Vasos de Pressão - Oficial

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Vasos de Pressão 
 
 
Resistência dos Materiais 
 
 
 
 
 
 
 
Alunos: 
Ana Luiza do Nascimento Silva 201621503-6 
Vítor Patrício da Silva Medeiros 201721027-5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Seropédica, 2019 
 
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Sumário 
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 3 
2. DEFINIÇÃO ................................................................................................................................. 3 
3. APLICAÇÕES .............................................................................................................................. 3 
4. CLASSIFICAÇÃO DOS VASOS DE PRESSÃO ........................................................................... 4 
4.1 Classificação dos vasos de pressão quanto ao uso: .................................................................. 4 
4.2 Formatos e posições ................................................................................................................. 5 
5. DESCRIÇÃO ................................................................................................................................ 7 
5.1 Casco ........................................................................................................................................ 7 
5.2 Tampos ..................................................................................................................................... 7 
5.3 Suportes .................................................................................................................................. 10 
5.3.1 Pernas (colunas) de sustentação ................................................................................. 10 
5.3.2 Saias de sustentação ................................................................................................... 10 
5.3.3 Lug support .................................................................................................................. 10 
5.3.4 Selas ............................................................................................................................ 10 
6. NOÇÕES SOBRE PROJETO DE VASOS DE PRESSÃO ......................................................... 10 
6.1 Pressão: .................................................................................................................................. 10 
6.2 Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) ................................................................... 11 
7. SELEÇÃO DE MATERIAIS DE CONFECÇÕES DOS VASOS DE PRESSÃO ........................... 12 
8. RAZÕES PARA INSPEÇÃO ...................................................................................................... 13 
8.1 Traçagem e corte..................................................................................................................... 13 
8.2 Conformação ........................................................................................................................... 13 
8.3 Soldagem ................................................................................................................................ 13 
9. CAUSAS DE DETERIORAÇÃO E AVARIAS ............................................................................. 13 
10. PREPARATIVOS PARA INSPEÇÃO ...................................................................................... 15 
11. RESPONSABILIDADES PELA INSPEÇÃO ............................................................................ 16 
12. TÉCNICAS DE INSPEÇÃO .................................................................................................... 16 
13. REPAROS E CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO ........................................................................... 17 
14. FREQUÊNCIA E PROGRAMAÇÃO DE INSPEÇÃO .............................................................. 18 
15. REGISTROS DE INSPEÇÃO ................................................................................................. 19 
16. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................ 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
A contenção de matérias primas, produtos intermediários, insumos e produtos finais em 
muitas indústrias químicas é feita com o auxílio de vasos de pressão. O nome vaso de pressão 
é utilizado para identificar todos os recipientes estanques, de qualquer tipo, formato ou 
finalidade, capazes de conter um fluido pressurizado. 
A faixa de variação de pressões e de temperaturas de trabalho dos vasos de pressão 
é muita extensa. Existem vasos de pressão trabalhando desde o vácuo absoluto até cerca de 
4000 kg/cm2, e desde próximo de zero absoluto até temperaturas da ordem de 1500 °C. A 
contenção de matérias primas, produtos intermediários, insumos e produtos finais em muitas 
indústrias químicas é feita com o auxílio de vasos de pressão. O nome vaso de pressão é 
utilizado para identificar todos os recipientes estanques, de qualquer tipo, formato ou 
finalidade, capazes de conter um fluido pressurizado. 
 
2. DEFINIÇÃO 
Vasos de pressão são todos os reservatórios, de qualquer tipo, dimensões ou 
finalidades, não sujeitos à chama, fundamentais nos processos industriais que contenham 
fluidos e sejam projetados para resistir com segurança a pressões internas diferentes da 
pressão atmosférica, ou submetidos à pressão externa, cumprindo assim a função básica de 
armazenamento. 
Contrariamente ao que acontece com quase todos os outros equipamentos, máquinas, 
veículos, objetos e materiais de uso corrente, a grande maioria dos vasos de pressão não é 
item de linhas de fabricação, salvo raras exceções, os vasos são, quase todos, projetados e 
construídos por encomenda, sob medida, para atenderem, em cada caso, a determinada 
finalidade ou a determinadas condições de desempenho. Como consequência, o projeto é 
quase sempre feito individualmente para cada vaso a ser construído. 
O vaso é dimensionado considerando-se a pressão diferencial resultante atuando sobre 
as paredes, que poderá ser maior internamente ou externamente. Há casos em que o vaso 
de pressão deve ser dimensionado pela condição de pressão mais severa, a exemplo de 
quando não exista atuação simultânea das pressões interna e externa. 
Vasos de pressão podem ser construídos de materiais e formatos geométricos variados 
em função do tipo de utilização a que se destinam. Desta forma existem vasos de pressão 
esféricos, cilíndricos, cônicos etc, construídos em aço carbono, alumínio, aço inoxidável, fibra 
de vidro e outros materiais. 
 
3. APLICAÇÕES 
Algumas aplicações são: armazenamento final ou intermediário, amortecimento de 
pulsação, troca de calor, contenção de reações, filtração, destilação, separação de fluidos, 
criogenia etc. 
Suas principais aplicações são, no entanto, em processos industriais, em 
armazenamento de líquidos e gases e na geração de energia. Na área naval podemos citar 
os submarinos e os tanques de gases liquefeitos, como o GLP, em navios tipo tanker, como 
exemplificado nas Figuras 1 e 2. 
 
