Esquema de instalação de tanque vertical na fundação” 

Principais etapas da instalação: desde a preparação do local até os testes hidráulicos

O esquema de instalação de um tanque vertical sobre uma fundação não é apenas um desenho em uma pasta com documentação, mas um algoritmo rígido de ações, cuja violação leva à deformação irreversível da carcaça e à perda da garantia. Em nossa prática, encontramos situações em que a economia de 48 horas na preparação de uma base de concreto levou à distorção de uma parede de 12 metros de altura após apenas três meses de operação sob carga. A correta instalação exige o cumprimento da sequência: traçado geodésico, instalação da fundação, entrega dos elementos, montagem do fundo, instalação da primeira corda, instalação da cobertura e testes. Cada etapa possui seus próprios pontos críticos de controle, que não podem ser ignorados mesmo com um prazo curto para entrega do objeto.

Recomendamos fortemente iniciar os trabalhos somente após receber o conjunto completo de documentação de trabalho (DD), aprovado pelo engenheiro-chefe do projeto. A ausência de um esquema de amarração acordado ou de um plano de execução de trabalho (WPP) é uma razão direta para a suspensão dos trabalhos pela supervisão técnica do cliente. A seguir analisaremos detalhadamente cada etapa do processo, com base nos requisitos do GOST 31385-2016 e experiência real na montagem de mais de 200 unidades de equipamentos capacitivos de diversos tamanhos.

Ferramentas e pré-requisitos necessários

Antes de colocar a primeira laje no terreno, é necessário garantir que todo o equipamento necessário esteja disponível. Tentar iniciar a instalação com um conjunto incompleto de ferramentas muitas vezes leva a paralisações, cujo custo excede o custo do aluguel do equipamento faltante. Para montagem de alta qualidade de um tanque vertical de aço (VSR), você precisará de:

• Equipamento de elevação:pelo menos dois caminhões guindastes com capacidade de elevação de 25 a 50 toneladas (dependendo do peso dos painéis laminados ou folhas da primeira correia). A utilização de uma torneira só é possível para tanques de pequeno volume até 100 m³, mas isto aumenta significativamente o tempo de instalação.
• Equipamento de soldagem:máquinas semiautomáticas para soldagem em gases de proteção (MIG/MAG) com fonte de energia capaz de fornecer corrente de até 500 A. Fornos de secagem para eletrodos são necessários se for utilizada soldagem a arco manual de costuras críticas.
• Ferramenta geodésica:um nível óptico ou uma estação total eletrônica com uma precisão de medição não inferior a 2 mm por 1 km de viagem. Os níveis de construção convencionais não são suficientes para controlar a horizontalidade de um fundo de grande diâmetro.
• Aparelhamento e equipamentos:travessas de desenho especial para elevação de rolos sem deformá-los, cunhas de montagem, macacos com capacidade de elevação de 10 toneladas e correias de aperto.
• Instrumentação:medidores de espessura, gabaritos para verificação do raio de curvatura, câmaras de vácuo para verificação da estanqueidade das costuras inferiores.

Uma condição importante para o início das obras é a disponibilidade das vias de acesso. O solo deve ser compactado até uma condição que possa suportar a carga de equipamentos pesados ​​durante a estação chuvosa. Vimos casos em que um guindaste ficou preso em solo lavado durante a elevação de um elemento, o que criou uma situação de emergência. Verifique antecipadamente a capacidade de suporte do solo solicitando um relatório geológico.

Requisitos técnicos para a construção da fundação conforme esquema de instalação

A fundação é a base para a durabilidade do tanque, e o esquema de instalação de um tanque vertical na fundação começa com a análise do solo e seleção do tipo de fundação. Um erro nos cálculos de carga no solo pode resultar em assentamentos irregulares, o que pode causar falha na soldagem e vazamento do produto. Existem dois tipos principais de fundações para tanques verticais: concreto armado em anel e areia sólida (ou brita).

