas normas internacionais (ISO Standards).G-11 Chapas anulares do fundoG-11.1 Os tanques devem possuir no fundo, chapas anu-lares soldadas de topo, com uma largura radial que resultenuma distncia mnima de 610 mm, entre a face internado costado e qualquer junta sobreposta das demaischa-pasdofundo.Tambmdeverhaverumaprojeode50 mm alm da face externa do costado.G-11.2 A espessura da chapa anular do fundo, no deveser menor que as indicadas a seguir:Espessuranominal Espessura mnimado 1anel (mm) da chapa anular (mm)e 12,5 6,312,5 < e 22,4 8,022,4 < e 31,5 9,531,5