Análises de cintas de reforço de tanques inox

Análise e dimensionamento do uso de cintas de reforço em tanques de aço inox AISI 304 com vista ao atendimento da norma API 650 Welded Steel Tanks for Oil Storage, 11h Edition.

A fim de adequar os tanques de 100m³, 50m³ e 30m³ à norma regulamentadora desses equipamentos, a equipe técnica da Marinox Natal realizou um estudo baseado na norma API 650 e usou como solução cintas de reforço nas regiões críticas do corpo dos tanques. O objetivo deste reforço é garantir que os níveis de resistência do costado do tanque aumente de tal maneira que seja possível o uso da capacidade máxima de armazenagem dos equipamentos em questão, com segurança.

Tensão Admissível :
Conforme a norma API 650 – Welded Steel Tanks for Oil Storage, 11h edition – foi adotado para condições de teste hidrostático como tensão máxima admissível para chapas do primeiro anel o valor de ¾ ( três quarto ) do limite de escoamento do material
AISI 304.
Trecho da norma:

assim, sendo 206 Mpa o limite de escoamento do material utilizado, a Tensão Máxima admissível será = 206 * ¾ = 154,5 Mpa.
Para dimensionamento e validação do uso das cintas aplicadas no costado dos tanques, utilizou-se o software Solidworks 2013.

Dimensionamento e validação das cintas:
Reforço do primeiro anel do tanque de 100m³:
Aplicou-se uma cinta com espessura de 1,78 mm por 300 mm de largura a 300 mm da solda horizontal inferior do anel, e outra a 800 mm da solda horizontal inferior do anel, com espessura de 1,78 mm e 200 mm de largura.
Dimensões:

Espessura real da chapa do tanque: 2,5 mm;
Altura do anel 1250 mm;
Considerou-se que a norma trata a máxima tensão atuando 300 mm acima da junta inferior de cada anel.
Para o dimensionamento das cintas foi realizado cálculos e simulações utilizando o
Solidworks Simulation.

Pressão interna aplicada: 62.000 N/m² ; tensão máxima obtida : 51,4 Mpa; coeficiente de segurança: 3.

Reforço do primeiro anel do tanque de 50m³:
Aplicou-se uma cinta com