Vasos de Pressão

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1.3 VASOS DE PRESSA˜O
1.3.1 Conceito e Emprego
Os vasos de pressa˜o sa˜o reservato´rios herme´ticos, submetidos a uma pressa˜o interna superior a` pressa˜o
externa, a qual, na maioria das vezes, e´ a pressa˜o atmosfe´rica.
Embora pouco convencionais, existem casos de vasos que possuem pressa˜o interna reduzida (va´cuo
parcial) e sa˜o submetidos a presso˜es externas elevadas.
Geralmente os vasos sa˜o empregados no armazenamento, transporte e processamento de fluidos, sendo
largamente utilizados na indu´stria qu´ımica e petroqu´ımica.
1.3.2 Classificac¸a˜o
Os vasos sa˜o classificados como:
a) Vasos na˜o sujeitos a chama:
• vasos de armazenamento e de acumulac¸a˜o
• torres de destilac¸a˜o, retificac¸a˜o e absorc¸a˜o
• reatores para craqueamento, dessulfurizac¸a˜o e s´ıntese de produto qu´ımico
• esferas de armazenamento de gases
• permutadores de calor: trocadores, aquecedores, resfriadores, condensadores, etc.
b) Vasos sujeitos a chama:
• caldeiras
1.3.3 Formato e Modalidades
Em geral, os vasos de pressa˜o sa˜o cil´ındricos, com extremidades de tampos ou calotas soldadas, dos tipos
hemisfe´ricos, semi-el´ıpticos ou coˆnicos. Os vasos podem tambe´m ter formato esfe´rico, quando utilizados
para armazenamento de gases.
A instalac¸a˜o de um vaso de pressa˜o pode ser feita na vertical ou na horizontal. Quando instalados
verticalmente, costumam ser suportados por perfis de ac¸o soldadas ao seu corpo. Na horizontal, e´ comum
usar apoios de chapa de ac¸o, apoiados em suportes de perfil meta´lico.
Em alguns casos, os vasos na˜o sa˜o utilizados apenas como armazenadores de fluidos sob pressa˜o, podendo
funcionar tambe´m como equipamentos para a realizac¸a˜o de fenoˆmenos f´ısicos e qu´ımicos. Para este fim,
conforme a operac¸a˜o que se pretende realizar no seu interior, sa˜o adpatados diversos tipos de dispositivos,
tais como:
• serpentinas
• filtros
• bandejas
• borbulhadores
• feixes tubulares
• catalizadores
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1.3.4 Materiais
O material mais utilizado para a fabricac¸a˜o do cilindro e´ o ac¸o carbono, sempre que o produto a ser
armazenado na˜o for muito corrosivo.
Em casos especiais, podem ser utilizados os ac¸os-liga, mais resistentes tanto a esforc¸os quanto a` corrosa˜o,
pore´m de custo muito elevado.
1.3.5 Soldagem
As juntas sa˜o feitas com soldagem por arco ele´trico com eletrodos adequados, usando-se aplicac¸a˜o manual
ou automa´tica. Apo´s o processo de soldagem, o vaso de pressa˜o devera´ sofrer um tratamento te´rmico para
al´ıvio das tenso˜es internas provocadas pela execuc¸a˜o das soldas. O tipo de tratamento adequado depende
do material e da espessura da chapa, bem como do eletrodo empregado.
1.3.6 Dimensionamento
O ca´lculo para o dimensionamento da espessura mı´nima de parede de um vaso de pressa˜o deve considerar
as seguintes varia´veis:
• pressa˜o interna de projeto
• raio interno do vaso
• raio externo do vaso
• tensa˜o admiss´ıvel
• coeficiente de eficieˆncia da junta
• sobreespessura para corrosa˜o
Observac¸a˜o: O coeficiente de eficeˆncia varia de 0,7 a 1, dependendo do tipo de teste de Raio X que sera´
executado nas soldas.
Para os tampos, deve-se ainda considerar como varia´vel o raio de abaulamento interno, que influencia
diretamente na espessura da chapa.
Tratamento semelhante deve ser verificado no dimensionamento de vasos de pressa˜o esfe´ricos, onde o
raio interno da esfera e´ uma varia´vel importante.
Exerc´ıcio 1.1 Descreva, tecnicamente, o conceito dos seguintes termos:
• trocador de calor
• aquecedor
• resfriador
• condensador
Exerc´ıcio 1.2 O que voceˆ entende por catalizador? Qual o seu emprego?
Exerc´ıcio 1.3 Quais as principais diferenc¸as entre o ac¸o carbono e o ac¸o-liga?
Exerc´ıcio 1.4 O que sa˜o os tratamentos te´rmicos? Enumere os principais tipos e suas finalidades
Exerc´ıcio 1.5 Qual o objetivo de se aplicar um teste de Raio X num vaso de pressa˜o?
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