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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

DISENO Y CONSTRUCCION DE UN TANQUE RECTANGULAR DE

400 [m3/dıa] PARA UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES MODALIDAD ELECTROCOAGULACION PARA LA

EMPRESA YAKUPRO CIA. LTDA.

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE

INGENIERO MECANICO

PULLAGUARI ARMAS SANTIAGO ANDRES

tiago2008 [email protected]

DIRECTOR: ING. WILLAN MONAR

[email protected]

CO-DIRECTOR: ING. MAURICIO CELY

[email protected]

Quito, Julio 2015

I

DECLARACION

Yo Santiago Andres Pullaguari Armas, juro que el trabajo aquı descrito

es de mi autorıa; que no ha sido previamente presentado para ningun

grado o calificacion profesional; y, que he consultado las referencias bi-

bliograficas que se incluyen en este documento.

La Escuela Politecnica Nacional, puede hacer uso de los derechos co-

rrespondientes a este trabajo, segun lo establecido por la ley de Propie-

dad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional

vigente.

Santiago Andres Pullaguari Armas

II

CERTIFICACION

Certificamos que el presente trabajo fue desarrollado por Santiago Andres

Pullaguari Armas bajo nuestra supervision.

Ing. Willan Monar Ing. Mauricio Cely

DIRECTOR DEL PROYECTO CO-DIRECTOR DEL PROYECTO

III

AGRADECIMIENTOS

Al culminar este proyecto quiero agradecer a mis padres Ana y Cesar, las personas

mas sabias que conozco, quienes, con su apoyo y sus consejos me ensanaron a no

rendirme y dar lo mejor de mi; a mis hermanos Diego, Anita, Patty y mi sobrino Israel

quienes son y siempre seran la razon para ser mejor cada dıa.

A mi familia quienes me brindaron su apoyo cuando lo necesite y me dieron una pala-

bra de aliento para seguir adelante.

A mis profesores que sin su abnegada dedicacion y ensenanzas no habria podido cul-

minar esta etapa de mi vida; en especial al Ing. Willan Monar, al Ing. William Venegas

y al Ing. Mauricio Cely quienes con sus conocimientos y experiencia contribuyeron a

la ejecucion de este proyecto.

A mis amigos que me acompanaron en los buenos y malos momentos fuera y dentro

de las aulas.

A todos ellos quiero decirles:

MUCHAS GRACIAS

IV

DEDICATORIA

Este proyecto es dedicado con mucho carino a mi madre Ana, que siempre encontro esa

palabra justa en el los momentos mas difıciles y me enseno que todo pasa por algo pe-

ro siempre podremos levantarnos; a mi padre Cesar quien con su ejemplo y reganos

me enseno que siempre hay que esforzarse y que no importa si es de dıa o noche

cuando se lucha por la familia y desde muy pequeno me inculco el valor del trabajo.

A mis hermanos quienes con sus locuras y mal humores supieron dar esa alegrıa a mi

vida; a Israel quien llego para poner ese color a mi vida que se me habıa olvidado.

A mis tıos Max, Lenın, Daysi y Elizabeth quienes con sus consejos me llevaron a me-

jorar como persona, siempre apuntar hacia el exito y que el unico lımite es uno mismo,

tambien a mi familia quienes me apoyaron para poder culminar este proyecto.

En especial a alguien quien se adelanto en el viaje eterno, a mi abuelito Julio que sin

saberlo es quien me enseno que se debe dejar todo hasta el final; gracias por esos

pocos momentos que siempre atesoro y los llevare hasta que nos volvamos a encon-

trar.

A Ricardo, Pedro, Mario, Luis, David y los demas vagos del Patron Mejıa, quienes en-

tendimos que ser amigos es para toda la vida y que siempre me han apoyado. A mis

panas de la Poli; Cristian, Jairo, Jonathan, Freddy, Edison, Juanito, Mauricio, a unos

tal Galan Sin Chance y a los panas del volley; con quienes compartimos buenos mo-

mentos dentro y fuera de las mejores aulas del paıs.

A todos mis amigos y amigas quienes compartimos muchos momentos y que son

una razon mas por quienes continuar cumpliendo mis metas. A todo quien directa e

indirectamente colaboro con este proyecto.

PER ASPERA AD ASTRA

V

Indice general

Indice X

Indice de figuras XIII

Indice de tablas XV

Resumen XVI

Presentacion XVIII

1. INTRODUCCION 1

1.1. GENERALIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2. FUNDAMENTOS TEORICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3. TANQUE METALICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3.1. CLASIFICACION DE TANQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3.1.1. Tanques abiertos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.3.1.2. Tanques cerrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.3.1.3. Tanques cilindricos horizontales . . . . . . . . . . . . . 5

1.3.1.4. Tanques cilındricos verticales . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3.1.5. Tanques esfericos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3.2. NORMATIVAS APLICADAS A LA FABRICACION DE TANQUES

METALICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3.2.1. American Society of Mechanical Engineers (ASME) . . 8

1.3.2.2. American Petroleum Institute (API) . . . . . . . . . . . 8

1.3.2.3. American Welding Society (AWS) . . . . . . . . . . . . 8

1.3.2.4. American Institute of Steel Construction (AISC) . . . . 8

1.4. AGUAS RESIDUALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.4.1. AGUAS PLUVIALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4.2. AGUAS BLANCAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4.3. AGUAS NEGRAS O URBANAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4.4. AGUAS INDUSTRIALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4.5. AGUAS AGRARIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.5. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES . . . . . . . . . . . . . . . . 9

VI

1.5.1. CLASIFICACION DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 10

1.5.1.1. Tratamiento Fısico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.5.1.2. Tratamiento Quımico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.5.1.3. Tratamiento Fısico – Quımico . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.5.1.4. Tratamiento Biologico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.6. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR ELECTROCOAGULA-

CION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.6.1. VENTAJAS DEL TRATAMIENTO POR ELECTROCOAGULACION 12

1.7. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PROPUESTO

POR LA EMPRESA YAKUPRO CIA. LTDA . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.7.1. ELECTROCOAGULACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.7.2. FLOCULACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.7.3. SEDIMENTACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.7.4. RECOLECCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.8. TANQUES ELABORADOS POR YAKUPRO CIA. LTDA. . . . . . . . . . 14

2. SELECCION Y DISENO 17

2.1. CONSIDERACIONES DE DISENO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2. CONSIDERACIONES GENERALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3. MATERIALES PARA FABRICACION DE TANQUES . . . . . . . . . . . 17

2.3.1. ACEROS AL CARBONO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.2. ACEROS DE BAJA ALEACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.3. ACEROS INOXIDABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.3.4. MATERIALES NO FERROSOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.4. NORMATIVA DE FABRICACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.4.1. SECCION VIII, DIVISION I, SUBSECCION A . . . . . . . . . . . 18

2.4.2. SECCION VIII, DIVISION I, SUBSECCION B . . . . . . . . . . . 18

2.4.3. SECCION VIII, DIVISION I, SUBSECCION C . . . . . . . . . . . 20

2.5. SOLDADURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.5.1. PROCESOS DE SOLDADURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.5.1.1. Soldadura por arco de metal protegido (SMAW) . . . . 20

2.5.1.2. Soldadura por arco de tungsteno y gas (GTAW) . . . . 21

2.5.1.3. Soldadura por arco de metal y gas (GMAW) . . . . . . 22

VII

2.5.1.4. Soldadura por arco con nucleo fundente (FCAW) . . . 23

2.5.1.5. Soldadura por arco sumergido (SAW) . . . . . . . . . . 23

2.5.2. DENOMINACION DE ELECTRODOS . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.5.2.1. Electrodos para proceso SMAW . . . . . . . . . . . . . 25

2.5.2.2. Electrodos para proceso FCAW . . . . . . . . . . . . . 26

2.6. PARAMETROS DE EVALUACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.6.1. INSPECCION DE JUNTAS SOLDADAS . . . . . . . . . . . . . . 28

2.6.1.1. Inspeccion Visual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.6.1.2. Inspeccion Radiografica . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.6.1.3. Inspeccion por ultrasonidos . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.6.1.4. Inspeccion por Tintas Penetrantes . . . . . . . . . . . . 30

2.6.2. PRUEBA HIDROSTATICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.7. CORROSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.8. PREPARACION DE SUPERFICIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.9. RECUBRIMIENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.10.DISENO DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.11.DIMENSIONAMIENTO DE MODULOS DEL TANQUE . . . . . . . . . . 38

2.11.1. MODULO DE ELECTROCOAGULACION . . . . . . . . . . . . . 38

2.11.2. MODULO DE FLOCULACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.11.3. MODULO DE SEDIMENTADOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.11.4. MODULO DE RECOLECCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.12.DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.13.ELEMENTOS DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.13.1. ESPESOR DE PARED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.13.2. SKID O BASE DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.13.2.1. Distancia entre soportes . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.13.2.2. Perfil longitudinal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.13.2.3. Perfil transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.13.3. ATIESADORES HORIZONTALES . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.13.3.1. Numero de atiesadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.13.3.2. Separacion entre elementos atiesadores . . . . . . . . 47

2.13.3.3. Carga que soporta cada atiesador . . . . . . . . . . . . 48

VIII

2.13.4. PLACAS FLOCULADORAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.13.4.1. Espaciamiento entre placas floculadoras . . . . . . . . 50

2.13.4.2. Dimensiones de la placa floculadora . . . . . . . . . . . 50

2.13.5. VERTEDERO RECTANGULAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.13.6. PLACAS DE IZAJE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.13.7. ESCALERAS Y PLATAFORMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.13.8. SELECCION DE ACCESORIOS DE PURGADO . . . . . . . . . 55

2.13.9. JUNTAS SOLDADURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.13.9.1. Soldadura a Tope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.13.9.2. Soldadura de Filete (T) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.13.9.3. Soldaduras Discontinuas . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3. SIMULACION DEL TANQUE 59

3.1. ANSYS16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.1.1. MODULO STATIC STRUCTURAL . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.1.2. CONTACTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.1.3. MALLADO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.1.4. INGRESO DE VARIABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.1.5. POSTPROCESO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.2. SIMULACION DEL TANQUE RECTANGULAR . . . . . . . . . . . . . . 64

3.2.1. SIMULACION DEL SKID DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . 64

3.2.1.1. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.2.2. SIMULACION DEL CUERPO DEL TANQUE . . . . . . . . . . . 67

3.2.2.1. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.3. ANALISIS DE RESULTADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.3.1. ANALISIS DEL SKID DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.3.2. ANALISIS DEL CUERPO DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . 70

4. FABRICACION DEL TANQUE 71

4.1. MATERIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.2. PREPARACION DEL MATERIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.2.1. CORTE DE PERFILES ESTRUCTURALES . . . . . . . . . . . . 72

4.2.2. CORTE DE PLANCHAS METALICAS . . . . . . . . . . . . . . . 72

IX

4.2.3. DOBLADO DE PLANCHAS METALICAS . . . . . . . . . . . . . 73

4.2.4. PREPARACION SUPERFICIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.2.5. RECUBRIMIENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.3. FABRICACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.3.1. FABRICACION DEL SKID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

4.3.2. FABRICACION DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

4.4. TRANSPORTE DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4.5. MANTENIMIENTO DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

5. AN ´

5.1.4. COSTO DE FABRICACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.1.5. COSTO DE RECUBRIMIENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.2. COSTOS INDIRECTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.2.1. COSTO DE INSUMOS DE FABRICACION . . . . . . . . . . . . 88

5.2.2. COSTO DE INSUMOS DE SEGURIDAD . . . . . . . . . . . . . 88

5.2.3. COSTO DE INSUMOS PARA EQUIPOS . . . . . . . . . . . . . . 89

5.2.4. COSTO DE INSUMOS PARA RECUBRIMIENTO . . . . . . . . . 90

5.2.5. COSTO DE INGENIERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.2.6. COSTO DE TRANSPORTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.2.7. COSTO TOTAL DEL TANQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Bibliograf´

Apendice 99

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 93

••••••••••••••••6.1. CONCLUSIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

6.2. RECOMENDACIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

ALISIS DE COSTOS 85

5.1. COSTOS DIRECTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.1.1. COSTO DE MATERIALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5.1.2. COSTO DE ACCESORIOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.1.3. COSTO DE CORTE Y DOBLADO . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

ıa 98

X

A. TABLAS Y GRAFICAS PARA DISENO 99

A.1. Valor de σ para tanques rectangulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

A.2. Dimensiones de modulos de tratamiento de aguas . . . . . . . . . . . . 99

B. CATALOGOS DE PERFILES Y ACCESORIOS 100

B.1. Caracterısticas de perfil IPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

B.2. Caracterısticas de perfil angulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

B.3. Caracterısticas de perfil Canal U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

B.4. Caracterısticas de tubo cuadrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

B.5. Caracterısticas de tubo redondo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

B.6. Caracterısticas de brida soldable con cuello . . . . . . . . . . . . . . . . 103

C. FABRICACION DEL TANQUE 104

C.1. Caracterısticas del equipo para corte oxiacetileno . . . . . . . . . . . . 104

C.2. Especificaciones de electrodo E6010 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

C.3. Especificaciones de electrodo E71T-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

C.4. Esquema de paso de peregrino para proceso de soldadura . . . . . . . 107

D. CRONOGRAMA DE FABRICACION 108

E. ESPECIFICACIONES DE RECUBRIMIENTOS 109

E.1. Recubrimiento Sigma 280 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

E.2. Recubrimiento Sigma 300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

E.3. Recubrimiento Amerpox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

E.4. Recubrimiento Fosfapox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

F. FOTOGRAFIAS DE LA FABRICACION DEL TANQUE 115

G. FOTOGRAFIAS ENSAYO DE TINTAS PENETRANTES 120

H. MANTENIMIENTO DEL TANQUE 123

I. PLANOS DE FABRICACION 124

XI

Indice de figuras

1.1. Croquis del sitio de instalacion del tanque para tratamiento de aguas

residuales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2. Tanque para almacenamiento de crudo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3. Clasificacion de tanques de almacenamiento . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.4. Tanque abierto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.5. Tanque cerrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.6. Tanque cilındrico horizontal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.7. Tanque cilındrico vertical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.8. Tanque esferico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.9. Celda de electrocoagulacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.10.Proceso de electrocoagulacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.11.Proceso de floculacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.12.Proceso de sedimentacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.13.Componentes de una planta de tratamiento . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.1. Proceso SMAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.2. Proceso GTAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3. Proceso GMAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.4. Proceso FCAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.5. Proceso SAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.6. Codigo para electrodos bajo la norma AWS A5.1 . . . . . . . . . . . . . 26

2.7. Codigo para electrodos bajo la norma AWS A5.20 . . . . . . . . . . . . 27

2.8. Galga para inspeccion visual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.9. Proceso de inspeccion radiografica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.10.Equipo utilizado en inspeccion por ultrasonidos . . . . . . . . . . . . . . 30

2.11.Proceso de la tecnica de inspeccion por lıquidos penetrantes . . . . . . 31

2.12.Pared de un tanque atacada por excesiva corrosion . . . . . . . . . . . 33

2.13.Aplicacion de recubrimiento industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.14.Dimensiones del tanque rectangular para tratamiento de agua residual 40

2.15.Distancia en que actua la carga distribuida . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.16.Distrinucion de atiesadores horizontales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

XII

2.17.Disposicion de cargas en la pared del tanque . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.18.Dimensiones principales de un vertedero rectangular . . . . . . . . . . . 52

2.19.Placa de izaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.20.Junta a tope con penetracion completa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.21.Junta de filete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

2.22.Soldadura discontinuas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.1. Modulos del programa ANSYS 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.2. Modulo Static Structural de ANSYS 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.3. Tabla de contenido del proceso de contactos de ANSYS 16 . . . . . . . 61

3.4. Mallado de un modelo realziado en ANSYS 16 . . . . . . . . . . . . . . 62

3.5. Calidad de mallado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.6. Diferentes tipos de cargas usadas en Static Strutural . . . . . . . . . . . 63

3.7. Analisis de deformacion de un modelo en ANSYS 16 . . . . . . . . . . . 64

3.8. Mallado y grafica de calildad del skid del tanque . . . . . . . . . . . . . 65

3.9. Presion que soporta el skid del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3.10.Deformacion del skid del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.11.Esfuerzo que resiste el skid dle tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.12.Factor de seguridad del skid del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.13.Relacion de aspecto del tanque rectangular . . . . . . . . . . . . . . . . 68

3.14.Presion hidrostatica que soporta el tanque . . . . . . . . . . . . . . . . 68

3.15.Deformacion del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.16.Factor de seguridad del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.1. Plancha de acero A36 para la fabricacion del tanque . . . . . . . . . . . 72

4.2. Corte con oxiacetileno de un perfil estructural . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.3. Planchas de acero A36 para ser dobladas . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.4. Compresor utilizado en recubrimientos industriales . . . . . . . . . . . . 75

4.5. Fabricacion del skid del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

4.6. Recubrmiento epoxico en un cordon de soldadura . . . . . . . . . . . . 78

4.7. Fabricacion del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4.8. Fabricacion del cuerpo del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4.9. Soldadura de elementos atiesadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

XIII

4.10.Soldadura de una brida del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4.11.Fabricacion de escalera del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4.12.Tanque rectangular terminado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

4.13.Tanque rectagular aplicado recubrimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4.14.Transporte del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.15.Transporte del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.16.Desembarque del tanque en el sitio de intalacion . . . . . . . . . . . . . 84

D.1. Cronograma de Fabricacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

E.1. Hoja de datos para recubrimiento Sigma 280 . . . . . . . . . . . . . . . 109




E.5. Hoja de datos para recubrimiento Amerpox . . . . . . . . . . . . . . . . 113

E.6. Hoja de datos para recubrimiento Fosfapox . . . . . . . . . . . . . . . . 114

F.1. Fabricacion del skid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

F.2. Fabricacion de las paredes del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

F.3. Montaje de atiesadores externos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

F.4. Fabricacion de escalera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

F.5. Fabricacion de escalera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

F.6. Transporte del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

F.7. Desembarque del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

G.1. Ensayo de tintas penetrantes en paredes del tanque . . . . . . . . . . . 120



H.1. Check List de la Planta de Tratamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

XIV

Indice de tablas

1.1. Uso de tanque metalicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.2. Componentes de una planta fabricada por la empresa YAKUPRO CIA.

