TCC DIMENSIONAMENTO DE CASCO E TAMPO DE UM VASO DE PRESSÃO

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ANHANGUERA EDUCACIONAL 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA DE NITERÓI 
GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA MECANICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PAULO ROBERTO FONTENELLE MEDEIROS 
JOSEANE PEREIRA DA SILVA 
ORLANDO LIMA DE CARVALHO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dimensionamento de casco e tampo do vaso de pressão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NITEROI 
 
 
 
2015
PAULO ROBERTO FONTENELLE MEDEIROS 
JOSEANE PEREIRA DA SILVA 
ORLANDO LIMA DE CARVALHO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VASOS DE PRESSÃO 
 
DIMENSIONAMENTO DO CASCO E TAMPO DO VASO DE PRESSÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
ao curso de Engenharia Mecânica do Centro 
Universitário Anhanguera de Niterói (UNIAN) 
como requisito parcial para obtenção do grau 
de Bacharel em Engenharia Mecânica. 
 
 
Orientador(a): Alvaro Paulino. 
 
 
 
 
 
 
 
 
NITEROI 
 
 
 
2015
PAULO ROBERTO FONTENELLE MEDEIROS 
JOSEANE PEREIRA DA SILVA 
ORLANDO LIMA DE CARVALHO 
 
 
 
 
 
VASOS DE PRESSÃO 
DIMENSIONAMENTO CASCO E TAMPO DO VASO DEPRESSÃO 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
ao curso de Engenharia Mecânica do Centro 
Universitário Anhanguera de Niterói (UNIAN) 
como requisito parcial para obtenção do grau 
de Bacharel em Engenharia Mecânica. 
 
 
 
 
Niteroi, 08 de Junho de 2015. 
 
 
Aprovado em / / . 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA:
 
 
 
 
 
ORIENTADOR 
 
Universidade 
 
 
 
 
 
PROFESSOR 1 
 
Universidade 
 
 
 
 
 
PROFESSOR 2 
 
Universidade
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 
 
Primeiramente agradecemos a Deus qυ nos permitiu qυ tudo isso acontecesse, 
longo d nossas vidas, nã somente nestes anos como universitários, m s que m todos s 
momentos é o maior mestre qυ alguém pode conhece. Eu Joseane uma das integrantes do 
grupo gostaria de Agradeço ao meu marido Paulo Roberto que também faz parte do grupo de 
TCC, por estar sempre ao meu lado me apoiando e ajudando nos momentos difíceis. No início 
era apenas um colega de aula, mas aos poucos foi me conquistando e hoje é uma das pessoas 
mais importantes da minha vida. Agradeçemos aos nossos amigos do TCC por toda 
dedicação, paciências e sempre dispostos ajudar. Agradeçemos aos familiares por sempre 
incentivar e apoiar tudo. E por final, A todos qυ direta υ indiretamente fizeram parte d 
minha formação, muito obrigada.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Se o dinheiro for a sua esperança de 
independência, você jamais a terá. A única 
segurança verdadeira consiste numa reserva de 
sabedoria, de experiência e de competência.” 
(HenryFord).
 
RESUMO 
 
 
 
 
 
Um vaso de pressão é considerado como um equipamento de processo que é usado para 
armazenamento e distribuição de fluidos, tendo dimensões variadas e projetado para resistir a 
uma grande variedade de pressão interna, bem como a diferentes pressões atmosféricas e 
não sujeito a chama. Sua aplicação é bastante ampla tendo uma grande importância no 
processo de diferentes ramos industrias, entre os quais podemos citar: farmacêuticas, 
hospitalares, termelétrica, nuclear, petróleo, etc. 
Este presente trabalho tem como objetivo projetar um vaso de pressão para o uso em uma 
planta industrial de gás ácido, usando as normas adequadas para cálculo das espessuras dos 
componentes e seleção dos materiais visando a segurança da operação do equipamento. 
 
 
Palavras-Chave: Vasos de pressão, processo, gás acido.
 
ABSTRACT 
 
 
 
 
 
Pressure vesselis considered aprocessequipmentthat is usedfor storing and dispensing fluid 
shave various dimensions, are designed to withst and several types of different atmospheric 
pressures both external and internal, and not subject toflame.Having a great importancein the 
several branches of process of industries among them: pharmaceutical, hospital, thermo 
eletric, nuclear, oil, etc. This work aimed to design a pressure vessel for use in a acid gas plant, 
using appropriate standards for complete design and specification of materials for safe 
operation 
 
 
Keywords: pressure vessels, process, acidgas.
LISTA DE FIGURAS 
 
 
 
Figura 1, Exemplo de processo do gás acido, Fonte Google Images ...................................... 13 
 
Figura 2, Exemplo de um vaso – Fonte, Empresa ASVOTEC. .............................................. 15 
 
Figura 3, Formatos mais comuns de vaso de pressão, Fonte - Silva Teles – 1996. ................ 16 
 
Figura 4, Tipos de Tampo ou Heads, Fonte - ASME, Secção VIII, Divisão 1. ...................... 17 
 
Figura 5, Preparação do chanfro para soldagem de um tampo elíptico – Fonte, G. Images. .. 18 
 
Figura 6, Tampo esférico de grande porte - Fonte, Google Images. ....................................... 19 
 
Figura 7, Soldagem de um tampo hemisférico – Fonte, Google Images. ............................... 19 
 
Figura 8, Tampo cônico em um tambor de coque – Fonte, Google Images............................ 20 
 
Figura 9, Alguns tipos de tampos – Fonte, ASME, Seção VIII, Divisão 1. ............................ 21 
 
Figura 10, Transição de espessura – Fonte, ASME, Seção VIII, Divisão 1............................ 22 
 
Figura 11, Classificação da Pesquisa. Elaborada pelo próprio autor. ..................................... 24
LISTA DE TABELA 
 
 
 
Tabela 1, com equação do código ASME, para casco cilíndrico. ........................................... 26 
 
Tabela 2, com equação do código ASME, para tampo toro-esferico. ..................................... 27 
 
Tabela 3, de reprodução dos valores do fator M ..................................................................... 27 
 
Tabela 4, Tabela de Seções do código ASME......................................................................... 4 0 
 
Tabela 5, Classif. dos vasos de pressão de acordo com os grupos .......................................... 42
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
 
 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas 
 
TCC –Trabalho de Conclusão de Curso 
 
ASME-American Society of Mechanical Engineers 
 
URE – Unidade de Recuperação de Enxofre. 
 
