vazos de Pressão

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VIII COEN – Congresso de Engenharias da UFSJ 
Inovando pessoas, conceitos e tecnologias 
 
APLICABILIDADE, NORMAS E PROJETO DE VASOS DE PRESSÃO – UMA REVISÃO 
 
Rodrigo José da Silva (1) (js.rodrigo_@hotmail.com), Thiago Amaro Rodrigues (2) 
(thiagoamrodrigues@gmail.com), Lucas Antônio Rodrigues (3) (lucasanrodrigues@gmail.com), Márcio 
Eduardo Silveira (4) (msilveira@ufsj.edu.br) 
 
(1)
 UFSJ - PPMEC – Praça Frei Orlando, 170, Centro, São João Del Rei, Minas Gerais 
(2)
 UFSJ - PPMEC – Praça Frei Orlando, 170, Centro, São João Del Rei, Minas Gerais 
(3)
 FGV - IDE – Avenida Osvaldo Machado Gontijo, 1176, Centro, Divinópolis, Minas Gerais 
 (4)
 UFSJ - PPMEC – Praça Frei Orlando, 170, Centro, São João Del Rei, Minas Gerais 
 
RESUMO: Os vasos de pressão são considerados recipientes estanques que independente do seu formato, 
tipo e aplicação industrial, armazenem um determinado fluido pressurizado. Os vasos de pressão 
apresentam diversas aplicações para indústria e edificações. São utilizados para o acondicionamento de 
fluidos pressurizados, sendo estes tanto líquidos quanto gases sob pressão ou ação de vácuo. Sua 
versatilidade permite que estes sejam utilizados desde o armazenamento de gases para processos 
industriais, quanto no armazenamento de gás liquefeito petróleo, GLP, em prédios e condomínios. Os vasos 
de pressão, em geral, são produzidos sob encomenda de empresas e devem seguir a norma 
regulamentadora 13 do Ministério do Trabalho e Emprego que estabelece parâmetros para construção, 
instalação e operação. Sendo, portanto, passível de fiscalização todo e qualquer estabelecimento que 
utilize vasos de pressão. O presente trabalho teve por objetivo levantar uma revisão bibliográfica e estudar 
os tipos e características dos vasos de pressão, normas pertinentes para os vasos de pressão e projeto de 
fabricação de vasos de pressão. Foram levantadas, na literatura, os principais as normas técnicas vigentes 
para construção e operação, os tipos de vasos de pressão, características técnicas e aspectos construtivos, 
e a aplicação de cada modelo. Pôde-se concluir, ao final do estudo, que, no projeto de um vaso de pressão, 
é de suma importância o conhecimento das especificidades do ambiente que este ele irá operar, tornando a 
produção em série destes equipamentos inconcebível. Foi possível compreender a especificidade de cada 
vaso de pressão, seu funcionamento e suas aplicações de forma segura. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Estanqueidade, Normas, Projeto, Vaso de Pressão. 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Os vasos de pressão apresentam diversas aplicações para indústria e edificações. São 
utilizados para o acondicionamento de fluidos pressurizados, sendo estes tanto líquidos quanto 
gases sob pressão ou ação de vácuo. Sua versatilidade permite que estes sejam utilizados desde o 
armazenamento de gases para processos industriais, quanto no armazenamento de gás liquefeito 
petróleo, GLP, em prédios e condomínios. Portanto, a diversidade de formas e tipos permite o 
estudo das diversas aplicações dos diferentes vasos de pressão. Estes equipamentos são perigosos 
e, se mal projetados ou mal operados, podem levar a graves acidentes. Portanto, o estudo à cerca 
das diversas aplicações, aspectos construtivos, tipo de fluido, dentre outros aspectos, para os 
diferentes vasos de pressão se justifica. 
Grande parte dos vasos de pressão é projetada, fabricada e inspecionada de acordo com a 
demanda específica de uma determinada indústria ou processo, sendo, portando, construída sob 
encomenda. Desta forma, procuramos compreender as características construtivas e as 
 
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peculiaridades de cada tipo de vaso de pressão, de forma a delimitar suas aplicações e evitar 
acidentes. 
 