Para tanques com volume superior a 1000 m³, a opção combinada é mais utilizada: a parte central é feita de areia compactada com impermeabilização e o perímetro é feito de um anel monolítico de concreto armado. A altura da fundação anular costuma ser de 0,5 a 1,2 metros acima do nível de planejamento, o que dá acesso às válvulas de corte e possibilidade de inspeção visual da correia inferior. A largura do anel é calculada com base na carga da parede e do líquido, mas não deve ser inferior a 1,5–2 metros para facilitar a soldagem.

Tolerâncias e controle de geometria

A geometria da fundação deve atender às tolerâncias restritas especificadas no projeto. O desnível da superfície faz com que as folhas de fundo não se encaixem perfeitamente na base, formando cavidades de ar. Com o peso do produto, essas chapas podem entortar, criando bolsões de corrosão em seu interior, onde é impossível aplicar uma camada protetora após a instalação. Os desvios permitidos na altura do topo da fundação não devem exceder ±10 mm em todo o perímetro. Para controlar este parâmetro, usamos o método de nivelamento de grade com passo de 2–3 metros.

Atenção especial deve ser dada aos chumbadores se o projeto do tanque envolver fixação na fundação. A sua localização deve corresponder estritamente à disposição das placas de base. Um deslocamento da âncora superior a 5 mm impossibilitará a instalação do tanque sem fazer novos furos no concreto, o que é estritamente proibido sem acordo com o projetista. Na nossa prática, houve um caso em que, por erro na marcação das âncoras, a instalação teve que ser interrompida por uma semana para a fabricação de placas adaptadoras, o que aumentou o orçamento do projeto em 15%.

A superfície da fundação deve ser limpa de detritos, óleo e betume. Antes do assentamento do fundo, recomenda-se aplicar uma camada de impermeabilizante (por exemplo, feltro ou membranas especiais) e fazer uma almofada de areia com espessura de pelo menos 100 mm com compactação camada por camada. A densidade da areia é verificada por sondagem dinâmica. Não se esqueça que a areia úmida encolhe, portanto a compactação deve ser realizada com teor ideal de umidade do material.

Instruções passo a passo para montar o corpo do tanque

O processo de instalação depende do método de construção escolhido: montagem em chapa ou enrolamento. O esquema de instalação de um tanque vertical sobre uma fundação para esses métodos apresenta diferenças significativas na logística e na sequência de operações. O método das chapas envolve entregar chapas planas e enrolá-las no local, o que leva mais tempo, mas permite a construção de tanques de diâmetros únicos. A laminação envolve correias preparadas na fábrica, que são entregues na forma de cilindros e desenroladas no local.

1. Instalação inferior.A montagem começa com o assentamento das lâminas centrais do fundo (“roseta”) sobre um leito de areia preparado. As chapas são soldadas entre si com uma sobreposição de pelo menos 30 mm. É fundamental manter a ordem das suturas para minimizar o empenamento do metal. Primeiro são soldadas as costuras longitudinais, depois as transversais. Após a montagem da parte central, são montadas as lâminas de borda, que são conectadas à primeira corda da parede.Erro comum:Os soldadores muitas vezes negligenciam o uso de tachas de comprimento suficiente, o que faz com que as chapas se movam durante a soldagem principal. Use quadrados magnéticos para proteger.
2. Instalação da primeira corda de parede.Esta é a etapa mais crítica, pois a primeira correia suporta a carga máxima da coluna líquida. As folhas da primeira correia são instaladas nas bordas das folhas inferiores. As juntas verticais são feitas com penetração total. A costura horizontal entre a parte inferior e a primeira corda é um dos nós mais tensionados. Isto requer cuidados especiais no controle de qualidade. Recomendamos o uso de soldagem automática por arco submerso para esta solda se as dimensões permitirem, pois isso garante uma qualidade consistente de penetração.
3. Instalação de correias subsequentes.No método folha por folha, a montagem é feita de baixo para cima. Cada correia subsequente é montada em andaimes ou andaimes instalados dentro ou fora do tanque. As chapas são fixadas temporariamente com pinças, são verificadas a verticalidade e a circularidade, após o que são executados os trabalhos de soldagem. No método roll, as correias acabadas são alimentadas por um guindaste instalado umas sobre as outras e as juntas horizontais são soldadas. É importante controlar a folga entre as correias: não deve ultrapassar 3 mm para garantir uma penetração de alta qualidade.
4. Instalação de telhado.O desenho da cobertura depende do tipo de tanque (pontão, cobertura flutuante ou cobertura fixa cónica/esférica). A instalação de uma cobertura fixa é normalmente efectuada através da construção por cima ou do levantamento de secções acabadas. Para telhados cônicos, o poste central e as vigas radiais são instalados primeiro e, em seguida, o tabuleiro é revestido. É dada especial atenção à junção da cobertura com a corda superior da parede (canto de reforço), que absorve as cargas do vento e da neve.
5. Instalação de equipamentos tecnológicos.Na etapa final são instaladas escotilhas, tubulações, válvulas respiratórias, escadas e plataformas de serviço. Todos os furos na parede devem ser reforçados com sobreposições conforme projeto. A instalação das tubulações deve ser realizada levando em consideração a dilatação térmica das tubulações para evitar a transferência de forças para o corpo do tanque.Observe:Nunca solde equipamentos temporários diretamente na parede do tanque sem subsequente remoção e remoção do metal, pois isso cria bolsões de corrosão e concentrações de tensão.