NR13 – Norma Regulamentadora 13 
 
UTAA – Unidade de Tratamento de Água Acida. 
 
DEA – Unidade de Tratamento com Amina.
 
SUMARIO 
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................................... 12 
 
1.2 Delimitações do Trabalho: ............................................................................................ 13 
 
1.3 Objetivos ....................................................................................................................... 13 
 
1.3.1 Objetivo Geral ............................................................................................................ 13 
 
1.3.2 Objetivos Específicos: ............................................................................................. 14 
 
1.4 Justificativa .................................................................................................................... 14 
 
2 REFERENCIAL TEÓRICO..................................................................................................15 
 
2.1 Formato, principais partes e tipos. ................................................................................ 15 
 
2.1.2 Tipos e formatos de vasos de pressão: ................................................................... 16 
 
2.1.3 Posição: ................................................................................................................... 16 
 
2.1.4 Tampos. ................................................................................................................... 16 
 
2.2 Transição de formato de espessura. .............................................................................. 21 
 
2.3 Espessuras de cascos e de tampos ................................................................................ 22 
 
3 METODOLOGIA.................................................................................................................. 24 
 
3.1 Classificação da Pesquisa: ............................................................................................. 24 
3.2 Procedimentos técnicos para coleta de dados ............................................................. 25 
3.3 Tratamento de dados. ................................................................................................... 25 
3.3.1Cálculo de cascos cilíndricos para pressão interna. ................................................ 26 
3.3.2 Cálculo para tampo toro-esférico ........................................................................... 27 
4 CONLUSÃO ......................................................................................................................... 28 
 4.1 Casco .......................................................................................................................... 28 
 4.1.1 Espessura estrutural mínima ................................................................................... 28 
 4.1.2 Tentativa 1 .............................................................................................................. 28 
 4.1.3 Verificação de Hipótese Inicial .............................................................................. 28 
 4.2 Tampos ....................................................................................................................... 29 
 4.2.1 Espessura estrutural mínima ................................................................................... 30 
 4.2.2 Considerando o tampo toriesferico falsa elipse ...................................................... 30 
 4.2.3 Verificação de Hipotese Inicial ............................................................................... 30 
 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS: ................................................................................ 32 
 
6 ANEXO I - MEMORIAL DESCRITIVO ............................................................................. 34 
 
6.1 Projetar e construir vasos de pressão: .......................................................................... 34 
 
6.2 Etapas do Projeto e da Construção: ............................................................................... 34 
 
6.2.1 Definição dos Dados de Projetos: .......................................................................... 34 
 
 
6.2.2 Dados operacionais ou de processo ....................................................................... 35 
 
6.2.3 Projeto de processo de vaso. .................................................................................. 35 
 
6.2.4 Projeto térmico. ...................................................................................................... 36 
 
6.2.5 Projeto Mecânico. .................................................................................................... 36 
 
6.2.6 Projeto das peças internas. ...................................................................................... 37 
 
6.2.7 Acompanhamento do projeto ................................................................................. 38 
 
6.2.8 Projeto para fabricação. ........................................................................................... 38 
 
6.2.9 Fabricação do vaso. .................................................................................................... 38 
 
6.3 Códigos e normas de projeto. .......................................................................................... 39 
 
6.3.1 Código ASME – Sociedade Americana de Engenharia Mecânica ............................. 40 
 
6.3.2 NR13 – Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulação. .................................................. 41
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
Vasos de pressão representam uma categoria de equipamentos de maior importância nas 
indústrias, entre elas, siderúrgicas, petroquímicas, fábricas em gerais, hospitais e setor de 
exploração, produção e refino de petróleo. Para iniciar um projeto de vaso de pressão deve- se 
conhecer os dados de projetos, objetivos e condições de operação, de forma a adequá-lo 
seguramente a operação da planta para a qual foi projetado. A falha em um vaso pode 
acarretar de uma paralização na produção de uma fabrica até uma catástrofe, pois pelos vasos 
passam vários tipos de fluidos. (Silva Teles, 1996). 
Ao projetar um vaso de pressão deve-se tomar cuidados especiais ao seu projeto de 
fabricação e montagem de forma que haja redução de riscos também pela seleção de 
materiais adequados o item que é fundamental no projeto para garantir um processo seguro. 
O objetivo de um vaso de pressão é assegurar que o equipamento exerça suas funções sem 
riscos operacionais. Para isso devemos utilizar ao projeto normas que atendam diferentes 
requisitos e especificações e definição cautelosa dos dados do projeto. (Silva Teles, 1996). 
O processo que vamos utilizar é o gás acido (tratamento de gás com amina) conhecido 
como remoção de gás que serve para resolver sulfeto de hidrogênio (H2S) e dióxido de 
carbono (CO2) de gases. Utilizados em refinarias, plantas petroquímicas, planta de processo 
de gás natural e outras industrias, ele um processo unitário. O gás acido são utilizados em 
muitas refinarias como exemplo na unidade da URE (Unidade de Recuperação de Enxofre) 
contido nas correntes de gás acido procedente das unidades de tratamento com amina (DEAs) 
e das unidades de tratamento de águas acidas (UTAAs) que tratam o gas contendo gás 
sulfídrico H2S, que é usualmente direcionada para um processo de Claus que é converte em 
enxofre. O processo de Claus é responsável por 60% a 70% da conversão total do enxofre. 
(CONAMA382).
12 
 
 
1.2 Delimitações do Trabalho: 
 
Os dados dimensionais que serão definidos neste trabalho serão a pressão suportada no 
casco, diferentes tampos e espessuras de chapas.Serão definidos os resultados e comentado as 
diferenças conforme seleção do material apresentado e aplicado de diferentes formas dos 
componentes. 
 