2. OBJETIVOS 
 
 Este trabalho tem por objetivo estudar os tipos e características dos vasos de pressão, 
normas pertinentes e projetos de fabricação relacionados a estes equipamentos. Foram 
levantadas, na literatura, as normas técnicas vigentes para construção e operação, os tipos de 
vasos de pressão, características técnicas, aspectos construtivos e a aplicação de cada modelo, o 
que nos permitiu compreender a especificidade de cada vaso de pressão, seu funcionamento e 
suas aplicações de forma segura. Este estudo utilizou recursos da metodologia cientifica com 
ênfase na revisão bibliográfica, que resultou em pesquisas de literaturas técnicas e busca em 
bases de dados, com finalidade de se chegar a informações concretas para sustentação deste 
trabalho. 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Foram levantadas, na literatura, os principais as normas técnicas vigentes para construção 
e operação, os tipos de vasos de pressão, características técnicas e aspectos construtivos, e a 
aplicação de cada modelo. 
 
4. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
4.1 Vasos de pressão 
 
 De acordo com a Norma Regulamentadora Nº 13, em seu Anexo III, vaso de pressão é todo 
e qualquer vaso cujo produto da pressão manométrica (kPa) pelo volume interno (m³) resulta em 
um fator superior que 8 (oito) (BRASIL, 2006). Os vasos de pressão são considerados recipientes 
estanques que, independente do seu formato, tipo e aplicação industrial, armazenem um 
determinado fluido pressurizado (TELLES, 1996). 
Os vasos de pressão apresentam externamente uma parede de pressão que podem ser 
simples ou múltiplas, podem também ser de variados formatos em decorrência das dimensões e 
aplicação. A parede de pressão é composta basicamente pelo casco e tampos de fechamento. Os 
vasos de pressão apresentam ainda partes não sujeitas à pressão, como é o caso dos suportes. De 
forma geral, os vasos de pressão não sujeitos à chama são utilizados para as seguintes aplicações: 
acumulação intermediaria de gases e líquidos para processos, armazenamento de gases sob 
pressão e processamento de gases e líquidos (TELLES, 1996). 
A Norma Regulamentadora Nº 13, do Ministério do Trabalho e Emprego, estabelece 
parâmetros para construção, instalação e operação, com relação aos vasos de pressão; sendo, 
portanto, passível de fiscalização todo e qualquer estabelecimento que utilize vaso de pressão em 
seu processo. Com relação aos aspectos construtivos, baseamos também na norma americana 
ASME Seção VIII Divisão 1 e 2. A Divisão I da ASME estipula procedimentos para a determinação 
do casco, tampos, reduções, flanges, bocais e reforços submetidos à pressão externa ou interna. 
Esta divisão apresenta ainda métodos de análise computacional para avaliação destes 
 
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componentes, das tensões resultantes e de esforços localizados. Já a Divisão II da ASME apresenta 
características construtivas para, fabricação, exames e testes (SILVA, 2015). Conforme pode se ver 
na figura 01, um vaso de pressão é constituído por: tampos, costado, boca de visita, dreno, apoios. 
 
 
Figura 1. Componentes de um vaso de pressão. 
 
4.2 Tipos de Vasos de pressão 
 
De acordo com Telles (1996), os vasos de pressão possuem basicamente três posições de 
instalação, sendo: verticais, horizontais ou inclinados. Os vasos verticais são mais caros que os 
horizontais por questões de acomodação no terreno; geralmente são indicados quando é preciso 
ação da gravidade para escoamento do fluido, como em reatores de catalise, por exemplo. Os 
vasos horizontais são os mais comuns e são indicados para fabricação de trocadores de calor ou 
vasos de acumulação. Os vasos inclinados são utilizados em situações em que a operação 
necessita o escoamento por gravidade de um fluido difícil de escoar. Os tanques cilíndricos são 
mais frequentes de serem encontrados na indústria, sendo utilizados no armazenamento de água, 
combustíveis, dentre outros produtos químicos. Os tanques esféricos são utilizados para casos 
específicos, tais como no armazenamento de gases sob elevada pressão (SILVA JÚNIOR, 2011). 
Conforme pode se ver na figura 02, os vasos de pressãomais utilizados na indústria são: 
• Cilíndrico vertical simples; 
• Cilíndrico vertical composto; 
• Cilíndrico horizontal; 
• Cilíndrico horizontal geminado; 
• Cilíndrico inclinado; 
• Cilíndrico cônico; 
• Esférico; 
• De esferas múltiplas. 
 
