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SOCIEDADE UNIVERSITÁRIA REDENTOR CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIREDENTOR GRADUAÇÃO Aluno(a):Eduardo Mendonça Lima Matrícula:2000542 Professor(a): Guilherme N. Lima Disciplina: Materiais para Equipamentos de Processo Atividade: APS 1 Valor: 30 pontos Postagem: 28/09/2022 1. Considere a figura apresentada. Analise as declarações a seguir: I – O equipamento mostrado é classificado como equipamento de caldeiraria. II – O equipamento mostrado é denominado vaso de pressão. III – A seleção de material para a fabricação deste tipo de equipamento deve ser cuidadosa, pois exige alta confiabilidade por se tratar de um equipamento de processo. Marque a opção que representa a verdade sobre as declarações. a) Todas as declarações estão corretas. b) Apenas a declaração I está correta. c) Apenas a declaração II está correta. d) Apenas a declaração III está correta. e) Nenhuma das declarações está correta. 2. Considere a figura apresentada. Analise as declarações a seguir: I – O equipamento mostrado é classificado como equipamento de caldeiraria. II – O equipamento mostrado é denominado fornalha. III – A seleção de material para a fabricação deste tipo de equipamento deve ser cuidadosa, pois exige alta confiabilidade por se tratar de um equipamento de processo. Marque a opção que representa a verdade sobre as declarações. a) Todas as declarações estão corretas, exceto a II. b) Apenas a declaração I está correta. c) Apenas a declaração II está correta. d) Apenas a declaração III está correta. e) Nenhuma das declarações está correta. 3. Considere a figura apresentada. Analise as declarações a seguir: I – O equipamento mostrado é classificado como equipamento de caldeiraria. II – O equipamento mostrado é denominado trocador de calor. III – A seleção de material para a fabricação deste tipo de equipamento não requer cuidados especiais, por se tratar de um equipamento de processo comum na indústria. Marque a opção que representa a verdade sobre as declarações. a) Todas as declarações estão corretas, exceto a III. b) Apenas a declaração I está correta. c) Apenas a declaração II está correta. d) Apenas a declaração III está correta. e) Nenhuma das declarações está correta. 4. Considere a figura apresentada. Analise as declarações a seguir: I – O equipamento mostrado é classificado como equipamento de caldeiraria. II – O equipamento mostrado é denominado separador ciclônico. III – A seleção de material para a fabricação deste tipo de equipamento não requer cuidados especiais, por se tratar de um equipamento de processo comum na indústria. Marque a opção que representa a verdade sobre as declarações. a) Todas as declarações estão corretas, exceto a III. b) Apenas a declaração I está correta. c) Apenas a declaração II está correta. d) Apenas a declaração III está correta. e) Nenhuma das declarações está correta. 5. Analise as declarações a seguir: I – Os equipamentos de processo podem ser classificados em: equipamentos de caldeiraria, máquinas e tubulações. II – Indústrias farmacêuticas, petroquímicas e refinarias de petróleo são indústrias de processo. III – Denominam-se equipamentos de processo os equipamentos usados em indústrias de processo, que são as indústrias nas quais materiais sólidos ou fluidos sofrem transformações físicas ou químicas ou as que se dedicam à armazenagem, manuseio ou distribuição de fluidos. Marque a opção que representa a verdade sobre as declarações. a) Todas as declarações estão corretas. b) Apenas a declaração I está correta. c) Apenas a declaração II está correta. d) Apenas a declaração III está correta. e) Nenhuma das declarações está correta. 6. Nas indústrias de processo existem três condições específicas características que tornam necessário um maior grau de confiabilidade para os equipamentos (e, consequentemente, para a seleção de materiais para esses equipamentos) em comparação com o que é normalmente exigido para as demais indústrias em geral. Quais são estas condições? R: Regime contínuo (campanhas), equipamentos conectados em cadeia (gargalos) e grande risco (fluidos inflamáveis, tóxicos, explosivos, elevadas pressões e temperaturas). 7. O que é campanha? Dê exemplos. R: Processo contínuo é o processo no qual as interrrupçoes são mínimas, a parada somente é feita para manutenção. Indústrias petroquímicas, siderúrgicas, fábricas de papel, de automóveis, manufaturas de eletrodomésticos, produção de álcool, entre outras diversas. 8. Quais são as 4 principais aplicações das tubulações em indústrias de processos? R: tubulações de processo, tubulações de utilidades, tubulações de transporte e tubulações de drenagem. 9. Qual é o problema geral relacionado à seleção de material adequado para um equipamento de processo? R: O problema geral consiste em selecionar e especificar um material que atenda com segurança as condições de serviço de uma determinada aplicação, com menor custo possível, levando em conta as propriedade mecânicas dos materiais, resistência a corrosão, facilidades em obtenção de fabricação, vida útil esperada, etc. 10. Quais são as três dimensões em que um projetista precisa lidar quando enfrenta o problema da seleção de materiais para equipamentos de processo? R: Fatores de influência, hierarquia e conflitos. 