Vasos de Pressão - Aula INT

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VASOS DE PRESSÃO – PARTE
1
Prof. Christiano Meirelles
CONSIDERAÇÕES INICIAIS
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.
DEFINIÇÃO
 Vasos de pressão são equipamentos usados para 
armazenar ar comprimido e gases tais como: 
amônia, gás sulfídrico, hidrogênio, oxigênio, entre 
outros.
 Eles estão presentes em nosso dia-a-dia em várias 
atividades, como em postos de gasolina, 
consultórios dentários e no setor petroquímico. 
Uma petroquímica pode chegar a ter dois mil vasos 
de pressão.
 Como o risco de explosão desse equipamento é 
alto, existe uma norma, a NR 13, que regulamenta 
desde o treinamento do trabalhador até a 
manutenção e a inspeção freqüente dos vasos.
 Como exemplos de tipos de vasos podemos citar o 
vaso compressor e o vaso tanque.
UTILIZAÇÃO
 Em refinarias de petróleo, Usinas de Açúcar e 
Etanol, 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 consequencias catastróficas até mesmo 
com perda de vidas, sendo considerados os Vasos 
de Pressão equipamentos de grande 
periculosidade.
VASOS DE PRESSÃO
 Vasos de Pressão e Reservatórios de Ar 
comprimido se enquadram na norma NR-13 e 
ASME VIII
BOILERS
 De passagem: A água é aquecida ao passar por 
uma serpentina aquecida a gás ou elétricamente.
De Acumulo: A água é mantida aquecida no 
interior do boiler utilizando como combustível 
gás ou eletricidade
DOCUMENTAÇÃO
 A documentação que deve acompanhar os vasos 
de pressão durante toda a sua vida útil. Esta 
documentação compõe o histórico do vaso de 
pressão, cobrindo tanto o período anterior à 
operação (projeto, fabricação e montagem), quanto 
o período em serviço (ocorrências operacionais, 
inspeção e manutenção). Este conjunto de 
informações é necessário para a determinação os 
limites operacionais e a vida residual dos vasos de 
pressão.
INSTALAÇÃO DO VASO DE PRESSÃO
 Atenção especial às necessidades de se ter à vista 
os medidores de temperatura, pressão e nível para 
facilitar a rápida verificação, sendo também 
necessária a presença de rotas de fuga, iluminação 
e ventilação adequadas, para que haja segurança 
para os operadores no campo.
SEGURANÇA NA OPERAÇÃO DE VASO DE PRESSÃO
A segurança na operação dos vasos de pressão 
é focado no uso de procedimentos escritos e 
na qualificação dos operadores.
O objetivo é garantir que qualquer reparo ou serviço que 
venha a ser realizado tenha a sua qualidade garantida. 
Para tal, é necessário que seja implementado um 
“Projeto de Intervenção, reparo e parada”, que deve 
contemplar todos os procedimentos normativos para a 
execução do serviço.
INSPEÇÃO DE SEGURANÇA NOS VASOS DE
PRESSÃO
 Define que os vasos de pressão devem sofrer 
inspeções de segurança inicial, periódicas e 
extraordinárias. As periódicas têm seu intervalo 
máximo, definidos em função do risco de falha com 
base no produto “PV” e da classificação do fluído. 
Esta forma de classificar o risco leva em 
consideração somente os aspectos relacionados 
com a conseqüência de uma falha estrutural, o que 
torna a matriz da NR-13 “estática”, isto é, os 
equipamentos apresentarão o mesmo risco durante 
toda a vida.
INSPEÇÃO DE SEGURANÇA NOS
VASOS DE PRESSÃO
 Análise
 A NR-13 estabelece para os vasos de pressão uma 
classificação que define os intervalos máximos entre 
inspeções,se for realizada uma inspeção de melhor ou pior 
qualidade nos períodos determinados pela NR-13, não há um 
mecanismo na Norma que permite estabelecer diretamente 
se o risco após a inspeção está ou não adequado para o vaso 
operar pelo tempo de campanha previsto.