 
1.3 Objetivos 
 
 
 
Logo, vamos ver os objetivos de execução do nosso trabalho, a baixo temos uma figura que 
ilustra o exemplo de processo do gás acido. 
 
 
 
 
 
Figura 1, Exemplo de processo do gás acido, Fonte Google Images 
 
 
 
1.3.1 Objetivo Geral 
 
 
 
Descobrir por meio dos cálculos, definidos por normas específicas, as espessuras 
necessárias das chapas de aço usadas para fabricação dos vasos e quais são as suas diferenças 
referente a limites de pressão que cada material suporta. 
De acordo com a ASME, o SA516 Gr70 é um aço normalizado e especifico para vasos 
de pressão.
13 
 
 
1.3.2 Objetivos Específicos: 
 
 
 
a) Dimensionar material para fabricação e pressão máxima admissível de trabalho para o 
casco e tampo, selecionando uma espessura de material obtivel comercialmente, até para 
facilitar a compra domaterial; 
b) Basear-se em normas que são elas: ASME VIII seção 1 e 2 (PressureVessel Boiler Code) é 
utilizado para dimensionamento e a norma brasileira NR13 ( Caldeiras, Vasos de Pressão e 
Tubulação) que visa a instalação, manutenção, manutenção e operação visando a segurança 
do projeto. 
 
 
 
1.4 Justificativa 
 
 
 
Existe alguns métodos de aplicação em projeto, fabricação e construção de um vaso de 
pressão, envolve cuidados para redução de riscos e seleção de parâmetros básicos que é 
fundamental para um projeto seguro.
14 
 
 
2 REFERENCIAL TEÓRICO 
 
 
2.1 Formato, principais partes e tipos. 
 
Vasos de pressão são recipientes estanques de variadas dimensões, formatos e 
finalidades, é capaz até de manter um fluido pressurizado. Tem uma variedade imensa de 
equipamentos, vai de um simples exemplo de uma panela de pressão até um reator nuclear. 
(Silva Teles – 1996). 
 
 
Figura 2, exemplo de um vaso – Fonte, Empresa ASVOTEC. 
 
 
 
Neste trabalho vamos tratar do dimensionamento de um casco e o tampo, 
principalmente dos vasos de pressão que são considerados “equipamentos de processo”. 
Equipamentos de processo são responsáveispela armazenagem, distribuição, operação ou até 
mesmo distribuição de fluidos. 
O projeto e construção de um vaso de pressão exige muitos cuidados e aplicações de 
normas como ASME e NR13, pois a falha deste equipamento pode ocorrer catástrofes, até 
mesmo botar em risco vida humana.(Valdir A. dos Santos - Prontuário Para Projeto e 
Fabricação de Equipamentos Industriais).
15 
 
 
2.1.2 Tipos e formatos de vasos de pressão: 
 
Os vasos de pressão são compostos por casco, vaso e tampo de fechamento. Os vasos 
de pressão tem seu formato padrão de revolução, as formas mais comuns de cascos são: 
cilíndricos, cônico e esférico (BAKER, KOVALEWSKY & RISK, 1986). 
 
 
 
 
Figura 3, formatos mais comuns de vaso de pressão, Fonte - Silva Teles – 1996. 
 
 
 
Os vasos cilíndricos podem ser instalados na posição horizontal ou vertical, vai 
depender da necessidade e espaço, na posição vertical ocupa-se menos espaço, também 
podem ser geminados como indicado na Fig.2 (e), isso resulta nos suportes de espaço 
ocupado, e nos tampos. (Silva Telles - 1996). 
 
 
 
2.1.3 Posição: 
 
Os vasos de pressão podem ser instalados na posição vertical ou horizontal, para 
posição de instalação dever ser avaliado para qual finalidade o equipamento vai ser usado. 
(ARAUJO FILHO, 1980). 
 
 
 
2.1.4 Tampos. 
 
Tampos ou Heads são as partes de fechamento do vaso de pressão e tem variados 
formatos que são:
16 
 
 
• Formato Plano; 
 
• Formato Cônico; 
 
• Formato Hemisférico; 
 
• Formato Toriesférico; 
 
• Formato Elíptico; 
 
 
 
 
 
 
Figura 4, tipos de Tampo ou Heads, Fonte - ASME, Secção VIII, Divisão 1. 
 
 
 
Segundo a ASME, Secção VIII,¹ Divisão 1 e Divisão 2, exige que para tampos 
toriesférico que o raio Rk seja no mínimo 6% do diâmetro,² ou 3 vezes a espessura da chapa – 
o que for maior -, e que o raio Rc seja no Maximo igual ao diâmetro externo do tampo. Os 
tampo toriesfericos com esses valores limites, isto é, Rk = 0,06 D e Rc = D, são os menos 
resistentes de todos ao efeito da pressão interna, exigindo por isso maior espessura de chapa. 
O tampo elíptico teoricamente tem a seções transversais como geometricamente uma 
elipse perfeita. No tampo elíptico denominado “normal”, a relação de semi-eixos é 2:1, isto é, 
o diâmetro do tampo é quatro vezes a sua altura. Esse tampo quase sempre pode ser 
construído com chapas da mesma espessura usada no casco cilíndrico do vaso, porque a sua 
resistência à pressão interna é praticamente igual a do cilindro de mesmo diâmetro. (Silva 
Teles,1996).
17 
 
 
 
 
 
 
Figura 5, preparação do chanfro para soldagem de um tampo elíptico – Fonte, Google 
 
Images. 
 
