Diseño y análisis estructural de un sistema plataforma – tanque con agitador de 1000 metros cúbicos de capacidad para el proceso de lixiviación de oro utilizando la norma API 650 – 2020 y AISC 14va edición

Abstract

El uso de tanques agitadores en la industria peruana es variado, pero solo algunas empresas cuentan con plataformas para operarlos [1]. En el sector minero, se emplean tanques agitadores para la lixiviación de oro, donde la eficiencia y calidad del proceso son cruciales, especialmente en proyectos en desarrollo [5]. No obstante, la combinación de dos normativas de diseño diferentes, API 650 para el tanque, y AISC para la plataforma, presenta un desafío y riesgo estructural significativo. Esta tesis evalúa la integración de ambas normativas en el diseño de un tanque agitador con plataforma. El enfoque tiene tres etapas clave. La primera consta del diseño del tanque, determinando sus dimensiones y características óptimas de funcionamiento. La segunda etapa consiste en la identificación de cargas en la plataforma, aplicando el método LRFD de AISC, seleccionando el perfil de viga adecuado. Finalmente, en la tercera etapa se lleva a cabo un análisis estructural para validar la fiabilidad del diseño utilizando software especializado como SimSolid y RFEM. Todo esto, con el fin de determinar si el diseño de sistema con ambas normas es capaz de permitir una buena ingeniería. Para evaluar la deformación del sistema y la integridad de la unión debido a las diferentes normativas, se utilizó una plataforma con una viga W14x74 para distribuir mejor las cargas y optimizar el diseño de un tanque de 12x12 metros. Los resultados obtenidos permiten establecer un proceso estándar de diseño de ingeniería para este sistema, permitiendo su análisis para otros tanques agitadores.

The use of agitator tanks in the Peruvian industry is varied, but only a few companies have platforms to operate them [1]. In the mining sector, agitator tanks are used for gold leaching, where the efficiency and quality of the process are crucial, especially in development projects [5]. However, the combination of two different design standards API 650 for the tank, and AISC for the platform, presents a significant structural challenge and risk. This thesis evaluates the integration of both standards in the design of a agitator tank with platform. The approachs has three key stages. The first consists of the design of the tank, determining its dimensions and optimum operating characteristics. The second stage consists of the identification of platform loads, applying the AISC LRFD method, selecting the appropriate beam profile. Finally, in the third stage, a structural analysis is carried out to validate the reliability of the designed using specialized software such as SimSolid and RFEM. All this, in order to determine whether the system design with both standards is able to allow good engineering. To evaluate the deformation of the system and the integrity of the joint due to the different regulations, a platform with a W14x74 beam was used to better distribute the loads and optimize the design of a 12x12 meter tank. The results obtainedallow estabishing a standard engineering design process for this system, allowing its analysis for other agitator tanks.