 API 581 Inspeção baseada em risco
 INI Inspeção não intrusiva
ENQUADRAMENTO DOS VASOS DE PRESSÃO
• O que a NR-13 considera 
como Vaso de Pressão?
• Como enquadrá-los?
- Grupo potencial de risco
- Classe do fluido
ENQUADRAMENTO
 Um vaso que opera com vapor a 2 kgf/cm2 de pessão e possui um volume 
de 2 m3
 Vamos verificar se ele é um vaso de pressão através do produto P x V > 8 
onde:
 - P = KPA sendo que 1 kgf/cm2 = 98,066 KPA
 - V = m3
 Agora vamos verificar o GRUPO POTENCIAL DE RISCO
 1 Kgf/cm2 = 0,098 MPA
 Então temos 2 Kgf/cm2 de vapor, que é equivalente a 0,196 MPA 
 P (0,196) x V (2 m3) = 0,392
ENQUADRAMENTO DOS VASOS DE PRESSÃO
CLASSIFICAÇÃO DO FLUIDO DOS VASOS DE PRESSÃO
1 - PARA EFEITO DESTA NR OS VASOS DE PRESSÃO SÃO CLASSIFICADOS EM CATEGORIAS 
SEGUNDO O TIPO DE FLUIDO E O POTENCIAL DE RISCO.
1.1 Os fluidos contidos nos vasos de pressão são classificados conforme descrito a seguir:
CLASSE “A”:
- Fluidos inflamáveis - combustível com temperatura superior ou igual a 200ºC;
- Fluidos tóxicos com limite de tolerância igual ou inferior a 20 ppm;
- Hidrogênio;
- Acetileno.
CLASSE "B”:
- Fluidos combustíveis com temperatura inferior a 200°C;
- Fluidos tóxicos com limite de tolerância superior a 20 ppm.
CLASSE “C”: 
- Vapor de água, gases asfixiantes simples ou ar comprimido.
CLASSE “D": 
- Água ou outros fluidos não enquadrados nas classes “A”, “B” ou "C", com temperatura 
superior a 50°C.
CONTROLE DE QUALIDADE
Enquadramento do Vaso de Pressão
DOCUMENTAÇÃO
 Todo vaso de pressão deve possuir, no estabelecimento 
onde estiver instalado, a seguinte documentação 
devidamente atualizada:
 a) Prontuário do Vaso de Pressão;
 b) Registro de Segurança;
 c) Projeto de Instalação;
 d) Projetos de Alteração ou Reparo;
 e) Manual de Operação;
 f) Certificado de Treinamento dos Operadores;
 g) Relatórios de Inspeção.
PRONTUÁRIO
 a) Prontuário do Vaso de Pressão, a ser fornecido pelo 
fabricante, contendo as seguintes informações:
 - código de projeto e ano de edição;
 - especificação dos materiais;
 - procedimentos utilizados na fabricação, montagem e 
inspeção final e determinação da PMTA;
 - conjunto de desenhos e demais dados necessários para 
o monitoramento da sua vida útil;
 - características funcionais;
 - dados dos dispositivos do segurança;
 - ano de fabricação;
 - categoria do vaso.
REGISTRO DE SEGURANÇA
 a) todas as ocorrências importantes capazes de 
influir nas condições de segurança dos vasos;
 b) as ocorrências de inspeção de segurança.
PROJETO DE INTERVENÇÃO
 O "Projeto de Intervenção" deve conter pelo menos 
a planta baixa do estabelecimento, com o 
posicionamento e a categoria de cada vaso e das 
instalações de segurança.
PROJETO DE INTERVENÇÃO
 a) dispor de pelo menos duas saldas amplas, permanentemente 
desobstruídas e dispostas em direções distintas;
 b) dispor de acesso fácil e seguro para as atividades de 
manutenção, operação e inspeção, sendo que, para guarda-corpos 
vazados, os vãos devem ter dimensões que impeçam a queda de 
pessoas;
 c) dispor de ventilação permanente com entradas de ar que não 
possam ser bloqueadas;
 d) dispor de iluminação conforme normas oficiais vigentes;
 e) possuir sistema de iluminação de emergência.