Uma vez concluída a montagem mecânica, é realizada uma inspeção visual de todas as soldas. Os defeitos identificados (rebaixos, poros, falta de penetração) devem ser corrigidos antes do início dos testes hidráulicos. Lembre-se que são proibidos defeitos de soldagem durante os testes - será necessário drenar a água e drenar o tanque, o que acarretará uma grande perda de tempo.

Controle de qualidade de juntas soldadas e proteção anticorrosiva

A qualidade das soldas determina a estanqueidade e segurança de toda a estrutura. O esquema de instalação de um tanque vertical sobre uma fundação inclui necessariamente as etapas de ensaios não destrutivos (END). O escopo do controle é regulamentado pelo projeto e documentos regulamentares (SP, SNiP, GOST). Normalmente, 100% do comprimento das costuras verticais do primeiro e segundo acordes, bem como todas as juntas em forma de cruz, estão sujeitos a controle.

Para identificar defeitos internos, são utilizados testes radiográficos (raios X) ou detecção ultrassônica de falhas (USF). A radiografia fornece uma imagem nítida na forma de uma imagem, mas requer medidas de segurança contra radiação e interrupção do trabalho na área de raios X. O teste ultrassônico é mais móvel e seguro, mas requer um operador altamente qualificado. Defeitos superficiais são detectados por métodos de inspeção capilar (detecção de falhas de cor) ou método de partículas magnéticas.

Aplicação de revestimentos protetores

A proteção anticorrosiva é aplicada de acordo com a agressividade do meio ambiente e da região climática da construção. A superfície interna dos tanques de armazenamento de petróleo e derivados muitas vezes não é completamente pintada, uma vez que o próprio produto protege o metal, mas a área de cabeceira e o fundo requerem proteção confiável com compostos epóxi. A superfície externa é pintada com esmaltes resistentes às intempéries em várias camadas.

Antes da pintura, a superfície deve ser limpa de incrustações, ferrugem e sujeira até um grau Sa 2,5 (jateamento). A rugosidade do perfil da superfície é importante para a adesão da tinta. A tinta deve ser aplicada a temperaturas do ar e do metal não inferiores a +5°C e a humidade não superior a 80%. A violação do regime de temperatura faz com que a tinta não polimerize adequadamente e descasque na primeira temporada de operação. Registramos casos em que pinturas feitas em alta umidade borbulharam após apenas duas semanas, exigindo uma refazer completa.

Integração de equipamentos especializados e o papel dos fornecedores

A operação bem-sucedida de um parque de tanques é impossível sem equipamento auxiliar confiável. Na fase de projeto e conclusão de uma instalação, é extremamente importante selecionar um fornecedor capaz de garantir não apenas a conformidade com os padrões, mas também a alta resistência à corrosão dos materiais nos ambientes agressivos da refinação de petróleo e da indústria química. É aqui que empresas comoWuxi Kaisheng Energia Elétrica e Equipamento Petroquímico Co., Ltd..