 
 
Os tampos toriesféricos são constituídos por uma calota central esférica (crown), de 
raio Rc, e por uma seção toroidal de corcondância (knuckle), de raio RK. O tampo toro- 
esférico é bem mais fácil de fabricar do que o elíptico, e essa facilidade é tanto maior quanto 
menos profundo for, isto é, quanto menor for o raio RK. Inversamente, a sua resistência será 
tanto maior quanto maior for RK, permitindo chapas de menor espessura. Qualquer tampo 
toriesférico é sempre menos resistente do que um elíptico de mesmo diâmetro e com mesma 
relação de semi-eixos.o código ASME, seção viii, divisão 1 (parágrafo ug-32) e divisão 2 
(parágrafo AD-204), exige para os tampos toriesféricos que o raio RK seja no mínimo 6% de 
diâmetro, ou 3 vezes a espessura da chapa, o que for maior, e que o raio Rcseja no máximo 
igual ao diâmetro externo do tampo. Os tampos toriesféricos com esses valores limites, isto é, 
Rk= 0,06 D e Rc = D, são os menos resistentes de todos ao efeito da pressão interna, 
exigindo por isso maior espessura de chapa qualquer tampo toriesférico é tanto mais resistente 
quanto mais seu perfil se aproxima de uma elipse perfeita. De todos os perfis toriesféricos 
com relação de semi-eixos 2:1, o perfil em que se tem Rk= 0,1727 D e Rc= 0,9045 D (ou seja, 
Rk / Rc= 0,1909) é o que mais se aproxima da elipse. Esse perfil é conhecido como “falsa 
elipse” ou como “perfil Foggles”, é o mais empregado de todos os perfis Toriesféricos, e 
freqüentemente confundido como tampo elíptico verdadeiro. (JUNIOR, VALTER FIRMINO 
DASILVA,2011).
18 
 
 
 
 
 
 
Figura 6, tampo esférico de grande porte - Fonte, Google Images. 
 
 
 
O tampo hemisférico é considerado o mais resistente, dependendo da situação ele tem 
cerca da metade da espessura do casco cilíndrico. Porem sua construção é mais complicada 
além de ocupar mais espaço, até por ser mais alto. É utilizado em geral nos vasos horizontais 
e vasos verticais quando o diâmetro é muito grande, ou seja 10 metros ou mais. (ENG. 
ADELINOCARLOS L. DA SILVA, UP-Petrobras). 
 
 
Figura 7, Soldagem de um tampo hemisférico – Fonte, Google Images. 
 
 
 
Os tampos cônicos, são os mais fáceis de se construir, embora são pouco usados por 
ter menos resistência. Seu uso é limitado ao tampo inferior dos vasos. Nesses tampos algumas 
vezes existem concordância toroidal na ligação com o casco. (MIRANDA, JORGERICARDO 
FONSECA,2007).
19 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8, tampo cônico em um tambor de coque – Fonte, Google Images. 
 
 
 
O tampo Plano Existe uma grande variedade de tampos planos, como mostram alguns 
exemplos na figura 8. Os tipos (a) e (b) são tampos não removíveis para vasos de baixa 
pressão. O tipo (c) tem um flange cego aparafusado removível, e o tipo (d) também é 
removível mediante a retirada de um anel rosqueado no corpo cilíndrico, que mantém no 
lugar. Os tipos (e), (f) e (g) são tampos forjados, não removíveis, para vasos de alta pressão. 
As exigências dimensionais de espessuras, soldadas, distancias,etc, mostradas na figura 8, são 
do código ASME, seção VIII. (ASME, seção VIII, divisão 1, 2010). 
Exceto nos casos em que o formato do tampo decorre de uma exigência de serviço, a 
escolha entre diversos tipos é feita em base econômica, dependendo do diâmetro, pressão de 
trabalho e recursos de fabricação. (ASME, seção VIII, divisão 1, 2010).
20 
 
 
 
 
Figura 9, Alguns tipos de tampos – Fonte, ASME, Seção VIII, Divisão 1. 
 
2.2 Transição de formato de espessura. 
 
Qualquer transição geométrica (forma e/ ou espessura) resulta em uma distribuição 
irregular e concentração de tensões na região de transição, efeitos esses que serão tanto mais 
grave quanto mais forte for a mudança de forma ou de espessura. Por este motivo, os códigos 
de projetofazem uma série de exigências de maneira a minorar este efeito. (Silva Teles, 
1996). 
 
Na ligação de um corpo cilíndrico com um tampo hemisférico de mesmo diâmetro, a 
transição de formato é muito pequena, desde que haja tangência perfeita, pode-se admitir que 
a concentração de tensões e a flexão na parede do vaso estejam dentro de limites aceitáveis, 
não sendo necessário nem exigido pelas normas nenhum reforço ou outra precaução 
adicional.(Silva Teles, 1996). 
Para a ligação de um corpo cilíndrico com um tampo elíptico ou toriesférico, a 
transição de formato é mais forte, e por isso mesmo em geral existe uma pequena seção 
cilíndrica integral com o tampo, isto é, uma certa distância entre a linha de tangência e a linha 
de corte (ou de solda). (BAKER, KOVALEWSKY & RISK, 1986).
21 
 
 
 
 
 
 
Figura 10, Transição de espessura – Fonte, ASME, Seção VIII, Divisão 1. 
 
2.3 Espessuras de cascos e de tampos. 
 
A espessura da parede de pressão de um vaso deve ser, no mínimo, o maior dos dois 
seguintes valores: 
 
 
ec + C 
 
es 
 
 
 
ec= espessura calculada mínima necessária para resistir a pressão interna ou externa e demais 
carregamentos atuantes sobre o vaso. 
C = margem para corrosão. 
 
es = espessura mínima de resistência estrutural. Esta espessura destina-se a garantir a 
estabilidade estrutural do vaso, para permitir a sua montagem, e evitar o colapso pelo próprio 
peso ou por ação do vento(BAKER, KOVALEWSKY & RISK, 1986).
22 
 
 
A espessura de resistência estrutural pode prevalecer sobre a espessura calculada para os 
vasos de diâmetro muito grande e para pressões muito baixas. Recomenda-se adotar para a 
espessura mínima estrutural o valor dado pela seguinte fórmula, com o mínimo de 4,0 mm. 
(SILVA TELES, 1996). 
 