 
 
 
 
 4 
 
 
Figura 1 – Gerador à vapor – caldeira. Figura 2 – Vaso Esférico para armazenamento 
 de gás liquefeito. 
A NR-13 aplica-se a vasos de pressão instalados em unidades industriais, e outros 
estabelecimentos públicos ou privados, tais como: hotéis, hospitais, restaurantes etc. 
 
4. CLASSIFICAÇÃO DOS VASOS DE PRESSÃO 
A NR-13 classifica Vaso de Pressão por: potencial de risco e classe do fluido. Os fluidos 
contidos nos vasos de pressão são classificados conforme descrito a seguir nas Figuras 3 e 
4: 
Figura 3 – Vaso de pressão conforme a classificação da NR-13. 
Figura 4 – Tabelas com as categorias de vasos de pressão de acordo com o fluido. 
 
4.1 Classificação dos vasos de pressãoquanto ao uso: 
 Vasos não sujeitos a chama: 
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 *Vasos de armazenamento e acumulação 
 Torres destilação, absorção, esgotamento 
 *Reatores Esferas de armazenamento 
 Permutadores de calor: 
 Permutadores 
 Aquecedores 
 Resfriadores 
 Condensadores 
 Refervedores 
 Resfriadores a ar 
 * Obs.: Existem alguns casos de Reatores e Trocadores com chama direta. 
Vasos sujeitos a chama: caldeiras e fornos. 
 
4.2 Formatos e posições 
A parede de pressão de um vaso compõe-se basicamente do casco (ou cascos) do 
vaso (shell) e dos campos de fechamento (heads). Os vasos de pressão têm sempre o formato 
de uma superfície de revolução. Quase todo o vaso, com raras exceções, tem o casco com 
uma das três formas básicas: 
 Cilíndrica 
 Cônica 
 Esférica 
 Combinações dessas formas 
 O formato esferoidal é comum também 
 
Quanto a posição de instalação, os vasos de pressão podem ser: 
 Verticais 
 Horizontais 
 Inclinados 
A seguir é apresentado os principais formatos de vasos de pressão que são 
encontrados em processos de forma geral, conforme a Figura 5. 
Figura 5 - Principais formatos de vasos de pressão. 
Na maioria das vezes o formato e a posição de instalação de um vaso decorrem ou são 
uma imposição da finalidade ou do serviço do mesmo. 
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Os vasos verticais são usados principalmente quando é necessária a ação da gravidade 
para o funcionamento do vaso ou para o escoamento de fluidos. Tais são, par exemplo: as 
torres de fracionamento, de retificação, e de absorção, bem como muitos reatores de catalise. 
 De um modo geral, os vasos verticais são mais caros do que os horizontais, 
principalmente quando de grande comprimento; em compensação ocupam melhor área de 
terreno. 
Os vasos horizontais, muito comuns, são usados, entre outros casos, para trocadores 
de calor e para a maioria dos vasos de acumulação. Os vasos em posições inclinadas são 
exceções, empregados somente quando o serviço exigir, como, por exemplo, para o 
escoamento por gravidade de materiais difíceis de escoar. 
A grande maioria dos trocadores de calor trabalha pressurizada, as vezes com grande 
diferencial de pressão entre os dois fluidos. São, portanto, também vasos de pressão. Quase 
todos os trocadores de calor têm casco cilíndrico horizontal. Dependendo da finalidade e do 
tipo, esses aparelhos podem receber, entre outras, as denominações de trocadores, 
refervedores, condensadores, resfriadores, aquecedores etc. Para a maior parte dos vasos o 
casco é cilíndrico. 
Essa preferência deve-se ao fato de que o formato cilíndrico e o mais fácil de se fabricar 
e transportar, presta-se bem a maioria dos serviços, e é o que permite o aproveitamento de 
chapas inteiras para a fabricação do vaso. Tornando um projeto mais barato e viável. Quando 
a vazão ao longo do vaso é aproximadamente a mesma em todas as seções transversais, o 
casco será um cilindro simples, como os exemplos. 
O formato cônico é empregado para a seção de transição entre dois corpos cilíndricos 
de diâmetros diferentes. Embora bem mais raros: são também usados os formatos de esferas 
múltiplas e de ovoide. 
Os vasos cilíndricos horizontais ou verticais podem, em alguns casos, ser geminados, 
isto é, dois ou mais vasos de mesmo diâmetro, formando um único conjunto. Essa disposição, 
que resulta em economia de tampos, de suportes e de espaço ocupado, pode ser vantajosa 
quando a pressão pelo lado convexo do tampo intermediário é moderada. 
Quando houver grande diferença de vazão entre uma seção e outra do mesmo vaso 
devido a existência de vários pontos importantes de entrada e saída de fluidos, faz-se o casco 
como um cilindro composto, com dois ou mais corpos cilíndricos de diâmetros diferentes 
interligados por seções cônicas ou toroidais de concordância, de maneira que a velocidade 
geral de escoamento dos fluidos ao longo do vaso seja aproximadamente constante, 
aumentando-se o diâmetro onde a vazão for maior, e vice-versa, conforme as Figuras 6 e 7. 
Figuras 6 e 7- Evidencia os vasos cilíndricos e variação das suas estruturas. 
 7 
 
