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NORMAL PETROBRÁS N-270 PARA TANQUES DE ARMAZENAMENTO
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
Oferta por tempo limitado
Compartilhado em 27/01/2020
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PROPRIEDADE DA PETROBRAS 1 página
Comissão de Normalização Técnica
Calderaria
Esta é a 1 a^ Emenda da PETROBRAS N-270 REV. F, e se destina a modificar o seu texto na(s) parte(s) indicada(s) a seguir:
NOTA 1 A(s) nova(s) página(s) com a(s) alteração(ões) efetuada(s) está(ão) colocada(s) na(s) posição(ões) correspondente(s). NOTA 2 A(s) página(s) emendada(s), com a indicação da data da emenda, está(ão) colocada(s) no final da norma, em ordem cronológica, e não devem ser utilizada(s).
Alteração do texto.
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 1 página
Comissão de Normalização Técnica
Caldeiraria
Esta é a 1 a^ Errata da PETROBRAS N-270 REV. F, e se destina a modificar o seu texto na(s) parte(s) indicada(s) a seguir:
NOTA 1 A(s) nova(s) página(s) com a(s) alteração(ões) efetuada(s) está(ão) colocada(s) na(s) posição(ões) correspondente(s). NOTA 2 A(s) página(s) corrigida(s), com a indicação da data da errata, está(ão) colocada(s) no final da norma, em ordem cronológica, e não devem ser utilizada(s).
Correção na referência API RP 2350 para API STD 2350.
Correção na referência API RP 2350 para API STD 2350.
- N-270 REV. F 07 /
PETROBRAS N-1598 - Ensaio Não Destrutivo - Partículas Magnéticas;
PETROBRAS N-1742 - Tanque de Teto Flutuante - Selo PW;
PETROBRAS N-1807 - Medição de Recalque de Fundações no Teste Hidrostático de Equipamentos;
PETROBRAS N-1822 - Tratamento de Superfície de Base de Tanque;
PETROBRAS N-1958 - Apresentação de Projeto de Tanque de Atmosférico;
PETROBRAS N-2091 - Tanque de Armazenamento - Requisição de Material;
PETROBRAS N-2913 - Revestimentos Anticorrosivos para Tanque, Esfera e Cilindro de Armazenamento;
ABNT NBR 5419 - Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas;
ABNT NBR 6123 - Forças Devidas ao Vento em Edificações;
ABNT NBR 11888 - Bobinas e Chapas Finas a Frio e a Quente de Aço-Carbono e Aço de Baixa Liga e Alta Resistência - Requisitos Gerais;
ABNT NBR 11889 - Bobinas e Chapas Grossas de Aço-Carbono e de Aço de Baixa Liga e Alta Resistência - Requisitos;
ABNT NBR 17505-1 - Armazenamento de Líquidos Inflamáveis e Combustíveis Parte 1 - Disposições Gerais;
ABNT NBR 17505-2 - Armazenamento de Líquidos Inflamáveis e Combustíveis Parte 2 - Armazenamento em Tanques, em Vasos e em Recipientes Portáteis com Capacidade Superior a 3 000 L;
ISO 28300 - Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries - Venting of Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks;
API STD 2350 - Overfill Protection for Storage Tanks in Petroleum Facilities;
API STD 620 - Design and Construction of Large Welded, Low-Pressure Storage Tanks;
API STD 650 - Welded Tanks for Oil Storage;
ASME B 1.1 - Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form);
ASME B 16.5 - Pipe Flanges and Flanged Fittings (NPS 1/2 Throught NPS 24 Metric/Inch Standard);
ASME B 16.47 - Large Diameter Steel Flanges NPS 26 Throught NPS 60 Metric/Inch Standard;
ASME B 18.2.1 - Square, Hex, Heavy Hex, and Askew Head Bolts and Hex, Heavy Hex, Hex Flange, Lobed Head, and Lag Screws (Inch Series);
ASME B 18.2.2 - Nuts for General Applications: Machine Screw Nuts, Hex, Square, Hex Flange, and Coupling Nuts (Inch Series);
ASME B 31.3 - Process Piping;
ASME BPVC Section V - Nondestructive Examination;
ASME BPVC Section VIII, Division 1 - Division 1 - Rules for Construction of Pressure Vessels;
ASTM A6/A6M - Standard Specification for General Requirements for Rolled Structural Steel Bars, Plates, Shapes, and Sheet Piling;
ASTM A20/A20M - Standard Specification for General Requirements for Steel Plates for Pressure Vessels;
BSI BS EN 14015 - Specification for the Design and Manufacture of Site Built, Vertical, Cylindrical, Flat-Bottomed, above Ground, Welded, Steel Tanks for the Storage of Liquids at Ambient Temperature and Above;
NFPA 11 - Standard for Low-, Medium-, and High-Expansion Foam;
TEMA - Tubular Exchanger Manufacturers Association.