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Figura 2. Tipos de vasos de pressão 
 
4.3 Tipos de Tampos 
 
Conforme pode se ver na figura 03, os vasos de pressão apresentam casco e tampos com 
formato de uma superfície de revolução. Em sua maioria, apresentam cascos em três formas 
principais, sendo: cilíndrica, esférica, cônica ou uma combinação dessas formas. Já os tampos 
podem assumir diversas formas, sendo os principais: elíptico, torisférico, hemisférico, cônico e 
plano (TELLES, 1996). 
 
 
Figura 3. Tipos de tampos 
 
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Figura 4. Tipos de tampos planos 
 
Conforme pode se ver na figura 04 estão representados os tampos planos. O tampo 
elíptico apresenta as seções transversais como as de uma elipse. No tampo elíptico, a relação de 
semieixos é de 2:1 (dois para um), sendo o diâmetro do tampo quatro vezes sua altura. Já os 
tampos torisférico são constituídos por uma calota central esférica, de raio Rc, e por uma seção 
toroidal de concordância, de raio Rk (NICOLA; VIEIRA, 2012). 
O tampo semiesférico é o mais resistente de todos e pode ter metade da espessura de um 
casco cilíndrico de mesmo diâmetro. O tampo cônico apresenta fácil aspecto construtivo, mas é 
pouco utilizado por ser menos resistente do que os demais. Há vários tipos de tampos planos: 
tampos não removíveis, flange cego aparafusado removível e flange cego com anel de travamento 
rosqueado (TELLES, 1996). 
 
4.4 Acessórios de Vasos de Pressão 
 
Os vasos de pressão apresentam, em seu aspecto construtivo, algumas aberturas no casco 
ou nos tampos para funções diversas, tais como: instalação de manômetros e válvulas de alívio, 
instalação de drenos e respiros, bocas de visitas, ligações da tubulação de entrada e saída no vaso 
(TELLES, 1996). 
 
4.4.1 Bocais e bocas de visita 
 
As ligações com tubulações externas para entrada e saída de fluido, dreno ou instalação de 
manômetros e termômetros, são possíveis através dos bocais. Podem ser utilizados, para fazer 
ligações dos bocais, solda ou flanges. As bocas de visita são aberturas fechadas por meio de 
 
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tampas removíveis com finalidade de permitir a visualização do interior do vaso, para realizar 
inspeção, montagem ou retirada de peças internas (IECKER, 2014). 
 
Figura 5. Aberturas em um vaso de pressão 
 
Segundo Telles (1996), a Figura 5 representa as aberturas em um vaso de pressão vertical: 
• A, B e C: aberturas para ligação com tubulações externas. 
• F1 e F2: aberturas para ligação entre partes do próprio vaso. 
• G: abertura para instalação de manômetro. 
• H e J: aberturas do respiro e dreno, respectivamente. 
• K: boca de visita. 
• L: abertura para ligação a um corpo desmontável do próprio vaso. 
• M: abertura para remoção de peças internas (ex: misturador). 
 
4.4.2 Suportes 
 
Os vasos de pressão não podem ficar suspensos pela tubulação. Por isso, faz-se necessário 
que os mesmos apresentem suportes próprios para fixação (TELLES, 1996). Dentre os suportes 
mais comumente utilizados, estão: o tipo saia – podendo ser cilíndrica ou cônica; por colunas de 
sustentação; por sapatas chumbadas ao corpo do vaso ou pela própria superposição de vasos 
intermediários intercalados por saias. 
 
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4.5 Normas Técnicas 
 
4.5.1 Norma ASME VIII Divisão 1 
 
A American Society of Mechanical Engineers (ASME) é composta engenheiros mecânicos 
com objetivo de criar normas técnicas para equipamento mecânicos. Deste grupo surgiu as 
normas da ASME, se destacando o descritivo da Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), que 
estabelece regras para o projeto, fabricação e inspeção de caldeiras e vasos de pressão (TELLES, 
1996). 
De acordo com Telles (1996), a norma Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) seção VIII 
apresenta as seguintes divisões: 
• Divisão 1 - Construção de vasos de pressão; 
• Divisão 2 - Alternativas para construção de vasos de pressão; 
• Divisão 3 - Alternativas para a construção de vasos de alta pressão. 
 
