Evaluación de Fallas de Tanques Horizontales de Almacenamiento de Fluidos

Abstract

Tanques cilíndricos horizontales son usados en la industria del petróleo para almacenar combustible, agua o fluidos producto de las operaciones de producción de petróleo. Estos tanques atmosféricos generalmente son construidos en acero y están montados sobre apoyos de tipo cuna o silla de montar en dos o tres puntos. Si bien existen códigos aplicables a su diseño, en muchos casos son construidos en talleres en base a experiencia propia presentándose posteriormente daños con riesgos de pérdidas de fluido y posible contaminación ambiental. Hay escasas contribuciones sobre el tema en la literatura técnica. En este trabajo se pretende caracterizar los modos de falla de esta tipología de tanques horizontales frente a solicitaciones de presión hidrostática combinada con vacío interior por operaciones de descarga y/o por asentamientos diferenciales de apoyo. Estos tanques son de menor tamaño que los verticales y se han observado formas de falla de características diferentes respecto a los de eje vertical. El análisis se realiza mediante una modelación de la cáscara con un código de elementos finitos de propósitos generales. Se implementa análisis de bifurcación lineal (LBA) y análisis no lineal geométrico (GNLA) para evaluar las deformadas asociadas a estados críticos y poscríticos, comparando con las observadas en tanques con daños.