LTDA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1. Materiales para la fabricacion de tanques. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2. Procesos para soldadura de tanques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.3. Caracterısticas de electrodos para proceso SMAW . . . . . . . . . . . . 26

2.4. Caracterısticas de electrodos para proceso FCAW . . . . . . . . . . . . 27

2.5. Ensayos No Destructivos utilizados en tanques . . . . . . . . . . . . . . 32

2.6. Especificacion para preparacion de superficies. . . . . . . . . . . . . . . 34

2.7. Dimensiones de las planchas para la fabricacion del tanque . . . . . . . 39

2.8. Volumenes de modulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.9. Propiedades del acero ASTM A36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.10.Valores de factor αn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.11.Espesor de pared . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.12.Momentos de flexion para seleccion de perfil longitudinal . . . . . . . . 45

2.13.Esfuerzo maximo para seleccion de perfil longitudinal . . . . . . . . . . 46

2.14.Numero de atiesadores horizontales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.15.Separacion de atiesadores horizontales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.16.Alturas a la que se colocara cada atiesador . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.17.Seleccion de elemento atiesador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.18.Dimensiones de placas floculadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.19.Valores de Ce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.20.Dimensiones de vertedero rectangular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.21.Dimensiones de placa de izaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.22.Espesor de refuerzo en juntas a tope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.23.Garganta para juntas de filete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

4.1. Preparacion superficial para el tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4.2. Recubrimientos utilizados en el tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.3. Herramientas utilizadas en la fabricacion del tanque . . . . . . . . . . . 76

5.1. Costo de Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

XV

5.2. Costo de accesorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.3. Costo de corte y doblado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

5.4. Costo de fabricacion del tanque. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.5. Costo de recubrimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

5.6. Costo de insumos de fabricacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.7. Costo de insumos de implementos de seguridad . . . . . . . . . . . . . 89

5.8. Costo de insumos para equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.9. Costo de insumos para recubrimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

5.10.Costo de Ingenierıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.11.Costo de transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.12.Costo total de la fabricacion del tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

A.1. Volumenes de modulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

XVI

RESUMEN

El aumento de la poblacion y de la actividad del hombre ha hecho que los recursos

con que se cuenta disminuyan progresivamente, ası tambien el recurso hıdrico progre-

sivamente se ha ido contaminado por el uso desmedido de este. Una alternativa viable

para disminuir la carga contaminante del agua que ha sido utilizada por el hombre es

darle un tratamiento; el mismo que mediante procesos fisicos y/o quımicos permite

obtener agua menos contaminada para que pueda ser desechada a las alcantarillas o

una vertiente natural.

Es por este motivo que el presente proyecto tiene como objetivo disenar y construir un

tanque metalico para el tratamiento de aguas residuales bajo la modalidad de electro-

coagulacion; este tanque sera fabricado por la empresa YAKUPRO CIA. LTDA; esta

empresa brinda servicios de tratamiento y potabilizacion de agua fuera y dentro del

paıs. El presente proyecto consta de 6 capıtulos que se describen a continuacion:

En el primer capıtulo, se muestra los fundamentos teoricos sobre los tanques, sus ti-

pos, caracterısticas, usos y normativas de diseno y fabricacion. Ademas se muestra

los diferentes procesos de tratamiento de aguas haciendo enfasis en el proceso por

electrocoagulacion y tambien las caracterısticas que presentan los tanques fabricados

por la empresa YAKUPRO CIA. LTDA.

En el segundo capıtulo, se indican consideraciones tales como materiales de fabri-

cacion, tipo de procesos de soldadura que se toman en cuenta para el diseno y fa-

bricacion del tanque. Tambien se detallan procesos de preparacion de superficies,

recubrimiento e inspeccion del tanque.

En el tercer capıtulo, se desarrolla el diseno de cada elemento y la seleccion de los

accesorios que constituyen el tanque. Ademas se muestra el analisis de simulacion

del tanque, para esto se utiliza el programa ANSYS16 que nos permite conocer valo-

res de esfuerzos, deformaciones, etc., los mismos que permiten validar el diseno del

tanque.

XVII

En el cuarto capıtulo, se detalla el proceso de fabricacion del tanque, transporte y

montaje en el sitio destinado para su uso. La fabricacion del tanque se basa en planos

de taller y en conjunto realizados.

En el quinto capıtulo, se realiza el analisis de costos, tomando en cuenta el gasto que

conlleva el diseno, fabricacion, transporte y montaje del tanque metalico.

En el sexto capıtulo, se presentan las conclusiones obtenidas al finalizar este el pro-

yecto y recomendaciones que se debe tener en cuenta al momento de fabricar el

tanque.

XVIII

PRESENTACION

El aumento en la poblacion en el paıs como tambien la actividad industrial, ha hecho

que el consumo de agua aumente; la misma que, despues de su uso tiene una carga

contaminante que no se tiene en cuenta al momento de ser desechada y que es no-

civa para las personas y el medio ambiente. Para poder mejorar la calidad del agua

lo que se utilizan varios procesos para lograr su purificacion y disminucion de carga

contaminante y que esta sea apta para su utilizacion o para su desecho.

Es por este motivo que el presente proyecto tiene como objetivo principal disenar y

fabricar un tanque rectangular para un sistema de tratamiento de aguas residuales

modalidad electrocoagulacion; con la finalidad de disminuir la carga contaminante del

agua proveniente de un conjunto habitacional ubicado en la provincia de Babahoyo;

por lo que se ha adquirido un compromiso con la empresa YAKUPRO CIA. LTDA. de-

dicada a prestar servicios sistemas de purificacion y tratamiento de agua residual.

Partiendo de los parametros de diseno se fabricara un tanque metalico que cons-

tara de varios procesos que permiten un tratamiento que garantice que la calidad del

agua este dentro de los valores permitidos por las normativas vigentes. Mediante este

proyecto se realiza un aporte al cambio de la matriz productiva del paıs mejorando la

actual situacion y beneficiando al sector productivo del paıs.

1

INTRODUCCION

1.1. GENERALIDADES

El tanque fabricado por la empresa YAKUPRO CIA. LTDA; ser´

on Clemente Baquerizo en la ciudad de Babahoyo ubicado

en la provincia de Los Rıos. El espacio fısico con que se cuenta para la instalacion del

tanque metalico que servira para el tratamiento de aguas residual es de 60 m2.

En la figura (1.1), se aprecia un croquis del lugar donde se instalara el sistema de tra-

tamiento de aguas residuales y el espacio fısico donde se colocara el tanque fabricado

para el tratamiento de agua por electrocoagulacion.

Figura 1.1: Croquis del sitio de instalacion del tanque para tratamiento de aguas residuales

Fuente: MIDUVI

CAPITULO 1

a utilizado como una

planta compacta para el tratamiento de aguas residuales para el proyecto de reasenta-

miento ubicado en el cant ´

2

1.2. FUNDAMENTOS TEORICOS

En esta seccion se presentan conceptos necesarios para el diseno y construccion del

tanque metalico, el cual es el objetivo de este proyecto de titulacion; los mismos que

permiten tener un mejor entendimiento de los procesos que se van a utilizar para lograr

cumplirlo.

1.3. TANQUE METALICO

Un tanque es un recipiente que se utiliza para el almacenamiento de algun tipo de flui-

do como agua, aire, oxıgeno, o petroleo; o tambien para un proceso por ejemplo para

tratamiento de agua residual. El uso de los tanques facilita mucho las operaciones que

se necesita realizar con estos fluidos y tambien beneficia en el ahorro de espacio fısico

que se cuenta para dichas operaciones. En la figura (1.2) se puede apreciar un tanque

utilizado para el almacenamiento de crudo.

Figura 1.2: Tanque para almacenamiento de crudo

Fuente: (Proditanques, 2015)

1.3.1. CLASIFICACION DE TANQUES

Existen diferentes aspectos que se utilizan para clasificar a los tanques, a continuacion

se muestra en la figura (1.3), varios aspectos que permiten clasificarlos.

3

Fig

ura

1.3

:C

lasifi

cacio

nde

tanques

de

alm

acenam

iento

4

1.3.1.1. Tanques abiertos

Los tanques abiertos son comunmente utilizados como tanque homogenizador, tanque

para operaciones como reactores quımicos, depositos, sedimentadores, etc. Estos re-

cipientes son fabricados de acero, polımero o concreto, sin embargo en los procesos

industriales son construidos de acero debido a su bajo costo y facil fabricacion y man-

tenimiento. En la figura (1.4) se puede apreciar un tanque de este tipo.

Figura 1.4: Tanque abierto

1.3.1.2. Tanques cerrados

Los tanques cerrados son comunmente utilizados cuando el fluido (combustibles o

gas) es toxico. Sustancias quımicas peligrosas, como acidos o sosa caustica son al-

macenadas en recipientes cerrados. La decision de que un recipiente abierto o cerrado

sea usado dependera del fluido a ser almacenado. En la figura (1.5) se puede apreciar

un tanque de este tipo.

5

Figura 1.5: Tanque cerrado

Fuente: (Azteca Noticias, 2015)

1.3.1.3. Tanques cilindricos horizontales

Los tanques cilındricos horizontales, generalmente son utilizados para contener volume-

nes bajos, debido a que presentan problemas por fallas de corte y flexion. En la figura

(1.6) se puede apreciar un tanque de este tipo.

Figura 1.6: Tanque cilındrico horizontal

Fuente: (Talleres Godoy, 2015b)

1.3.1.4. Tanques cilındricos verticales

Este tipo de tanques permiten almacenar grandes cantidades volumetricas con un

costo bajo. Con la limitante que solo pueden ser usados a presion atmosferica o pre-

siones internas relativamente pequenas. En la figura (1.7) se puede apreciar un tanque

de este tipo.

6

Figura 1.7: Tanque cilındrico vertical

Fuente: (Talleres Godoy, 2015a)

1.3.1.5. Tanques esfericos

Son utilizados para almacenar grandes volumenes bajo presiones atmosfericas es nor-

malmente de los recipientes esfericos. Las capacidades y presiones utilizadas varıan

grandemente. Su rango de capacidad es de 1000 hasta 25000 Psi. Son utilizados para

el almacenamiento de aceites muy volatiles que desarrollan alta presion de vapor. En

la figura (1.8) se puede apreciar un tanque de este tipo.

Figura 1.8: Tanque esferico

Fuente: (INSSEL, 2015)

7

En la tabla (1.1) se muestra varios tipos de tanques y sus usos mas comunes.

Tabla 1.1: Uso de tanque metalicos.

Tipos de tanquesTanque

Abierto

Tanque

con

techo

flotante

Tanque

con

techo

conico

soportado

con techo

flotante

interno

Tanque

con

techo

conico

o domo

autoso-

portado

Tanque

con techo

conico

soportado

Tanque

con

techo

conico

o domo

autoso-

portado

con

techo

flotante

interno

Presion de almacenamiento Atm. Atm. Atm.

0,36

a 0,07

psi

0,07

a 0,04

psi

Atm.

P

r

o

d

u

c

t

o

Agua Potable x x

Agua No Tratada x x x

Desmineralizada x

Gasolina x x x x

Keroseno x x x

Diesel x x

Aceites x x

Asfalto x x

Fuente:(Mateus y Vivas, 2007)

1.3.2. NORMATIVAS APLICADAS A LA FABRICACION DE

TANQUES METALICOS

Para la fabricacion de tanques se tienen diferentes codigos de construccion que consi-

deran aspectos importantes como diseno de elementos, seleccion de materiales, tipos

de accesorios, tipo de juntas, pruebas y ensayos, inspecciones, etc.; estos codigos

son desarrollados, revisados y editados por instituciones u organizaciones que han

permitido mejorar los disenos y metodos de construccion de los tanques.

8

1.3.2.1. American Society of Mechanical Engineers (ASME)

Es una asociacion de profesionales que se encarga de realizar normas enfocadas

al diseno, construccion, inspeccion y pruebas para equipos, entre otros, calderas y

recipientes sujetos a presion.

1.3.2.2. American Petroleum Institute (API)

Es la principal asociacion implicada en la produccion, refinamiento, distribucion, y mu-

chos otros aspectos de la industria petrolera. Las principales funciones de este instituto

son la negociacion con las agencias gubernamentales, asuntos legales, investigacion

en equipos, sistemas de succion y almacenamiento de crudo. Esta investigacion per-

mite redactar normas y lineamientos encaminados al mejoramiento de cada proceso.

1.3.2.3. American Welding Society (AWS)

Esta sociedad se encarga del desarrollo tecnologico de la soldadura de materiales.

Las normas y certificaciones expedidos por la AWS son reconocidas y utilizadas en

la mayorıa de los paıses. Estas normas permiten tener una mejor eficiencia y calidad

en la practica. Ademas la AWS sugiere criterios para la produccion y la evaluacion de

todos los tipos de productos y materiales de soldadura.

1.3.2.4. American Institute of Steel Construction (AISC)

Este instituto se fundamenta en el diseno y la construccion de la industria estructu-

ral. La AISC esta relacionada con las actividades tecnicas y de creacion de mercado,

incluyendo: especificacion y desarrollo de codigo, la investigacion, la educacion, la

asistencia tecnica, certificacion de calidad, la normalizacion y el desarrollo del merca-

do. AISC tiene una larga tradicion de servicio a la industria de la construccion de acero

que proporciona informacion oportuna y confiable.

1.4. AGUAS RESIDUALES

Se definen como las aguas que el hombre ha utilizado para actividades domesticas o

industriales, las cuales se convierten en vehıculo de desechos; su origen resulta de

9

la combinacion de lıquidos y residuos solidos que son trasportados por un sistema de

alcantarillado hasta su desecho final. (LLanos, 2013)

1.4.1. AGUAS PLUVIALES

Son aguas producto de las precipitaciones atmosfericas (lluvia, granizo); se caracte-

rizan por tener una gran aportacion en el caudal. Los contaminantes se incorporan al

pasar el agua por la superficie.

1.4.2. AGUAS BLANCAS

Son aguas procedentes de la escorrentıa superficial (el flujo del agua, lluvia, nieve, u

otras fuentes, sobre la tierra) y de drenajes (aguas salobres, filtraciones de alcantari-

llado, etc.).

1.4.3. AGUAS NEGRAS O URBANAS

Son aguas procedentes de la actividad humana domestica, o la mezcla de actividades

comerciales, industriales y agrarias, y con la de drenajes. Su volumen es menor que

el de las aguas blancas.

1.4.4. AGUAS INDUSTRIALES

Aguas procedentes de preparacion de materia prima, elaboracion y terminado de pro-

ductos; en este tipo de aguas pueden aparecer iones metalicos, productos quımicos,

hidrocarburos, detergentes. (Latorre, 2012)

1.4.5. AGUAS AGRARIAS

Son aguas producto de la actividad agrıcola y ganadera. Normalmente esta agua con-

tiene fertilizante, pesticidas, plaguicidas, estiercol, residuos varios, etc.

1.5. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Al momento de realizar la desinfeccion del agua residual se debe tomar en cuenta las

caracterısticas del agua y de las propiedades del agua a descargarse. Los propiedades

10

del agua depende del lugar de descarga, ya sea vertiente natural (mar, lago, rıo, etc.)

o alcantarillado. (Hernandez Munoz, Hernandez Lehmann, y Galan, 1996)

1.5.1. CLASIFICACION DE TRATAMIENTO DE AGUAS RE-

SIDUALES

Para el tratamiento de aguas residuales se cuentan con varios tipos dependiendo prin-

cipalmente del grado de contaminacion que tiene el agua.

1.5.1.1. Tratamiento Fısico

Uno de los procesos mas importantes en la purificacion del agua residual es la eli-

minacion de partıculas solidas, disueltas o en suspension que se encuentran en el

agua, los metodos mas comunes para depurar estas partıculas son: sedimentacion,

filtracion, homogenizacion, gasificacion, destilacion y floculacion.