es = 2,5 + 0,001 Di + C 
 
A margem ou sobrespessura para corrosão é um acréscimo de espessura destinado a ser 
consumido pela corrosão ao longo da vida útil prevista para o vaso. Teoricamente essa 
espessura será produto da taxa anual de corrosão (mm/ano) pelo número de anos de vida útil 
considerada. É prática usual adotar-se os seguintes valores de margem para corrosão em vasos 
de aço-carbono ou aços de baixa liga: meios pouco corrosivos: 1,5 mm; meios medianamente 
corrosivos (normais): 3,0 mm; meios muito corrosivos: 4,0 a 6,0 mm. 
Esses valores poderão ser empregados quando não for possível estabelecer valores 
confiáveis para a taxa anual de corrosão. A margem para corrosão só pode ser dispensada nos 
casos em que a corrosão for reconhecidamente nula ou desprezível, ou quando houver uma 
pintura ou outro revestimento anticorrosivo adequado. (ENG. ADELINOCARLOS L. 
DASILVA, UP-Petrobras, 2001). 
O código ASME, seção VIII, divisão 1, exige as seguintes espessuras mínimas para as 
partes do vaso sujeitas a pressão: 
• Vasos de aço de alta resistência (parte uht): 6,4 mm; 
 
• Vasos para água, vapor ou ar comprimido (QQ MATERIAL): 2,4 mm; 
 
• Vasos em geral, não incluídos nos casos acima: 1,6 mm. 
 
 
O código ASME, seção VIII, divisão 2, exige as seguintes espessuras mínimas para as 
partes do vaso sujeitas a pressão: 
• Partes em aço-carbono ou aços de baixa liga: 6,4 mm 
 
• Partes em aços inoxidáveis ou em metais não-ferrosos: 3,2 mm
23 
 
 
3 METODOLOGIA. 
 
 
De acordo com Castro (1978), o método de pesquisa não deve servir apenas para 
auxiliar a compreensão do produto da pesquisa mas, também se inserir no próprio processo 
de pesquisa, possibilitando assim o desenvolvimento de forma ordenada, de todos os 
procedimentos que a envolvem, atuando como estrutura de pesquisa. 
Este capítulo apresenta a metodologia utilizada na busca do conhecimento científico. 
 
O conhecimento científico deve ser provado. O conhecimento surge da dúvida e 
comprovado concretamente, gerando leis válidas. Deve ser verificado e investigado, então 
acaba encontrando respostas aos fenômenos acercado ser humano. Usa métodos para 
encontrar respostas através de leis comprobatórias, as quais regem a relação do sujeito com a 
realidade. 
 
 
3.1 Classificação da Pesquisa: 
 
De acordo com o objeto de estudo e os objetivos propostos, a presente pesquisa pode 
ser classificada: quanto a sua natureza, quanto a forma de abordagem do problema e quanto 
aos seus objetivos, conforme ilustra a figura abaixo. 
 
 
Figura 11, Classificação da Pesquisa. Elaborada pelo próprio autor. 
 
 
 
Quanto a sua natureza, de acordo com Gil (2008),podemos classificar a pesquisa como 
sendo aplicada, tendo em vista que seu objetivo é produzir conhecimentos que venham a ter 
uma aplicação prática, visando solucionar problemas reais e específicos, que envolvem
24 
 
 
verdades e interesses locais. Quanto à forma de abordagem, a pesquisa pode ser classificada 
como qualitativa, tendo em vista que o pesquisador desenvolve conceitos, ideias e 
entendimentos a partir de padrões encontrados nos dados (ARAÚJO; OLIVEIRA, 1997). 
Quanto aos objetivos,deverá ser classificado como pesquisa explicativa, tendo como 
finalidade identificar os fatores que determinam ou auxiliam para a ocorrência dos 
fenômenos. Aprofundando o conhecimento da realidade, por vez explica a razão, o “porquê” 
das coisas. Em procedimentos para coleta de dados, foram utilizados doismétodos, à saber: 
Pesquisa Bibliográfica e Pesquisa Documental (GIL, 2008). 
 
 
 
3.2 Procedimentos técnicos para coleta de dados 
 
 
 
 
Para poder alcançar os objetivos deste estudo, a coleta de dados foi desenvolvida 
através de uma vasta pesquisa bibliográfica. 
Durante a pesquisa bibliográfica foram coletados dados específicos e gerais, 
relacionados ao tema, disponíveis em artigos científicos, sites, dissertações, teses e livros. A 
revisão da literatura compreendeu levantamento de artigos pesquisados no Google Scholar, 
com as palavras-chave: vaso de pressão, NR-13, ASME. 
Com a revisão da literatura, foram utilizados os artigos a seguir, destacando os principais 
pontos pararealização da pesquisa. Estes pontos são formas de cálculos e dimensionamento de 
tampos Toro-esférico e casco cilíndrico de vasos de pressão, para uma planta industrial para 
atenderpara armazenamento de gás e separação de enxofre e determinar condições de 
processo e segurança, normas aplicáveis a vasos de pressão, materiais aplicáveis no processo 
de fabricação. 
 
 
 
3.3 Tratamento de dados. 
 
Uma vez sendo realizada a coleta dos dados dos questionários, os mesmos foram 
editados e tratados no sistema computacional Microsoft ® Office Word. A análise consistiu 
na estruturação dos dados de forma ordenada e aplicação das fórmulas de cálculo de acordo 
com as normas ASME competentes, uma vez calculados, os resultados serão tabuladosno
25 
 
 
sistema computacional Microsoft ® Office Excel para apresentação.Cálculo do vaso de 
pressão pela norma ASME Seção VIII, Divisão 1. 
Vamos ver agora os critérios básicos e formulas seguindo o código ASME, para 
calcular e dimensionar os componentes que estamos abordando neste trabalho Casco e Tampo 
do vaso de pressão. 
 
 
 
3.3.1Cálculo de cascos cilíndricos para pressão interna. 
 
