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A construção de tanques de armazenamento de petróleo é um aspecto crítico da indústria de petróleo e gás. Esses tanques devem ser projetados e construídos com precisão para garantir segurança, durabilidade e eficiência no armazenamento de derivados de petróleo. Um dos componentes mais importantes destes tanques é a seleção e processamento das placas utilizadas na sua construção. Este blog fornece uma visão geral detalhada dos critérios de seleção de placas, processos de fabricação e considerações envolvidas na construção de tanques de armazenamento de petróleo.

Importância da seleção da placa

As placas são o principal componente estrutural dos tanques de armazenamento de petróleo. A seleção de placas apropriadas é crucial por vários motivos:

1. Segurança: O material correto da placa garante que o tanque possa suportar pressão interna, condições ambientais e possíveis reações químicas com o produto armazenado.
2. Durabilidade: Materiais de alta qualidade aumentam a longevidade do tanque, reduzindo custos de manutenção e tempo de inatividade.
3. Conformidade: A adesão aos padrões e regulamentações do setor é essencial para a operação legal e a proteção ambiental.
4. Eficiência de custos: A escolha dos materiais e métodos de processamento corretos pode reduzir significativamente os custos de construção e operacionais.

Tipos de tanques de armazenamento de petróleo

Antes de mergulhar na seleção de placas, é importante compreender os diferentes tipos de tanques de armazenamento de óleo, pois cada tipo possui requisitos específicos:

1. Tanques de teto fixo: Estes são os tipos mais comuns de tanques de armazenamento usados para armazenar petróleo e produtos petrolíferos. São adequados para líquidos com baixa pressão de vapor.
2. Tanques de teto flutuante: Esses tanques possuem uma cobertura que flutua na superfície do líquido armazenado, reduzindo as perdas por evaporação e o risco de explosão.
3. Tanques-bala: São tanques cilíndricos utilizados para armazenamento de gases liquefeitos e líquidos voláteis.
4. Tanques Esféricos: Usado para armazenar líquidos e gases em alta pressão, proporcionando distribuição igual de tensões.

Critérios de seleção de placas

1. Composição dos materiais

• Aço carbono: Amplamente utilizado devido à sua resistência, preço acessível e disponibilidade. Adequado para a maioria dos produtos petrolíferos e petrolíferos.
• Aço inoxidável: Preferido para armazenamento de produtos corrosivos ou de alta temperatura devido à sua resistência à corrosão.
• Alumínio: Leve e resistente à corrosão, ideal para componentes de teto flutuante e tanques em ambientes corrosivos.
• Materiais Compostos: Ocasionalmente usado para aplicações específicas que exigem alta resistência à corrosão e leveza.

2. Espessura e tamanho

• Grossura: Determinado pela pressão, diâmetro e altura de projeto do tanque. Geralmente varia de 5 mm a 30 mm.
• Tamanho: As placas devem ser grandes o suficiente para minimizar costuras de soldagem, mas fáceis de manusear e transportar.

3. Propriedades Mecânicas

• Resistência à tracção: Garante que o tanque possa suportar pressão interna e forças externas.
• Ductilidade: Permite a deformação sem fraturar, acomodando mudanças de pressão e temperatura.
• Resistência ao impacto: Importante para resistir a forças repentinas, principalmente em ambientes mais frios.

4. Fatores Ambientais

• Variações de temperatura: Consideração do comportamento do material em temperaturas extremas.
• Ambiente Corrosivo: Seleção de materiais resistentes à corrosão ambiental, especialmente para instalações offshore ou costeiras.

Padrões e classes de materiais

Ao selecionar materiais para tanques de armazenamento de petróleo, é crucial aderir a padrões e classes reconhecidos para garantir qualidade, desempenho e conformidade com as regulamentações do setor.

Aço carbono

• Padrões: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
• Notas:
  • ASTM A36: Classe de aço estrutural comum usada para construção de tanques devido à sua boa soldabilidade e usinabilidade.
  • ASTM A283 Grau C: Oferece boa resistência e ductilidade para aplicações de tensão moderada.
  • JIS G3101 SS400: Padrão japonês para aço carbono usado para fins estruturais gerais, conhecido por suas boas propriedades mecânicas e soldabilidade.

Aço inoxidável

• Padrões: ASTM A240
• Notas:
  • 304/304L: Oferece boa resistência à corrosão e é utilizado em tanques que armazenam produtos levemente corrosivos.
  • 316/316L: Oferece resistência superior à corrosão, especialmente em ambientes marinhos, devido à adição de molibdênio.
  • 904L (UNS N08904): Conhecido por sua alta resistência à corrosão, principalmente contra cloretos e ácido sulfúrico.
  • Aço inoxidável duplex 2205 (UNS S32205): Combina alta resistência com excelente resistência à corrosão, adequado para ambientes agressivos.

Alumínio

• Padrões: ASTM B209
• Notas:
  • 5083: Conhecido por sua alta resistência e excelente resistência à corrosão, ideal para tanques em ambientes marítimos.
  • 6061: Oferece boas propriedades mecânicas e soldabilidade, adequado para componentes estruturais.

Materiais Compostos

• Padrões: ASME RTP-1
• Formulários: Usado em aplicações especializadas que exigem resistência ao ataque químico e economia de peso.

Tipos de Forros e Revestimentos

Revestimentos e revestimentos desempenham um papel vital na proteção de tanques de armazenamento de petróleo contra corrosão e danos ambientais. A escolha do forro e revestimento depende da localização, conteúdo e condições ambientais do tanque.