1.5.1.2. Tratamiento Quımico

Este tratamiento tiene como proceso la separacion de impurezas del efluente median-

te la interaccion con uno o mas reactivos para producir floculos, que es un compuesto

quımico insoluble que absorbe la materia coloidal, envolviendo a los solidos suspendi-

dos no sedimentables y que se deposita rapidamente. Los procesos mas empleados

son: oxidacion, desinfeccion, neutralizacion e intercambio ionico.

1.5.1.3. Tratamiento Fısico – Quımico

Este proceso es a combinacion de los dos anteriores fısico y quimico; este proceso

permite tener una mejor depuracion. Los procesos mas conocidos son: coagulacion,

aditivos para cambiar la tension superficial, inhibicion de corrosion.

1.5.1.4. Tratamiento Biologico

Este tipo de tratamiento se basa en la eliminacion de contaminantes del efluente por

medio de actividad biologica de microorganismos; se utiliza comunmente para tratar

11

agua de desecho que contiene materia organica disuelta. Entre los procesos biologi-

cos mas conocidos tenemos: filtro percolador, lodos activados

1.6. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR

ELECTROCOAGULACION

Comunmente para la eliminacion de la carga contaminante que se encuentra en las

aguas residuales se utiliza agentes quımicos para que se de el proceso de desinfec-

cion y coagulacion; una nueva alternativa para evitar el uso de estos agentes es la

electrocoagulacion.

La electrocoagulacion es el proceso para eliminar contaminantes que se encuentran

suspendidos, disueltos o emulsificados presentes en el agua, producto de la aplicacion

de un potencial electrico a traves de un sistema anodo - catodo inmerso en el agua.

En la figura (1.9) se puede apreciar una celda de electrocoagulacion.

Figura 1.9: Celda de electrocoagulacion

Fuente: (Morales, 2015)

Para esto se utiliza una celda electroquımica, que es un juego de placas que se hallan

dispuestas de manera paralela y son conectadas en serie; una hace de catodo y la

otra de anodo. El anodo se lo conoce como electrodo de sacrificio y el catodo se man-

tiene igual. Los iones producidos son los encargados de desestabilizar las partıculas

contaminantes en el agua haciendo que se facilite la formacion de coagulos.

12

Estas celdas de electrocoagulacion suelen estar compuestas de diferentes materiales

lo que ayuda a tener una mayor efeciencia del sistema de tratamiento. En la electro-

coagulacion el coagulante se forma “in situ” mediante las reacciones por las cuales se

tiene la produccion de iones del electrodo de sacrificio. (Arango Ruiz, 2005)

1.6.1. VENTAJAS DEL TRATAMIENTO POR ELECTROCOA-

GULACION

Tiende a llevar las aguas tratadas cerca de un PH neutro.

Produce efluentes con menos contenido de Total de Solidos Disueltos (TDS) en com-

paracion con los tratamientos quımicos convencionales.

Evita la utilizacion de productos quımicos, evitandose ası la contaminacion secunda-

ria, causada por sustancias quımicas anadidas.

Elimina requerimientos de almacenamiento y uso de productos quımicos, siendo una

tecnica amigable con el medio ambiente.

Debido a las burbujas de gas, se producen corrientes ascendentes descendentes de

la solucion, ocasionando ası un aumento en la eficiencia de la desestabilizacion. Esta

agitacion espontanea, evita la agitacion mecanica.

1.7. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RE-

SIDUALES PROPUESTO POR LA EMPRESA

YAKUPRO CIA. LTDA

Para realizar un tratamiento de desinfeccion a aguas residuales normalmente se com-

binan varios procesos (fısicos, quımicos y biologicos) para que la desinfeccion sea

satisfactoria y entre en parametros aptos para su desecho. El tratamiento que se rea-

lizara en el tanque metalico consta de los siguientes procesos.

13

1.7.1. ELECTROCOAGULACION

La electrocoagulacion es un proceso que permite eliminar los contaminantes que se

suspendidos, disueltos o emulsificados presentes en el agua, producto de la aplicacion

de un potencial electrico a traves de un sistema anodo - catodo inmerso en el agua.

En la figura (1.10) se aprecia una celda de electrocoagulacion en funcionamiento.

Figura 1.10: Proceso de electrocoagulacion

1.7.2. FLOCULACION

Es un proceso por el cual mediante la agitacion de la masa coagulada, que permite el

crecimiento y aglomeracion de los floculos recien formados con la finalidad de aumen-

tar el tamano y peso para que puedan sedimentarse con facilidad. En la figura (1.11)

se aprecia un floculador hidraulico de flujo vertical que es el fabricado por la empresa.

Figura 1.11: Proceso de floculacion

Fuente: (SENA, 2015)

14

1.7.3. SEDIMENTACION

Es un proceso que se realiza despues de la coagulacion y la floculacion; la sedimenta-

cion sea da por efecto de la gravedad que se encarga de que los solidos suspendidos

se asienten para su posterior purga. En la figura (1.12) se aprecia un sedimentador de

placas inclinadas conocido tambien como sedimentador de alta rata.

Figura 1.12: Proceso de sedimentacion

Fuente: (Garcıa, 2015)

1.7.4. RECOLECCION

En esta etapa, el agua que ya ha sedimentado se recolecta para su desecho o un

posterior tratamiento que afine mucho mas la calidad del agua, esta etapa es la ultima

del tratamiento que se realiza en el tanque metalico.

1.8. TANQUES ELABORADOS POR YAKUPRO CIA.

LTDA.

Los tanques utilizados para tratamiento de aguas residuales que la empresa YAKU-

PRO CIA. LTDA. fabrica son tanques abiertos rectangulares. Este tipo de tanques son

utilizados para depositos o tanques para proceso. Las plantas compactas fabricadas

por la empresa permiten una mejor ocupacion del area fısica donde se va ha ser colo-

cado, una mejor facilidad de fabricacion, un mantenimiento facil y un bajo costo.

15

Los tanques rectangulares fabricados por la empresa YAKUPRO CIA. LTDA. presen-

tan grandes beneficios principalmente porque pueden ser instalados en la mayorıa de

lugares, debido a su optimizacion de espacio; ademas se puede realizar varios proce-

sos en un mismo tanque. Las plantas compactas de tratamiento de aguas residuales

tienen los componentes que se muestran en la tabla (1.2).

Tabla 1.2: Componentes de una planta fabricada por la empresa YAKUPRO CIA. LTDA.

COMPONENTES DESCRIPCION

1 Skid

Es la parte estructural que sirve de base del

tanque metalico, esta constituido por perfiles

IPN, UNP, canales o anguloslos cuales son

soldados.

2 Cuerpo del tanque

Es el conjunto de modulos donde se realizan

el proceso de eliminacion de la carga conta-

minante, siendo este un proceso continuo.

3Atiesadores horizontales

externos

Son perfiles estructurales (UPN, angulos), que

permiten rigidizar al tanque. Su numero

depende del tamano del tanque.

4 Atiesadores Internos

Son perfiles estructurales (tubo cuadrado) que

ayudan a los atiesadores externos con la carga

producida por la presion hidraulica.

5Escaleras, pasamanos y

plataformas

Son componentes que permiten la inspeccion

y mantenimiento del tanque.

6 Accesorios soldables

Son elementos que van unidos al tanque y

permiten la evacuacion de sedimentos y

grasas producto del tratamiento que se realiza

en el tanque.

En la figura (1.13) se aprecia una planta para tratamiento de aguas residuales con sus

principales componentes.

16

Figura 1.13: Componentes de una planta de tratamiento

17

SELECCION Y DISENO

2.1. CONSIDERACIONES DE DISENO

Se deben de tener varias consideraciones al momento de diseno y fabricacion del

tanque; estas consideraciones se describen a continuacion.

2.2. CONSIDERACIONES GENERALES

Los recipientes a presion se disenaran para soportar cargas internas y externas, car-

gas de viento, peso del recipiente y temperatura; los mismos que se fabricaran sin

elementos atiesadores cuando no excedan 1 m3 de capacidad.

Las aberturas de 2 1/2 pulgadas y mayores deberan ser bridadas, las mismas que

seran reforzadas para evitar el excesivo deterioro por corrosion.

Las dimensiones del tanque para que sea trasnportado por medio de plataforma o una

cama baja, sin permiso tendran un ancho maximo de 3,5 metros, un largo maximo de

10 metros y una altura del tanque, maximo de 3,5 metros.

2.3. MATERIALES PARA FABRICACION DE TAN-

QUES

Los materiales para la fabricacion de tanques son diversos y depende mucho de las

aplicaciones que se les va a dar, a continuacion se muestra los principales materiales

de fabricacion para tanques metalico.

2.3.1. ACEROS AL CARBONO

Es el mas disponible y economico que se puede encontrar en el mercado y son reco-

mendados para la mayorıa de tanques donde no existan altas temperaturas.

CAPITULO 2

18

2.3.2. ACEROS DE BAJA ALEACION

Sirven para la fabricacion de tanques con condiciones especıficas de uso. Son mas

costosos que los fabricados con aceros al carbono. Tienen mejores propiedades que

los aceros al carbono.

2.3.3. ACEROS INOXIDABLES

Son mucho mas costosos que los dos anteriores y son mucho mas resistentes a la

corrosion.

2.3.4. MATERIALES NO FERROSOS

Se utilizan estos materiales para contener sustancias con alta capacidad corrosiva.

Para la fabricacion del tanque se utilizaran materiales que se encuentren en el merca-

do nacional ası como tambien los accesorios que seran instalados. En la tabla (2.1)

de la pagina siguiente, se aprecia los materiales mas utilizados en la construccion de

tanques.

2.4. NORMATIVA DE FABRICACION

Para la fabricacion del tanque de este proyecto se utilizara la norma ASME VIII division

1, para RECIPIENTES A PRESION. Esta norma consta de las siguientes subseccio-

nes. (ASME, 2005)

2.4.1. SECCION VIII, DIVISION I, SUBSECCION A

La subseccion A trata de los requisitos para materiales, diseno, superficies, refuerzos,

apoyos, fabricacion y pruebas; ası como tambien las caracterısticas a cumplir de cada

tanque o recipiente a presion.

2.4.2. SECCION VIII, DIVISION I, SUBSECCION B

La subseccion B trata de los requisitos para la fabricacion; tipos de juntas soldadas,

inspeccion, tratamiento termico si fuese necesario que se necesita realizar.

19

Tabla 2.1: Materiales para la fabricacion de tanques.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

ACERO AL CARBONO Y DE BAJO CONTENIDO DE ELEMENTOS DE ALEACION

FormaComposicion

Nominal

EspecificacionAplicacion

Numero Grado

PLACA

C A - 36 CCalidad Estructural. Para recipiente a

presion puede usarse con limitaciones.

C SA - 283 CCalidad Estructural. Para recipiente a

presion puede usarse con limitaciones.

C SA - 285 CCalderas para servicio estructural y

otros recipientes a presion.

C - Si SA - 515 55Principalmente para servicio

a temperatura media y alta.







C - Mn - Si SA - 516 65Para servicio a temperaturas

moderadas y bajas.

C - Mn - Si SA - 516 70Para servicio a temperaturas

moderadas y bajas.

BRIDAS Y

ACCESORIOS

C - Mn - Si SA - 105 - Para servicio a alta temperatura

C - Si SA - 181 I Para servicio general

C - MnSA - 350

LF1Para servicio a baja temperatura

C - Mn - Si LF2

TUBERIAC - Mn SA - 53 B Para servicio a alta temperatura

C - Mn SA - 106 B Para servicio a alta temperatura

*Datos de materiales de uso mas frecuente tomados de las normas ASME secciones II y VII

Fuente: (Megyesy, 1992)

20

2.4.3. SECCION VIII, DIVISION I, SUBSECCION C

La subseccion C trata de los requisitos para materiales utilizados para la fabricacion

de recipientes a presion ya sea acero al carbon, aceros aleados, aceros inoxidables,

materiales no ferrosos; cada una con sus parametros de diseno.

Ademas de la normas ASME VIII, se utilizara normas complementarias como la API

650, y AWS D1.1; que permiten facilitar el diseno, seleccion de accesorios y soldadura

que se tendra en el tanque.

2.5. SOLDADURA

La mayorıa de tanques metalicos son fabricados por medio de procesos de soldadura.

Para la seleccion del proceso de soldadura idonero para el tanque se deben de tener

en cuenta los siguientes aspectos.

El espacio fısico en que se va a realizar la soldadura debe permitir la accesibilidad al

sitio de trabajo, facilidades de energıa y equipos a utilizar para dicha labor, una facili-

dad para la preparacion de superficies, recubrimiento de las mismas y mantenimiento

del tanque realizado por el personal encargado de estas labores.

Se debe tener en cuenta la seleccion de proceso de soldadura y preparacion de juntas

que permitan tener una mejor calidad de soldadura, asi se garantiza el mayor ahorro

posible en el aspecto economico.

2.5.1. PROCESOS DE SOLDADURA

Para realizar la soldadura de tanques metalicos se tiene varios procesos que son los

mas utilizados en este campo, y se decriben a continuacion.

2.5.1.1. Soldadura por arco de metal protegido (SMAW)

Es un proceso de soldadura en que que se roduce la fusion de metales por medio del

calor de un arco electrico que se mantiene en el extremo de un electrodo cubierto y

21

la superficie del metal fase en la union que se esta soldando. El nucleo del electrodo

cubierto consiste en una varilla de metal solida o una varilla que encierra metal en

polvo. La varilla del nucleo conduce la corriente electrica del arco y suministra metal

de aporte a la union. (American Welding Society, 1996)

Este proceso puede servir para soldar la mayor parte de metales y aleaciones comu-

nes (aceros al carbono, aceros inoxidables, cobre, niquel, aluminio y sus aleaciones).

La mayor parte de aplicacion de este proceso es para materiales con espesor entre

3 y 38 mm. En la figura (2.1) se aprecia los principales elementos que intervienen en

este proceso.

Figura 2.1: Proceso SMAW

Fuente: (American Welding Society, 1996)

2.5.1.2. Soldadura por arco de tungsteno y gas (GTAW)

Es un proceso de soldadura que utiliza un arco entre un electrodo de tungsteno (no

consumible) y el charco de soldadura. El proceso emplea un gas protector (helio o

argon) y sin aplicacion de presion para proteger el electrodo, el charco de soldadura

y el metal de soldadura en proceso de solidificacion de contaminacion por parte de la

atmosfera. En la figura (2.2) se aprecia los principales elementos que intervienen en

este proceso.

Los metales que puede ser soldados por este proceso son la mayorıa de los aceros al

carbono, de aleaciones e inoxidables, aleaciones de alumnio, magnesio y cobre. Este

proceso es mas utilizado al momento de soldar materiales no ferrosos.

22

Figura 2.2: Proceso GTAW


2.5.1.3. Soldadura por arco de metal y gas (GMAW)

Es un proceso de soldadura que emplea un arco entre un electrodo continuo de metal

de aporte y el charco de soldadura, este proceso se realiza bajo la proteccion de un

gas suministrado externamente. Este proceso sirve para la soldadura de todos los

metales y aleaciones comerciales. Los gases utilizados como proteccion helio, argon,

dioxido de carbono, oxıgeno. Este proceso puede ser semiautomatica y automatica.

En la figura (2.3) mostrada en la siguiente pagina se aprecia los principales elementos

que intervienen en este proceso.

Figura 2.3: Proceso GMAW


23

2.5.1.4. Soldadura por arco con nucleo fundente (FCAW)

Es un proceso de soldadura que aprovecha el arco entre un electrodo continuo de

material de aporte y el charco de soldadura. Es proceso utiliza la proteccion de un

fundente que se encuentra en el electrodo, puede utilizarse gas para proteccion ex-

terna o no. Este proceso se utiliza para soldar aceros al carbono, de baja aleacion e

inoxidables.

Tiene amplia aplicacion en fabricacion en talleres, en mantenimiento y construcciones

en campo. Es proceso se encuentra precalificado para ser utilizado bajo normas ASME

IX, y AWS D1.1. En la figura (2.4) se aprecia los principales elementos que intervienen

en este proceso.

Figura 2.4: Proceso FCAW


2.5.1.5. Soldadura por arco sumergido (SAW)

Este proceso produce la fusion de metales calentandolos con un arco entre un elec-

trodo de metal desnudo y el material base. El arco y metal se encuentran protegidos

en un manto de fundente granular. Este proceso se utiliza para ensambles desde ace-

ros al carbono hasta aleaciones con base de niquel. En la figura (2.5) se aprecia los

principales elementos que intervienen en este proceso.

24

Figura 2.5: Proceso SAW


Se utiliza en aplicaciones industriales como fabricacion de recipientes a presion, la

fabricacion de barcos, carros de ferrocarril y union de miembros estructurales que re-

quieren soldaduras largas.

En la tabla (2.2) mostrada en la siguiente pagina se aprecia las principales ventajas y

desventajas de cada uno de estos procesos.

2.5.2. DENOMINACION DE ELECTRODOS

Para seleccionar el tipo de electrodo que se utiliza para soldar materiales, la AWS ha

normado y codificado los diferentes tipos de electrodos dependiendo del proceso de

soldadura a utilizarse.