Especializada no desenvolvimento e produção de equipamentos de troca de calor, geração de energia e petroquímicos, a empresa oferece soluções que complementam de maneira ideal a infraestrutura de parques de tanques. O portfólio do fabricante inclui trocadores de calor de casco e tubos de titânio, unidades de alta pressão padrão ASME e feixes de tubos corrugados feitos de aço inoxidável 316, latão marinho C46400 e ligas à base de níquel (N06625). Esses produtos com certificação PED e ASME oferecem excepcional resistência a altas pressões e temperaturas, tornando-os ideais para tratamento de óleo, dessalinização de água e aplicações de conservação de energia.

A utilização de componentes feitos de aço carbono, aço inoxidável, titânio e ligas de cobre de fabricantes confiáveis ​​nos permite criar um ecossistema unificado da instalação, onde cada elemento - desde o próprio tanque até as unidades de troca de calor - funciona com a máxima eficiência. A empresa fornece soluções customizadas para clientes em todo o mundo, garantindo a operação estável dos equipamentos mesmo nas condições operacionais mais difíceis.

Testes hidráulicos e comissionamento

A etapa final da instalação é o teste hidráulico, que confirma a resistência e densidade do tanque. Os testes são realizados com água cuja temperatura deve ser superior a +5°C. O tanque é enchido gradualmente, com paradas em determinados níveis para medir o recalque da fundação e inspecionar as soldas.

O procedimento de teste é o seguinte:

• Preencha até 25%, 50%, 75% e 100% da altura.Em cada etapa, é mantida uma pausa (geralmente de 4 a 12 horas) para estabilizar a tensão no metal e assentar a base.
• Monitoramento geodésico.Durante o processo de enchimento, os topógrafos registram o recalque da fundação por meio de marcas instaladas ao longo do perímetro. O assentamento irregular indica problemas com o solo ou com a estrutura da fundação.
• Inspeção visual.A comissão inspeciona todas as soldas em busca de vazamentos. É dada especial atenção à área onde o fundo é soldado à primeira corda.
• Resistência de carga.O tanque é mantido cheio de água pelo tempo especificado no projeto (geralmente de 24 a 72 horas).
• Esvaziamento.A água é drenada na mesma taxa gradual do enchimento para evitar aspiração e deformação das paredes durante a rápida liberação de pressão.

Se for detectado um vazamento durante o teste, a água é drenada abaixo do nível do defeito, o defeito é eliminado, selado novamente e monitorado. Depois disso, os testes são repetidos. Somente após a conclusão bem-sucedida dos testes hidráulicos é que um certificado de prontidão é assinado e o tanque é entregue ao cliente.

Erros típicos de instalação e formas de evitá-los

Mesmo equipes experientes cometem erros que podem ser fatais para as instalações. A análise dos nossos projetos permitiu-nos identificar uma série de problemas típicos associados a violações da tecnologia de instalação.

1. Ignorando as expansões térmicas.O metal expande quando aquecido e contrai quando resfriado. Se o tanque for fixado rigidamente à fundação sem levar em conta esse fator (por exemplo, âncoras ou compensadores em tubulações são instalados incorretamente), surgem tensões colossais nas paredes. No verão, em climas quentes, a diferença nas temperaturas do metal entre o dia e a noite pode atingir 30–40°C, o que causa cargas cíclicas nas soldas. Solução: seguir rigorosamente o projeto quanto à instalação de suportes deslizantes e unidades de compensação.

2. Preparação de borda de baixa qualidade.Soldar bordas sujas ou molhadas causará poros e rachaduras. Muitas vezes, com pressa, os instaladores esquecem de secar os eletrodos ou limpar as bordas do óleo. O resultado são defeitos ocultos que só aparecem sob carga. A regra é simples: sem limpeza - sem soldagem. A umidade do eletrodo deve ser monitorada diariamente.

3. Violação da sequência de soldagem.Costuras caóticas causam empenamento dos lençóis. A soldagem deve ser realizada do centro para as bordas (para a parte inferior) ou em padrão xadrez (para correias) para que as tensões sejam distribuídas uniformemente. Soldadores experientes sabem: “soldar para que o metal tenha liberdade de movimento”.