A norma ASME Seção VIII Divisão 1 é indicada para construção vasos de pressão que 
apresentem pressão total, interna ou externa, menor ou igual a 20 (MPa) e com diâmetro interno 
maior ou igual a 152,4 (mm). A Divisão 1 utiliza o critério de falha da Tensão Principal Máxima ou 
Critério de Rankine, não sendo, portanto, adequado quando for necessária a análise de fadiga 
(IECKER, 2014). 
 
4.5.1.1 Sobre espessura de corrosão 
 
A sobre-espessura de corrosão (tc) é um acréscimo na espessura da parede do vaso, tendo 
em vista o desgaste ao longo da vida útil. É a resultante da taxa de corrosão pelo tempo de vida 
útil do equipamento projetado (LOSITO, 2015). 
Segundo Telles (1996), é indicada a utilização de materiais mais resistentes à corrosão 
quando a taxa de corrosão pelo tempo for maior que 0,3 (mm/ano). São indicados valores de 
referência para sobre-espessura de corrosão em vasos de pressão de aço carbono ou aços baixa 
liga de acordo com o meio corrosivo, sendo: 
• Meio pouco corrosivo: tc = 1,5 (mm); 
• Meio corrosivo (médio): tc = 3,0 (mm); 
• Meio muito corrosivo: 4,0 (mm) ≤ tc ≤ 6,0 (mm). 
 
4.5.1.2 Espessura mínima requerida 
 
A espessura mínima requerida (t) é a espessura mínima que os componentes do vaso de 
pressão (casco e tampos) devem apresentar para resistir às tensões internas resultantes da 
pressão interna. No caso do vaso de pressão, apresentar espessuras muito pequenas de paredes é 
fundamental verificar a possibilidade de falha por flambagem da parede do vaso durante o projeto 
(IECKER, 2014). 
 
 
 
 
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4.5.1.3 Tensão máxima admissível 
 
De acordo com Telles (1996), a tensão máxima admissível (Sadm) é a relação do material e 
da temperatura de projeto do vaso de pressão. Na norma ASME Seção VIII Divisão 1, a tensão 
máxima admissível para diferentes materiais diferentes do ferro fundido são dadas em relação a 
temperatura. As tensões admissíveis são calculadas utilizando fatores de segurança. 
 
4.5.1.4 Eficiência da junta 
 
De acordo com Telles (1996), a eficiência da junta (E) esta relacionada à união das partes 
construtivas de um vaso de pressão, conforme pode se ver nas figuras 06 e 07. A eficiência da 
junta é utilizada como coeficiente de segurança no projeto do vaso de pressão. A eficiência da 
junta soldada depende apenas do tipo de junta e do grau de inspeção da mesma. A qualidade da 
junta soldada e a maior exigência de exames de inspeção estão intimamente relacionadas aos 
custos de fabricação – quanto maior a eficiência da junta, menor será a espessura mínima 
requerida das paredes do vaso. 
A norma ASME Seção VIII Divisão 1 estabelece basicamente dois exames de inspeção: 
• Exame radiográfico – proporciona o registro de imperfeições em materiais através da 
utilização de Raio-X sobre corpo a ser analisado. 
• Exame de ultrassom: proporciona o registro de imperfeições em materiais através da 
passagem de vibrações ultrassônicas sobre o corpo a se analisar. 
 
 
Figura 6. Solda entre cascos, costado e espelhos 
 
 
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Figura 7. Exemplo de tipos de soldas realizadas em vasos de pressão 
 
4.5.1.5 Pressão Máxima de Trabalho Admissível 
 
Segundo Telles (1996), a Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) é o maior valor 
permitido de pressão de trabalho para vaso em posição normal de operação.Esta pressão 
corresponde ao menor dos valores de PMTA calculados. 
 
4.5.1.6 Temperatura de Projeto 
 
A temperatura de projeto (T) é estabelecida entre trinta de cinquenta graus centígrados 
acima da temperatura máxima para parede do vaso de pressão calculado. Normalmente, a 
temperatura de projeto é tomada como a própria temperatura do fluido (TELLES, 1996). 
 