Esta codificacion se debe ha que se tiene diferentes tipos de recubrimientos y mate-

riales que componen los electrodos; tambien la intensidad de corriente y la polaridad

con que trabaje el equipo utilizado para soldar.

25

Tabla 2.2: Procesos para soldadura de tanques.

CARACTERISTICAS VENTAJAS DESVENTAJAS APLICACION

SMAW (shielded metal arc welding)

- Llamada soldadura de

palillo

- Proceso manual

- Electrodo consumible

recubierto con fundente

- Simple

- Versatil

- Todas las posiciones

- Facil y rapida de

configurar

- Baja velocidad de

deposicion

- Usado para tanques soldados en

campo para espesores menores a

0.5 pulgadas.

- Usado para reparacion y

mantenimiento.

GTAW (gas tungsten arc welding)

- Tambien conocido

como TIG.

- Usa flujo de gases inertes

(argon e helio)

- Soldadura de

alta calidad

- Excelente pase de

raız

- Baja velocidad de

deposicion- Acero inoxidable o aluminio

GMAW (gas metal arc welding)

- Tres tipos: transferencia por

rocıo, corto-circuito y arco

pulsado.

- Usa electrodo de alambre

devanado en carrete

- Usa flujo de gas inerte

- Uso semi-automatico

o automatico

- Poco humo y

salpicaduras

- Problema de

penetracion y fusion

- Equipo costoso

- Difıcil configuracion

- Calidad

FCAW ( flux core arc welding)

- Similar al GMAW pero usa

electrodos que contienen

fundente

- Dos tipos: auto-protegido

y gas-protegido

- Altas penetraciones y

mayores velocidades de

deposicion que SMAW

- No util para procesos

de bajo hidrogeno

- Puede tener pobre

resitencia la impacto

SAW (submerged arc welding)

- Soldadura cubieta por un

material fundente

- Procesos de bajo

hidrogeno

- Penetracion profunda

- Facil inspeccion visual

- Degradacion de

propiedades- Usado en uniones de tanques

Fuente: (Cedeno Gudino, 2009)

Los procesos mas utilizados en la fabricacion de tanques son los procesos SMAW y

FCAW. Para estos procesos se tienen codificaciones de electrodos.

2.5.2.1. Electrodos para proceso SMAW

La norma AWS A5.1 es utilizada para seleccionar electrodos revestidos para soldar

aceros al carbono. En la figura (2.6) se aprecia la denominacion para este tipo de

electrodos.

26

Figura 2.6: Codigo para electrodos bajo la norma AWS A5.1

Fuente: (Universidad Nacional del Comahue, 2015)

En la tabla (2.3) se muestra las caracterıstıcas del electrodo en base al ultimo dgito

del codigo.

Tabla 2.3: Caracterısticas de electrodos para proceso SMAW

ULTIMO

DIGITO

CORRIENTE Y

POLARIDADESCORIA ARCO PENETRACION

POLVO DE

HIERRO

0 CC (+) Organica Energico Profunda 0 - 10 %

1 CA y CC (+) Organica Energico Profunda -

2 CA y CC (-) Rutılica Medio Mediana 0 - 10 %

3 CA y CC (+/-) Rutılica Suave Poca 0 - 10 %

4 CA y CC (+/-) Rutılica Suave Poca 30 - 50 %

5 CC (+) Basica Medio Mediana -

6 CA y CC (+) Basica Medio Mediana -

7 CA y CC (+) Mineral Suave Mediana 50 %

8 CA y CC (+) Basica Medio Mediana 30 - 50 %

Fuente: (Universidad Nacional del Comahue, 2015)

2.5.2.2. Electrodos para proceso FCAW

La norma AWS A5.20 es utilizada para seleccionar electrodos con nucleo fundente

(electrodo tubular) para soldar aceros al carbono. En la figura (2.7) se aprecia la de-

nominacion para este tipo de electrodos.

27

Figura 2.7: Codigo para electrodos bajo la norma AWS A5.20

Fuente: (Electrodos para soldadura electrica por arco, 2015)

En la tabla (2.4) se muestra las caracterısticas del electrodo en base al ultimo dıgito

del codigo.

Tabla 2.4: Caracterısticas de electrodos para proceso FCAW

CLASIFICACION

AWS

NUMERO DE

PASES

GAS

PROTECTOR

CORRIENTE Y

POLARIDAD

EXXT-1 Multiples pasadas CO2 CC (+)

EXXT-2 Pasada unica CO2 CC (+)

EXXT-3 Pasada unica - CC (+)

EXXT-4 Pasada unica - CC (+)

EXXT-5 Multiples pasadas CO2 CC (+)

EXXT-6 Multiples pasadas - CC (+)

EXXT-7 Multiples pasadas - CC (+)

Fuente: (Electrodos para soldadura electrica por arco, 2015)

Los electrodos se producen en tamanos estandar con diametros desde 1.2 hasta 4.0

mm (0.045 a 5/32 pulg), aunque puede haber tamanos especiales. Las propiedades

de soldadura pueden variar apreciablemente dependiendo del tamano del electrodo,

el amperaje de soldadura, el espesor de las placas, la geometrıa de la union, etc.

28

2.6. PARAMETROS DE EVALUACION

Para evaluar el estado tanque despues que ha sido terminado se utilizan pruebas y

metodos, estos permiten dar por aceptado o rechazado el tanque y conocer el estado

de fucionaiento del mismo.

2.6.1. INSPECCION DE JUNTAS SOLDADAS

Para verificar que la soldadura se realice correctamente se utilizan metodos de inspec-

cion, pruebas y ensayos que generalmente son no destructivos (END), estos metodos

permiten conocer el estado del tanque sin comprometerlo fısicamente.

2.6.1.1. Inspeccion Visual

El metodo de inspeccion visual permite visualizar discontinuidades superficiales (po-

rosidad, fisuras, fusion incompleta, inclusiones, socavadura) que se aprecian a simple

vista, es el mas simple y economico que se tiene aunque para que este metodo se

necesita de un personal calificado en este tipo de inspeccion. En la figura (2.8) se

aprecia una medicion del espesor de un cordon de soldadura.

Figura 2.8: Galga para inspeccion visual

Fuente: (Tecnologıa Mecanica SA, 2015)

29

2.6.1.2. Inspeccion Radiografica

La inspeccion radiografica es un metodo que permite detectar las discontinuidades

macroscopicas que se encuentran dentro del cordon de soldadura, con esta tecnica

se obtiene un registro en dimensiones reales de la pieza inspeccionada.

Esta tecnica utiliza la emision de rayos x o rayos gamma, estos se propagan atraves

de la pieza y son atenuados para ser registradas por una pelıcula radiografica que al

ser tratada quımicamente muestra las caracterısticas que se tienen en el cordon de

soldadura. La diferencia entre rayos x y los rayos gamma es el origen de la radiacion,

los rayos x son producidos por un alto potencial electrico y los rayos gamma por la

desintegracion atomica de un radioisotopo. En la figura (2.9) se aprecia como se lleva

a cabo el proceso de Rayos X.

Figura 2.9: Proceso de inspeccion radiografica

Fuente: (Posada, Pena, y Suarez, 2015)

La inspeccion radiografica no es requerida en soldadura de las placas del fondo del

tanque, uniones soldadura entre las planchas del cuerpo y el fondo del tanque, sol-

dadura de bridas y neplos hechos en las planchas. Esta tecnica se utiliza para la

inspeccion de diversos materiales y permite tomar acciones correctivas despues de

conocer defectos en la soldadura. No se recomienda cuando se inspecciona piezas

con geometrıas complicadas. Para realizar esta inspeccion se necesita de personal

capacitado y que cuente con los equipos de seguridad adeacuados.

30

2.6.1.3. Inspeccion por ultrasonidos

El metodo de inspeccion por ultrasonidos se basa en la generacion, propagacion y de-

teccion de ondas a traves de los materiales, esto permite conocer las discontinuidades

que se encuentran en el cordon de soldadura; la ventaja de este sistema es que es

menos costoso que la inspeccion radiografica, tiene alta capacidad de penetracion y

es mucho mas rapido. Para realizar este metodo de inspeccion, el personal encargado

de esta labor debe estar certificado en Nivel II o Nivel III del ASTN SNT-TC-1A. En la

figura (2.10) se aprecia la inspeccion a una pieza soldada.

Figura 2.10: Equipo utilizado en inspeccion por ultrasonidos

Fuente: (Endicontrol, 2015)

2.6.1.4. Inspeccion por Tintas Penetrantes

Es un metodo de inspeccion superficial, consiste en la aplicacion de un lıquido colo-

reado el cual penetra en las discontinuidades que se encuentran en la pieza inspec-

cionada, despues de cierto tiempo se remueve el exceso de penetrante y se aplica el

revelador que es un lıquido que absorbe el lıquido que ha penetrado en las disconti-

nuidades. Se debe tener en cuenta que la superficie a inspeccionar debe estar limpia.

Este proceso se utiliza en una gran variedad de materiales como metales, ceramicos,

plasticos, porcelanas. Es un proceso facil de utilizar y economico. En la figura (2.11) se

aprecia la aplicacion de lıquido penetrante y como permite observar la discontinuidad.

31

Figura 2.11: Proceso de la tecnica de inspeccion por lıquidos penetrantes

Fuente: (Sindes Ecuador SA, 2015)

En la tabla (2.22) de la pagina siguiente se muestra las caracterısticas de cada proceso

para la seleccion de las tecnicas que seran utilizadas en la inspeccion del tanque.

2.6.2. PRUEBA HIDROSTATICA

Esta prueba tiene como objetivo verificar la estanqueidad y la integridad del recipiente,

es decir, nos permite conocer si existe alguna fuga por algun defecto en la soldadura.

Para esto se sigue un programa de llenado del tanque.

Durante el proceso de llenado permanentemente se verifica la estanqueidad del tan-

que detectando fugas que se presenten, en cuyo caso se efectuara la reparacion.

Cuando se detecte algun tipo de falla se marcara debidamente localizando su posi-

cion exacta y se continuara la prueba hasta su finalizacion. Una vez vaciado el tanque

se efectuara la reparacion del caso y se hace inspeccion con tintas penetrantes a la

zona reparada. (Lozano, 2012)

El tanque lleno debe ser mantenido por lo menos 24 horas antes de desocuparlo.

Durante este tiempo debe ser revisado para verificar su estanqueidad. Terminada la

prueba, se baja el nivel de agua durante el tiempo que el inspector requiera para

confirmar la estanqueidad.

32

Tabla 2.5: Ensayos No Destructivos utilizados en tanques

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

Tipo de Ensayo Equipo Aplicaciones Ventajas Limitaciones

Visual

Lupas, equipos de

medicion como

reglas, micrometros,

comparadores opticos,

fuentes de luz

Soldadura con

discontinuidades

superficiales

Economica, conveniente,

pequeno equipamiento

para la aplicacion

Limitado a condiciones

superficiales

Tintas

Penetrantes

Tintas fluorescentes,

reveladores, limpiadores

(solventes,etc), panos de

limpieza, luz ultravioleta

Discontinuidades

de soldadura

superficial

Portatil, equipo

economico, facil de

interpretar.

Filtraciones por porosidad

de soldadura pueden

alterar los resultados. Las

piezas deben ser siempre

limpiadas antes y despues

de la inspeccion.

Radiografıa

gamma

Fuente de rayos gamma,

camara de proyeccion de

rayos, retenedores

fılmicos, monitor

portatil, instalacion para

exposicion, equipo de

monitoreo de radiacion

Soldadura con

discontinuidades

externas e internas,

aplicaciones para

evaluar requermientos

dimensionales

No esta restringido por

el material. Provee un

archivo permanente para

revisiones futuras.

Algunas discontinuidades

no son detectadas. El costo

por el equipo y licencias

es elevado. Se requiere

ambos lados de la soldadura

Largo periodo de proceso

de pelıculas.

Rayos X

Fuente de rayos x, fuente

de energıa y los demas

equipos de rayos gamma

Misma aplicacion que

los rayos gamma

Niveles ajustables de

energıa, mejor calidad

de radiografıas. Mismas

ventajas que los rayos

gamma.

Alto costo inicial, general-

mente no es portatil. Limita-

ciones como las de rayos

gamma.

Ultrasonido

Instrumento de pulso-eco,

monitor y display capaz

de mostrar las magnitudes

recibidas, acopladores

estandar y lıquido

acoplante

Mayorıa de disconti-

nuidades de soldadura,

tambien utiizado

para verificar

espesores de soldadura

Mas sensibles a las

discontinuidades planares,

los resultados se conocen

inmediatamente, portatil,

alta capacidad de pene-

tracion.

Las condiciones de superfi-

cies deben ser optimas,

requiere un medio de aco-

plamiento, se requiere

estandares de referencia.

Fuente:(Mateus y Vivas, 2007)

2.7. CORROSION

Los recipientes que esten sujetos a corrosion, erosion o abrasion mecanica deben te-

ner un margen de espesor para lograr la vida deseada. Para otros recipientes en los

que sea predecible el desgaste por corrosion, la vida esperada del recipiente sera la

que determine el margen y si el efecto de la corrosion es indeterminado, el margen lo

definira el disenador. Un desgaste por corrosion de 5 milesimas de pulgada por ano

(1/16 de pulg. en 12 anos) generalmente es satisfactorio para recipientes y tuberıas.

33

La vida deseada de un recipiente es una cuestion economica. Los recipientes prin-

cipales o mayores se disenan generalmente para una vida larga de servicio (15 a 20

anos), mientras que los secundarios o menores para perıodos mas cortos (8 a 10

anos). En la figura (2.12) se aprecia un tanque que ha sido atacado por la corrosion.

Figura 2.12: Pared de un tanque atacada por excesiva corrosion

2.8. PREPARACION DE SUPERFICIES

Para evitar la excesiva corrosion debido al medio en el cual el tanque esta expuesto,

se realiza un recubrimiento de todas las superficies; para poder aplicar el recubrimien-

to al tanque se debe realizar una preparacion de las superficies que van a ser pintadas.

Una cuidadosa preparacion de superficies antes y durante la aplicacion de un recubri-

miento, necesariamente permitira obtener una mejor proteccion de la pintura teniendo

una reduccion de costos de mantenimiento. En la tabla (2.6) se aprecian los diferentes

metodos utilizados para preparar una superficie.

2.9. RECUBRIMIENTO

La utilizacion de un recubrimiento permite la conservacion de las superficies de ace-

ro. El recubrimiento retarda la corrosion debido a factores ambientales, de impacto, la

abrasion, la accion de las sustancias quımicas y el uso que tenga el recipiente.

34

Tabla 2.6: Especificacion para preparacion de superficies.

ESPECIFICACIONES PARA LA PREPARACION DE SUPERFICIES

Tıtulo y ObjetivosNumero de

especificacion

LIMPIEZA CON DISOLVENTE

Eliminacion de aceite, grasa, mugre, tierra, sales y contaminantes

con disolventes, emulsiones, compuestos para limpieza o vapor

de agua.

SSPC-SP 1-63

LIMPIEZA CON HERRAMIENTA DE MANO

Eliminacion de escamas de laminacion, herrumbre, escoria producto

de soldadura y pintura cepillando, lijando o elimancion de rebabas a

mano o con otras herramientas manales de impacto, o combinacion

de estos metodos.

SSPC-SP 2-63

LIMPIEZA CON MAQUINAS HERRAMIENTAS

Eliminacion de escamas de laminacion, herrumbre, escoria producto

de soldadura y pintura con cepillo de alambre, esmeril, y lijadoras

mecanicas o combinacion de estos metodos.

SSPC-SP 3-63

LIMPIEZA CON FLAMA

Eliminacion de escamas, herrumbre y otras elementos perjudiciales

por medio de llamas oxiacetileno de alta velocidad, seguida por

limpieza con cepillo de alambre.

SSPC-SP 4-63

LIMPIEZA A METAL BLANCO CON CHORRO A PRESION

Eliminacion de escamas de laminacion, herrumbre, de oxidacion,

pintura o materia extrana por medio de chorro de arena, moyuelo

o municion hasta obtener una superficie metalica de color

uniforme blanco grisaceo.

SSPC-SP 5-63

35

ESPECIFICACIONES PARA LA PREPARACION DE SUPERFICIES

Tıtulo y ObjetivosNumero de

especificacion

LIMPIEZA COMERCIAL CON CHORRO A PRESION

Eliminacion completa de escamas de laminacion, herrumbre,

escamas de oxidacion, pintura o materia extrana excepto

rayaduras o decoloraciones por oxidacion, residuos de pintura

o recubrimientos que pueden quedar.

SSPC-SP 6-63

LIMPIEZA CON CHORRO A PRESION - RAFAGA

Eliminacion completa de todos los residuos excepto los de alto

grado de adherencia de las escamas de laminacion, herrumbre

y pintura mediante el impacto de abrasivos (arena, moyuelo o

municion).

SSPC-SP 7-63

LIMPIEZA QUIMICA

Eliminacion completa de las escamas de laminacion, herrumbre

y escamas de oxidacion por reaccion quımica, electrolisis o

ambos procesos. La superficie debe quedar sin restos de acido,

alcali y lodos que no hayan reaccionado o sean perjudiciales.