Teoricamente, o formato ideal para um vaso de pressão é uma esfera, com o qual se 
chega a menor espessura de parede e ao menor peso, em igualdade de condições de pressão 
e de volume contido. Entretanto, os vasos esféricos, além de somente se prestarem como 
vasos de armazenamento, são caros e difíceis de fabricar, ocupam muito espaço e raramente 
podem ser transportados inteiros. Por esses motivos, os vasos esféricos são econômicos para 
grandes dimensões, sendo empregados, nesses casos, para a armazenagem de gases sob 
pressão, conforme seguir, as Figuras 8 e 9 do vaso esférico e a de vasos de pressão cilíndricos 
mais generalizados. 
Figuras 8 e 9 – Na primeira mostra o vaso esférico e na segunda a estrutura dos vasos cilíndricos. 
 
5. DESCRIÇÃO 
Um vaso de pressão caracteriza-se pela presença de diversos elementos, 
notadamente: casco, tampos, suportes e bocais. Cada um deles será explanado a seguir: 
 
5.1 Casco 
O casco de um vaso de pressão apresenta em geral um formato cilíndrico ou esférico. 
O formato cilíndrico é o mais utilizado no projeto de vasos. Isso se deve ao processo de 
fabricação mais simples, ao menor custo e à maior facilidade de transporte em relação à 
esfera. Por sua vez, a esfera apresenta uma melhor relação capacidade/peso. É preciso, no 
projeto de um vaso, avaliar qual o formato ideal para a aplicação prevista. 
 
 5.2 Tampos 
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Os tampos de um vaso são, em geral, semiesféricos, semielipsoidais, torisféricos, 
cônicos ou planos. Dependendo do serviço necessário e de sua exigência, são escolhidos os 
diferentes tipos de tampo. Conforme a figura 10 a seguir: 
 
Figura 10 – Indica os principais tipos de tampos e suas estruturas. 
Suas principais características são listadas a seguir e abaixo nas Figuras 11 e 12: 
- Semielipsoidal: Geometria mais comum, possui a mesma resistência do casco 
cilíndrico para a relação R/h = 2. Quase sempre tem a mesma espessura do casco, pois 
quase sempre tem a mesma resistência à pressão interna que o casco de mesmo diâmetro. 
- Torisférica: Mais fáceis de fabricar do que os semielipsoidais, porém menos 
resistentes, possuem calota central esférica (Rc), seção toroidal de concordância (Rk). 
- Semiesférico: Mais resistente do que os anteriores, mas de construção mais difícil. 
- Cônico: Resistência baixa, mas construção bastante fácil, usados quando precisa-se 
esvaziar rapidamente o vaso (fundo de vasos verticais). 
- Calota esférica: fabricados na chapa prensada, geralmente é soldada a um flange 
parafusado, de fácil remoção. 
Figuras 11 e 12 – Exemplificação dos formatos dos vasos junto a indicação das posições dos 
raios e diâmetros. 
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- Tampos planos: resistência bastante baixa o que exige grandes espessuras. Em geral 
empregados como tampos removíveis. É comum os tampos serem soldados a uma certa 
distância da linha de tangência e é obrigatória a saia cilíndrica para tampos cuja espessura 
seja maior que a dos cascos (ASME), conforme as Figuras 13 e 14 a seguir. 
Figuras 13 e 14 – Tipos de tampos e suas especificidades quanto ao formato. 
Em que: (a) e (b): não removíveis para baixa pressão e (c): flange cego aparafusado 
removível e ainda (d): removível pela retirada de anel rosqueado, (e), (f) e (g): forjados, não 
removíveis, para alta pressão. 
Com a transição de formatos dos tampos, pode ter a concentração das tensões: 
 Tampos Hemisférico, mesmo diâmetro e espessura: zero problema, se tangência é perfeita; 
 Tampos elíptico ou toriesférico: saia cilíndrica; 
 Tampos cônicos ou transições cônicas: transição severa, que pode exigir reforços próximos 
à linha de junção. 
Reforço pode ser dispensado se houver um raio de concordância de, no mínimo, 6% do 
diâmetro externo do vaso ou 3 vezes a espessura da chapa, o que for maior. E as chapas de 
espessurasdiferentes demandam um chanfro de transição de, no mínimo, 3 vezes a diferença 
de espessuras e chanfro interno ou externo, conforme as Figuras 15 e 16, a seguir. 
 10 
 
Figuras 15 e 16 – Indicação das transições que os tampos pode sofrer, conforme o tipo de vaso. 
 
5.3 Suportes 
São utilizados diferentes espécies de suporte dependendo do tipo de vaso de pressão. 
Eles são dimensionados para resistir às cargas do vaso, de ventos e de terremotos. A seguir, 
são especificadas as formas mais usuais. 
 
5.3.1 Pernas (colunas) de sustentação 
São utilizadas como suporte para vasos verticais de pequeno e médio porte localizados 
no solo. Para permitir o acesso à parte inferior do vaso, o número de colunas é geralmente 
limitado a quatro. Objetivando diminuir a concentração de peso na fundação de concreto, as 
pernas são construídas sobre pratos que formam uma base. Para manter as pernas em 
posição são usados chumbadores. 
 