Revestimentos Externos

1. Revestimentos Epóxi:
   • Propriedades: Oferece excelente adesão e resistência à corrosão. Adequado para ambientes agressivos.
   • Formulários: Usado na parte externa do tanque para proteção contra intempéries e exposição a produtos químicos.
   • Marcas recomendadas:
     • Hempel: Epóxi Hempel 35540
     • AkzoNobel: Interseal 670HS
     • Jotun: Jotamastic 90
     • 3M: Revestimento Epóxi Scotchkote 162PWX
   • DFT recomendado (espessura de filme seco): 200-300 mícrons
2. Revestimentos de poliuretano:
   • Propriedades: Fornece excelente resistência UV e flexibilidade.
   • Formulários: Ideal para tanques expostos à luz solar e condições climáticas variadas.
   • Marcas recomendadas:
     • Hempel: Esmalte Poliuretano Hempel 55300
     • AkzoNobel: Intertano 990
     • Jotun: Hardtop XP
   • DFT recomendado: 50-100 mícrons
3. Primers Ricos em Zinco:
   • Propriedades: Fornece proteção catódica às superfícies de aço.
   • Formulários: Usado como base para evitar ferrugem.
   • Marcas recomendadas:
     • Hempel: Hempadur Zinco 17360
     • AkzoNobel: Interzinco 52
     • Jotun: Barreira 77
   • DFT recomendado: 120-150 mícrons

Revestimentos Internos

1. Revestimentos Epóxi Fenólicos:
   • Propriedades: Excelente resistência química a produtos petrolíferos e solventes.
   • Formulários: Utilizado no interior de tanques que armazenam petróleo bruto e produtos refinados.
   • Marcas recomendadas:
     • Hempel: Fenólico de Hempel 35610
     • AkzoNobel: Interline 984
     • Jotun: Armazenamento de guarda-tanques
   • DFT recomendado: 400-600 mícrons
2. Revestimentos de flocos de vidro:
   • Propriedades: Alta resistência química e à abrasão.
   • Formulários: Adequado para armazenamento de produtos químicos agressivos e fundos de tanques.
   • Marcas recomendadas:
     • Hempel: Floco de Vidro Hempel 35620
     • AkzoNobel: Interzona 954
     • Jotun: Baltofloco
   • DFT recomendado: 500-800 mícrons
3. Revestimentos de borracha:
   • Propriedades: Fornece flexibilidade e resistência a produtos químicos.
   • Formulários: Usado para armazenamento de substâncias corrosivas como ácidos.
   • Marcas recomendadas:
     • 3M: Scotchkote Poly-Tech 665
   • DFT recomendado: 2-5mm

Considerações sobre seleção

• Compatibilidade do produto: Certifique-se de que o forro ou revestimento seja compatível com o produto armazenado para evitar reações.
• Condições ambientais: Considere a temperatura, a umidade e a exposição a produtos químicos ao selecionar forros e revestimentos.
• Manutenção e durabilidade: Escolha forros e revestimentos que ofereçam proteção de longo prazo e sejam de fácil manutenção.

Processos de Fabricação

A fabricação de tanques de armazenamento de petróleo envolve vários processos importantes:

1. Corte

• Corte Mecânico: Envolve cisalhamento, serração e fresamento para moldar as placas.
• Corte Térmico: Utiliza corte oxicorte, plasma ou laser para modelagem precisa e eficiente.

2. Soldagem

A soldagem é fundamental para unir placas e garantir a integridade estrutural.

• Soldagem por arco metálico blindado (SMAW): comumente usado por sua simplicidade e versatilidade.
• Soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW): Fornece soldas de alta qualidade para juntas críticas.
• Soldagem por Arco Submerso (SAW): Indicado para chapas grossas e juntas longas, oferecendo penetração profunda e altas taxas de deposição.

3. Formação

• Rolando: As placas são enroladas na curvatura desejada para paredes de tanques cilíndricos.
• Press Forming: Usado para moldar extremidades de tanques e outros componentes complexos.

4. Inspeção e Teste

• Ensaios Não Destrutivos (END): Técnicas como testes ultrassônicos e radiografias garantem a qualidade da solda e a integridade estrutural sem danificar o material.
• Teste de pressão: Garante que o tanque possa suportar a pressão projetada sem vazar.

5. Preparação e Revestimento de Superfície

• Explosão: Limpa e prepara a superfície para o revestimento.
• Revestimento: Aplicação de revestimentos protetores para prevenir a corrosão e prolongar a vida útil do tanque.

Padrões e regulamentos da indústria

A adesão aos padrões do setor é essencial para garantir segurança, qualidade e conformidade. Os principais padrões incluem:

• API 650: Padrão para tanques de armazenamento de aço soldado para petróleo e gás.
• API 620: Abrange o projeto e a construção de grandes tanques de armazenamento de baixa pressão.
• Seção VIII da ASME: Fornece diretrizes para construção de vasos de pressão.

Conclusão

A construção de tanques de armazenamento de petróleo exige atenção meticulosa aos detalhes, principalmente na seleção e processamento das placas. Ao considerar fatores como composição do material, espessura, propriedades mecânicas e condições ambientais, os construtores podem garantir a segurança, durabilidade e economia dessas estruturas críticas. A adesão aos padrões e regulamentos do setor garante ainda mais a conformidade e a proteção do meio ambiente. À medida que a indústria do petróleo e do gás continua a evoluir, os avanços nos materiais e nas tecnologias de fabricação continuarão a melhorar a construção de tanques de armazenamento de petróleo.