SSPC-SP 8-63

LIMPIEZA CON CHORRO HASTA LOGRAR UNA

SUPERFICIE CASI BLANCA

Eliminacion de casi toda la escama de laminacion, herrumbre

y escamas de oxidacion, pintura o materia extrana por medio

de abrasivos (arena, moyuelo o municion). Puden quedar las

sombras, rayaduras, decoloracion producidos por oxidacion o

residuos ligeros muy adheridos de recubrimiento.

SSPC-SP 10-63T


36

El requisito principal para poder utilizar un recubrimiento es el contar con una super-

ficie libre de escoria producto de la soldadura, suciedad, grasa y aceite. Para lograr

esto y que el recubrimiento tenga una buena adhesion con el metal, se debe tener una

buena preparacion de superficie.

Para seleccionar el sistema apropiado de preparacion superficial, se tomaran en cuen-

ta las especificaciones y recomendaciones del Steel Structures Painting Council (SSPC).

Los recubrimientos mas utilizados en el area industrial son los siguientes (Pinturas

Nervion, 2015):

Recubrimiento epoxico: El recubrimiento epoxico esta compuestos por dos componen-

tes, una la resina epoxi y la otra parte es endurecedor que normalmente son a base

de aminas o de poliamidas. Por su resistencia al agua y a los contaminantes quımi-

cos, se usan como sistemas de proteccion de larga duracion sobre acero estructural,

y concreto. De gran uso para superficies sumergidas.

En la figura (2.13) se aprecia el proceso de recubrimiento industrial con el uso de una

pistola a alta presion para la dispersion de la pintura.

Figura 2.13: Aplicacion de recubrimiento industrial

Fuente:(IBSA, 2015)

37

Recubrimiento con vinilo: El recubrimiento con vinilo no es toxico, resistente a la abra-

sion; pueden ser utilizados en la proteccion de superficies metalicas y resiste la inmer-

sion continua en agua dulce o salada; resiste soluciones diluıdas de la mayor parte

de los acidos organicos e inorganicos, ademas no es afectado por gasolina, diesel,

petroleo crudo, etc.

Recubrimiento epoxy-alquitran: Este tipo de recubrimiento se utiliza para resolver pro-

blemas de inmersion continua en agua salada por largo peridos de tiempo; no obs-

tante, su resistencia a los solventes es afectada por lo que no se recomienda una

inmersion continua a los mismos; ademas por influencia del alquitran, el recubrimiento

tiende a cuartearse cuando se expone por largo tiempo a la accion del sol.

Recubrimiento de vinil-acrılico: Es un recubrimiento que combina la resistencia quımi-

ca y la abrasion de los vinılos, con la resistencia al medio donde es expuesta y rayos

del sol de las resinas acrılicas; es resitente a los medios salinos, acidos y alcalinos,

dando lugar a una alta eficiencia de proteccion contra la corrosion.

Recubrimiento fenolico: Es un recubrimiento duro, brillante y muy adherente; es resis-

tencia a los solventes, medios acidos y alcalinos, no se recomienda para inmersiones

continuas. Si el recubrimiento es horneado su resistencia a los solventes y al agua se

incremento considerablemente, llegando a soportar la inmersion en los mismos.

2.10. DISENO DEL TANQUE

Para el diseno de los elementos que constituyen el tanque se utilizara las ecuaciones

que constan en el Manual de Recipientes a Presion, Diseno y Calculo de Megyesy

Eugene F., 1992.

Los parametros que se toman en cuenta para el diseno del tanque son: un caudal no-

minal de 400 m3/dıa, el material del cual sera fabricado el tanque es un acero ASTM

A36, los procesos a realizarse en el tanque son electrocoagulacion, floculacion, sedi-

mentacion y la recoleccion del agua tratada. El tiempo de retencion hidraulico depen-

38

dera de cada proceso y esta dado por la empresa YAKUPRO CIA. LTDA. La forma del

tanque sera rectangular.

2.11. DIMENSIONAMIENTO DE MODULOS DEL

TANQUE

Para dimensionar el tanque se requiere el volumen total de agua a tratarse, para esto

se toma en cuenta el volumen que ocupa cada proceso del sistema de tratamiento de

aguas residuales.

2.11.1. MODULO DE ELECTROCOAGULACION

Para el dimensionamiento de este modulo se toma como caudal de diseno el caudal

indicado en la seccion de parametros de diseno que es de 16,7 m3/h y un tiempo de

retencion de 20 minutos, por lo tanto se necesita un modulo rectangular de 5,6 m3 de

volumen util para este proceso.

2.11.2. MODULO DE FLOCULACION



retencion de 60 minutos, por lo tanto se necesita un modulo rectangular de 16,7 m3 de

volumen util para este proceso.

2.11.3. MODULO DE SEDIMENTADOR



retencion de 110 minutos, por lo tanto se necesita un modulo rectangular de 30,6 m3

de volumen util para este proceso.

2.11.4. MODULO DE RECOLECCION

El volumen del modulo de recolecci ´ a de la dimensiones

total del tanque rectangular, no se tiene tiempo de retenci ´

on del agua tratada depender´

on para este proceso.

39

2.12. DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE

El volumen util total del tanque es de 59,4 m3. Para dimensionar al tanque vamos a

tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

Transporte del tanque rectangular: El transporte utlizado para movilizar el tanque es

una plataforma. Las dimensiones maximas para que el tanque sea transportables sin

permiso alguno se indica en la seccion 2.2.

Dimensiones del material para la fabricacion del tanque: Para la fabricacion del tanque

se requiere tener la menor cantidad de cortes de material para reducir costos; por lo

que se tomara en cuenta las dimensiones nominales de las planchas de acero que se

encuentran en el mercado.

En la tabla(2.7), se aprecia las dimensiones nominales de las planchas utilizadas para

la fabricacion del tanque.

Tabla 2.7: Dimensiones de las planchas para la fabricacion del tanque

PLANCHAS DE ACERO ASTM A36

Denominacion Dimensiones Nominales

Ancho [m] Largo [m]

Plancha Normal 1,22 2,44

Plancha Naval 1,5 6

Disposicion de modulos para el tratamiento del agua residual: Para el tratamiento del

agua residual de este proyecto de titulacion se utilizan varios procesos. En la tabla(2.8)

mostrada en la siguiente pagina se aprecia el orden de cada uno y los volumenes de

fluido de cada proceso.

Tomando en cuenta los aspectos antes mencionados las dimensiones que tendra el

tanque son de 2,8 x 2,44 x 9,5 metros.

40

Tabla 2.8: Volumenes de modulos

MODULOS DEL TANQUE RECTANGULAR

MODULO VOLUMEN [m3]

Electrocoagulacion 5,6

Floculador 16,7

Sedimentador 30,6

Recoleccion -

TOTAL 59,4

En la figura(2.14) se aprecia las dimensiones del tanque y la disposicion de cada

proceso. En el apendice A.2. se muestran las dimensiones de cada modulo.

Figura 2.14: Dimensiones del tanque rectangular para tratamiento de agua residual

2.13. ELEMENTOS DEL TANQUE

En esta seccion se muestran el diseno de cada uno de los elementos que constituyen

al tanque rectangular.

41

2.13.1. ESPESOR DE PARED

Para el diseno y construccion de cada elemento del tanque, se utilizara acero ASTM

A36 debido a que es el mas utilizado y facil de adquirir el mercado nacional. En la

tabla (2.9) se aprecia las propiedades que tiene este acero.

Tabla 2.9: Propiedades del acero ASTM A36

PROPIEDADES DE ACERO ASTM A36

Esfuerzo de

Cedencia

Sy (MPa)

Esfuerzo maximo

de Tension

Sut (MPa)

Esfuerzo

de diseno

Sd (MPa)

Esfuerzo de

Prueba

St (MPa)

250 400 160 171

Fuente: (Jimenez, 2009)

Para el calculo del espesor de placa con el que se fabricara el tanque se utilizara la

ecuacion (2.1), (Megyesy, 1992).

t = 2, 45L

√

αn

pnS

(2.1)

Donde:

t = espesor de placa requerido [pulg]

L = longitud del tanque [pulg]

αn = factor que depende de la relacion de altura y longitud

pn = presion del lıquido [lb/pulg2]

S = valor del esfuerzo de la placa = 23 026 [lb/pulg2]

La ecuacion (2.2), (Megyesy, 1992), se utiliza para calcular la presion del lıquido.

pn = 0, 036Ghn−1 + hn

2(2.2)

Donde:

G = densidad especifica del fluido

hn = longitud medida desde borde superior hasta atiesador[pulg]

42

Los valores de αn se calculan basandose en la relacion H/L tomados de la figura del

apendice A.1.; en la tabla (2.10) se aprecia los valores obtenidos.

Tabla 2.10: Valores de factor αn

- ALTURA [pulg] H/L α

1 17,8 0,05 -

2 47,6 0,13 -

3 69,6 0,18 -

4 87,9 0,23 0,0012

Al no tener valores para las 3 primeras partes como se observa en la tabla (2.10); por

lo que se utilizara el valor de αn = 0,012 para los demas calculos.

Tabla 2.11: Espesor de pared

- PRESION ESPESOR [pulg]

1 0,6408 0,016

2 1,7136 0,044

3 2,5056 0,071

4 3,1644 0,096

PROMEDIO 0,057

En la tabla (2.11) mostrada anteriormente se aprecia los resultados necesarios para

hallar el espesor de pared del tanque. De acuerdo con lo obtenido se va a tener un

espesor de 0,068 pulgadas, ademas hay que adicionar un espesor por corrosion de

1/16 de pulgada dandonos un espesor final de 0,133 pulgadas.

t = 0, 133 [pulg] = 3,38 mm ∼= 5 mm

Se utilizara planchas de 5 mm para la fabricacion del tanque; el espesor tambien

sera de 4 mm para la base del tanque.

43

2.13.2. SKID O BASE DEL TANQUE

Para el diseno del skid se tendran en cuenta perfiles estructurales los cuales daran

rigidez a la base del tanque.

2.13.2.1. Distancia entre soportes

Para formar la estructura del skid se utilizara perfiles estructurales, para seleccionar

que tipo de perfil, se utilizara la ecuacion (2.3), (Megyesy, 1992).

t =l

1, 254

√

S

0, 036GH

(2.3)

Donde:

t = Espesor de placa, [pulg]

l = Distancia maxima entres soportes, [pulg]

S = Valor de esfuerzo de la placa, [lb/pulg2

H = Altura del tanque, [pulg]

El espesor de placa es de 0,156 [pulg], por lo que se calculara la distancia entre cada

perfil necesario para la estructura del skid.

l = 20, 15 pulg = 0, 51 m

Esta distancia es la maxima que podran estar separados los perfiles trasnversales es

de 0,51 [m].

2.13.2.2. Perfil longitudinal

Para el calculo de los perfiles estructurales que se colocan longitudinalmente en la

base del tanque se utilizar ´ on (2.4), (Maldonado, 2006); para conocer el

momento maximo que soportaran los perfiles.

Mmax =WL2

8(2.4)

Donde:

Mmax = momento maximo de flexion, [Nm]

a la ecuaci ´

44

W = carga distribuida en la viga [N/m]

L = longitud de la viga [m]

La carga distribuida y la distancia de la base que soporta cada viga depende del

numero de vigas intermedias que se colocan en el skid. Ademas la longitud de la

viga L depende del numero de perfiles transversales que se coloquen. La ecuacion

(2.5) nos permite calcular la carga distribuida.

W = ρ.g.h.d (2.5)

Donde:

Prf = presion en el fondo del tanque, [Pa]

d = distancia de la base que soporta cada viga; se aprecia en la figura (2.15)

ρ = densidad del fluido = 1000 [kg/m3]

g = aceleracion de la gravedad = 9,81 [m/s2]

h = altura del fluido en el tanque = 2,2 [m]

Figura 2.15: Distancia en que actua la carga distribuida

En la tabla (2.12) que se muestra en la siguiente pagina se aprecia los valores de

momentos maximo de flexion que soportan las vigas longitudinales.

45

Tabla 2.12: Momentos de flexion para seleccion de perfil longitudinal

Numero de

vigas

longitudinales

d

[m]

Carga

distribuida

[N/m]

Numero de

vigas

transversales

L

[m]

Momento maximo

de flexion

[N.m]

1 1,45 31293,9

20 0,51 998,6

21 0,48 901,3

22 0,45 817,5

2 0,97 20862,6

20 0,51 665,75

21 0,48 600,8

22 0,45 544,9

3 0,73 15646,9

20 0,51 499,3

21 0,48 450,6

22 0,45 408,7

Teniedo los valores de momentos maximo de flexion, con el uso de la ecuacion (2.4)

anteriormente indicada y la ecuacion (2.6), (Maldonado, 2006); se calculan los esfuer-

zo que soporta cada viga longitudinal

σ =MmaxC

I(2.6)

Donde:

Mmax = momento maximo de flexion,= 450,6 [Nm]

σ = esfuerzo de la viga, [MPa]

C = distancia del centro a uno de los extremos del perfil [m]

I = Inercia del perfil [m4]

En la tabla (2.13) se muestran los valores obtenidos de los esfuerzos maximos que

puede admitir la estructura de sorporte del tanque; se ha seleccionado el perfil IPN

220, ya que el esfuerzo admisible es menor al esfuerzo de diseno, las dimensiones de

este perfil se encuentran en el apendice B.1.

46

Tabla 2.13: Esfuerzo maximo para seleccion de perfil longitudinal

Perfil

IPN

C

[mm]

Inercia del perfil

[cm4]

Esfuerzo de trabajo

del perfil [MPa]

140 70 573 499,3

180 90 1450 253,6

200 100 2140 190,9

220 110 3060 146,9

240 120 4250 112,7

2.13.2.3. Perfil transversal

Para tener el espesor del perfil soportante se utilizara la ecuacion; la separacion entre

vigas se obtiene de la siguiente relacion:

l =Longitud del tanque [m]

numero de perfiles − 1

Donde:

Longitud del tanque = 9,6 m

Numero de perfiles = 21

l = 0, 48 m = 18, 89 pulg

Utilizando la longitud de 18,89 pulgadas, se obtiene el espesor utilizando la ecuacion

(2.3).

t = 0, 148 pulg = 3, 75 mm

El perfil seleccionado es un canal 80 x 40 x 6 mm; debido a que se encuentra con

facilidad en el mercado y permite un ahorro economico, las dimensiones se pueden

apreciar en el apendice B.3.

2.13.3. ATIESADORES HORIZONTALES

De acuerdo a las especificaciones de la empresa YAKUPRO CIA. LTDA. se fabri-

cara un tanque rectangular con elementos atiesadores horizontales.

47

2.13.3.1. Numero de atiesadores

Para conocer el numero de atiesadores que se colocaran en el tanque se utilzara como

referencia la tabla (2.14), donde se aprecia que el numero de atiesadores dependiendo

de la altura del tanque. El tanque tendra una altura de 2,44 m (96,1 pulg); por lo que

se tendrıa que utilizar dos atiesadores horizontales; pero debido a las dimensiones del

tanque se ha decidido utilizar tres atiesadores para rigidizar el tanque. Esto sin contar

el atiesador del borde superior.

Tabla 2.14: Numero de atiesadores horizontales

ALTURA H [pulg]

60-84 84-120 120-156 >156

1 2 3 4

2.13.3.2. Separacion entre elementos atiesadores

La separacion de cada atiesador se aprecia en la tabla (2.15); la figura (2.16) que se

aprecia en la pagina siguiente, permite conocer como esta distribuida cada separacion

en un tanque.

Tabla 2.15: Separacion de atiesadores horizontales

SEPARACION ENTRE ELEMENTOS ATIESADORES

- H1 H2 H3 H4 H5

1 0,60H 0,40H - - -

2 0,45H 0,30H 0,25H - -

3 0,37H 0,25H 0,21H 0,17H -

4 0,31H 0,21H 0,18H 0,16H 0,14H


48

Figura 2.16: Distrinucion de atiesadores horizontales

Las distancias a las que se colocaran cada atiesador horizontal, se aprecian en la

tabla (2.16) que se muestra en la siguiente pagina.

Tabla 2.16: Alturas a la que se colocara cada atiesador

- H1 H2 H3 H4

Altura [mm] 903 610 512 415

Altura [pulg] 35,5 24 20,2 16,3

2.13.3.3. Carga que soporta cada atiesador

Como elementos atiesadores se utilizaran angulos; la ecuacion (2.7), (Megyesy, 1992),

permite conocer la carga que soporta cada uno de estos elementos.

w =0, 036Gh2

2(2.7)

Donde:

w = carga por unidad de longitud [lb/pulg]

G = densidad especıfica del lıquido

h = altura desde el borde superior del tanque [pulg]

49

En la figura (2.17) se aprecia la disposicion de la carga en la pared del tanque y las

fuerzas que se tendran en esta.

Figura 2.17: Disposicion de cargas en la pared del tanque

Conociendo la carga por unidad de longitud de cada atiesador, se calculara la reaccion

y el momento de inercia mınimo para cada uno de ellos utilizando la ecuacion (2.8) y

(2.9), (Megyesy, 1992).