5.3.2 Saias de sustentação 
As saias de sustentação são também utilizadas em vasos verticais. No entanto, 
encontra maiores aplicações em situações nas quais o vaso está localizado acima do solo em 
uma estrutura de aço ou conectado por um sistema de tubulação a uma máquina como um 
compressor. São também usadas como apoio de vasos verticais de grande porte. Esse tipo 
de suporte é mais eficaz em problemas com vibrações. 
 
5.3.3 Lug support 
O lug support é utilizado em vasos de pressão verticais com diâmetros pequenos e 
médios (até aproximadamente 30 m) com relação 2<altura/diâmetro<5. A base pode ser 
aproximada para uma placa em balanço retangular uniformemente. A região do meio pode ser 
considerada uma placa carregada excentricamente. A região superior pode ser assumida 
como uma viga simplesmente apoiada com carga uniformemente distribuída. Caso as tensões 
sejam muito altas, são utilizados anéis de reforço que também devem ser dimensionados. 
 
5.3.4 Selas 
As selas (ou berços) são utilizadas em cilindros horizontais. Idealmente, elas devem 
ser localizadas de forma a causar a menor tensão possível no casco. No entanto, a tubulação 
e o próprio layout da plataforma devem também ser levados em consideração. Enquanto uma 
das selas é fixa, a outra é livre, de moto a permitir a expansão térmica do vaso. Em geral, 
cilindros de grande porte são apoiados em duas selas sobre colunas de concreto. 
 
5.4 Bocais 
Um bocal é uma abertura que penetra o casco ou o tampo. É utilizado para conectar 
tubos, instrumentos de medidas como manômetros e equipamentos em geral. Servem para 
efetuar a ligação entre a tubulação de entrada e de saída e para a instalação de drenos, 
respiros válvulas de segurança e equipamentos como manômetros e trocadores de calor. É 
preciso cautela no projeto de bocais, pois eles acarretam uma descontinuidade na estrutura 
que precisa ser compensada, em geral com o aumento da espessura do vaso na região. 
 
6. NOÇÕES SOBRE PROJETO DE VASOS DE PRESSÃO 
As pressões e temperaturas podem estar associados a vários conceitos, conforme consegue-
se ver a aplicação nos vasos de pressão, destacado na Figura 17: 
6.1 Pressão: 
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 Pressão Normal de Operação 
 Pressão Máxima de Operação 
 Pressão Mínima de Operação 
 Pressão de Projeto 
 Pressão de Abertura da Válvula de Segurança 
 Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) Figura 17 – Vaso de pressão. 
 Pressão de Teste Hidrostático 
Sabe-se que a pressão e temperaturas representam as condições de operação de um 
vaso de pressão. 
As pressões são sempre os valores medidos no topo do vaso, quando medido abaixo, 
acrescentar a altura da coluna hidrostática. Raramente um vaso opera, durante toda sua vida 
útil em uma única condição estável de pressão e temperatura. Geralmente ocorrem flutuações 
de maior ou menor amplitude. Quando foge dos valores pré-estabelecidos entre mínimo e 
máximo, surge o distúrbio operacional. No caso de distúrbios o vaso deverá estar devidamente 
protegido: Válvulas de Segurança e Discos de Ruptura, conforme a Figura 18 a seguir. 
Figura 18 – Exemplificação da válvula de segurança e disco de ruptura. 
 
6.2 Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) 
É a pressão que causa no vaso ou na sua parte em questão, uma tensão máxima igual 
a tensão admissível do material na temperatura de operação. O cálculo da PMTA, deve ser 
feito em função das espessuras corroídas, descontando a margem para corrosão. O ASME 
define como: “o maior valor permissível para pressão, medida no topo do vaso na temperatura 
correspondente à pressão”. A PMTA é o valor utilizado para pressão de abertura da Válvula 
de Segurança Entendimento, conforme a Figura 19: 
PMTA & Pressão de Projeto 
ep = espessura mínima necessária calculada 
C = margem para corrosão 
ef = compensar espessura da chapa na conformação 
ec = acréscimo de espessura a ajuste comercial da chapa 
et = acréscimo de tolerância inferior na espessura da chapa 
en = espessura nominal da chapa adotada 
eav = espessura para cálculo da PMTA com o vaso corroído 
ean = espessura para cálculo da PMTA com o vaso n. 
 Figura 19 – Vaso visando PMTA 
É o maior valor permissível para pressão, medida no topo do vaso, na sua posição 
normal de trabalho, na temperatura correspondente à pressão considerada, tomando-se o 
vaso com a espessura corroída. 
Essa pressão será, portanto, a pressão que causa, na parte mais fraca do vaso, uma 
tensão igual à tensão admissível do material, ou, em outras palavras, será o menor valor dos 
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valores das PMTA, das diversas partes do vaso, corrigidas do efeito da coluna hidrostática do 
líquido contido. 
A pressão máxima admissível de trabalho é base para fixação da pressão de abertura 
dos dispositivos de alívio. Normalmente adota-se para abertura de uma válvula de segurança 
ou de alívio o maior dos seguintes valores: pressão máxima de operação, acrescida de 5 %, 
quando o dispositivo de alívio de pressão (PSV) for operado por válvula piloto e acrescida de 
10 % nos demais casos. 
A seguir nas Figuras 20 e 21, consegue-se perceber pela figura os tipos de pressão 
que são utilizadas em projetos de vãos de pressão. 
Figuras 20 e 21 – Exemplificação dos vasos de pressão e os tipos de pressão contidos neles. 
 
