Análisis de Daños Localizados en la Placa de Base de Tanques de Almacenamiento de Petróleo

Abstract

Este trabajo analiza el daño localizado en la placa de fondo de tanques de almacenamiento de petróleo o derivados, originado por el encogimiento que se produce durante el proceso de soldadura. La placa de fondo de estos tanques se construye soldando chapas de acero generándose suaves ondulaciones por la retracción que provocan los cordones de soldadura, bajo la presión del fluido las deformaciones continúan progresando hasta tomar contacto con la fundación. Como resultado de este proceso resultan daños localizados en algunos sectores del fondo del tanque, que se encuentran en la primera inspección interna realizada al tanque. La modelación utiliza elementos finitos para discretizar la estructura perfecta y la técnica de perturbación para investigar la influencia del daño en la estructura original. La simulación se realiza mediante un código de propósitos específicos, elaborado en manipulador simbólico (MAPLE), en base a un modelo axilsimétrico de placa de pared delgada representando el daño como una imperfección de forma de la estructura original perfecta. Se evalúa la variación de esfuerzos en la placa como resultado de la desviación en la forma de la placa original para tanques con relación de aspecto altura-diámetro (L/D) variable, cubriendo las dimensiones de tanques más usualmente usados. Se realiza un análisis paramétrico de la respuesta, evaluando la influencia del espesor de la placa y la altura incremental del nivel del fluido. La respuesta hallada depende fundamentalmente del espesor de la placa y no de la altura del daño localizado, cuyo valor es limitado por la norma API 653.