4. Economia em geodésia.Uma tentativa de alinhar o tanque “a olho nu” ou usar um nível regular é inaceitável. O desalinhamento do eixo do tanque em mais de 1/1000 da altura leva a uma distribuição desigual da pressão na fundação e ao risco de virar durante ventos fortes ou atividades sísmicas. Use apenas instrumentos ópticos certificados.

Conformidade com padrões e certificação internacionais

Ao implementar projetos em diferentes jurisdições, é importante considerar as regulamentações locais. Para os mercados da Rússia e dos países da CEI, o documento principal éGOST 31385-2016“Tanques de aço cilíndricos verticais para petróleo e produtos petrolíferos.” Esta norma regula todos os aspectos: desde requisitos metálicos até métodos de controle.

As normas são frequentemente aplicadas às exportações para a EuropaAPI 650(Instituto Americano de Petróleo) ouEN 14015. Eles apresentam diferenças nos fatores de segurança, métodos de cálculo da espessura da parede e requisitos de soldagem. Por exemplo, a API 650 permite o uso de aços com maior resistência ao escoamento, o que pode reduzir a espessura da parede e o consumo de metal, mas requer um controle mais rigoroso dos procedimentos de soldagem.

A certificação do equipamento confirma sua conformidade com os requisitos de segurança. A presença de um certificado de conformidade GOST R ou de uma declaração TR CU (EAS) é obrigatória para a colocação em operação de uma instalação no território da União Aduaneira. O fabricante deve fornecer um certificado de qualidade para o metal, certificados para materiais de soldagem e certificados de END. A ausência de qualquer um desses documentos pode constituir motivo de recusa de aceitação do objeto pela fiscalização técnica.

Aspectos econômicos e otimização de custos

Os custos de instalação constituem uma parte significativa do orçamento do projeto. A otimização de custos não deve ocorrer em detrimento da qualidade, mas um planejamento adequado pode economizar até 20% do dinheiro. Os principais itens de custo são: aluguel de guindastes, salários de soldadores e consumíveis.

O uso do método de laminação permite reduzir o tempo gasto no local por equipamentos caros de guindaste em 30–40% em comparação com a montagem de chapas. Embora o custo dos rolos em si possa ser mais alto devido ao processamento na fábrica, o custo geral geralmente funciona melhor devido ao prazo de entrega reduzido. Além disso, a soldagem em fábrica em condições ideais é sempre melhor e mais barata do que a soldagem manual em campo.

A logística também desempenha um papel fundamental. A entrega de cargas superdimensionadas (rolos com diâmetro superior a 3 metros) requer autorização e suporte especial. Às vezes é mais lucrativo entregar folhas e enrolá-las no local do que pagar pelo transporte de itens grandes. O cálculo da opção ideal de entrega deve ser realizado na fase de projeto.

Opinião e recomendações de especialistas

A instalação de um tanque vertical é um processo complexo de engenharia que requer pessoal altamente qualificado e estrito cumprimento da tecnologia. O diagrama de instalação de um tanque vertical em uma fundação é um roteiro que vai desde o poço até a operação segura da instalação. Negligenciar qualquer etapa, seja a preparação da base ou a verificação das soldas, gera riscos cujo custo de eliminação é muitas vezes maior que a economia na etapa inicial.

A nossa experiência mostra que a implementação bem-sucedida do projeto só é possível com uma estreita cooperação entre o cliente, o projetista e a organização de instalação. A supervisão regular e as auditorias técnicas independentes ajudam a identificar problemas numa fase inicial. Não tente economizar no profissionalismo dos executores - o custo de um erro no equipamento capacitivo é muito alto.

Se você está planejando a construção de um parque de tanques ou precisa examinar um projeto existente, entre em contato com especialistas que possuem uma lista de referência de projetos concluídos com sucesso. Estamos prontos para oferecer soluções integrais, incluindo projeto, fabricação, entrega e instalação chave na mão, com garantia de cumprimento de todas as normas de segurança vigentes.

Saiba mais sobre serviços de instalação de tanques

Contate-nos hojepara receber aconselhamento e calcular o custo do seu projeto.