7. SELEÇÃO DE MATERIAIS DE CONFECÇÕES DOS VASOS DE PRESSÃO 
O material selecionado para o projeto de um vaso de pressão deve obviamente, em 
primeiro lugar, atender aos requisitos de tensão e temperatura calculados. Para isso, deve-se 
suas propriedades mecânicas tais como módulo de elasticidade, limite de escoamento e 
ductilidade. Além disso, são observados os seguintes critérios: 
- Resistência a corrosão no ambiente de serviço; 
- Custo; 
- Dificuldade de usinagem e conformação; 
- Disponibilidade no mercado; 
- Manutenção (frequência, possibilidade, mão-de-obra...); 
Usualmente, os vasos são projetados para um tempo mínimo de serviço. Para efeitos 
ilustrativos, a vida útil usual de alguns equipamentos está especificada a seguir. 
 - 5 a 10 anos: Tubulação de aço-carbono e feixes tubulares de trocadores de calor. 
- 10 a 15 anos: tambores de aço-carbono e partes removíveis de reatores. 
- 15 a 20 anos: Torres de fracionamento, reatores e cascos de trocadores de calor de 
alta pressão. 
Os materiais mais comumente utilizados são o aço de baixa liga. Na faixa 
recomendável de temperatura (entre -45ºC e 450ºC) são largamente utilizadas as seguintes 
composições: SA-285 Gr C, SA-515 Gr 60 e Gr 70, AS 516 Gr 60 e 70. Buscando uma boa 
resistência a corrosão, chapas revestidas de aço inoxidável, níquel e ligas metálicas mais 
nobres encontram larga aplicação. 
 13 
 
 
8. RAZÕES PARA INSPEÇÃO 
Feita a escolha e aquisição dos materiais, faz-se necessário verificar seus certificados. 
É importante realizar uma inspeção visual para evitar defeitos grosseiros que porventura não 
tenham sido identificados no fornecedor. Utilizando uma amostragemestatisticamente 
relevante, deve-se ainda inspecionar o lote adquirido. Uma vez aprovadas as peças, inicia-se 
o processo de fabricação propriamente dito. A fabricação segue uma lógica usual para 
qualquer equipamento. 
 
8.1 Traçagem e corte 
O processo de traçagem sobre as chapas consiste na marcação das linhas onde 
devem ser realizadas as operações referentes à usinagem, desde o corte e a furação até a 
solda. Essa marcação é em geral feita com um marcador de ponta dura (usualmente de ponta 
de diamante), giz ou tinta (esses dois empregados em casos em que se deve evitar a 
fragilização da peça). No processo de corte de chapas, a guilhotina é utilizada para chapas 
finas e cortes retilíneos. Para chapas que fogem dessas condições, emprega-se, entre outros, 
maçarico com chama oxiacetilênica (oxi-corte) e corte a plasma. 
 
8.2 Conformação 
A conformação dos componentes dos vasos de pressão se utiliza, dentre outros, dos 
seguintes processos de fabricação mecânica: 
- Calandragem 
- Prensagem 
- Rebordeamento 
- Dobramento 
- Estampagem 24 
- Curvamento 
É importante ressaltar a necessidade de realizar uma verificação minuciosa para 
garantir que todas as dimensões e tolerâncias de projeto tenham sido respeitadas. 
 
8.3 Soldagem 
O processo de soldagem segue o recomendado para todo processo de fabricação 
mecânica. Primeiramente, deve-se garantir a qualificação de todos os materiais e técnicos 
responsáveis pelo processo. 
É de extrema importância dimensionar com cautela o procedimento de soldagem, 
levando em consideração, não apenas o tipo de material que será soldado, mas também a 
geometria da peça. A análise da geometria da peça é crucial para determinar que tipo de 
aparelho e de eletrodo pode realizar a união com maior eficiência e precisão. 
 
9. CAUSAS DE DETERIORAÇÃO E AVARIAS 
À medida que as indústrias têm se desenvolvido e modernizado alguns processos, 
alguns dos quais empregando produtos químicos corrosivos, os problemas de corrosão, que 
é a destruição dos metais metálicos pela ação química ou eletroquímica no meio, podendo 
estar, ou não, associada à ação física, tornaram-se mais numerosos e complexos, sendo 
considerada a maior causa de deterioração dos equipamentos das indústrias de Petróleo e 
Petroquímica. 
Sabe-se que o inspetor tem papel muito importante no que se diz em sua contribuição 
para o controle dos custos desta corrosão, detendo assim deterioração antes que ela 
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provoque perda de produção ou grandes danos nos equipamentos. Podemos listar alguns 
mecanismos de danos por corrosão. Com perda de espessura, mais comuns: 
 Corrosão a quente; 
 Corrosão pelo fenol / "NMP”; 
 Corrosão atmosférica; 
 Corrosão por aguas ácidas (NH4HS); 
 Corrosão biológica; 
 Corrosão por amônia; 
 Corrosão em ponto de injeção; 
 Corrosão por cáustico; 
 Corrosão galvânica; 
 Corrosão por cloreto / hipoclorito de 
sódio; 
 Corrosão de orgânicos com enxofre; 
 Corrosão por cloretos inorgânicos; 
 Corrosão pelo ácido fluorídrico; 
 Corrosão por cloretos orgânicos; 
 Corrosão pelo ácido fosfórico; 
 Corrosão por CO2; 
 Corrosão pelo ácido naftênico; 
 Corrosão por ponto de orvalho de flue 
gas; 
 Corrosão pelo ácido sulfúrico; 
 Corrosão sob contato / sob depósito; 
 Corrosão pelo solo; 
 Oxidação por alta temperatura; 
 (Corrosão por "flue gás”; 
 Perda de elementos de liga; 
 Corrosão por ácido clorídrico; 
 Sulfetação pelo H2 H2S; 
 Corrosão por agua de caldeira 
condensado Corrosão sob isolamento 
protecão contrafogo. 
 Corrosão por agua de resfriamento 
 