 
 
 
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4.5.1.7 Teste Hidrostático 
 
De acordo com a norma ASME (2002), o teste hidrostático em vasos de pressão 
caracteriza-se no preenchimento do volume do vaso com água ou outro líquido, para que se 
aplique um nível de pressão de teste. O teste hidrostático tem por finalidade detectar defeitos de 
fabricação como micro trincas, falhas estruturais, soldas imperfeitas, dentre outros defeitos. A 
pressão de teste hidrostático, de acordo com a norma ASME Seção VIII Divisão 1, é calculada 
através da seguinte formula : 
 
 (1) 
 
A pressão de teste hidrostático (Pteste) deve ser superior à PMTA do vaso. Desta forma, no 
teste hidrostático, o material fica submetido a uma tensão acima de sua tensão máxima admissível. 
O teste hidrostático deve ser realizado após sua fabricação, geralmente com água e em 
temperatura ambiente (IECKER, 2014). 
 
4.5.2 Norma ASME VIII Divisão 2 
 
A Divisão 2 da norma ASME Seção VIII foi criada em 1969, como alternativa para 
construção de vasos de pressão, e adota exames e testes mais rigorosos, critérios e detalhes de 
projeto, fabricação e tensões admissíveis superiores (TELLES, 1996). 
Na Divisão 2, o critério de falha utilizado é o da Tensão Cisalhante Máxima ou Critério de 
Tresca. A norma é utilizada também para o projeto de vasos de pressão com pressão total 
superior 20 (MPa). A Divisão 2 aceita espessuras mais finas de projeto, devido às tensões 
admissíveis mais altas; no entanto, exige exames, testes e inspeções mais rigorosos, o que onera 
os projetos de vasos de pressão (ASME, 2002). 
 
4.5.3 Norma ASME VIII Divisão 3 
 
A Divisão 3 da norma ASME Seção VIII foi criada em 1997 para projeto de vasos de pressão 
que operem a pressões superiores a 70 (MPa) – altas pressões. Esta norma adota critério da 
Tensão Cisalhante Máxima ou Critério de Tresca. A Divisão 3 é mais rigorosa e a utilização de 
materiais é mais restrita (TELLES, 1996). A análise de fadiga é obrigatória para vasos de pressão 
projetados por esta Divisão, sendo passível à utilização de simulações e outros ensaios mecânicos 
(MARTINS, 2009). 
 
4.6 Norma Regulamentadora – NR 13 
 
A Norma Regulamentadora do Ministério do Trabalho NR-13 (2006) apresenta como 
objetivo o direcionamento para as diretrizes de projeto, inspeção e operação de vasos de pressão 
e caldeiras. A NR-13 estabelece a determinação do valor da PMTA para os vasos em operação no 
Brasil e do Teste Hidrostático Inicial na fase de fabricação. Estabelece ainda a obrigatoriedade de 
que os vasos de pressão em operação apresentem prontuário com memória de cálculo, código 
aplicado no projeto e especificação dos materiais. 
 