PROJETO DE
INTERVENÇÃO ( 
INSTALAÇÃO)
 13.7.4 - Constitui risco grave e iminente o não atendimento às 
seguintes alíneas:
 - "a", "c", "e" para vasos instalados em ambientes confinados;
 - “a” para vasos instalados em ambientes abertos;
 - "e” para vasos instalados em ambientes abertos e que 
operem à noite.
PROJETO DE INSTALAÇÃO Quando o estabelecimento não puder atender o 
disposto no item anterior, deve ser elaborado 
“Projeto Alternativo de Instalação” com medidas 
complementares de segurança que permitam a 
atenuação dos riscos.
MANUAL DE OPERAÇÃO
 Todo vaso de pressão enquadrado nas categorias 
“I” e “II” deve possuir Manual de Operação de fácil 
acesso aos operadores.
 a) procedimentos de partidas e paradas;
 b) procedimentos e parâmetros operacionais de 
rotina;
 e) procedimentos para situações de emergência;
 d) procedimentos gerais de segurança, saúde e de 
preservação do meio ambiente.
CONTROLE DE QUALIDADE
Adicionalmente ao planejamento e o sistema da
qualidade, as tarefas de controle de qualidade
devem ser executadas nas seguintes etapas:
 Testes do Material;
 Testes de Qualificação de procedimento e 
operadores;
 Testes da Ancoragem;
 Inspeção durante a aplicação;
 Inspeção do material aplicado, antes e após 
secagem;
 Testes dos corpos de prova testemunhas da 
aplicação.
PRINCIPAIS PROPRIEDADES E
ENSAIOS
PROJETOS DE ALTERAÇÃO E REPARO
 “Projetos de Alteração ou Reparo” devem ser 
concebidos previamente nas seguintes situações:
 a) sempre que as condições de projeto forem 
modificadas;
 b) sempre que forem realizados reparos que possam 
comprometer a segurança.
 Reparos ou alterações que envolvam as especialidades 
de eletrecidade, eletrônicas ou química deverão ser 
concebidos e assinados por profissionais legalmente 
habilitados.
CERTIFICADO DE TREINAMENTO
 A operação de unidades que possuam vasos de pressão de categoria 
"I" ou “II” deve ser efetuada por profissional com “Treinamento de 
Segurança na Operação de Unidades de Processo", sendo que o não 
atendimento a esta exigência caracteriza condição de risco grave e 
iminente.
 Todo profissional com "Treinamento de Segurança na Operação de 
Unidades de Processo", deve cumprir estágio prático, 
supervisionado, na operação de vasos de pressão com as seguintes 
durações mínimas:
 a) 300 (trezentas) horas para vasos de categorias “I" ou "II";
 b) 100 (cem) horas para vasos de categorias "III", "IV" ou "V"
RELATÓRIO DE INSPEÇÃO
 a) identificação do vaso de pressão;
 b) fluidos de serviços e categoria do vaso de pressão;
 c) tipo do vaso de pressão;
 d) data de inicio e término da inspeção;
 e) tipo de inspeção executada;
 f) descrição dos exames e testes executados;
 g) resultado das inspeções e intervenções executadas;
 h) conclusões;
 i) recomendações e providências necessárias;
 j) data prevista para a próxima inspeção;
 k) nome legível, assinatura e número do registro no conselho 
profissional do "Profissional Habilitado", nome legível e assinatura 
de técnicos que participaram da inspeção.
PLACA DE IDENTIFICAÇÃO
DEGRADAÇÃO DE REFRATÁRIO
Nas imagens podemos ver o ataque da fase líquida em
processo de clinquerização ao tijolo instalado na zona de
transição inferior de um forno de cimento. A fase líquida
destruiu boa parte do tijolo SI-AL, mas não atacou o
espinelizado, como podemos ver nas fotos.
Na região foi montado 2 tipos de tijolo.
Foram 4 anéis de Sílico-Aluminoso.
30-35% SiO2
38-43% Al2O3
1% Fe2O3
27% SiC
No restante foi montado tijolo Básico espinelizado.
90% MgO
10% espinela