Outros mecanismos de danos por corrosão sob tensão, mais comuns são e em 
seguida são apresentadas as Figuras 22, 23 e 24, conforme os tipos de danos. 
 Corrosão sob tensão por aminas; 
 Corrosão sob tensão por amônia; 
 Corrosão sob tensão por cloreto; 
 Corrosão sob tensão por carbonato; 
 Corrosão sob tensão por ácido 
poliotiônico; 
 Corrosão sob tensão por ácido 
fluorídrico; 
 Corrosão sob tensão por caustico; 
 Corrosão por fadiga.
 
Figura 22 - Tabela com danos mais comuns na indústria. 
 
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Figura 23 -Tabela com danos mecânicos mais comuns na indústria. 
 
 
Figura 24 - Tabela com danos Metalúrgicos e devido ao Ambiente Interno. 
Outro fator que pode ser considerado são as falhas de fabricação, já que os materiais 
usados na fabricação dos vasos de pressão podem conter descontinuidades no seu interior 
decorrentes da fabricação de lingotes, como por exemplo, dupla laminação, vazios, ou 
inclusões não metálicas, as quais podem ter passado despercebidas por ocasião da inspeção 
de fabricação. 
Outras causas usuais de falhas de fabricação ocorrem na união dos componentes do 
vaso de pressão por soldagem, gerando descontinuidades tais como falta de fusão, falta de 
penetração, mordedura, trincas de fusão, inclusão de escoria, porosidade, etc. 
É comum que o inspetor se depare com mecanismos de deterioração não detectados 
ainda por ele, seja porque a sua unidade de processo modificou os parâmetros operacionais, 
ou mesmo porque tenha ocorrido eventos inesperados na operação da unidade, para estes 
casos, aconselha-se que o inspetor não diagnostique precipitadamente uma falha, como tendo 
uma causa desconhecida de deterioração, pois a uma grande chance de que se esteja diante 
de um mecanismo já documentado mesmo que seja raro. 
É indicado que o inspetor se aplique na pesquisa bibliográfica e recolha a opinião 
técnica de outros inspetores para determinar de forma fundamentada a real causa da 
deterioração do equipamento em questão. 
 
10. PREPARATIVOS PARA INSPEÇÃO 
É necessária a preparação prévia para que a inspeção seja feita com excelência. Cada 
vaso de pressão deve ser avaliado separadamente e detalhadamente para que haja 
identificação de possíveis deteriorações. Pode-se selecionar, portanto, algumas providências 
a serem tomadas antes da inspeção ser executada, são elas: 
- Análise da Documentação: atitudes como checar os últimos 3 relatórios feitos podem 
ser importantes para auxiliar e guiar a nova inspeção; 
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-Condições Operacionais do Processo: verificar registros e ocorrências operacionais 
que possam interferir na vida útil do equipamento; 
- Ciclos de parada e partida do equipamento: como por exemplo, verificar a data de 
início de operação; 
-Procedimento de Inspeção: caso não haja um procedimento prévio, é necessário 
identificar métodos e técnicas e informações importantes atreladas ao processo; 
-Material e Equipamentos para Inspeção: ações como verificar as condições de 
funcionamento das ferramentas que serão utilizadas é importante. Assim como é aconselhado 
sempre ter em mãos alguns itens como: lupa, lanterna, espátula, etc. 
-Preparação do Equipamento para o local confinado: checar limpeza, isolamento, 
dispositivos auxiliares, sinalização e atmosfera do local confinado; 
- Segurança e Proteção individual do inspetor: ter o documento de autorização do 
trabalho, equipamentos e medidas de segurança adicionais e até uma sentinela seria 
recomendado. 
 