 
 
Segunda a ASME Seção VIII, Divisão 1, é considerado casco de grande espessura a 
partir de que tenha: e> ½ R, ou P> 0,385 SE. 
e = espessura mínima de pressão interna 
 
R = raio interno do casco (cilindro) 
 
P = dado de projeto (pressão interna); deve se acrescentar o efeito da coluna hidrostativa do 
líquido do contido, quando for o caso. 
S = tensão admissível do material, essas tensões são obtidas por tabelas do código ASME e 
estão anexas neste trabalho. 
E = coeficiente de qualidade de solda, vamos ver a seguir:Tabela 1, com equação do código ASME, para casco cilíndrico.
26 
 
 
3.3.2 Cálculo para tampo toro-esférico 
 
 
 
 
 
Tabela 2, com equação do código ASME, para tampo toro-esferico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3, de reprodução dos valores do fator M 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
 
4 CONLUSÃO 
 
 
Vamos especificar, conforme as condições de projeto, qual a espessura de chapa comercial a 
ser adotada para um vaso de pressão cilíndrico: 
 
P projeto = 25 kgf/ cm² 
T projeto = 371ºc 
Di = 3000 mm 
CET = 10.000 mm 
C = 3mm (sobre espessura de corrosão) 
Material: ASTM A - 516 Gr60 
 
4.1 Casco: 
 Adotamos a premissa que o vaso é de pequena espessura, então devamos fazer uma checagem 
no final do trabalho. 
 
4.1.1 Espessura estrutural mínima: 
A espessura estrutural mínima, deve se considerar o maior valor entre: 
 
 
 
Logo, temos 2,5 + (0,001 x 3000) +3 = 8,5mm 
 
Para achar o valor de Sadm (tensão admissível), vamos ter que interpolar os valores obtidos da 
tabela UCS 23. Pois na tabela indica P / T = 350ºC e P / T = 375 ºC - Sadm = 1053kg/cm², e para 
T = 371 ºC - Sadm = ?, logo adotaremos Sadm = 1053kg/cm². 
 
4.1.2 Tentativa 1: 
 
 
28 
 
OBS: 
e REQ = 42,61mm (em função da resistência mecânica) 
e PROJ = 42,61mm + 3mm = 45,61mm (em função da sobreespessura de corrosão) 
 
De acordo com o código ASME, devemos adotar espessuras nominais comerciais, que são: 
 
 
Segundo a ASTM A-20, quando a espessura for superior a 50mm, devemos adotar valores 
inteiros. 
 
Entre 44,5 e 47,5, adotamos o valor 47,5 mm. 
 
4.1.3 Verificação da hipótese inicial: 
 
De acordo com a ASME, quando temos espessuras acima de 1 ¼’’ deve ter raio X total. 
Como a espessura adotada é 47,5 ou seja maior que 31,75 (1 ¼’’) devemos ter o raio X total. 
 
Recalculando, agora com E = 1: 
 
Então, adotamos um valor comercial como foi citado a cima, 41,3 mm. 
 
OBS: 
e REQ = 36,13 (em função da resistência mecânica) 
e PROJ = 36,13 mm + 3 mm = 39,13 mm (em função da sobreespessura de corrosão) 
 
 4.2 Tampos: 
Considerando-se todos os itens para radiografia total e se: 
Di ≤ 1800 mm ( vamos usar apenas uma chapa). 
Logo, E=1 (não haveria solda de chapas para fazer o tampo) 
 
Nesse caso: 
Di = 3000 mm > 1800 mm 
Não poderemos usar uma chapa apenas. 
 
29 
 
4.2.1 Espessura estrutural mínima: 
 
4.2.2 Considerando o tampo toriesférico falsa elipse (2:1): 
 
 
 
L = 0,904 x D = 0,904 x 3000 = 2712 mm 
R = 0,173 x D = 0,173 x 3000 = 519 mm 
 
M = ¼ (3+ √L/r) = ¼ (3 + √2712/519) = 1,32. 
 
Logo: 
 
 
 
Conforme já citamos acima as espessuras comercias, teremos que adotar o valor de 54 mm 
devido ao resultado ter sido superior a 50mm. 
 
4.2.3 Verificação de hipótese inicical: 
 
Como já citamos acima também, devido a chapa ter dimensão superior a 31,75 mm, devemos ter 
raio X total. 
 
 
30 
 
 
 
Então temos este valor entre 44,4 mm e 47,5 mm, então adotamos 47,5mm. 
 
Na verificação da espessura comercial do tampo é maior ou igual a espessura comercial do 
casco, está OK. 
 
Observação para o tampo: 
 
 
 
 
H = 0,25 
H = Lc + h + eCOM (tampo) 
 
Para Lc, o codgo ASME determina: 
 
 
 
 
E se: 
 
 
 
31 
 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS: 
 
 
PEDRO C. SILVA TELES, 2º edição atualizada – LTC (Livro Tecnico e Cientifico da 
editora LTDA). 
 
CARLOS FALCÃO, Projeto mecânico vasos de pressão e trocador de calor cascos e tubos, 
Revisado em maio de 2008 (Texto registrado sob o numero 284827 do livro 514). 
 
ARAUJO FILHO, Heitor Augusto de. Vasos de pressão Horizintais. Simpósio Brasileiro de 
 
Vasos de Pressão, Rio de Janeiro, 1980. 
 
 
ASME, Boilet and Pressure Vessel Code, seção VIII, divisão 1, Americas Society of 
 
Mechanic Engenneer 2013. 
 
 
ASME, Seção II, Materials, part-A, Forrous Materials 2013. 
 
 
NR13 – Caldeiras, vaso de pressão e tubulação. (Redação dada pela portaria MTE, n.º 594, de 
 
28 de abril de 2014). 
 
 
BAKER KOVALEWSKY & RISK.Structural Analysis of Shells.Roberto Krieger 
 
Publishing Co. Malabar, Florida, 1986. 
 
 
ARAÚJO, Aneide Oliveira; OLIVEIRA, Marcelle Colares,Tipos de pesquisa. Trabalho de 
conclusão da disciplina Metodologia de Pesquisa Aplicada a Contabilidade, Departamento de 
Controladoria e Contabilidade da USP. São Paulo, 1997. 
 
CASTRO, C.C. A Prática da Pesquisa. São Paulo: McGraw Hill, 1978. 
 
 
GIL, Antônio Carlos. Como Elaborar Projetos de Pesquisa. 4ª Edição. São Paulo: Atlas, 
 
2008. 
 
 
 
CHUSE, Robert, Pressure Vessels – The ASME Code Simplified. McGraw – Hill Book Co. 
New York, 1977. 
 