R = 0, 7w (2.8)

I = 1, 25RH3

E(2.9)

Donde:

R = Reaccion en cada atiesador [lb/pulg]

I = Momento de inercia [pulg4]

H = Distacia de separacion de atiesadores [pulg]

E = Modulo de elasticidad [lb/pulg2]

En la tabla (2.17) se muestra la inercia para cada uno de los atiesadores, se eligira el

de mayor momento. El mayor momento de inercia es de 1,69 pulg4, por lo que el perfil

seleccionado es un perfil angulo de 4 pulg. x 1/4 pulg. Las especificaciones de este

perfil se encuentran en el apendice B.2.

50

Tabla 2.17: Seleccion de elemento atiesador

ATIESADOR ALTURA CARGA REACCION MOMENTO DE INERCIA

- [pulg] [lb/pulg] [lb/pulg] [pulg4]

1 36 22,7 15,9 0,03

2 60 63,9 44,7 0,39

3 80 114,3 80,0 1,69

2.13.4. PLACAS FLOCULADORAS

Son placas que permiten la agitacion del agua, haciendo que se agrupen los contami-

nantes coagulados.

2.13.4.1. Espaciamiento entre placas floculadoras

En el modulo de floculacion se colocaran placas verticales intercaladas para que reali-

cen este proceso, la ecuacion (2.10), (Floculadores, 2015); permite conocer la sepa-

racion entre cada una de ella.

a =L− e(m− 1)

m(2.10)

D´

umero de compartimientos entre placas = 6

El espaciamiento es de 1,43 m; debido a que el ultimo compartimiento debe ser mas

grande para que el agua repose antes de entrar al sedimentador, el espaciamiento

entre cada placa sera de 0,90 m.

2.13.4.2. Dimensiones de la placa floculadora

Para dimensionar las placas floculadoras se utiliza la ecuacion (2.11) (Floculadores,

2015), que nos permite conocer la altura del paso en el floculador.

onde:

a =Espaciamiento entre placas,[m]

L = Longitud del m´odulos, [m] = 8,6 m

e = Espesor de la placa, [m] = 0,004 m

m = N´

51

P =(Q/V )

b(2.11)

V =Q

(a.b)

* Donde:

P = Altura del paso, [m]

Q = Caudal [m3/s],= 0,27 m3/s

V = Velocidad del fluido, [m/s]

b = Ancho del floculador, = 1 m]

a = Espaciamiento entre placas, [m]

P = a = 0, 9 m

Conociendo el paso del fluido; las dimensiones de cada placa floculadora se aprecian

en la tabla (2.18).

Tabla 2.18: Dimensiones de placas floculadoras

DIMENSIONES DE PLACA FLOCULADORA

Espesor [mm] Largo [mm] Ancho [mm]

5 1500 1000

2.13.5. VERTEDERO RECTANGULAR

Para calcular las dimensiones del vertedero se utiliza la ecuacion (2.12,(Netto, 1998)

Q = Ce

2

3

√

2gbch1,51

(2.12)

Donde:

Q = Caudal [m3/s]

Ce = Coeficiente efectivo de descarga

g = Aceleracion de la gravedad, [9,8 m/s2]

bc = Ancho de la cresta del vertedero [m]

h1 = Altura de carga sobre el vertedero

52

En la figura (2.18) se aprecia las dimensiones que tiene para el vertedero. El vertedero

no sera abierto en la parte superior.

Figura 2.18: Dimensiones principales de un vertedero rectangular

Fuente: (Netto, 1998)

El coeficiente de descarga (Ce) depende de la relacion bc/B1 y h1/p1 y se calcula de

acuerdo con las expresiones de la tabla (2.19).

Tabla 2.19: Valores de Ce

bc/B1 Ce

1,0 0,602 + 0,075 h1/p1

0,9 0,599 + 0,064 h1/p1

0,8 0.597 + 0.045 h1/p1

0,7 0.595 + 0.030 h1/p1

0,6 0.593 + 0.018 h1/p1

0,5 0.592 + 0.011 h1/p1

0,4 0.591 + 0.0058 h1/p1

0,3 0.590 + 0.0020 h1/p1

0,2 0.589 - 0.0018 h1/p1

Fuente: (Netto, 1998)

Para encontrar las dimensiones del vertedero daremos el ancho y alto del mismo y

ası por medio de varias iteraciones encontrar el caudal que se va a tratar, esto se

puede apreciar en la tabla (2.20).

53

Tabla 2.20: Dimensiones de vertedero rectangular

Bc h1 bc/B1 h1/p1 Ce Q

1 0,3 0,1 0,3 0,08 0,590 0,02

2 0,5 0,2 0,5 0,15 0,593 0,08

3 0,5 0,3 0,5 0,31 0,595 0,22

4 0,6 0,4 0,6 0,31 0,598 0,27

5 0,6 0,43 0,6 0,33 0,599 0,30

Las dimensiones seleccionadas para el vertedero son las obtendidas en la iteracion

numero 5, debido a que se ajustan a las dimensiones que tiene el floculador, que es

el modulo que recibe el agua tratada en el modulo de electrocoagulacion.

2.13.6. PLACAS DE IZAJE

Para las placas de izaje se necesita conocer el espesor, para esto se utilizara la ecua-

cion (2.13), (Leon, 2001).

t =W

SD(2.13)

Donde:

t = espesor de placa, [pulg]

W = peso en vacio del recipiente, [lb] = 16647 [lb]

S = esfuerzo a la tension del material de la placa, [lb/pulg2] = 16000 lb/pulg2

D = distancia mostrada en la figura(2.19); [pulg]

La distancia D en la figura(2.19), es medida desde el centro del agujero de placa

hasta el extremo de la placa. Esta distancia esta relacionada con las dimensones de

las cadenas que se utilizan en las plumas de izaje.

54

Figura 2.19: Placa de izaje

En la tabla (2.21), se aprecia varias dimensiones de placas de izaje. Las placas de

izaje de este tanque tendran un espesor de 0,35 pulg.

Tabla 2.21: Dimensiones de placa de izaje

D [pulg] t [pulg]

0,5 2

1 1

1,5 0,66

2 0,50

2,5 0,40

3 0,35

2.13.7. ESCALERAS Y PLATAFORMAS

Las plataformas seran fabricadas con planchas de acero ASTM A36 corrugado de 3

mm, que se colocaran en la parte superior del tanque. Las escaleras y pasamanos

seran fabricadas con tubo redondo de 1 1/4 pulgadas; las dimensiones y posiciona-

miento de estos elementos se encuentran en el apendice H. En el apendice B.5. se

pueden apreciar propiedades de este tipo de tubos.

55

2.13.8. SELECCION DE ACCESORIOS DE PURGADO

Para el purgado de material sedimentado (lodos), se necesita colocar accesorios en

cada uno de los modulos para que estos sean evacuados para su posterior tratamien-

to; por lo que se colocaran bridas soldables de 4 pulgadas en la parte inferior de cada

modulo; las especificaciones se encuentran en el apendice B.6.

Ademas del material sedimentado se necesita eliminar la grasa que pudiese haber pa-

sado al tanque por lo que se colocora en la parte superior del tanque neplos soldables

de 2 pulgadas para colocar un sistema de skimmer. En el plano del apendice H, se

aprecian la localizacion de cada uno de estos accesorios.

2.13.9. JUNTAS SOLDADURAS

Para el diseno de las juntas que tiene el tanque rectangular se toman de la norma

ASME VIII. Estas consideraciones dependen del tipo de junta que se utilice en la fa-

bricacion del tanque, (Ingemecanica, 2015).

Para la soldadura del tanque se utlizara electrodo E6010, cuyas especificaciones se

encuentran en el apendice C.2.; y electrodo E71T-1 cuyas especificaciones se encuen-

tran en el apendice C.3.

2.13.9.1. Soldadura a Tope

Se define este tipo de soldadura cuando la union de las placas se encuentran en sen-

tido paralelo una de otra sin traslape y el cordon de soldadura se realiza en la seccion

transversal de las placas. En la figura (2.20) que se muestra el pagina siguiente, se

aprecia una junta a tope con penetracion completa.

Para este tipo de junta se tienen las siguientes consideraciones: la penetracion del

cordon completa y se realizara doble cordon de soldadura. Para placas cuyo espesor

sea menor a 5 mm el biselado no es necesario.

56

Figura 2.20: Junta a tope con penetracion completa

La abertura de raız es de 1/8 pulgadas (3 mm). El refuerzo de soldadura depende del

espesor de la placa a soldar. En la tabla (2.22) se aprecia el espesor de refuerzo para

diferentes tipos de soldadura.

Tabla 2.22: Espesor de refuerzo en juntas a tope

Espesor de placa

[mm]

Refuerzo maximo

[mm]

Union a Tope Otras uniones

Menos de 2,4 2,4 0,8

2,4 a 4,8 3,2 1,6

4,8 a 13 4 2,4

13 a 25 4,8 2,4

Fuente:(ASME, 2005)

2.13.9.2. Soldadura de Filete (T)

Se define este tipo de soldadura cuando la las placas a soldar se encuentran una per-

pendicular a la otra, en la figura se aprecia este tipo de juntas. En la figura (2.21) que

se muestra en la pagina siguiente,se aprecia una junta de filete.

Para este tipo de junta se tienen las siguientes consideraciones: la soldadura se rea-

lizara a ambos lados de la placa. Para placas con espesor menor a 5 mm, no se

realizara biselado.

57

Figura 2.21: Junta de filete

La dimension de la garganta del cordon de soldadura no debe exceder el espesor de

placa y se muestra en la tabla (2.23). El refuerzo de soldadura depende del espesor

de la placa a soldar sera el maximo de acuerdo a la tabla (2.22).

Tabla 2.23: Garganta para juntas de filete

Espesor de placa

[mm]

Tamano de garganta

[mm]

Valor maximo [mm] Valor mınimo [mm]

4 a 4,2 2,5 2,5

4,3 a 4,9 3 2,5

5 a 5,6 3,5 2,5

5,7 a 6,3 4 2,5

6,4 a 7 4,5 2,5

7,1 a 7,7 5 3

Fuente: (Ingemecanica, 2015)

Para cordones mayores a 1 metro se utiliza la t ´

ecnica se puede apreciar en el apendice C.4.

ecnica del ”paso del peregrino”, es-

to permite tener la menor canditdad de esfuerzos residuales y calentar menos a las

placas que son soldadas. Esta t ´

58

2.13.9.3. Soldaduras Discontinuas

Como su nombre indica, son cordones de soldadura que no son realizados en su to-

talidad, dejan espacios entre ellos ası se tiene un ahorro de electrodo; se utiliza en

uniones que no son soportan grandes cargas y que no trabajan en ambientes agresi-

vos. En la figura (2.22) se muestran varios clases de juntas discontinuas.

Figura 2.22: Soldadura discontinuas

Fuente: (ASME, 2005)

Para este tipo de juntas se considera lo siguiente: este tipo de soldadura se reali-

zara en la union del skid con la base del tanque y en la union de los atiesadores

externos con las paredes del tanque. La dimension de la garganta del cord´

Se debe tener una distribucion lo mas simetrica posible. Se tiene como longitud mınima

de cordon 50 mm. Se tiene como longitud maxima de separacion entre cordones de

300 mm.Para la soldadura de los perfiles atiesadores la separacion maxima es de 24

veces el espesor del perfil.

on de sol-

dadura no debe exceder el espesor de placa y se muestra en la tabla (2.23).

59

SIMULACION DEL TANQUE

Para el analisis del tanque rectangular se utiliza un software de simulacion mediante el

uso de elementos finitos llamado ANSYS 16 con la finalidad de comprobar la seleccion

y dimensionamiento de los elementos que constituyen en conjunto al tanque rectan-

gular. Este software permite optimizar el analisis del trabajo de cada componente en

conjunto y al tener una gran cantidad de modulos que se pueden utilizar; se puede

tener una vision general de las reacciones que tienen los elementos del tanque.

3.1. ANSYS16

Este software cuenta con una gran cantidad de modulos para realizar simulaciones;

por lo que se debe seleccionar el que tenga las mejores herramientas y preste las

facilidades para el analisis que se necesita realizar. En la figura (3.1), se aprecia los

diferentes tipos de modulos para simular con que cuenta el software, estos pueden ha-

cer diferentes tipos de analisis como estruturales, termodinamicos, electromagneticos

y muchos mas.

Figura 3.1: Modulos del programa ANSYS 16

CAPITULO 3

60

Para el este proyecto se ha seleccionado el modulo STATIC STRUCTURAL. Este

modulo realiza el analisis en conjunto de los elementos del tanque y permite cono-

cer los valores de esfuerzos, deformaciones, factores de seguridad, etc. que permiten

dimensionar el tanque. Ademas este modulo contiene una librerıa que contiene pro-

piedades de los materiales que son utlizados en la industria. Este modulo permite

importar geometrias desde otros programas especializados en el modelado de ele-

mentos; para este proyecto de titulacion se ha utilizado el programa Autodesk Inventor

para el modelado del tanque. En la figura (3.2) se muestra los diferentes proceso que

tiene este modulo Static Structural.

Figura 3.2: Modulo Static Structural de ANSYS 16

3.1.1. MODULO STATIC STRUCTURAL

P ara el analisis de elementos en este modulo, se tienen varios procesos que se reali-

zan para conocer los resultados del analisis. Estos procesos son muy importantes ya

que permiten tener resultados mas cercanos a lo que en la realidad sucedera.

3.1.2. CONTACTO

En este proceso se encuentran las contactos o uniones que existen en los elementos

que se analizan, el programa autamaticamente entrega estas uniones, pero se pueden

61

editar dependiendo del analisis que se necesite realizar. La configuracion depende del

tipo de modelo que se tenga. En la figura (3.3) se muestran los contactos que se pue-

den dar en una superficie.

Figura 3.3: Tabla de contenido del proceso de contactos de ANSYS 16

3.1.3. MALLADO

Este proceso permite realizar el mallado al elemento que se analiza, el mallado es

un proceso en el cual el elemento es divide en pequenas partes para hacer un anali-

sis conjunto de cada una de estas divisiones. El mallado se realiza automaticamente

aunque debe ser refinado, para esto se puede cambiar su forma, tamano, etc; ası se

procesara de manera mas rapida y exacta. En la figura (3.4) se muestra un modelo a

la que se a realizado un mallado.

62

Figura 3.4: Mallado de un modelo realziado en ANSYS 16

Para verficar que el mallado sea el necesario para tener resultados aceptables, se

obtiene una grafica que nos indica su calidad, para que el mallado sea aceptable

para continuar con el proceso de simulacion se debe tener un valor del el 20 % como

mınimo y mayor al 60 %. En la figura (3.5) se aprecia la grafica para que un mallado

sea aceptado.

Figura 3.5: Calidad de mallado

3.1.4. INGRESO DE VARIABLES

Este proceso permite ingresar las cargas que soporta el elemento; el programa cuenta

con varias opciones dependiendo del tipo de carga que se necesite simular. Ademas

el software cuenta con opciones para realizar las restricciones que sean necesarias,

dependiendo del tipo de carga aplicada. En la figura (3.6) se muestra varios tipos de

carga y restricionas que se pueden utilizar.

63

Figura 3.6: Diferentes tipos de cargas usadas en Static Strutural

3.1.5. POSTPROCESO

Este proceso permite conocer los resultados del analisis del elemento que se esta

estudiando. Para este proyecto se analizaran los resultados de esfuerzos, deforma-

ciones y factores de seguridad del tanque para conocer si el dimensionamiento es el

adecuado. En la figura (3.7) se muestran las varias opciones que se tienen.

64

Figura 3.7: Analisis de deformacion de un modelo en ANSYS 16

3.2. SIMULACION DEL TANQUE RECTANGULAR

Para este proyecto se ha decido realizar el analisis del tanque en dos partes: analisis

del skid del tanque y analisis del cuerpo del tanque. Esto debido a las limitaciones

de la capacidad de procesamiento del computador en el que se realizado el analisis.

Para esto se han tomado en cuenta las restriciones mas convenientes para tener los

resultados mas exactos posibles.

3.2.1. SIMULACION DEL SKID DEL TANQUE

Para el analisis del skid del tanque tiene en cuenta el material del cual esta fabricado,

el cual es acero ASTM A36; el tipo de perfiles utilizados son perfil IPN 220 y canal U

80x40x6; la base que esta unida al skid es de 5mm de espesor.

El tipo de mallado que predomina par el analisis es tetraedrico, con un numero de

elementos de 1.913.689 y numero de nodos de 604.960. Se tiene una calidad del

60 % como se aprecia en la figura (3.8).

65

Figura 3.8: Mallado y grafica de calildad del skid del tanque

La estructura soporta una carga de 25.000 Pa. como se muestra en la figura (3.9),

ademas en la parte inferior de los perfiles IPN, donde se asienta el tanque se a colo-

cado restriccion de movimiento debido a que en esta parte se encuentra la plataforma

de hormigon.