Para os efeitos deste documento aplicam-se os seguintes termos e definições.
altura nominal do tanque distância entre a face superior da chapa do fundo e o topo da cantoneira de reforço do último anel do costado, medida junto ao lado externo do costado
diâmetro nominal do tanque diâmetro interno do anel inferior do costado quando todas as chapas tiverem uma linha de centro comum, ou diâmetro interno do tanque quando as chapas tiverem a face interna comum
capacidade ou volume nominal volume determinado a partir do diâmetro e altura nominal do tanque
espessura nominal de chapa espessura pela qual a chapa é denominada após a laminação, em conformidade com a sua especificação
folha de dados documento padronizado pela PETROBRAS N-
requisição de material documento padronizado pela PETROBRAS N-
apresentação de projeto conjunto de documentos padronizados pela PETROBRAS N-
Onde: Δ é o recalque diferencial máximo admissível (em mm); D é o diâmetro nominal do tanque (em mm); A é 250 (para tanques com caimento para o centro de até 2 %, inclusive) e 450 (para tanques com caimento para o centro de 2 % até 4 %).
6.1 Diâmetro
6.1.1 O diâmetro do tanque deve atender à máxima economia de material, considerando o aproveitamento de chapas inteiras, meias chapas ou perfis inteiros, com a finalidade de reduzir a quantidade de cortes, soldas, radiografias e sobras de material.
6.1.2 Para a fixação do diâmetro do tanque o projetista deve levar em conta, além do aspecto econômico, o espaçamento mínimo entre tanques, de acordo com a ABNT NBR 17505-2.
6.2 Altura
A altura do tanque deve levar em consideração a largura comercial das chapas e ser compatível com a carga admissível do terreno.
6.3 Revestimento e Sobre-espessura de Corrosão
6.3.1 As sobre-espessuras de corrosão dos anéis do costado devem ser obtidas em função das taxas anuais de corrosão dadas na Tabela A.2, exceto quando especificados valores diferentes nas Folhas de Dados ou nos 6.3.3 e 6.3.4.
6.3.2 A vida útil do tanque, prevista para a determinação da sobre-espessura de corrosão, deve ser de, no mínimo, 20 anos.
6.3.3 Para os tanques de teto flutuante (interno e externo), em que o costado seja revestido internamente, a sobre-espessura de corrosão de cada anel do costado deve ser o maior valor entre o calculado com a metade da taxa anual de corrosão especificada na Tabela A.2 e 1 mm, ou como determinado pelo projeto básico do equipamento.
6.3.4 Para os tanques de teto fixo, com o costado revestido internamente, deve-se usar sobre-espessura de corrosão nos anéis do costado igual a 1 mm.
6.3.5 Para os componentes revestidos da estrutura de sustentação de tanques de teto fixo, em contato com líquido armazenado, deve-se usar sobre-espessura de corrosão igual a 1 mm.
6.3.6 Para os componentes internos não revestidos da estrutura de sustentação de tanques de teto fixo, em contato com o líquido armazenado, deve-se usar sobre-espessura de corrosão definida pela taxa anual de corrosão mais crítica do anel do costado, conforme Tabela A.2, na espessura desses componentes.
6.3.7 Para fundo e teto não se adota, usualmente, sobre-espessura de corrosão. Quando necessária proteção, usar um sistema adequado de revestimento interno.
