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Paulo Roberto – Univille Caldeiras e Vasos de Pressão Paulo Roberto – Univille Caldeiras e Vasos de Pressão Aula 26 Objetivo: Conhecer vasos de pressão para serviços especiais. Conteúdo: Vasos com camisa externa, vasos para serviços corrosivos, vasos para serviços em baixa temperatura, Vasos para Hidrogênio, vasos para gases liquefeitos. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) Empregados quando necessita aquecimento ou resfriamento do fluido contido. ASME SEC VIII DIV 1 MANDATORY APPENDIX 9 JACKETED VESSELS Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) Vantagens em relação ao uso de serpentina ou outros meios para aquecimento interno. ✓ Uso de uma grande variedade de fluidos para o aquecimento. ✓ Aquecimento mais eficiente, uniforme e com maior controle. ✓ Não há risco de contaminação. ✓ Manutenção e limpeza do interior do vaso. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) São 3 tipos de camisas externas. ✓ Convencional de parede dupla. ✓ Serpentina helicoidal em meia cana. ✓ Camisa com reentrâncias, tipo dimple. Podem abranger toda a superfície do vaso ou parte. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) Parede dupla é o mais comum, principalmente em vasos pequenos até 5 𝑚3 e para vasos em que a pressão interna é maior que 2 vezes a pressão do fluido da camisa. Não é recomendado para pressões na camisa acima de 690 𝐾𝑃𝑎. (Parede muito espessa) Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) Camisa em serpentina helicoidal de meia cana é recomendada para vasos de grandes dimensões e para pressões elevadas no fluido de aquecimento até 3.900 𝐾𝑃𝑎. Possui alta rigidez estrutural e não submete o vaso à pressão externa. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) Camisa em serpentina helicoidal de meia cana pode ser dividida em seções com entradas e saídas independentes permitindo uso de fluidos diferentes e em temperaturas diferentes. São empregados tubos de 2”, 3” ou 4” de diâmetro. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) Camisa com reentrância é construído com chapas finas, muito econômica quando uso de materiais caros. A chapa é estampada com diversas reentrâncias e o fundo é soldado a ponto na parede do vaso. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos com camisa externa (Jacketed vessels) Camisa com reentrância não deve ser empregado para pressões na camisa acima de 2.000 𝐾𝑃𝑎 . Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços corrosivos ou baixa temperatura Devem ser observados detalhes para a construção de vasos para estes tipo de aplicação. Principalmente em vasos com materiais sujeitos a fragilidade a frio ou corrosão por pites ou em frestas. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços corrosivos ou baixa temperatura Evitar cavidades confinadas, depressões e regiões de acumulação. ✓ Evitar fundos planos. ✓ Evitar bocais com projeção interna. ✓ Evitar região de drenagem difícil. ✓ Evitar flanges, luvas peças rosqueadas ou para solda de encaixe. ✓ Evitar reforços, perfis etc. com abas voltadas para cima. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços corrosivos ou baixa temperatura Evitar cavidades confinadas, depressões e regiões de acumulação. ✓ Evitar soldas sobrepostas principalmente com descontinuidade ou solda de um só lado. ✓ Evitar construções aparafusadas. ✓ Solda de selagem no contorno de extremidades externas tubos em espelhos. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços corrosivos ou baixa temperatura Vasos sujeitos a corrosão por erosão e corrosão por pites. ✓ Evitar velocidades excessivas do fluido. ✓ Evitar pontos de estrangulamento. ✓ Evitar mudanças bruscas de direção na corrente de fluido. ✓ Evitar impactos do fluido sobre qualquer peça do vaso. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços corrosivos ou baixa temperatura Vasos sujeitos a corrosão galvânica. ✓ Evitar metais diferentes em contato direto. ✓ Evitar soldas dissimilares. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços corrosivos ou baixa temperatura Vasos sujeitos a corrosão sob tensão ou vasos sujeitos a baixa temperatura. ✓ Evitar pontos de concentração de tensões. ✓ Baixar o nível de tensões residuais de fabricação. ✓ Evitar cargas concentradas. ✓ Evitar construções extremamente rígidas. ✓ Evitar transições bruscas de formato. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços com Hidrogênio Devido ao elevado risco devem ser atendidas algumas exigências. ✓ Soldas com penetração total. ✓ Soldas facilmente radiografáveis. ✓ Evitar reforços de aberturas com anéis de chapas sobrepostas. ✓ Não empregar flanges sobrepostos ou para soldas de encaixe. ✓ Bocais abertos para o exterior não ligados a tubulação devem ser fechados com flange cego. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços com Hidrogênio Devido ao elevado risco devem ser atendidas algumas exigências. ✓ Exceto vasos de construção de aços inoxidáveis austeníticos os vasos devem passar por tratamento térmico para alívio de tensões. ✓ Não utilizar revestimento por tiras soldadas. ✓ A seleção dos materiais para construção deve atender as exigências. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços com Gases liquefeitos. Vasos para gases em temperatura ambiente ou mais alta, liquefeitos sob pressão. Estes gases possuem temperatura de evaporação muito baixas na pressão atmosférica o que podem acontecer acidentes de fragilidade para os aços. Devem ser evitados vazamentos para o ambiente. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços com Gases liquefeitos. Cuidados com a abertura das válvulas de segurança devido ao problema de temperatura e congelamento. Recomenda-se utilizar para aberturas materiais resistentes à baixas temperaturas. Paulo Roberto – Univille VASOS DE PRESSÃO Vasos para serviços com Gases liquefeitos. Temperatura de ebulição à pressão atmosférica de alguns gases usuais: Gás Temperatura ℃ Butano 0 Amônia −34 Propano −42 Propeno −48 CO2 −78 Etano −89 Eteno −104 Metano −161 Oxigênio −182 Nitrogênio −196
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