11. RESPONSABILIDADES PELA INSPEÇÃO 
A partir da edição de 1977 do código ASME (Sociedade dos Engenheiros Mecânicos 
dos Estados Unidos), foram introduzidos apêndices de uso obrigatório regulamentando o 
denominado Sistema de Controle da Qualidade. Esses apêndices contêm uma série de 
prescrições, principalmente de caráter organizacional e administrativo, a que os fabricantes e 
montadores de vasos de pressão devem obedecer, para que os vasos por eles produzidos 
tenham uma garantia da qualidade satisfatória. Como esses apêndices são obrigatórios, para 
que um vaso de pressão seja considerado como construído de acordo com o código ASME, 
é indispensável que essas prescrições sejam atendidas integralmente. 
O fabricante deve ter e manter um "sistema de controle da qualidade" capaz de garantir 
que todas as exigências das normasestão sendo cumpridas. Deve haver uma descrição 
detalhada, por escrito, do referido sistema, sendo obrigatório que nessa descrição haja 
referência formal ao inspetor, e que a mesma fique na fábrica à sua disposição. 
De acordo com o código ASME, denomina-se “inspetor" uma pessoa de um órgão 
público companhia de ou de uma firma ou agência de inspeções, habilitada a realizar 
inspeções em vasos de pressão, não poderá ser um empregado do fabricante ou montador. 
É exigência que o inspetor tenha livre acesso a todas as dependências da fábrica relacionadas 
com a fabricação do vaso para que execute a inspeção, elabore e assine os relatórios. 
 
12. TÉCNICAS DE INSPEÇÃO 
As técnicas de inspeção podem ser divididas em inspeção visual externa e interna. 
Entre as etapas importantes da inspeção visual externa podemos citar: 
1) Verificar condições de operação; 
2) Identificação e Instalação; 
3) Isolamento Térmico; 
4) Verificar Pintura de Proteção 
(Identificar empolamento); 
5) Empoamentos; 
6) Abrasão/ Erosão; 
7) Inspeção das chapas do Costado e 
Pescoço dos bocais; 
8) Suportes e bases dos Vasos de 
Pressão; 
9) Aterramento elétrico; 
10) Escadas e Plataformas; 
11) Dispositivos de Segurança; 
12) Medição de espessuras e Cálculo da 
Vida Residual. 
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Já em relação à inspeção interna, que normalmente é feita simultaneamente ou 
precedida pela inspeção externa, temos os seguintes fatores que devem ser observados: 
1) No momento da abertura do vaso, verificar a existência de depósitos, resíduos, 
incrustações, observando o tipo, quantidade e localização e recolher amostras para 
análise, se necessário, 
2) Inspecionar o costado, as calotas, cordões de solda e conexões quanto a deformações, 
trincas, corrosão e erosão, danos devido a limpeza ou manutenção em algumas 
situações, pode haver a necessidade de remoção de componentes internos do vaso. 
3) Verificar a ocorrência de danos por hidrogênio 
4) Avaliar o estado interno das conexões quanto à corrosão e obstrução. 
5) Verificar a integridade do revestimento interno (“clad”, “lining”, pintura, refratários e 
outros). Quanto a corrosão, estufamentos, trincas nas soldas, erosão. 
6) Examinar o posicionamento, a fixação e a integridade de componentes internos, 
quando houver, tais como: distribuidores, tubulações, serpentinas, defletores demister, 
ciclones, grades, antivórtice, parafusos e porcas; e identificar os locais a serem 
preparados para inspeção por Ensaios Não Destrutivos. A medição de espessura é o 
ensaio de realização mais frequente e tomado como base para os cálculos das taxas 
de corrosão. 
É importante destacar que nenhuma técnica é considerada altamente efetiva para todos 
os tipos de danos, porém, elas podem ser combinadas entre si para assim aumentar sua 
efetividade para determinada situação. Além destas inspeções também é avaliado por: 
- Teste de Pressão, Hidrostático e Pneumático; 
-Estanqueidade, para assegurar que realmente não há nenhum vazamento; 
 
13. REPAROS E CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO 
Os vasos podem vir a necessitar de reparos ou algumas alterações, e para manter as 
características originais e segurança dos vasos de pressão, são recomendadas algumas 
intervenções estabelecidas nas Normas e Códigos aceitos pela comunidade. 
- Primeiro levando em consideração o código e padrões de construção, os reparos 
serão feitos o mais próximo possível destes parâmetros como seção e edição aplicável a fim 
de repará-lo. Os materiais e soldagens também serão de acordo com o requisito original. 
As partes de reposição que estarão sujeitas à pressão interna ou externa consistindo 
de materiais novos fabricados por fundição, forjamento, extrusão e outros processos que não 
utilizem solda, serão considerados como material. Estas partes receberão identificação do 
fabricante de forma que seja possível rastrear as características originais. Já as partes de 
reposição que estarão sujeitas à pressão interna ou externa, e que sejam pré-montadas por 
ligações soldadas, terão as soldas executadas de acordo com o Código original de construção. 
O fornecedor ou fabricante certificará que o material e a fabricação estão de acordo com o 
Código original de construção. 
As partes de reposição que estarão sujeitas a pressão interna ou externa, e que sejam 
pré-montadas ou fabricadas por ligações soldadas que requeiram inspeção de fabricação, 
serão inspecionadas e identificadas. 
- O teste hidrostático também tem papel importante ao possibilitar a verificação da 
resistência e integridade estrutural do equipamento. 
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- Ressalta-se também que existe monitoração de danos a partir de técnicas para definir 
a necessidade de reparos devido a danos tais como trincas, perdas de espessura localizada, 
deformações e outras. 
 