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4.7 Normas complementares 
 
PETROBRÁS (2004) sugere as seguintes normas complementares para elaboração de vasos 
de pressão: 
• Portaria MTE nº 3214 de 08/6/1978 - Norma Regulamentadora nº 13 (NR-13) - Caldeiras e Vasos 
de Pressão; 
• PETROBRAS N-266 - Apresentação de Projeto de Vaso de Pressão; PETROBRAS N-268 - 
Fabricação de Vaso de Pressão; 
• PETROBRAS N-269 - Montagem de Vaso de Pressão; 
• PETROBRAS N-279 - Projeto de Estruturas Metálicas; 
• PETROBRAS N-381 - Execução de Desenho e Outros Documentos Técnicos em Geral; 
• PETROBRAS N-1278 - Algarismos e Letras para Identificação de Equipamentos; 
• PETROBRAS N-1438 - Soldagem; PETROBRAS N-1500 - Vasos de Pressão - Folha de Desenho e de 
Dados; 
• PETROBRAS N-1521 - Identificação de Equipamentos Industriais; 
• PETROBRAS N-1556 - Vasos de Pressão - Requisição de Material; 
• PETROBRAS N-2012 - Bocal de Vaso de Pressão; 
• PETROBRAS N-2013 - Suporte para Vaso de Pressão Horizontal; 
• PETROBRAS N-2014 - Suporte para Vaso de Pressão Vertical; 
• PETROBRAS N-2049 - Acessório Interno de Vaso de Pressão; 
• PETROBRAS N-2054 - Acessório Externo de Vaso de Pressão; 
• ABNT NBR 5874 - Terminologia de Soldagem Elétrica; 
• ABNT NBR 6123 - Forças devidas ao Vento em Edificações; 
• ABNT NBR 11889 - Bobinas Grossas e Chapas Grossas de Aço-Carbono; 
• ANSI B 1.1 - Unified Screw Threads; 
• ANSI B 16.5 - Pipe Flanges and Flanged Fittings; 
• ANSI B 16.11 - Forged Steel Fittings Socket-Welding and Threaded; 
• ANSI B 16.20 - Ring-Joint Gasket and Grooves for Steel Pipe Flanges; 
• ANSI B 18.2 - Square and Hex Nuts; 
• API RP 520 - Recommended Practice for the Design and Installation of Pressure Relieving 
Systems in Refineries; 
• API RP 601 - Metallic Gaskets for Raised-Face Pipe Flanges and Flanged Connections; 
• API RP 605 - Large Diameter Carbon-Steel Flanges; 
• API RP 618 - Reciprocating Compressors for General Refinery Services; ASME Boiler and Pressure 
Vessel Code - Section I, II (Parts A, B e C), V, VIII (Division 1 and 2) - and IX; 
• ASME Code Cases - Pressure Vessels; 
• ASTM A 20 - General Requirements for Steel Plates for Pressure Vessels; 
• BS-5500 - Specification for Unifired Fusion Welded Pressure Vessels; 
• MSS SP-6 - Standard Finishes for Contact Faces of Pipe Flanges and Connecting-end Flanges of 
Valves and Fittings; 
• MSS SP-44 - Steel Pipe Line Flanges; 
 
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• TEMA - Standards of Tubular Exchanger Manufacturers Association; 
• WRC Bulletin 107 e 297 (Suplemento) - Local Stresses in Spherical and Cylindrical Shells Due to 
External Loadings. 
 
4.8 Projeto de vaso de pressão 
 
De acordo a NR-13 (2014), do MTE, institui-se que o Profissional Habilitado tem 
competência legal para o exercício da profissão de engenheiro nas atividades referentes a projeto 
de construção, acompanhamento da operação e da manutenção, inspeção e supervisão de 
inspeção de caldeiras, vasos de pressão e tubulações, em conformidade com a regulamentação 
profissional vigente no País. 
 
4.9 Seleção e especificação de materiais para vasos de pressão 
 
De acordo com Telles (1996), o aço-carbono é o mais indicado e utilizado na confecção de 
vasos de pressão em virtude de custo e qualidades técnicas para segurança do produto. 
Entretanto, há determinados casos em que não são indicados, sendo, portanto, utilizados aços-liga 
ou aços inoxidáveis. O aço carbono apresenta boa conformabilidade, boa soldabilidade e 
apresenta ótimo custo beneficio por sua resistência mecânica, além de ser facilmente encontrado 
comercialmente. 
 
4.10 Critério de especificação de materiais conforme a Norma N-253 
 
A norma N-253 é uma norma da Petrobrás destinada ao projeto mecânico e de fabricação 
de vasos de pressão. Apresenta especificidades para delimitação e escolha dos materiais para 
fabricação (PETROBRÁS, 2004). 
 
Tabela 1. Materiais usados nos vasos de pressão 
 
Classe do material 
básico 
Materiais básicos para vasos de pressão 
Aço-carbono Aço-carbono para 
baixas temperaturas 
Aços-liga, Aços 
inoxidáveis e Metais 
Não Ferrosos 
I Mesmo material do 
casco 
Mesmo material do 
casco 
Mesmo material do 
casco 
II Mesmo material do 
casco 
Mesmo material do 
casco 
Material com o 
mesmo “P-Number” 
do material do casco 
III Aço-carbono de 
qualidade estrutural 
Aço-carbono para 
baixas temperaturas 
Material com o 
mesmo “P-Number” 
do material do casco 
IV Materiais 
especificados em 
cada caso 
Materiais 
especificados em cada 
caso 
Materiais 
especificados em cada 
caso 
 