6.3.8 Proteção catódica para o fundo deve ser utilizada quando especificada pelo projeto básico.
6.3.9 Para revestimento interno e externo do tanque, seguir a PETROBRAS N-2913.
7.1 Temperatura de Projeto
7.1.1 Temperatura Mínima de Projeto
A temperatura mínima de projeto é a temperatura de projeto de metal e deve ser igual ao menor dos seguintes valores:
a) a mais baixa temperatura média diária da localidade acrescida de 8 °C; b) temperatura mínima do produto armazenado.
7.1.2 Temperatura Máxima de Projeto
A temperatura máxima de projeto é a temperatura máxima de operação do produto armazenado.
7.2 Pressão de Projeto
A pressão de projeto é a pressão máxima de operação no espaço vapor para tanques de teto fixo.
NOTA 1 Esta pressão de projeto é utilizada para o dimensionamento dos dispositivos de alívio do teto e nos cálculos relativos ao “Annex” F da API STD 650. NOTA 2 Esta pressão não é aplicável para tanques sem teto, com teto flutuante externo ou com cobertura geodésica. NOTA 3 Esta pressão somente deve ser adicionada à altura de líquido, utilizada no cálculo das espessuras do costado dos tanques, quando requerido pelo “Annex” F da API STD 650.
7.3 Vácuo de Projeto
O vácuo de projeto é o vácuo máximo de operação no espaço vapor para tanques de teto fixo.
7.4 Limites de Temperatura e Pressão para Tanque de Teto Fixo
7.4.1 Temperatura
A temperatura do produto armazenado deve ser no máximo igual a 260 °C. Acima de 93 °C o tanque deve atender aos requisitos adicionais do “Annex” M da API STD 650. A temperatura de projeto de metal deve atender aos requisitos da API STD 650.
8.1 Critério de Projeto
8.1.1 Os tanques devem ter um dos seguintes tipos de fundo, a critério da PETROBRAS:
a) fundo plano; b) fundo cônico com declividade para a periferia de, no mínimo, 1:120; c) fundo cônico com declividade para o centro de, no mínimo, 1:100 e, no máximo, 1:25.
NOTA 1 Para os tanques com diâmetro menor ou igual a 6 m: é recomendado o uso de fundo plano. [Prática Recomendada] NOTA 2 Para os tanques com diâmetro acima de 6 m: é recomendado o uso do fundo descrito em 8.1.1 b). [Prática Recomendada] NOTA 3 Para os tanques com diâmetro acima de 6 m: o uso de fundo plano só é permitido quando definido no projeto básico.
8.1.2 Os tanques para Gasolina de Aviação (GAV) e Querosene de Aviação (QAV) devem ter fundo cônico com declividade para o centro de 1:25.
8.1.3 O Projeto Básico, para outros produtos que requeiram controle rigoroso da qualidade, deve indicar a utilização da declividade para o centro e seu respectivo valor.
8.2 Chapas do Fundo
8.2.1 Todas as chapas do fundo devem ser de aço-carbono ASTM A 283 Gr. C ou ASTM A 36.
NOTA 1 A especificação de material das chapas anulares deve ser igual à das chapas do primeiro anel do costado. NOTA 2 A utilização de outros materiais é permitida, quando especificado pelo projeto básico, após análise técnico-econômica.
8.2.2 O contorno do fundo pode ser feito com chapas anulares (“annular plates”), de acordo com a Figura B.1, ou com chapas recortadas (“sketch plates”), de acordo com a Figura B.2. O arranjo com chapas anulares é obrigatório para os tanques com diâmetro superior a 15 m, sendo as espessuras dessas chapas calculadas pela API STD 650 e com os valores mínimos da Tabela A.3.
8.2.3 As chapas do fundo devem ter espessura mínima de 6,30 mm e largura mínima de 1 800 mm (com exceção das chapas anulares). Nas chapas recortadas, que tenham um lado retangular, essa largura também deve ser observada. Para as chapas anulares a largura deve ser calculada segundo a API STD 650, com um valor mínimo de 750 mm para qualquer diâmetro de tanque. Nas sobreposições de 3 chapas de fundo, deve ser obedecida uma distância mínima de 300 mm:
a) entre si; b) a partir do costado do tanque; c) a partir da junta de topo da chapa anular; d) a partir da solda da chapa anular com as chapas centrais do fundo.
