Vazoz

Casco tem as formas
Cilíndrica maior parte dos casos, fácil de fabricar/transportar,melhor aproveitamento do material,Cônica transição de dois corpos cilíndricos
Esférica na teoria é o melhor, menor espessura, menor peso. Caros,
fabricação e transporte difícil, ocupam mais espaço. Só são
econômicos para grandes dimensões.
Toroidal

Acessórios,eliminadores de gotículas ,Saia,aberturas,Boca de visita,

Espessuras de cascos e tampos
Maior dos seguintes valores:
Espessura calculada para a pressão interna + espessura de corrosão
espessura para resistir estruturalmente (peso próprio/montagem/colapso
pelas cargas de vento
Recomendado espessura mínima estrutural (mínimo 4 mm)
= 2,5 + 0,001 x Di + C
Di - diâmetro interno, mm
C - espessura de corrosão - aço carbono e baixa liga
1, 5 para meios pouco corrosivos
3 mm para taxa de corrosão mediana
4 a 6 mm para fluido muito corrosivo
0 só para situação onde se considere corrosão desprezível
Observar : para todo tipo de corrosão?

Normas e códigos
ASME
Seção I - Caldeiras
Seção II (A, B e C) - Materiais
Seção III Vasos nucleares
Seção IV Caldeiras para aquecimento

Seção V Ensaios não destrutivos
Seção VIII (divisão 1 e 2)
Seção IX Qualificação de soldagem
Seção X Vasos de plásticos reforçados com fibra de vidro

Etapas
Definição dos dados de projeto,Definição dos dados de processo
Projeto de processo,Projeto térmico,Projeto mecânico,Projeto dos internos
Acompanhamento,Emissão do pedido de compra,Decisão sobre a melhor proposta,Compra da matéria-prima,Projeto para fabricação,Fabricação
Inspeção (controle de qualidade),Montagem,Testes especiais e pré-operaçãoDefinição dos dados de projeto
Condições locais (clima, subsolo, ventos, etc)Definição de pontos pelo usuário,Apresentação para o conjunto de vasos não para um vaso apenas.Definição da norma (nacional, estrangeira ou próprio usuário)
Tempo de vida útil desejado.Tipo de vaso, se aplicável,Exigências de materiais,Clima,Limitação de área,Dimensões e peso para transporte
Utilidades disponíveis (água, energia, vapor, etc)Facilidades para montagem

Projeto de processo (projeto analítico)

Cálculo das dimensões gerais e detalhes do equipamento e peças
internas,Formato,Diâmetro e comprimento,Tipo de tampo,Posição de instalação,Pressão e temperatura de projeto*,Diâmetro dos bocais*
Posição/elevação dos bocais*
Projeto mecânico
Seleção e especificação dos materiais (casco, tampo, flanges, espelhos,
internos, parafusos, juntas, etc)
Definição da sobrespessura para corrosão
Especificação do tipo de revestimento (interno ou externo)
Dimensões finais do vaso
Definição das normas de construção/inspeção a serem usadas
Eficiências de solda, tipo e grau de inspeção
Cálculo mecânico estrutural completo: espessura de chapa, reforço,
peças internas e externas, saia, berços, etc
Tipo, diâmetro de parafusos chumbadores
Posição final de bocais, peças internas, instrumentos
PMTA e testes
Pesos aproximados (vazio, em operação, em teste)
Condições de transporte
Desenho mecânico completo, incluindo acessórios
Diagrama de cargas sobre fundações

Pedido de compra
Tomada de preços propostas técnicas e comerciais
Documento deve incluir:
Escopo do fornecimento
Desenhos, folha de dados, especificações, normas, etc
Local e prazo de entrega da proposta

Condições de entrega dos equipamentos
Documentos exigidos (cronograma, desenhos, certificados, manuais,
etc)
Prazos de apresentação de documentos
Condições de inspeção e testes
Garantias
Consulta a no mínimo 3 fabricantes pré-qualificad

Fabricação
Construção propriamente dita
Fabricação de partes ou total
Poderá incluir:
Revestimentos internos ou externos
Isolamentos térmicos
Fabricação e instalação de peças internas
Recheios, catalisadores
Radiografias e outros END´s
Tratamentos térmicos
Peças sobressalentes
Consumíveis de solda e outros materiais de montagem
transporte

Inspeção (CQ)
Matéria-prima
Durante a fabricação
Montagem
Montagem
Requeridos quando são construídos ou concluídos no local
de instalação
Qualificação de soldadores, EPS
Testes e outros END´s
Tratamento térmico
Pintura, isolamento térmico e revestimentos internos ou
externos

Materiais
Seleção
Especificação

Aço carbono
Aço liga / aço inoxidável
Plásticos
Revestimento interno/externo
Consulta ao ASME II