11. Quais são os 9 principais fatores de influência gerais na escolha de materiais para equipamentos de processo? R: Fatores relativos à resistência mecânica do material, ao serviço, à fabricação do equipamento, disponibilidade dos materiais, custo do material, experiência prévia, tempo de vida previsto, variações toleradas ou de dimensões e segurança. 12. Existem fatores de influência específicos? Quais são eles?R: Sim. Para: Tubos em geral: - Coeficientes de atrito; Tubos de troca de calor: - Condutividade térmica, métodos de fixação dos tubos aos espelhos e material dos espelhos e das chicanas; Outros fatores específicos de influência: - Dureza e resistência a abrasão e possibilidade de solda com outros metais. 13. Liste quais seriam os passos de uma rotina para a seleção de materiais para um serviço específico.R: Relacionar e estudar a experiência prévia existente para o serviço em questão; Estudar e analisar todos os fatores que possam influir na seleção do material; Colocar esses fatores em ordem de importância; Estabelecer as características que deva ter o material ideal; Conhecer os materiais disponíveis e suas limitações físicas e de fabricação; Realizar ensaios e testes, caso possível e necessário; Comparar os materiais que possam satisfazer, otimizando o custo. 14. Quando se considera a classificação dos materiais para equipamentos de processo, os metais não-ferrosos aparecem como opção para construção de fornos industriais. ( ) verdadeiro (x) falso 15. Quando se considera a classificação dos materiais para equipamentos de processo, os metais não-metálicos aparecem como opção para construção de reservatórios industriais desde que estes tanques de armazenamento não trabalhem com altas pressões. (x) verdadeiro ( ) falso 16. Quando se considera a classificação dos materiais para equipamentos de processo, os metais não-ferrosos aparecem como opção para revestimento de equipamentos. ( ) verdadeiro (x) falso 17. O que é uma especificação de material? R: São documentos emitidos poir sociedades de normalização reconhecidas, públicas ou particulares, ou por alguns fabricantes ou usuários importantes de materiais, definindo as propriedades de algum material. 18. Quais itens não podem faltar numa especificação de material? R: . Material abrangido pela especificação com indicação de sua forma de apresentação; Finalidade do emprego e, às vezes, também limites e tolerâncias dimensionais (p. ex.: limites de espessura de chapas ou de diâmetro de tubos); Processo (ou processos) de fabricação e acabamento; Composição química do material e respectivas tolerâncias; Propriedades mecânicas mínimas exigidas: Ensaios exigidos (ou recomendados) com corpos de prova para a determinação das propriedades mecânicas e amostragemexigida para esses ensaios; Condições de reparo de defeitos observados; Condições de aceitação e de rejeição do material. 19. Quais são os parâmetros que caracterizam a resistência dos materiais? R: Resistência a tração; ductilidade; tenaciade; dureza; resistência a fluência; resistência a fadiga. 20. Analise o gráfico a seguir. É possível afirmar que o limite de resistência de fadiga para um aço baixo carbono se assemelha ao valor deste para uma liga de alumínio 2024. (x) verdadeiro ( ) falso 21. Para todos os materiais metálicos, as propriedades mecânicas não são uma característica intrínseca de cada tipo de material, porque podem ser profundamente modificadas por uma série de fatores. (x) verdadeiro ( ) falso 22. Quais são os recursos para aumentar a resistência mecânica de um material metálico? R: Adição de elementos de liga; Trabalhos de deformação a frio (encruamento); Redução do tamanho dos grãos; Tratamentos térmicos. 23. Quais são os processos que podem levar um material metálico a falhar em serviço? R: - Processos mecânicos: Deformação permanente, ou ruptura, por carregamento excessivo; Fratura frágil; Deformação permanente, ou ruptura, por fluência; Fratura por fadiga mecânica; Distorção por colapso incremental (racheting) - fadiga térmica. - Processos mecânico-químicos: Fadiga associada à corrosão; Fragilização e outros danos causados pelo hidrogênio; Fragilização por metal líquido; Corrosão sob tensão; Corrosão-erosão. - Processos químicos e eletroquímicos: Corrosão generalizada; Oxidação, carbonetação, sulfetação e outros processos corrosivos em altas temperaturas; Corrosão por pites, em frestas, intergranular, seletiva ou outras formas de corrosão localizada. 24. Escolha um dos processos da questão anterior e detalhe. R: A deformação permanente ou ruputura por fluência se dá pois a fluência é um tipo de falha em que, quando o material está submetido a temperaturas elevadas, mesmo sobre tensões estáticas abaixo do limite de escoamento, ele se deforma ou rompe. 25. Você precisa projetar um trocador de calor, e chegou a conclusão que usará um aço com limites de resistência e de escoamento iguais a 850 e 524 MPa, respectivamente. Neste caso, quais são os valores para as tensões admissíveis que você adota para o projeto? R: LR= 850 e LE: 524 (MPa). Utilizando a norma ASME seç. VIII Div. 2 - Para temperaturas abaixo da faixa de fluência: Tensões admissíveis – LR= 850/3= 283,33 MPa; LE= 524/1,5 = 349,33 MPa. Para temperaturas acima da faixa de fluência não foram estabelecidas em tabela ainda. 26. Considere o gráfico a seguir: Acima de um certo valor de temperatura, para um dado material, o limite de resistência deve dar lugar ao limite de resistência à fluência, uma vez que este último será menor e deve ser considerado como efeito dominante. (x) verdadeiro ( ) falso