 
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V Aço-carbono de 
qualidade estrutural 
Aço-carbono de 
qualidade estrutural 
Aço-carbonode 
qualidade estrutural 
VI Aço-carbono de 
qualidade estrutural 
Aço-carbono de 
qualidade estrutural 
Material com o 
mesmo “P-Number” 
do material do casco 
Fonte: PETROBRÁS, 2004 
 
4.11 Formulário para projeto de vasos de pressão segundo ASME Seção VIII Divisão 1 
 
De acordo com Lecker (2014), a norma ASME Seção VIII Divisão 1 apresenta as fórmulas de 
projeto considerando os esforços de pressão interna e externa. Ficando a cargo do projetista os 
cálculos dos demais esforços. As equações possuem as variáveis “E” o coeficiente de eficiência da 
solda, “S” a tensão admissível básica do material, “P” a pressão interna de projeto (não acrescida 
do efeito da coluna hidrostática do líquido contido no vaso de pressão), “R” o raio interno do 
cilindro, “t” a espessura mínima para pressão interna. 
 
4.12 Cilindro 
De acordo com Telles (1996), para se calcular as tensões circunferências em corpos 
cilíndricos, obedece-se a seguinte equação: 
 
 (2) 
Para se calcular as tensões longitudinais a Norma ASME Divisão 1 essa tensão é definida como: 
 
 (3) 
 
4.13 Esfera e tampos semiesféricos 
 
De acordo com Telles (1996), nas esferas e nas semiesferas, as tensões circunferenciais e 
longitudinais são iguais e definidas na Divisão 1 como: 
 
 (4) 
 
4.14 Tensão crítica do tampo torisférico 
 
De acordo com Telles (1996), o cálculo da tensão crítica do tampo torisférico, definida na 
Divisão 1, resulta na seguinte fórmula: 
 
 (5) 
 
tal que “M” é o fator de forma, dado por: 
 
 
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 (6) 
 
sendo “L” o comprimento do casco e “Ri” o raio de concordância toroidal. 
 
4.15 Cônico 
 
De acordo com Telles (1996), na ASME Seção VIII Divisão 1, para ângulo α = 30° (máximo), a 
tensão longitudinal máxima é definida como: 
 
 (7) 
4.16 Toricônico 
 
De acordo com Telles (1996), na ASME Seção VIII Divisão 1, a tensão critica é calculada 
através da seguinte fórmula: 
 (8) 
 
de forma que “M” é calculado pela Fórmula (5) e “Ri” é o raio de concordância toroidal. ~ 
 
4.17 Plano 
 
De acordo com Telles (1996), a norma ASME Seção VIII Divisão 1 define a tensão crítica no 
tampo plano como: 
 
 (9) 
 
Tabela 2. Fator adimensional N para tampos planos. 
Tipo Fator N Observações 
Flange cego soldado 0,33m m – espessura mínima 
requerida/espessura real 
Tampo removível 0,3 Travamento por anel 
rosqueado 
Flange cego removível 0,3 União aparafusada 
 Fonte: TELLES, 1996. 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Os vasos de pressão são importantes ferramentas para indústria, pois apresentam diversas 
formas e aplicações. Basicamente são utilizados para o acondicionamento de fluidos pressurizados, 
podendo ser líquidos ou gases sob pressão, ou sob ação do vácuo. Estes equipamentos 
apresentam grande poder explosivo caso sejam mal projetados ou mal operados e podem levar a 
 
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consequências gravíssimas quando ocorre um acidente com o mesmo. Os vasos de pressão são 
projetados, fabricados e inspecionados de acordo com a demanda específica das empresas. No 
entanto é importante que estes aspectos estejam pautados nos preceitos da norma 
regulamentadora 13 do Ministério do Trabalho e Emprego, bem como nas normas ASME Divisão I 
seção VIII para construção de vasos de pressão, e a Divisão II da seção VIII para construção de 
vasos de pressão sujeitos a elevadas pressões. A Petrobrás também apresenta diversas normas 
dentre elas destacamos a N-253 que trata sobre os aspectos de projeto. Desta forma essa 
versatilidade em formatos e posições, possibilita os vasos de pressão serem utilizados nos mais 
variados tipos de empresas, desde uma borracharia a uma complexa planta industrial de 
abatedouro de aves, indústria de cosméticos entre outras. 
 
6. DIREITOS AUTORAIS 
 
Os autores são os únicos responsáveis pelo conteúdo das informações contidas neste artigo. 
 