8.2.4 Se for adotada sobre-espessura de corrosão para o fundo, esta deve ser adicionada às espessuras mínimas indicadas na Tabela A.3 e no 8.2.3.
8.3 Diâmetro do Fundo
O diâmetro do fundo deve atender os requisitos da API STD 650. Para a disposição com chapas anulares, adicionalmente, atender à Figura B.1.
8.4 Soldas no Fundo
8.4.1 As juntas soldadas das chapas centrais entre si, bem como das chapas centrais com as chapas recortadas, devem ser por junta sobreposta com transpasse mínimo de 5 vezes a espessura nominal da chapa, após a soldagem.
8.4.2 As juntas soldadas entre as chapas centrais e as chapas anulares devem ser por junta sobreposta que garanta um transpasse mínimo de 60 mm, após a soldagem. Estas soldas devem ser devidamente adoçadas após a sua realização.
8.4.3 As chapas anulares são sempre ligadas entre si por solda de topo. Essa solda de topo deve ser feita por um só lado (com o uso de um cobre-junta), ou pelos 2 lados. Em qualquer caso, os detalhes de chanfros e aberturas da raiz mínimos devem ser como mostra a Figura B.1.
8.4.4 Todas as sobreposições devem ser feitas no sentido da melhor drenagem e, no caso de não serem usadas as chapas anulares, deve ser discriminado que as linhas de sobreposição fiquem perpendiculares à linha de solda da chapa de soleira da porta de limpeza.
8.4.5 Recomenda-se que todas as soldas do fundo, quando executadas com processo de soldagem manual, sejam realizadas no mínimo em 2 passes. [Prática Recomendada]
8.4.6 Na sobreposição de 3 chapas deve ser feito o arredondamento do canto da chapa superposta conforme as Figuras B.1 e B.2.
8.4.7 A solda interna da ligação do costado ao fundo (solda do rodo) deve ser devidamente adoçada, após a sua realização, para evitar presença de concentrador de tensões.
8.4.8 A sequência de soldagem a ser utilizada deve ter como objetivo minimizar as deformações decorrentes das contrações das juntas soldadas.
8.4.9 Para tanques com fundo com caimento da periferia para o centro deve-se efetuar ensaio por partículas magnéticas, conforme PETROBRAS N-1598, antes da pintura do fundo e do teste hidrostático, nas seguintes soldas:
a) solda de ligação interna do costado às chapas anulares; b) solda de ligação das chapas anulares com as chapas centrais do fundo; c) solda de ligação da bacia de drenagem com as chapas centrais do fundo.
NOTA 1 O ensaio por partículas magnéticas pode ser substituído pelo ensaio por meio de líquido penetrante, conforme PETROBRAS N-1596 ou “Alternating Current Field Measurement” (ACFM), conforme artigo 15 do ASME BPVC Section V. NOTA 2 Os requisitos do 8.4.9 devem constar no desenho de conjunto do tanque.
8.4.10 As soldas no fundo de tanque montado na fábrica devem seguir a API STD 650 “Annex” J.
9.3 Material das Chapas do Costado
9.3.1 A escolha do material para o costado está subordinada à temperatura de projeto e à espessura nominal, e é feita de acordo com a API STD 650.
NOTA 1 É recomendado não se utilizar aços com limite de resistência superior a 481 MPa (49 kgf/mm^2 = 69 800 psi). [Prática Recomendada] NOTA 2 As chapas devem estar dentro das tolerâncias dimensionais e de deformação previstas nas ASTM A6/A6M e ASTM A20/A20M, conforme aplicável. NOTA 3 O uso de materiais diferentes da API STD 650 e dos citados nesta Norma, devem ser analisados e aprovados pela PETROBRAS.
