Ao encher um tanque de armazenamento de 50 mil litros, foi observado que seu diâmetro aumentou. Isso é seguro? Como explicar?

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Este tópico foi editado pela última vez por kareale88 em 22/11/2018, às 16:02. Alguns dias atrás, enquanto organizava os arquivos do computador, lembrei-me de um acontecimento de alguns anos atrás: uma obra ligou para relatar um problema, conforme mencionado no título – o diâmetro do tanque de armazenamento aumentava em aproximadamente 60 mm durante o processo de enchimento. Eles perguntaram se isso era um problema e se era seguro. Naquela época, foi analisado que o aumento do diâmetro era normal, pois a água injetada gerava tensões, e onde há tensão, há deformação. A segurança deve depender se o aumento de 60 mm é permitido. A conclusão após a realização é que é seguro. Mas como tornar isso convincente? Então, na época, escrevi algo do seguinte e enviei para o proprietário e para a empresa responsável pela construção. No final, não houve resposta, então o assunto foi encerrado. Aqui está um trecho extraído para discussão, para vermos se há algum problema. Dados de cálculo para o aumento do diâmetro do tanque de 5x104 m³ após enchimento com água: diâmetro interno de 60 m, altura da parede do tanque de 19,33 m; material utilizado: 16MnR. Espessura da placa inferior: δ32 mm. Durante os testes, δt = 32 – 0,3 = 31,7 mm (0,3 representa o desvio negativo do material). Fórmula de cálculo da espessura: t = 4,9D(H – 0,3) / [σ] / φ – (GB50341, equação 6.3.1-2). Cálculo da tensão: σ = 4,9D(H – 0,3) / δt / φ = 4,9 * 60 * (19,33 – 0,3) / 31,7 / 0,9 = 196,1 MPa. Cálculo da deformação: ε = σ/E ； E – Módulo de elasticidade em MPa: 196,1/201/1000. Aqui, E = 201*1000 (conforme especificado em GB150) = 0,976/1000. O perímetro de projeto do tanque é L = πD = 3,14*(60000 + 32) (calculado com base no diâmetro médio) = 3,14*60032 = 188500 mm. O aumento no perímetro é l = εL = 0,976/1000*188500 = 184 mm. O perímetro após a deformação é L1 = L + l = 188500 + 184 = 188684 mm. O diâmetro médio após a deformação é D1 = L1/π = 188684/3,14 = 60090 mm. O aumento no diâmetro interno é 60090 – 60000 – 32 = 58 mm. Observação: esses valores representam a deformação quando se considera o “diâmetro teórico”. Na prática, é necessário levar em conta as variações no diâmetro durante a inspeção de qualidade, além das variações na forma circular do tanque (o eixo menor do elipse aumenta ainda mais devido à pressão interna). Agora, surge uma dúvida: 1. Um aumento de 58 mm deve ser o valor máximo permitido. Será que isso realmente excede os limites? Como não foram fornecidos dados específicos, é difícil fazer uma estimativa ； 2. Subtrair um desvio negativo de 3 mm resulta no espessura mínima; o aumento real do diâmetro não deve exceder 58 mm para ser considerado razoável ； Além disso: não sei de que maneira se pode determinar o valor exato do diâmetro. Quem souber, por favor, diga.