Seleção de Materiais
Principais fatores de influência
Fluido natureza e concentração, impurezas,
contaminantes, existência de gases dissolvidos, sólidos em
suspensão, temperatura, pH, característica oxidante ou
redutor, flamabilidade, ponto de fulgor, toxidez,
explosividade, compatibilidade no aspecto da corrosão,
contaminação do fluido pelo produto de corrosão (cor,
gosto, etc)

Principais fatores de influência
Segurança evitar ocorrências de sinistros materiais mais confiáveis
para operar com fluidos inflamáveis, tóxicos, explosivos, temperaturas e
pressões muito altas.
Formas do material chapa, tubo, forjado, fundido.
Facilidades para fabricação/montagem soldabilidade, usinabilidade,
conformação do material
Tempo de vida conforme o projeto do vaso.
Experiência prévia consultar casos já existentes.
Tolerâncias de forma ou dimensões capacidade do material sofrer
variações devido a deformações mecânicas, dilatações, corrosão, sem
prejudicar o funcionamento. Experiência do projeto é fundamental

Aço carbono
Conforme o ASME VIII, div. 1, tratamento térmico das soldas para
alívio de tensões e radiografia nos vasos de aço carbono:
Espessura Tratamento Térmico Observação
Até 50 mm Durante 24 min. para cada 10
mm espessura. Mínimo de 15
min.
Obrigatório p/ esp. acima 38 mm
Obrigatório p/ esp. > 32 quando
não há pré-aquec. acima 200 oC
Obrigatório radiografia total das
soldas para espessura acima de 32
mm
> 50 mm Durante 2 h, acrescido de 6
min para cada 10 mm
espessura acima de 50 mm
radiografia total das soldas
Tratamento térmico com temperatura mínima de 595 oC. Acima de
12 mm faz-se também pré-aquecimento mínimo de 100 oC

Especificações de material
Documentos normativos emitidos por sociedades de normalização
conhecidas, públicas ou particulares, por fabricantes, contendo
informações e exigências:
Descrição e finalidades do material
Composição química
Propriedades mecânicas
Ensaios e testes exigidos ou recomendados
Condições de aceitação, rejeição e marcação do material
Dados dimensionais, propriedades físicas e químicas
Exigências suplementares opcionais

ASME Secao VIII divisao 1
Todo vaso de pressao exceto:
Vasos sujeitos a chama
Ocupacao humana
Pressao de 0 a 1 kg/cm2
Pressao acima de 200 kg/cm2
Diametro ? 6
Agua pressurizada (p < 20 kg/cm2 e t < 99 oC)
Agua quente (cap. Ate 0,454 m3), t < 93 oC e carga termica <
200.000 Btu

ASME Secao VIII divisao 1
Criterio de calculo:
Tensao de membrana maxima circunferencial devido a
pressao interna nao deve ser maior do que:
Para temperatura abaixo da faixa de fluencia o menor valor entre
LR/4 ou LE/1,5
Para temperatura na faixa de fluencia o menor valor entre:
» LR/4
» LE/1,5
» Tensao para causa deformacao por fluencia de 1% em 10.000 h
»

2/3 da tensao media de ruptura por fluencia em 10.000 h
» 80% da tensao minima de ruptura por fluencia em 10.000 h

Pressão e temperatura
pressão/temperatura de projeto - valores estabelecidos no cálculo do projeto
mecânico do vaso de pressão para as condições mais severas de pressão e
temperatura coincidentes que podem ocorrer em serviço normal (UG-21 ASME VIII)
Conforme ASME, valor mínimo da pressão de projeto é 1 kg/cm2, mesmo para vasos
que operem abaixo desse valor
Para vasos sujeitos a pressão externa, a condição é para vácuo total.
ASME VIII divisão 2 considera pressão de projeto igual a pressão de abertura da
válvula de segurança
Ex.: Vasos que trabalham com hidrocarbonetos valores mínimos são: pressão de
projeto maior ou igual a 1,75 kg/cm2
temperatura de projeto maior ou igual a 150 oC

Pressão de ajuste dispositivo de segurança
pressão de ajuste da válvula de segurança - valor ajustado na bancada de teste
para abrir em situação de alívio.
Variação de pressão causando uma sobrepressão anormal, acima da projeto ou
da PMTA tem como proteção o dispositivo de segurança, pode ser disco de
ruptura, válvula de segurança, ou ambos.
É usual usar 10% acima da pressão máxima de operação. Com válvula piloto
operada é 5% apenas.
Quando o vaso trabalha em temperaturas mais altas (acima de 150 oC) é
recomendável efetuar calibração a quente.
Vasos calculados para pressão externa (vácuo) não necessitam de dispositivo de
segurança, desde que tenham sido calculados para vácuo total

Condições de Operação / Projeto
Pressão para teste
pressão de teste - valor estabelecido no projeto para verificar a resistência do
material/solda após a fabricação ou reparo.
Na fabricação é realizada na posição horizontal. No local de operação testado na
posição original.
Para pressão interna o ASME VIII div. 1 parágrafo UG-99
Pteste = 1,5 x PMTA x Sc/Sh.
Pteste = 1,5 x Pprojeto x Sc/Sh quando a PMTA não é conhecida

A NR 13 estabelece que todo reparo que comprometa a integridade do vaso
seja acompanhado do teste hidrostático, que deve ser estabelecido pelo PH
Teste de estanqueidade realizado para verificação da condição de vedação,
principalmente juntas.