7. REFERÊNCIAS 
 
- Documento Normativo: 
ASME. Rules for Construction of Pressure Vessels, 2002 Addenda ed., vol. Section VIII Division 1, 
New York: ASME Boiler and Pressure Vessel Commitee, 2002. 
BRASIL. Ministério do Trabalho. Manual Técnico de Caldeiras e Vasos de Pressão – Edição 
comemorativa 10 anos da NR-13, Brasília, v. 1, n. 2, 2006. 
PETROBRÁS. Projeto de vaso de pressão norma N-253. Comissão de normas técnicas, Brasilia, 
2004. 
- Dissertação ou Teses: 
MARTINS, F. J. Análise da Possibilidade de Crescimento Subcrítico de Descontinuidades durante a 
Realização de Teste Hidrostáticos em Vasos de Pressão e seus Possíveis Efeitos. Porto Alegre, 2009. 
Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Departamento de Pós graduação em 
Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 
SILVA, A. B. Projeto de vaso de pressão segundo norma ASME e análise pelo método dos 
elementos finitos. Recife, 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Departamento 
de Engenharia Mecânica, Universidade de Federal de Pernambuco. 
- Livros e outras monografias: 
IECKER, T. D. Análise de tensões em vasos de pressão através do método de elementos finitos. Rio 
de Janeiro, 2014. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Departamento de Ensino 
Superior, Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca. 
LOSITO, R. M. Análise do comportamento de um vaso de pressão em condições de teste 
hidrostático. Rio de Janeiro, 2015. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – 
Departamento de Ensino Superior, Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da 
Fonseca. 
SILVA JÚNIOR, V. F. Projeto estrutural e de fabricação de vaso de pressão esférico. São Paulo, 2011. 
Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Departamento de Engenharia Mecânica, 
Universidade de São Paulo. 
TELLES, P. C. S. Vasos de Pressão, 2ª ed., Rio de Janeiro, Editora TLC, 1996. 
 
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APPLICABILITY, STANDARDS AND DESIGN OF PRESSURE VESSELS - A REVIEW 
 
Rodrigo José da Silva (1) (js.rodrigo_@hotmail.com), Thiago Amaro Rodrigues (2) 
(thiagoamrodrigues@gmail.com), Lucas Antônio Rodrigues (3) (lucasanrodrigues@gmail.com), Márcio 
Eduardo Silveira (4) (msilveira@ufsj.edu.br) 
 
(1)
 UFSJ - PPMEC – Frei Orlando Square, 170, Downtown, São João Del Rei, Minas Gerais 
 (2)
 UFSJ - PPMEC – Frei Orlando Square, 170, Downtown, São João Del Rei, Minas Gerais
 
(3)
 FGV - IDE – Osvaldo Machado Gontijo Avenue, 1176, Downtown, Divinópolis, Minas Gerais 
(4)
 UFSJ - PPMEC – Frei Orlando Square, 170, Downtown, São João Del Rei, Minas Gerais 
 
 ABSTRACT: Pressure vessels are considered to be watertight containers which, regardless of their shape, 
type and industrial application, store a particular pressurized fluid. Pressure vessels feature various 
applications for industry and buildings. They are used for the packaging of pressurized fluids, these being 
both liquids as gases under pressure or vacuum action. Its versatility allows them to be used from the 
storage of gases to industrial processes, to the storage of liquefied petroleum gas, LPG in buildings and 
condominiums. Pressure vessels are usually produced under the orders of companies and must follow the 
regulations 13 of the Ministry of Labor and Employment that establishes parameters for construction, 
installation and operation. Therefore, any establishment that uses pressure vessels is subject to inspection. 
The aim of this work was to present a bibliographical review and to study the types and characteristics of 
pressure vessels, norms pertinent to pressure vessels and pressure vessel design. The main technical 
standards for construction and operation, types of pressure vessels, technical characteristicsand 
constructive aspects, and the application of each model were raised in the literature. It was concluded at 
the end of the study that in the design of a pressure vessel, it is of paramount importance the knowledge of 
the specifics of the environment that it will operate, making the series production of these equipment 
inconceivable. It was possible to understand the specificity of each pressure vessel, its operation and its 
applications in a safe way. 
 
KEY-WORDS: Sealing, Standards, Design, Pressure Vessel. 
 
 
 
 
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