Diseño de tanques de plástico reforzados con fibra de vidrio para almacenamiento de agua para la industria y la construcción

Abstract

En el presente trabajo de investigación se realizó el diseño técnico y económico de un tanque de plástico reforzado con fibra de vidrio para almacenar 500m3 de agua, con el objetivo de aplicar un material resistente a la corrosión, pero a la vez económico y fácil de aplicación. Para el diseño, se consideró una secuencia de cálculo y estimaciones para dimensionar el tanque de acuerdo a la normativa API650, el cual tiene las dimensiones: Diámetro interno de 7.62m, una altura de 10.973m y una altura de techo de 58cm. Al aplicar la normativa adecuada se obtuvieron como resultados los siguientes espesores de capas: El espesor del techo estimado fue de 7.62mm con espesores de capas de: La superficie interior de 0.4mm, la capa interior de 3.4mm, la capa estructural de 3.62mm y la superficie exterior de 0.2mm. El espesor de la pared calculado fue de 7.75mm con espesores de capas de: La superficie interior de 0.762mm, la capa interior de 8.763mm, la capa estructural de 3.75mm y la superficie exterior de 0.2mm. El espesor del fondo estimado fue de 14.3mm con espesores de capas de: La superficie interior de 0.4mm, la capa interior de 3.4mm, la capa estructural de 10.3mm y la superficie exterior de 0.2mm. Con la teoría de Falla de Von Mises se verificó el diseño y se obtuvo un factor de seguridad de 2.09. En caso de fabricar el tanque se necesitarán principalmente los siguientes materiales: 3400.63 litros de resina, 2571.97 kilogramos de fibra de vidrio (roving) utilizando el proceso de aplicación de proyección simultánea. Se incluye el análisis financiero del proyecto para determinar los indicadores financieros que aseguren la factibilidad económica del proyecto, teniendo como resultados: Un valor actual neto (VAN) de 49638.83, una tasa interna de rendimiento (TIR) de 24%, una relación costo-beneficio (B/C) de 2.92 y un periodo de retorno de la inversión de 4.11 meses. Y comparando costos con un tanque de acero de la misma capacidad, el tanque de PRFV costaría S/. 40 886.32; contra S/. 162 070.56 que costaría el tanque de acero; por lo que el proyecto es totalmente aceptable.