Pressão Máxima Trabalho Admissível
Pressão máxima de trabalho admissível PMTA - menor dos valores calculados no
projeto para cada um dos componentes do vaso (costado, tampo, flange, bocal,
etc) que causa uma tensão máxima igual à tensão admissível do material na
temperatura de operação considerada.
Varia com a vida do equipamento devido a perda de espessura.
Calculada pela formula de cálculo das espessuras dos vasos (casco e tampos).
Para flanges, acessórios, válvulas, é a pressão admissível para a temperatura
considerada. Encontrada em Tabelas

argas atuantes num vaso de pressão
pressão interna ou externa
peso próprio (inclui acessórios)
força do vento
peso do fluido / recheio / catalisadores
peso do isolamento térmico ou de revestimentos
peso de acessórios (escadas, plataformas, estruturas, etc)
forças de reações de apoio dos suportes
cargas de dilatações térmicas do vaso e de tubulações
cargas dinâmicas pelo fluxo de produto ou variação da pressão
vibrações e impactos
peso de neve
Normalmente consideram-se apenas os três primeiros. Exceção para os
vasos nucleares, vasos de riscos maiores.

Aberturas
Tubulação,entrada/saída,Instrumentos,Dreno,Respiro,Boca de visita,boca de inspeção,Conexão com outras partes do vaso

Aberturas
Podem ser feitas nos bocais ou nos tampos
Causa enfraquecimento na parede do vaso necessidade de
reforços.
Preferencialmente são circulares ou elípticas. Aberturas não
circulares o enfraquecimento é maior

Internos
Bandejas usada para conter borbulhadores ou válvulas em torres de destilação fracionada.
Tem vertedouro e alçapões para passagem de pessoas
Externos
Reforços de vácuo Isolamento térmico fixados por cantoneiras arames ou telas Turco Olhais de içamento Camisa, serpentina Escadas Plataformas
Cálculo
Casco cilíndrico : grande espessura e pequena espessura
Pequena espessura: t<= 1/2R ou P <= 0,385 SE
t = P . R + C
S E 0,6 P
t = espessura mínima para pressão interna
P = pressão interna de projeto levar em conta coluna hidrostática quando
for o caso
R = raio interno do cilindro
S E = tensão admissível do material aceito pelo ASME VIII divisão 1 (ver
tabelas) e coeficiente de eficiência de junta
C = sobrespessura de corrosão
Cálculo
PMTA para o casco cilíndrico e pescoço de bocais
P = S E . t/R + 0,6 t
Definição
13.6.1 Vasos de pressão são equipamentos que
contêm fluidos sob pressão interna ou externa
Qualquer vaso cujo produto P x V seja superior a 8
(oito):
Vaso com produto P x V menor que 8 e que contenha

fluido classe A
P = máxima pressão de operação (kPa)
V = volume geométrico interno (m3)
NR 13 não se aplica
Cilindros transportáveis, vasos destinados ao transporte de
produtos.
Extintores de incêndio;
Vasos destinados à ocupação humana;
Vasos que façam parte integrantes de máquinas rotativa ou
alternativa tais como bombas,compressores,turbinas, geradores,
motores, cilindros pneumáticos e hidráulicos;
Dutos e tubulações para condução de fluido; Instalação - outros requisitos
possuir válvula de segurança com pressão de abertura
ajustada em valor igual ou inferior à PMTA;
possuir instrumento que indique a pressão ;
possuir dispositivo de segurança contra bloqueio inadvertido
da válvula quando esta não estiver instalada diretamente no
vaso;
possuir placa de identificação;
possuir em local visível, pintado ou afixado o código de
identificação do equipamento e sua categoria

Documentação
Registro de Segurança;
Projeto de Instalação;
Projetos de Alteração ou Reparo;
Relatórios de Inspeção;
Manual de Operação (toda caldeira e vasos
Categorias I ou II).

Inspeção de Segurança
Razões técnicas que inviabilizam o teste hidrostático:
Quando for tecnicamente inviável e mediante anotação no
Registro de Segurança pelo Profissional Habilitado,o
teste hidrostático pode ser substituído por outra técnica de
ensaio não-destrutiva ou inspeção que permita obter
segurança equivalente.
São exemplos destas técnicas:
Ultra-som,
Radiografia,
Líquido Penetrante,
Partículas Magnéticas,
Estanqueidade, etc..