14. FREQUÊNCIA E PROGRAMAÇÃO DE INSPEÇÃO 
Os vasos de pressão devem ser submetidos a inspeções de segurança inicial, periódica 
e extraordinária. 
A inspeção de segurança inicial deve ser feita em vasos novos, antes de sua entrada 
em funcionamento, no local definitivo de instalação, devendo compreender exame externo, 
interno e teste hidrostático. 
A inspeção de segurança periódica, constituída por exame externo, interno e teste 
hidrostático, deve obedecer aos seguintes prazos máximos estabelecidos a seguir: 
a) Para estabelecimentos que não possuam "Serviço Próprio de Inspeção de 
Equipamentos", conforme a Figura 25: 
 
Figura 25 – Tabela com as categorias de vaso de acordo com o serviço de inspeção. 
b) Para estabelecimentos que possuam "Serviço Próprio de Inspeção de Equipamentos", 
conforme a Figura 26: 
 
Figura 26 – Tabela com as categorias de vaso de acordo com o serviço de inspeção. 
Observações: 
- Vasos de pressão que não permitam o exame interno ou externo por impossibilidade 
física devem ser alternativamente submetidos a teste hidrostático. 
- Vasos com enchimento interno ou com catalisador podem ter a periodicidade de 
exame interno ou de teste hidrostático ampliada, de forma a coincidir com a época 
da substituição de enchimentos ou de catalisador, desde que esta ampliação não ultrapasse 
20 (vinte) por cento do prazo previamente estabelecido. 
- Vasos com revestimento interno higroscópico devem ser testados hidrostaticamente 
antes da aplicação do mesmo, sendo os testes subsequentes substituídos por técnicas 
alternativas. 
- 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 destrutivo ou inspeção que permita obter segurança equivalente. 
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 Considera-se como razões técnicas que inviabilizam o teste hidrostático: 
a) resistência estrutural da fundação ou da sustentação do vaso incompatível com o 
peso da água que seria usada no teste; 
b) efeito prejudicial do fluido de teste a elementos internos do vaso; 
c) impossibilidade técnica de purga e secagem do sistema; 
d) existência de revestimento interno; 
e) influência prejudicial do teste sobre defeitos subcríticos 
- Vasos com temperatura de operação inferior a 0ºC (zero graus centígrados) e que 
operem em condições nas quais a experiência mostre que não ocorre deterioração, ficam 
dispensados do teste hidrostático periódico, sendo obrigatório exame interno a cada 20 (vinte) 
anos e exame externo a cada 2 (dois) anos. 
- As válvulas de segurança dos vasos de pressão devem ser desmontadas, 
inspecionadas e recalibradas por ocasião do exame interno periódico. 
 A inspeção de segurança extraordinária deve ser feita nas seguintes oportunidades: 
(113.067-6 / I4) 
a) sempre que o vaso for danificado por acidente ou outra ocorrência que comprometa 
sua segurança; 
b) quando o vaso for submetido a reparo ou alterações importantes, capazes de alterar 
sua condição de segurança; 
c) antes de o vaso ser recolocado em funcionamento, quando permanecer inativo por 
mais de 12 (doze) meses;d) quando houver alteração do local de instalação do vaso 
15. REGISTROS DE INSPEÇÃO 
A última e não menos importante etapa da inspeção de um vaso de pressão é o registro 
e a documentação adequadamente detalhada de tudo o que foi visto, executado, ensaiado e 
recomendado durante a inspeção. Os registros da inspeção são importantes para as 
avaliações subsequentes da degradação dos equipamentos e também como futuras 
referências. Funcionam como documentos integrantes do histórico operacional e por isso 
devem ser organizados e mantidos por toda a vida útil dos equipamentos. 
Toda a atividade de inspeção deve ser registrada de forma clara e completa. O 
"Relatório de Inspeção" deve conter no mínimo: 
a) dados constantes na placa de identificação da caldeira; 
b) categoria da caldeira; 
c) tipo da caldeira; 
d) tipo de inspeção executada; 
e) data de início e término da inspeção; 
f) descrição das inspeções e testes executados; 
g) resultado das inspeções e providências; 
h) relação dos itens desta NR ou de outras exigências legais que não estão sendo 
atendidas; 
i) conclusões; 
j) recomendações e providências necessárias; 
k) data prevista para a nova inspeção da caldeira; 
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l) nome legível, assinatura e número do registro no conselho profissional do 
"Profissional Habilitado", nome legível e assinatura de técnicos que participaram da inspeção. 
Obs. Sempre que os resultados da inspeção determinarem alterações dos dados da 
placa de identificação, a mesma deve ser atualizada. 
 
16. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
TELLES, P.C.S. Vasos de Pressão. 2.ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos 
(LTC), 1996. 
BEDNAR, H.H. Pressure Vessel Design Handbook. 1.ed, Nova York, NY, EUA: Van 
Nostrand Reinhold Company, 1981. 
HARVEY, J.F. Theory and Design of Modern Pressure Vessels. 2.ed. Nova York, NY, EUA: 
Van Nostrand Reinhold Company, 1974. 
MOSS, D.M. Pressure Vessel Design Manual. 1.ed, Houston, TX, EUA: Gulf Publishing 
Company, 1987. 
GERE, J.M. Mêcanica dos Materiais. 5.ed, São Paulo, SP: Thomsom Learning, 2003. 
ASME: HOMESITE. Disponivel em: Acesso em: 1 jun. 2013.