Figura 3.9: Presion que soporta el skid del tanque

66

3.2.1.1. Resultados

Los resultados que se han obtenido del proceso de simulacion son los siguientes: la

deformacion maxima es de 0,83 mm, se muestra en figura (3.10); el esfuerzo equiva-

lente maximo es de 84,81 MPa, se muestra en la figura (3.11) y el factor de seguridad

mınimo es 2,94, como muestra en la figura (3.12).

Figura 3.10: Deformacion del skid del tanque

Figura 3.11: Esfuerzo que resiste el skid dle tanque

67

Figura 3.12: Factor de seguridad del skid del tanque

3.2.2. SIMULACION DEL CUERPO DEL TANQUE

Para el analisis del cuerpo del tanque se tiene en cuenta el material del cual esta fabri-

cado, el cual es acero ASTM A36; el tipo de perfiles utilizados los cuales son angulos

de 4 x 1/4 pulg., angulos de 2 x 1/8 pulg., tubo cuadrado de 3 pulg canal U 80x40x6;

el cuerpo del tanque es de planchas de acero de 5mm de espesor.

El tipo de mallado que predomina par el analisis es tetraedrico, con un numero de

elementos de 870.575 y numero de nodos de 2.549.393. Para el tanque se utiliza el

parametro de la relacion de aspecto (aspect ratio); es una medida de el estiramiento

de la celula, relaciones de aspecto extremas pueden dar resultados precisos con un

menor numero de celulas.

Para tener una buena calidad de mallado se deb tener un rango de 18 a 20, aunque

la experiencia a dado buenos resultados con una relacion de hasta 30. En la figura

(3.13) mostrada en la siguiente pagina se aprecia la relacion de aspecto que se tiene

para el tanque.

68

Figura 3.13: Relacion de aspecto del tanque rectangular

El tanque soporta una presion hidraulica de 23781,1 Pa, como se muestra en figura

(3.14). La restriccion sera en la base del tanque.

Figura 3.14: Presion hidrostatica que soporta el tanque

69

3.2.2.1. Resultados

Los resultados que se han obtenido del proceso de simulacion son los siguientes: la

deformacion maxima es de 5,59 mm, se muestra en figura (3.15) y el factor de seguri-

dad mınimo es de 3, se muestra en figura (3.16).

Figura 3.15: Deformacion del tanque

Figura 3.16: Factor de seguridad del tanque

70

3.3. ANALISIS DE RESULTADOS

En esta seccion se presentan el analisis de los resultados obtenidos de la simulacion

del skid y del tanque por separados.

3.3.1. ANALISIS DEL SKID DEL TANQUE

Deformacion maxima: Se obtuvo mediante la simulacion una deformacion maxima de

0,83 mm; lo que nos indica que la placa base resiste la carga hidrostatica a la que esta

sometida y al ser menor que un milımetro es aceptable.

Esfuerzo equivalente maximo: Se obtuvo un esfuerzo de 84,81 MPa, este es mucho

menor del esfuerzo de diseno que es de 160MPa, por lo que es aceptable la simula-

cion.

Factor de seguridad: Mediante la simulacion se obtuvo un factor mınimo de seguridad

de 2,94 que es bastante aceptable y nos permite asegurar que no fallara la estructura

debido a la carga que soporta.

3.3.2. ANALISIS DEL CUERPO DEL TANQUE

Deformacion maxima: Se obtuvo mediante la simulacion una deformacion maxima de

5,59 mm; lo que nos indica que la pared es el modulo de sedimentacion; aquı es don-

de se tendra mayor esfuerzo. Sin embargo es aceptable ya que es muy cercano a 5

mm que es el espesor mınimo y cabe recalcar que este modulo contendra placas in-

clinadas lo que disminuira la deformacion.

Factor de seguridad: Mediante la simulacion se obtuvo un factor mınimo de seguridad

de 3 que es bastante aceptable y nos permite asegurar que no fallara la estructura

debido a la presion que soporta.

71

FABRICACION DEL TANQUE

En este capıtulo se muestran aspectos fundamentales para la fabricacion del tanque,

tratando de optimizar cada actividad para economizar en tiempo y recursos y obtener

un producto final con calidad y que preste los servicios para los cuales fue disenado.

4.1. MATERIAL

Previo a la fabricacion del tanque se debe inspeccionar que cada perfil estructural,

plancha metalica y cada accesorio necesario para la fabricacion del tanque se en-

cuentre en condiciones favorables para su utilizacion.

Los aspectos que se debe tomar encuentan son los siguientes, se debe verificar que

los materiales recibidos sean los que fueron seleccionados con anterioridad, verificar

que no exista demasiado oxido en la superficie de los materiales y accesorios y verifi-

car que el material no se encuentre deformado de manera que no se pueda utilizarse

en la fabricacion del tanque.

En la figura (4.1) que se muestra en la siguiente p´

abrica y se encuentra en buen estado sin gran cantidad

de oxido ni fallas como dobleces en las puntas, por lo que fueron aceptadas por el

personal encargado de recepcion de material.

4.2. PREPARACION DEL MATERIAL

Para la fabricacion del tanque se tienen varios procesos los cuales eprmitran tener

un orden para la fabricacion del tanque, permitiendo optimizar el tiempo y recursos

economicos.

CAPITULO 4

agina, se aprecia un cargmento de

planchas el cual llego a la f ´

72

Figura 4.1: Plancha de acero A36 para la fabricacion del tanque

4.2.1. CORTE DE PERFILES ESTRUCTURALES

Antes de realizar algun proceso se debe de organizar e identificar cada perfil que se

utilizara, las dimensiones y especificaciones de fabricacion se aprecian en el apendice

I. Se utilizaran perfiles IPN, angulos y canales U para formar el skid del tanque rec-

tangular; para realizar el corte de los perfiles se utilizara el proceso manual de corte

oxiacetileno.

Para esto se utilizara el equipo necesario que sera seleccionado de acuerdo al espe-

sor del material que se va cortar. Tambien se utiliza corte con maquina. El catalago del

equipo se encuentra en el apendice C.1.

En la figura (4.2) que se muestra en la siguiente pagina, se aprecia el proceso de corte

con oxiacetileno realizado por el personal encargado de fabricar el tanque.

4.2.2. CORTE DE PLANCHAS METALICAS

Para la fabricacion de la base del tanque se utilizaran plancha metalicas de acero

ASTM A36, las dimensiones requeridas para esta base se encuentran en el apendice

H. Para el corte se utilizara el proceso manual de corte oxiacetileno y corte con maqui-

na. Se debe de verificar que los cortes sean uniformes y los borde de las planchas

tengan 90◦.

73

Figura 4.2: Corte con oxiacetileno de un perfil estructural

4.2.3. DOBLADO DE PLANCHAS METALICAS

Para las esquinas del tanque rectangular se utilizaran planchas dobladas ya que per-

miten disminuir esfuerzos es las esquinas. El doblado es un proceso de conformado

mecanico, para realizar este proceso se utiliza una prensa que cuenta con una matriz

y un punzon que se encarga de doblar la plancha.

En este caso el doblez es a 90◦; las dimensiones y especificaciones del doblez se

muestran en el apendice H. En la figura (4.3) se aprecian varias planchas para ser

dobladas; este proceso no se lo realiza en la empresa.

Figura 4.3: Planchas de acero A36 para ser dobladas

74

4.2.4. PREPARACION SUPERFICIAL

La preparacion superficial es de vital importancia para que el pintado del tanque cum-

pla con la funcion de proteccion del material. Los procesos para la preparacion de

superficies estan normalizados por la SSPC.

En la tabla(4.1)se aprecian los procesos que seran utilizados para la preparacion de

superficies del tanque.

Tabla 4.1: Preparacion superficial para el tanque

ESPECIFICACIONES PARA PREPACION DE SUPERFICIES

Tıtulo y Objetivo Numero de Especificacion

Limpieza con disolvente

Eliminacion de aceites, grasas, suciedad,

sales y contaminantes con el uso de

disolventes, emulsiones, compuesto de

limpieza, vapor de agua.

SSPC- SP-1 63

Limpieza con maquinas herramientas

Elimacion de oxidacion y pintura con

el uso de cepillos de alambre, esmeriles,

lijadoras mecanicas o combinacion de

estos metodos.

SSPC- SP-3 63

Las superficies seran tratadas primeramente con una limpieza mecanica; para esto

se utiliza gratas metalicas que se encargaran de la eliminacion de oxido, suciedad y

escoria presente en las planchas y perfiles metalicos (SSPC-SP-1 63). Terminada esta

limpieza mecanica se procede con una limpieza con disolvente, en este caso thinner

para una mejor limpieza (SSPC-SP-3 63).

4.2.5. RECUBRIMIENTO

Despues de una revision de la preparacion de las superficies del tanque y verificar

que estan limpias se procede a utilizar el recubrimiento adecuado; dependiendo del

uso que se le va a dar al tanque. El recubimiento del tanque permite la protecion prin-

cipalmente de la corrosion que tendra el tanque debido a su uso y el ambiente donde

75

este se encuentre. Para esto se seleccionara un recubrimiento, que permita evitar la

corrosion rapida de las paredes metalicas del tanque producto del proceso de trata-

miento de aguas residuales que se llevara a cabo en este. En la figura (4.4), se aprecia

el equipo que se utiliza para realizar el recubrimiento en los tanques fabricados por YA-

KUPRO CIA. LTDA.

Figura 4.4: Compresor utilizado en recubrimientos industriales

Para la estructura del skid y para el cuerpo de tanque se utilizan diferentes tipos de

recubrimiento, en la tabla (4.2) se aprecia estos recubrimientos.

Tabla 4.2: Recubrimientos utilizados en el tanque

TIPO DE RECUBRIMIENTOS

Recubrimiento

Modulo Capa Base Capa Final

ElectrocoagulacionEpoxico curado

con poliamida

Epoxico alquitran curado

con aducto de poliamida

Floculacion

Sedimentador

Recoleccion

Esmalte

Epoxico - Poliamida

Anticorrosivo

Epoxico - Poliamida

El control del espesor de recubrimiento se hace tanto en humedo como en seco, para

76

esto se utiliza con un medidor de espesores. En el apendice E se encuentran las hojas

de datos de cada recubrimiento.

4.3. FABRICACION

La fabricacion del tanque se realizara en el galpon de la empresa. Para realizar el

montaje se necesitan accesorios de montaje estos herramientas y equipos necesarios

para fabricar de manera rapida el tanque metalico. En la tabla (4.3) se aprecian las

principales herramientas y equipos que se utilizan para armar tanques.

Tabla 4.3: Herramientas utilizadas en la fabricacion del tanque

ACCESORIOS PARA LA FABRICACION

DEL TANQUE

Herramientas Equipos

Martillos

Niveles

Tecle

Escuadras rectas

Fexometro

Tensores

Andamios

Soldadoras

Equipo de corte oxiacetileno

Amoladoras

Tronsadora

El tanque estara apoyado sobre una plataforma de concreto reforzado que permite

que no exista desplazamiento y facilidad de acceso al tanque.

4.3.1. FABRICACION DEL SKID

Para fabricar el skid se inicia con la colocacion de las planchas seleccionadas para la

base del tanque, estas seran unidas por puntos de soldadura con el fin de que limi-

tar el movimiento de las mismas, las planchas utilizadas para la base del tanque son

planchas navales (6 x 1,5 m). Para desplazar cada elemento se utiliza un tecle debido

a que tienen un gran peso.

77

Teniendo la base ya unida; se cortan y colocan los perfiles longitudinales y transver-

sales, estos tambien son unidos con puntos de soldadura para evitar su movimiento.

Para trazar las dimensiones de cada elemento de la estructura se utiliza una tiza o

marcador para metal. Las dimensiones y especificaciones para la fabricacion del skid

del tanque se encuentra en el apendice I.

Despues de tener toda la estructura armada se procede a soldar los perfiles transver-

sales y longitudiales entre sı y soldar las planchas que serviran de base del tanque, se

debe tener cuidado en realizar una penetracion completa para evitar fallos posteriores

y tener una secuencia en las soldaduras para evitar deformaciones. En la figura (4.5)

se muestra la estructura del skid.

Figura 4.5: Fabricacion del skid del tanque

Terminada las soldaduras de los perfiles y de las planchas de la base de tanque, se

procede a la preparacion de la superficie; para esto se utiliza una grata metalica con

la que se eliminara la escoria producida por la soldadura, oxido y otros impurezas que

no perimiten la correcta aplicacion del recubrimiento. Para complementar esta limpie-

za se utilizara thinner comercial para limpiar la superficies de grasas.

Por recomendacion del proveedor del recubrimiento se procede a pintar los cordo-

nes de soldadura con pintura epoxica debido a que estas zonas son mas propensas

a una oxidacion rapida debido al medio ambiente al se expondra el tanque metalico.

Despues de este primer recubrimiento se procede a pintar el skid y la cara inferior de

78

la base del tanque con dos capas de pintura antioxidante. Se debe realizar una ins-

peccion visual para constatar de que todas las superficies se encuentren cubiertas. Se

deja secar la pintura por un tiempo mınimo de 3 horas para continuar con la fabricacion

del tanque. En la figura (4.6) se muestra el recubrimiento que se realiza a la soldadura.

Figura 4.6: Recubrmiento epoxico en un cordon de soldadura

4.3.2. FABRICACION DEL TANQUE

Terminado el pintado del skid y la base del tanque; se procede con el armado de las

paredes del tanque; para esto se dara la vuelta al skid con la ayuda de un tecle o una

pluma hidraulica. Una vez terminada esta tarea se procede a trazar las dimensiones

finales que tendra el tanque; en el apendice I se encuentra la distribucion y posiciona-

miento de cada placa que conforma las paredes del tanque. Al momento de iniciar con

la soldadura se debe de tomar en cuenta una secuencia para evitar el sobrecalenta-

miento del las placas.

Se inicia con el montaje de las placas que conforman las esquinas del tanques. Al

momento del montaje se debe recordar dejar una separacion de 2 mm para verificar

esta separacion se utilizara cunas o chicagos. Estos elementos permiten tener un

mejor control de la distancia de separacion. A continuacion se une las placas con

puntos de soldadura y topes para evitar que las placas se muevan. En la figura (4.7)

se muestra el armado del tanque.

79

Figura 4.7: Fabricacion del tanque

Se debe tener en cuenta que una plancha no se montara, ya que este espacio se

utilizara para el ingreso de los soldadores y equipos al interior del tanque. Una vez

montadas las planchas se verifica que cumpla con las dimensiones y verticalidad. Es-

to se aprecia en la figura (4.8).

Figura 4.8: Fabricacion del cuerpo del tanque

Las placas inclinadas de los modulos de electrocoagulacion y sedimentacion estan

apoyados en estructuras para evitar que se deformen debido a la presion hidrostatica.

Estas estructuras se encuentran especificadas en el apendice I.

Terminada el montaje de las paredes del tanque se colocan los atiesadores horizon-

tales externos y los atiesadores internos, las especificaciones de montaje de estos

elementos se encuentra en el apendice I. Terminado con esto se verifica las dimensio-

80

nes del tanque. Este proceso se aprecia en la figura (4.9).

Figura 4.9: Soldadura de elementos atiesadores

A continuacion se traza los lugares donde se colocaran los accesorios para salida de

material sedimentado (purgas), estos accesorios son bridas con cuello a los cuales se

les suelda un tubo de igual diametro y de 10 cm de longitud. Para realizar los orificios

de las purgas se utiliza corte con oxiacetileno. Las dimensiones y posicion de cada

purga se aprecian en el apendice H. Se aprecia en la figura (4.10) una brida la cual

esta en siendo soldada al tanque.

Figura 4.10: Soldadura de una brida del tanque

81

Una vez soldadas las bridas a las paredes del tanque se montaran los plataformas y

escaleras; las plataformas seran soldadas en la parte superior del tanque y reforza-

dos en su parte inferior con tubos cuadrados; las pasarelas y escaleras seran des-

montables por facilidad de transporte. Las especificaciones y dimensiones de estos

elementos estan en el apendice H. En la figura (4.11) se muestra el armado de las

escaleras.

Figura 4.11: Fabricacion de escalera del tanque

Para transportar el tanque se colocaran las placas de izaje, su posicion esta en rela-

cion con el centroide del tanque. La posicion y especificaciones de montaje de cada

placa se encuentra en el apendice I. En la figura (4.12) se muestra el tanque ya termi-

nado esperando ser tratado superficialmente para despues realizarse el recubrimiento

como ya se indico anteriormente.

Figura 4.12: Tanque rectangular terminado

En la figura (4.13) se aprecia el tanque pintado interior y exteriormente.

82

Figura 4.13: Tanque rectagular aplicado recubrimiento

En el apendice D se aprecia el cronograma de fabricacion del tanque. En el apendice F

se puede apreciar fotografıas del proceso de fabricacion. En el apendice G se aprecia

fotografıas del ensayo de tintas penetrantes realizado al tanque.

4.4. TRANSPORTE DEL TANQUE

Para realizar el transporte del tanque se utiliza una camion tipo cama baja, este tipo

de transporte tienen gran longitud por lo que es apropiado.. Para realizar el izaje del

tanque se utiliza una pluma y esta lo lleva hasta el camion.