BARROS, Stenio Monteiro de. Soldagem. Petrobrás – Petróleo Brasileiro S.A. Sedes/ 
CEN-SUD. Rio de Janeiro. 
 
 
HARVEY, John F. Theory and Design of Modern Pressure Vessels, Van Nostradan 
Reinhold Co. New York, 1974. 
 
 
Norma Técnica da Petrobras – N-253 Projeto de Vasos de Pressão. 
 
 
32 
 
Norma Técnica da Petrobras – N-266 Apresentação de Projetos de Vasos de Pressão. 
 
RUIZ RUBIO, Carlos. Proyect Contrucción de Recipientes a Presión. Urmo S.A. 
Ediciones, Bilbap, 1976. 
 
KARCHER, G.G. & ECOFF Jr., R.A. Recent Advances in the ASME Sec. VII, Div. 1 
and Div. 2 – Pressure Vessels Code. Jornal of Pressure Vessels Technology. New York, fev. 
1981. 
 
SYNDICAT NATIONAL DE LA CHAUDRONNERIE, TOLERIE ET TUY 
EUTERIE INDUSTRIES. Constrution des Appareils a Pression. Regles de calcul. Paris 
 
 
GUTTERMAN, G Specify the Right Heat Exchanger. Revista Hydrocarbon Processing. 
Houston, abr. 1980. 
 
HEINZE, A.J. Pressure Vessel Design for Process Engineers. Revista Hydrocarbon 
Processing. Houston, maio 1979. 
33 
 
 
6 ANEXO I - MEMORIAL DESCRITIVO 
 
 
6.1 Projetar e construir vasos de pressão: 
 
 
 
Um número relevante dos vasos, são equipamentos feitos por encomendas, sob medidas para 
atenderem, e, cada caso, a determinados requisitos e especificações, sendo bastante raros os 
casos em que esses equipamentos sejam itens padronizados de linhas de fabricação de algum 
fabricante (CHUSE, 1977). 
 
 
6.2 Etapas do Projeto e da Construção: 
 
 
 
Nos casos normais, tanto projetar quanto construir vasos de pressão, tendem a seguir etapas 
que mesmo usuais tem particularidades, portanto as etapas ser ordenadas visando sinergia e 
viabilidade (SILVA TELES, 1996). 
 
 
 
6.2.1 Definição dos Dados de Projetos: 
 
 
 
Nesta etapa são consideradas condições locais e preferências de operação. 
Definição de dados básicos que são normalmente considerados (ARAUJO, 1997). 
 
 
a) As normas adotadas podem ser: 1- oficiais (sociedades de normalização nacionais 
 
(NR-13, da ABNT-obrigatória) ou estrangeiras), 2- Usuários, 3- Fabricante. 
b) Vida útil mínimo, ou tempo projetado do vaso; 
c) Modelo desejado de vasos e/ou sistemas de construção (se houver); 
 
d) Materiais exigidosconsiderando o conteúdo local. 
 
e) Características climáticas e meteorológicas do local. 
f) Área disponível. 
g) Características dimensionais e capacidade de peso para transportar o equipamento. 
 
Quando necessário, as seguintes informações podem ser importantes: 
 
h) Altitude de onde será instalado o equipamento. 
 
i) Utilidades como: (água, vapor, energia elétrica, etc). 
 
j) Limites ou níveis sonoros admitidos – Poluição sonora. 
k) Características de subsolo.
34 
 
 
l) Local em condições práticas de montagem. 
 
 
 
 
6.2.2 Dados operacionais ou de processo. 
 
 
 
Nessa etapa são calculados para o desempenho de operaçãoe indicados nos fluxogramas 
de processo para a instalação. 
Alguns dados incluídos: 
 
a) Tipo do vaso, (vaso de armazenamento, trocador de calor, reator, torre de 
fracionamento, etc). 
b) Finalidade, características dos materiais (característica química, concentração, 
densidade, impurezas e contaminaçõesetc). Vasão, temperatura e pressão de todas as 
correntes fluidas que entram ou quem saem dos equipamentos (valores de regime e 
valores máximos e mínimos possíveis de ocorrer). 
c) Dados operacionais do equipamento como temperatura e pressão (valores de regime, 
valores máximos e mínimos possíveis e variações). 
d) O volume que será armazenado, ou período que o equipamento resiste considerando o 
cálculo de projeto e o coeficiente de segurança. Vasos com nível livre de líquidos, é 
fundamental indicar a posição padrão de regime e os as marcações máximas de nível. 
Os equipamentos de troca de calor os dados de processo ainda devem incluir as 
seguintes informações que se aplicarem: 
e) Capacidade, carga térmica. 
 
f) Temperatura, viscosidade e peso molecular dos fluidos (condições de entrada e de 
saída). 
g) Coeficiente de deposito. 
 
h) A perda de carga máxima admitida do equipamento. 
(CASTRO, C.C, 1978). 
 
 
6.2.3 Projeto de processo de vaso. 
 
 
 
Em muitos casos inclui se também ao projeto de processo a indicação básica dos 
materiais de construção do vaso, bem como dos materiais de peças internas e dos 
revestimentos internos, quando existentes. Não se trata da especificação completa do
35 
 
 
materiais, que é sempre parte integrante do projeto mecânico. No projeto de processo 
de faz e apenas a indicação básica (SILVA TELES, 1996). 
 
 
 
6.2.4 Projeto térmico. 
 
É aplicado somente em equipamentos de troca de calor. 
a) Modelo, Tipo do equipamento. 
 
b) Região de troca de calor e dimensões do equipamento. 
 
c) Numeração e arranjo de casco (quando houver mais de um), número de passagens. 
d) Arranjo de tubulação com padrões de espaçamento, espelhos, serpentinas etc. 
e) Tubos para troca térmica (lisos e aletados etc), e dimensões. 
 
f) Chicanas: Quantidade, tipo, arranjo e espaçamento, defletores e outras peças internas. 
(SILVA TELES, 1996). 
 
