Dimensionamento Vasos De Pressão

Dimensionamento do Vaso de Pressão

TAG V-7500

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA 3

2. OBJETIVO 4

3. PREMISSAS DO PROJETO 5

4. DIMENSIONAMENTO DO VASO SEM ANEL DE REFORÇO 5

4.1. Cálculo da espessura do casco considerando pressão interna e externa 5

4.1.1. Pressão Interna 5

S = 1104Kg/cm2 - Tensão Admissível do material 6

4.1.2. Pressão Externa 6

4.1.3. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível para o casco 8

4.2 Cálculo da espessura do tampo elíptico 2:1 considerando pressão interna e externa 9

4.2.1. Pressão interna 9

4.2.2. Pressão externa 9

4.2.3. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível para os tampos 11

5. DIMENSIONAMENTO DO VASO COM ANÉIS DE REFORÇO 11

5.1 VERIFICAÇÕES 13

6. DIMENSIONAMENTO DOS PERFIS 15

6.1. Procedimento 15

7. ACESSÓRIOS DO VASO DE PRESSÃO 18

7.1. Boca de visita 18

7.2. Bocais de entrada e saída 18

7.3. Bocais de nível 18

7.4. Bocais de dreno 18

7.5. Bocais para válvulas PSV 19

7.6. Bocais de PI 19

7.7. Flanges 20

7.8. Berços 21

8. DIMENSIONAMENTO DO TURCO 22

9. CUSTO DOS VASOS DE PRESSÃO 23

ANEXO 24

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

Vasos de Pressão são todos os reservatórios, de qualquer tipo, dimensões ou finalidades, não sujeitos à chama, fundamentais nos processos industriais, que contenham fluídos e sejam projetados para resistir com segurança a pressões internas superiores a 100 kPa ou inferiores à pressão atmosférica, ou submetidos à pressão externa, cumprindo assim a função básica de armazenamento. Em refinarias de petróleo, indústrias químicas e petroquímicas os vasos de pressão constituem um conjunto importante de equipamentos que abrangem os mais variados usos. O projeto e a construção de vasos de pressão envolve uma série de cuidados especiais e exige o conhecimento de normas e materiais adequados para cada tipo de aplicação, pois as falhas em vasos de pressão podem acarretar conseqüências catastróficas até mesmo com perda de vidas, sendo considerados os Vasos de Pressão equipamentos de grande periculosidade.

A construção de um vaso de pressão envolve inúmeros cuidados especiais relacionados com o projeto, fabricação, montagem e testes, já que o vaso de pressão é um papel importante na continuidade de um processo, sua parada pode interromper o processo de uma unidade inteira.

Estes equipamentos quando mal projetados, mantidos e/ou operados inadequadamente podem se tornar equipamentos perigosos capazes de provocar acidentes de graves conseqüências. No início da revolução industrial, com o uso intensivo das máquinas a vapor e freqüentes explosões de caldeiras, ocorreu a necessidade de criar normas para regulamentar o projeto e construção dos vasos de pressão.

A filosofia geral das normas de projeto consiste basicamente em limitar as tensões nos componentes do vaso a um valor admissível. Considera-se, em geral, somente a falha decorrente de uma deformação excessiva devido à pressão. O efeito de fadiga, por exemplo, só é considerado excepcionalmente com um estudo rigoroso e detalhado pela Mecânica da Fratura.

A extensão dos assuntos abrangidos pelas normas de projeto é muito variável, diferindo bastante em cada caso.

A grande maioria dos vasos de pressão são equipamentos construídos por encomenda, sob medida para atenderem requisitos e especificações de uma instalação industrial com raros casos onde se tem um vaso produzido padronizado em série.

Por esse motivo as etapas que envolvem o projeto, a fabricação e a montagem dos vasos de pressão são numerosas e mais complexas, diferenciando dos demais equipamentos de uso industrial que são itens produzidos em linhas normais de fabricação. Sendo muito importante uma definição cautelosa e detalhada dos dados gerais do equipamento já nessa fase, onde se estabelece a norma adotada, tempo de vida, tipo de vaso, exigências quanto aos materiais, condições climáticas, limitações de área disponível, dimensões e peso máximo, etc.

Depois de concluída essa etapa, é necessário obter a definição dos dados de processo (ou de operação) do vaso onde se estabelecem cálculos relativos ao desempenho operacional. Após completa estas duas fases iniciais chega-se ao projeto de processo do vaso onde se conclui o dimensionamento do equipamento, seu tipo de tampo, dimensões gerais, dimensões dos bocais, etc. Logo após, chega-se à fase mais complexa do vaso de pressão, o projeto mecânico do equipamento, onde se obtém a definição completa de todos os materiais, dimensões finais do vaso (baseadas nas dimensões estabelecidas na etapa do projeto do processo), definição das normas de projeto, construção e inspeção, definição da eficiência de solda, cálculo mecânico estrutural completo, desenho mecânico do vaso e de seus acessórios. Dentro dessas fases há o projeto das peças internas, aplicável apenas aos equipamentos onde se tem peças internas desmontáveis e que, devido a sua complexidade, importância, ou tecnologia especial (know-how) envolvida no seu projeto, possam ou devam ser projetadas independentes ao equipamento propriamente dito, como as bandejas das colunas de fracionamento, destilação e reatores.

2. OBJETIVO

O objetivo