Ademas del tanque se transportaran las esacaleras, tuberıas y equipos que seran

instalados en el sistema de tratamiento de agua. En la figura (4.14) y figura (4.15) de

la siguiente pagina se aprecia el transporte del tanque.

83

Figura 4.14: Transporte del tanque

Figura 4.15: Transporte del tanque

Una vez llegado al sitio de instalacion, el tanque es bajado hacia la plataforma con

la ayuda de una retroescavadora. En la figura (4.16) que se muestra en la siguiente

pagina se aprecia este proceso.

84

Figura 4.16: Desembarque del tanque en el sitio de intalacion

4.5. MANTENIMIENTO DEL TANQUE

El mantenimiento del tanque es una operacion muy importante debido a que permite

que tanto la estrutura como el recubrimiento tengan una vida util larga. Es por este

motivo que el personal de la empresa YAKUPRO CIA. LTDA. capacita al personal en-

cargado de verificar el funcionamiento del tanque para que cumpla con labores que

permiten un buen funcionamento del sistema de tratamiento.

Esta capacitacion se enfoca en el mantemiento preventido del sistema; en este caso

para el mantenimiento del tanque se tiene un plan diario y anual que se debe cunplir

para que el tanque no se deteriore rapidamente. Las actividades de este mantemiento

se detallan en el apendice H.

85

ANALISIS DE COSTOS

A continuacion se detalla el costo de cada elemento utilizado para la fabricacion del

tanque. Para la fabricacion se considera los costos directos e indirectos.

5.1. COSTOS DIRECTOS

Los costos directos son aquellos que se identifican con el producto terminado, los que

se muestran a continuacion.

5.1.1. COSTO DE MATERIALES

En la tabla (5.1) se detallan el costo de materia prima que se utilizan en la fabricacion

del tanque.

Tabla 5.1: Costo de Materiales

ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD

VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Perfil Canal 80x40x6 m 63,1 6,79 425,29

2 Perfil angulo 2” x 1/4” m 37,9 4,83 183,06

3 Perfil angulo 4” x 1/4” m 100 10,48 1048

4 Perfil IPN 220 m 48 40,18 1928,6

5 Placas de izaje u 6 43,2 259,2

6 Plancha A36 2,44x1,22 m x 5mm u 20 96,9 1938

7 Plancha A36 6x1,5 m x 5mm u 8 330,71 2645,68

8 Plancha A36 corrugada 2,44x133 m x3mm u 4 78,7 314,8

9 Tubo cuadrado de 3” m 44,8 37,7 1688,96

10 Tubo de 4 cedula 40 m 1 120 120

11 Tubo redondo 1 1/4” x 2mm m 36 1,5 54

SUBTOTAL 10605,63

IVA 12 % 1272,68

TOTAL 11878,31

CAPITULO 5

86

5.1.2. COSTO DE ACCESORIOS

En la tabla (5.2) se detallan el costo de los accesorios que van soldados al tanque.

Tabla 5.2: Costo de accesorios


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Bridas soldables con cuello de 4” u 8 28,9 231,2

2 Neplos soldables de 2” x 20 cm u 4 18,45 73,8

SUBTOTAL 305

IVA 12 % 36,6

TOTAL 402,20

5.1.3. COSTO DE CORTE Y DOBLADO

Este costo corresponde al doblado y corte de las planchas que sirven para la fabrica-

cion de la base y el cuerpo del tanque, ası como tambien de cada uno de los modulos

que lo forman. En la tabla (5.3) se mmuestra el costo de estos procesos.

Tabla 5.3: Costo de corte y doblado


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Corte y doblado de planchas u 1 52,8 52,8

SUBTOTAL 52,8

IVA 12 % 7,2

TOTAL 60

5.1.4. COSTO DE FABRICACION

Este costo corresponde al armado de tanque, la empresa YAKUPRO CIA. LTDA. con-

trata un equipo de soldadores para realizar el armado y realizar el recubrimiento del

tanque. En la tabla (5.4) se aprecia el costo de fabricacion.

87

Tabla 5.4: Costo de fabricacion del tanque.


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Fabricacion del tanque u 1 4840 4840

SUBTOTAL 4840

IVA 12 % 660

TOTAL 5500

5.1.5. COSTO DE RECUBRIMIENTO

Este costo corresponde a la cantidad de pintura utilizada para el recubrimiento del

tanque y los insumos que se necesitan para diluir la pintura y el quımico catalizador

de la pintura. En la tabla (5.5) se aprecia este costo

Tabla 5.5: Costo de recubrimiento.


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Kit Amepox/Azul seguridad galon 9 47,37 426,33

2 Kit Fosfapox/Fondo epoxico gris galon 5 43,37 216,85

3 Pintura anticorrosiva/Negro galon 2 24,5 49

4 Sigma Thinner galon 2 27,8 55,6

5 Sigmacover 280 galon 2 59,47 118,94

6 Sigmacover 300 galon 2 55,95 111,9

7 Thinner epoxico galon 6 13,47 80,82

SUBTOTAL 1059,44

IVA 12 % 127,13

TOTAL 1186,57

5.2. COSTOS INDIRECTOS

Los costos indirectos son aquellos que no se pueden apreciar cuando se ha terminado

de fabricar el tanque, estos son costos de insumos de fabricacion, de insumos de

88

seguridad, insumos para equipos, insumos para recubrimiento, costo de ingenierıa y

costo de trasporte.

5.2.1. COSTO DE INSUMOS DE FABRICACION

Este costo corresponde a los insumos necesarios para fabricar el tanque. En la tabla

(5.6) se aprecia estos insumos.

Tabla 5.6: Costo de insumos de fabricacion


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Alambre tubular E71T-1 kg 90 2,89 260,1

2 Disco de corte de 7” x 1/8” u 20 2,31 46,2



5 Disco de desbaste 7” x 1/4” u 15 2,75 41,25

6 Disco de corte de 41/2” x 1/4” u 5 2,37 11,85

7 Electrodo 6010 1/8” kg 50 2,7 135

8 Electrodo 7018 1/8” kg 10 2,71 27,1

9 Grata metalica de 41/2 x 1/4” u 10 7,67 76,7

10 Grata metalica de 7 x 1/4” u 10 3,15 31,5

11 Grata metalica cub de 7 x 1/4” u 10 2,85 28,5

SUBTOTAL 712

IVA 12 % 85,44

TOTAL 797,44

5.2.2. COSTO DE INSUMOS DE SEGURIDAD

Este costo corresponde a los insumos que seran adquiridos para proteger al personal

que fabrica el tanque. En la tabla (5.7) se aprecia estos insumos.

89

Tabla 5.7: Costo de insumos de implementos de seguridad


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Capuchas de tela u 8 1,8 14,4

2 Chompa de cuero para soldador u 4 18,58 74,32

3 Delantal de cuero u 8 2,37 18,96

4 Filtros para mascarilla 2097 u 10 5,44 54,4

5 Gafas claras u 20 1,24 24,8

6 Gafas negras u 20 1,27 25,4

7 Guantes API para soldar par 8 5,18 41,44

8 Guantes para montaje par 8 1,92 15,36

9 Mangas para soldador par 8 2,37 18,96

10 Mascara media cara 7502 3M u 2 31,44 62,88

11 Tapones auditivos par 30 1,03 30,9

12 Vidrio rectangular claro u 20 0,07 1,4

13 Vidrio rectangular negro N10 u 20 0,13 2,6

14 Visor pet flexible u 20 3,04 60,8

SUBTOTAL 446,62

IVA 12 % 53,59

TOTAL 500,21

5.2.3. COSTO DE INSUMOS PARA EQUIPOS

Este costo corresponde a insumos de los accesorios de los equipos utilizados en la

fabricacion que se terminan o llegan a desastarse por el uso continuo y tienen que ser

reemplazados.

En la tabla (5.8) que se muesra en la siguiente pagina se aprecia el detalle de estos

insumos.

90

Tabla 5.8: Costo de insumos para equipos


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Andamios u 1 27,9 27,9

2 Grua u 1 105,6 105,6

3 Recarga de tanque de CO2 kg 80 1,21 96,8

4 Recarga de tanque de O2 u 2 19,9 39,8

5 Recarga tanque de gas licuado u 2 3 6

6 Templador ojo y gancho u 3 19,75 59,25

7 Tobera gas 3678 u 3 7,64 22,92

SUBTOTAL 358,27

IVA 12 % 42,99

TOTAL 401,26

5.2.4. COSTO DE INSUMOS PARA RECUBRIMIENTO

Este costo corresponde a insumos utilizados en el recubrimiento del tanque. En la

tabla (5.9) se aprecia estos insumos.

Tabla 5.9: Costo de insumos para recubrimientos


VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(dolares)

1 Brochas u 3 1,84 5,52

2 Filtros para mascarilla u 3 10,66 31,98

3 Guaipes u 40 0,15 6

4 Guantes para pintar par 5 2,45 12,25

5 Rodillo u 3 3,74 11,22

6 Thinner comercial galon 15 6,25 93,75

7 Traje para pintar u 3 5,13 15,39

SUBTOTAL 176,11

IVA 12 % 21,13

TOTAL 197,24

91

5.2.5. COSTO DE INGENIERIA

Este costo corresponde a la labor realizada por el personal del departamento tecnico

encargado del diseno y supervision de fabricacion; en este proyecto de titulacion in-

tervino una persona encargada de realizar este trabajo. En la tabla (5.10) se muestra

el costo de ingenierıa.

Tabla 5.10: Costo de Ingenierıa

ITEM ACTIVIDADTIEMPO

(Horas)

VALOR

(Dolares/hora)

VALOR

TOTAL

(Dolares)

1 Definicion del problema 3 15 45

2 Seleccion de tipo de sistema de tratamiento 3 15 45

3 Diseno del tanque y seleccion de accesorios 50 15 750

4 Supervision de adquision de material 5 15 75

5 Supervision de construccion 20 15 300

6 Supervision de transporte del tanque 6 15 90

SUBTOTAL 1305

IVA 12 % 156,6

TOTAL 1461,6

5.2.6. COSTO DE TRANSPORTE

Este costo corresponde al transporte y desembarco del tanque, esto se muestra en la

tabla (5.11).

Tabla 5.11: Costo de transporte

ITEM DETALLE UNIDAD CANTIDAD

VALOR

UNITARIO

(dolares)

VALOR

TOTAL

(Dolares)

1 Transporte del tanque u 1 1500 1500

2 Desembarco del tanque u 1 450 450

SUBTOTAL 1950

IVA 12 % 234

TOTAL 2184

92

5.2.7. COSTO TOTAL DEL TANQUE

En la tabla (5.12) se detalla el costo total de la fabricacion del tanque.

Tabla 5.12: Costo total de la fabricacion del tanque

ITEM DETALLEVALOR

(Dolares)

1 Costo de Materiales 11878,31

2 Costo de Accesorios 402,20

3 Costo de corte y doblado 60

4 Costo de fabricacion 5500

5 Costo de recubrimiento 1186,57

6 Costo de insumos de fabricacion 797,44

7 Costo de insumos de seguridad 500,21

8 Costo de insumos para equipos 401,26

9 Costo de insumos para recubrimiento 194,27

10 Costo de Ingenierıa 1461,6

11 Costo de transporte 2184

SUBTOTAL 24590,79

ADMINISTRATIVO 2 % 491,8

IMPREVISTOS 8 % 1967,3

TOTAL 27 049,89

93

6.1. CONCLUSIONES

Los objetivos propuestos para este proyecto de titulacion se han cumplido satisfac-

toriamente; permitiendo realizar un diseno optimo que permite un ahorro en costo y

tiempo, hasta culminar con la fabricacion del tanque y su montaje en el sitio destinado

para su funcionamiento.

Se ha disenado y fabricado un tanque metalico para la empresa YAKUPRO CIA. LT-

DA.; el cual permite realizar un tratamiento con el fin de disminuir la carga contami-

nante del agua residual que llegara a este tanque.

Se ha investigado procesos de tratamiento de aguas residuales para la elaboracion de

este proyecto de titulacion, los cuales permiten la disminucion de los contaminantes

del agua.

Se ha elegido la forma del tanque, en funcion del espacio fısico que se a designado

para el sistema de tratamiento y al numero de procesos que se realizaran.

La seleccion de cada material y accesorio se ha realizado en base a varios aspec-

tos como norma ASME VII, facilidad de adquisicion en el mercado nacional, ahorro

economico, etc.

Para el diseno del tanque se han tomado en cuenta varias normas y recomendaciones

para este tipo de elementos; las cuales permiten facilitar este proceso y ahorrar tiempo

y dinero.

CAPITULO 6

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

94

Se han realizado simulaciones utilizando el sofware ANSYS16, el cual nos permite

conocer como respondera el material del tanque cuando sea exigido a una presion

hidrostatica determinada.

Se han tomado decisiones de diseno dependiendo de los resultados analıticos y los

resultados producto de la simulacion en el software computacional; los que han per-

mitido continuar con la fabricacion del tanque.

La fabricacion del tanque metalico se ha realizado en las instalaciones, la misma que

cuenta con las facilidades para realizar esta labor.

El personal encargado de la construccion del tanque cuenta con la preparacion nece-

saria para realizar el proceso de soldadura de las diferentes elementos que conforman

el tanque.

El presente proyecto de titulacion puede utilizarse para otros tipos de sistemas de

tratamiento fısicos o quımicos, siempre y cuando sea para tratamiento de aguas resi-

duales.

6.2. RECOMENDACIONES

Se debe de verificar el buen estado de cada elemento y accesorio que se utilizara en

la fabricacion del tanque para evitar problemas de corrosion temprana.

Antes, durante y despues de la fabricacion del tanque se debe de contar con elemen-

tos de sey guridad necesarios para menorar el riesgo de accidentes laborales.

Realizar una inspeccion de los equipos de corte y equipos de soldadura para verificar

su correcto funcionamiento.

Colocar los tanques de gases protectores (O2 y CO2), en un lugar donde no esten en

contanto con las chispas producidas por el proceso de soldadura.

95

Al momento del montaje de cada elemento del tanque se debe tener en cuenta que la

distribucion de cada uno corresponda a lo que se indica en los planos de fabricacion.

96

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99

TABLAS Y GRAFICAS PARA DISENO

A.1. Valor de σ para tanques rectangulares

A.2. Dimensiones de modulos de tratamiento de aguas

Tabla A.1: Volumenes de modulos

DIMENSIONES DE MODULOS DEL TANQUE

MODULODIMENSIONES

Largo [m] Ancho [m] Altura [m]

Electrocoagulacion 1 2,8 2,44

Floculacion 8,5 1 2,44

Sedimentacion 7,6 1,8 2,44

Recoleccion 0,9 1,8 2,44

APENDICE A

100

B.1. Caracterısticas de perfil IPN

APENDICE A

CATALOGOS DE PERFILES Y

ACCESORIOS

101

B.2. Caracterısticas de perfil angulo

B.3. Caracterısticas de perfil Canal U

102

B.4. Caracterısticas de tubo cuadrado

103

B.5. Caracterısticas de tubo redondo

B.6. Caracterısticas de brida soldable con cuello

104

C.1. Caracterısticas del equipo para corte oxiaceti-

leno

APENDICE C

FABRICACION DEL TANQUE

105

C.2. Especificaciones de electrodo E6010

106

C.3. Especificaciones de electrodo E71T-1

107

C.4. Esquema de paso de peregrino para proceso de

soldadura

108

Figura D.1: Cronograma de Fabricacion

APENDICE D

CRONOGRAMA DE FABRICACION

109

E.1. Recubrimiento Sigma 280

Figura E.1: Hoja de datos para recubrimiento Sigma 280

APENDICE E

ESPECIFICACIONES DE

RECUBRIMIENTOS

110


111

E.2. Recubrimiento Sigma 300


112


113

E.3. Recubrimiento Amerpox

Figura E.5: Hoja de datos para recubrimiento Amerpox

114

E.4. Recubrimiento Fosfapox

Figura E.6: Hoja de datos para recubrimiento Fosfapox

115

Figura F.1: Fabricacion del skid

APENDICE F

FOTOGRAFIAS DE LA FABRICACION

DEL TANQUE

116

Figura F.2: Fabricacion de las paredes del tanque

117

Figura F.3: Montaje de atiesadores externos

Figura F.4: Fabricacion de escalera

118

Figura F.5: Fabricacion de escalera

Figura F.6: Transporte del tanque

119

Figura F.7: Desembarque del tanque

120

Figura G.1: Ensayo de tintas penetrantes en paredes del tanque

APENDICE G

FOTOGRAFIAS ENSAYO DE TINTAS

PENETRANTES

121


122


123

MANTENIMIENTO DEL TANQUE

Figura H.1: Check List de la Planta de Tratamiento

APENDICE H

124

PLANOS DE FABRICACION

100 Plano de Conjunto Tanque rectangular para tratamiento de aguas residuales

101 Plano de Conjunto Tanque metalico

102 Plano de Conjunto Estructura de la base (SKID)

103 Plano Escaleras

104 Plano Pasamanos 1

105 Plano Pasamanos 2

106 Plano Soporte Plataforma

APENDICE I

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