9.3.2 As chapas devem apresentar as seguintes dimensões comerciais produzidas no Brasil:
a) espessura de 4,75 mm (chapas finas laminadas a quente): — 1 500 mm x 6 000 mm; — 1 800 mm x 6 000 mm; b) espessura de 6,30 mm e acima (chapas grossas laminadas a quente): — 2 440 mm x 12 000 mm.
9.4 Alinhamento dos Anéis das Chapas do Costado
O alinhamento das chapas do costado deve ser pela face interna ou pela linha de centro, sendo que para os tanques de teto flutuante o alinhamento tem que ser obrigatoriamente pela face interna.
9.5 Cantoneira de Topo do Costado
Todos os costados de tanques devem ter uma cantoneira de reforço na parte superior do costado, conforme indicado na API STD 650. Essa cantoneira de reforço deve ser soldada de topo na chapa superior do costado. Deve ter a aba voltada para o lado interno nos tanques de teto fixo e nos tanques de teto fixo com flutuante interno. Nos tanques de teto flutuante externo, essa cantoneira deve ter a aba voltada para o lado externo.
9.6 Calandragem das Chapas do Costado
A calandragem das chapas do costado é necessária dependendo do diâmetro do tanque e da espessura da chapa. A Tabela A.5 especifica os valores mínimos de espessuras a partir dos quais é obrigatória essa calandragem na montagem convencional do costado de tanques de armazenamento.
NOTA Em montagens não convencionais, como por exemplo, o método de macaqueamento, o não atendimento da Tabela A.5 deve ser aprovado pela PETROBRAS.
9.7 Preparação das Bordas das Chapas do Costado
As chapas devem ser esquadrejadas.
9.8 Solda das Chapas do Costado
9.8.1 Todas as soldas nas chapas do costado e nas seções da cantoneira de topo do costado devem ser de topo, pelos 2 lados, com fusão e penetração total.
NOTA 1 É permitida solda em um só passe na soldagem das juntas verticais do costado por processo automático.
NOTA 2 Na solda do costado com o fundo (rodo ou rodapé) é permitida falta de penetração conforme API STD 650.
9.8.2 A sequência de soldagem a ser utilizada deve ter como objetivo minimizar as deformações decorrentes das contrações das juntas soldadas.
9.9 Distribuição das Chapas no Costado
9.9.1 As juntas verticais de 2 anéis adjacentes não podem ser alinhadas e devem estar afastadas, sempre que possível, de pelo menos 1/3 do comprimento de cada chapa. O espaçamento entre as soldas verticais de anéis adjacentes deve ser, no mínimo, de 5 vezes a espessura da chapa mais espessa da região considerada, conforme API STD 650. As juntas verticais não devem também se acumular em uma mesma região do costado do tanque, como mostrado na Figura B.4.
9.9.2 O requisito de distância mínima entre as soldas verticais do costado deve ser também atendido entre as soldas verticais do primeiro anel do costado e as soldas das chapas anulares do fundo.
9.10 Ancoragem do Tanque
9.10.1 Deve ser verificada a necessidade de ancoragem do tanque, conforme API STD 650, nos seguintes casos:
a) risco de tombamento do tanque devido à carga de vento; b) pressão interna para os tanques projetados de acordo com o “Annex” F da API STD 650; c) vácuo interno para tanques projetados de acordo com o “Annex” V da API STD 650.
NOTA 1 Para o cálculo das cargas, devido ao vento, usar ABNT NBR 6123. NOTA 2 Quando requerido, os chumbadores, devem ser dimensionados conforme API STD 650.
10.1 Tipo de Teto Fixo
10.1.1 Recomenda-se que todo teto fixo seja cônico. [Prática Recomendada]
10.1.2 Recomenda-se que todo teto fixo seja autoportante até 6 m de diâmetro. [Prática Recomendada]
10.1.3 Outros tanques devem ter o teto suportado, com estruturas de sustentação em treliça ou colunas.
10.1.4 É aceitável o uso de teto fixo tipo domo em alumínio, conforme API STD 650 “Annex” G, quando justificável economicamente, não se aplicando os itens desta Norma específicos para outros tipos de teto.