Evaluación de seguridad de tanques de almacenamiento de crudo de doble pared basados en el estándar API 650

Los tanques de almacenamiento de crudo de doble pared basados en el estándar API 650 adoptan un diseño de estructura compuesta de tanque interno + tanque externo. El tanque interno utiliza acero de baja aleación Q345R (límite elástico ≥345MPa), el tanque externo utiliza una capa anticorrosiva con revestimiento de acero al carbono y el espesor de la pared se distribuye en un gradiente de sección variable (30 mm en la parte inferior a 8 mm en la parte superior). Se establece un canal de inspección anular de 0.5 m entre las dos capas, equipado con sensores de deformación de fibra óptica para monitorear la deformación estructural en tiempo real. El diseño antisísmico cumple con los requisitos de intensidad sísmica de grado 8, y se adoptan nodos de conexión elástica que permiten un desplazamiento angular de ±15°. El techo flotante adopta una estructura de aleación de aluminio de doble disco, equipado con un sistema de triple sellado, y la tasa de pérdida por evaporación se controla por debajo del 0.1%.

La evaluación de seguridad se centra en la verificación de tres indicadores clave: 1) Verificación de la carga de la boquilla, calculando el impacto de la fuerza de empuje y tracción de la tubería en la abertura de la pared del tanque de acuerdo con el Apéndice P de API 650, para garantizar que la tensión local no exceda el 85% del valor permitido; 2) Estabilidad de la carga de viento, verificando mediante análisis de elementos finitos que el momento de pandeo crítico Mw ≤ 0.6Mcr cuando el espaciamiento del anillo de refuerzo contra el viento es ≤3m; 3) Eficacia del monitoreo de fugas, la sensibilidad del sensor del canal de inspección anular debe alcanzar una precisión de identificación de grietas de 0.1 mm, con un tiempo de respuesta ≤30 segundos. El sistema de protección catódica del tanque externo utiliza ánodos de magnesio (densidad de corriente de protección de 10mA/m²), combinado con una membrana impermeable de HDPE de tres capas (coeficiente de permeabilidad <1×10^-12 cm/s) para lograr una doble garantía contra fugas.

Este diseño implementa la gestión del ciclo de vida completo a través de una plataforma de operación y mantenimiento digital, integrando el monitoreo de tensión, la predicción de la tasa de corrosión y las funciones de corte de emergencia, con una precisión de alerta temprana de fallas del 92%. En la etapa de construcción, se adopta la tecnología de prefabricación modular, y la tasa de defectos de las soldaduras detectadas por inspección de matriz en fase es inferior al 0.8%, lo que reduce el consumo de acero en un 15% en comparación con los tanques de una sola capa tradicionales. Los costos de operación y mantenimiento se reducen en un 20%, y el rendimiento de seguridad integral cumple con los requisitos de los estándares duales API 650 y GB 50341.