 
 
6.2.5 Projeto Mecânico. 
 
 
 
Definição ou cálculo. 
 
a) Seleção e especificação completa de todos os materiais do vaso (casco e tampos) e de 
todos as suas partes e acessórios. 
b) Dimensões finais do vaso (baseada nas dimensões gerais do projeto de processo). 
c) Especificar tipo de tampos, caso não seja especificado por exigência do processo; 
d) Normas de projetos adequadas, construção e inspeção que devam ser empregadas. 
e) Especificar eficiências de soldas e do tipo e grau de inspeção das soldas. 
f) Cálculo estrutural completo de vaso, considerando: dimensões dos reforços, flanges 
especiais, espelhos peças internas e externas etc. 
g) Todas as dimensões e espessuras das peças de jazente, colunas, berços e suportes do 
vaso. 
h) Arranjo detalhando as posições, tipo e diâmetro de todos os parafusos e chumbadores; 
 
i) Arranjo com: elevação e orientação de bocais, bocas de visitas, instrumentos, peças 
internas e externas, inclusive anéis de reforços, orelhas de fixação de escadas,
36 
 
 
plataformas, detalhes típicos e informações relevantes que facilite o acompanhamento 
e construção. 
j) Projeto:Calcular: pressão máxima admissível e pressão de teste hidrostático. 
 
k) Projeto:Calcular: 1- estimativa de pesos do vaso quando vazio, 2- em operação,3- em 
parada, 4- em teste hidrostático. 
l) Especificar condições de transporte do vaso: transportado inteiro ou em secções. 
m) Arranjo: desenho mecânico completo do vaso com todos acessórios. 
n) Diagrama de carga sobre as fundações, o projeto mecânico deve incluir também todos 
os casos que foram aplicáveis, devem ser especificados: 
- Tratamento térmico 
 
- Isolamento térmico, tipos e espaçamento padrão. 
 
- Montagem no campo e testes de inspeção. 
 
- Soldagem. 
 
Havendo outras exigências, o projeto mecânico pode incluir outros cálculos: 
 
- Análise de tensões devido a carga localizada ou a fadiga. 
 
- Deslocamento por dilatação térmica do vaso. 
 
- Forças e momentos admissíveis do vaso. 
 
- Modo mais provável: falha, rupturas do vaso considerando com excesso de pressão, 
de temperatura, e considerar o tempo indefinido de operação e outras causas. 
(CHUSE, 1997). 
 
 
 
6.2.6 Projeto das peças internas. 
 
 
 
O projeto das peças internas que é feito com base nos dados de processo e no projeto 
de processo, devem incluir cálculos e detalhes: 
a) Arranjo de detalhesdas peças. 
 
b) Especificação de materiais como: chapas, perfis, tubos, parafusos, juntas, e outros 
acessórios. 
c) Cálculo estrutural completo, considerando: espessuras de todas as peças e reforços. 
d) Detalhamento completo dessas peças. 
e) Pesos de todos os itens a serem montados, incluindo estimativa de peso de solda. 
f) Cuidados, padrões de transporte e de montagem. 
(GIL, 2008)
37 
 
 
6.2.7 Acompanhamento do projeto. 
 
 
 
Acompanhar o projeto consiste em orientartecnicamente, ou de forma gerencial, para 
garantir aqualidade, adequação do projeto e cumprimento de prazos e requisitos contratuais, 
como a finalidade de solucionar duvidas e alternativas que apareçam no decorrer do projeto 
antes que seja utilizado para fins de cotação. (SILVA TELES, 1996) 
 
 
 
6.2.8 Projeto para fabricação. 
 
 
 
É o detalhamento e arranjo de montagem do equipamento para permitir: fabricação, 
montagem e transporte. Também devem ser incluídos análises de tensão, inspeção de soldas e 
documentos de acompanhamento que permita uma fabricação eficiente e eficaz. (SILVA 
TELES, 1996). 
 
 
 
6.2.9 Fabricação do vaso. 
 
 
 
Considerando vasos que possam ser transportados inteiro o vaso é preferencialmente 
montado em seções pré-fabricadas, isso possibilita dividir o trabalho em pequenas partes, 
obtendo facilidades tanto na logística quanto definição de profissionais com expertises 
diferentes. Neste momento não está sendo falado o âmbito humano, onde todos podem 
aprender com todos desenvolvendo novas competências, o que é positivo para pessoas e 
negócios. 
“O negócio são pessoas”. Orlando Lima 
 
 
 
A fabricação deve incluir teste hidrostáticos e testes não destrutivos, sendo possível incluir 
itens como citados abaixo e da requisição de materiais dependendo de fatores, internos, 
externos e acordados. 
a) Peças (matéria prima). 
 
b) Instalações: Revestimentos e isolamentos. 
c) Peças internas 
d) Recheios e catalizadores. 
 
e) Ensaios não destrutivos e radiografias.
38 
 
 
f) Tratamento térmico. 
g) Pintura. 
h) Peças sobressalentes. 
 
i) Equipamentos, consumíveis, materiais de montagem. 
j) O transporte, os meios, padrões, cuidados e o trajeto. 
(BRITISH STANDAR INSTITUTION, 1976.). 
 
 
 
6.3 Códigos e normas de projeto. 
 
 
 
A principal norma para projeto e fabricação de vaso de pressão é o código ASME. 
Existem outras normas para especificação de projeto de vaso de pressão como a EN13445 ( 
antiga B5500), AD MERKBATTER e JIS. No Brasil, a especifica a ser usada e o código 
ASME para projetos, porem temos uma norma regulamentadora que trata de inspeção, 
manunteção e operação com seguraça que e NR-13. (SILVA TELES, 1996) 
 
 
 
6.3.1 Código ASME – Sociedade Americana de Engenharia Mecânica 
 
 
 
Este é o código tradicionalmente utilizado no Brasil, sendo responsável por ditar os 
requisitos necessários para materiais, projeto, fabricação e montagem e testes da maioria dos 
vasosde pressão, permutadores e caldeiras utilizadas na indústria do petróleo. O Código 
ASME, possui diversas seções conforme tabela. (ASME, 2010)
39 
 
 
Tabela 4 – Tabela de Seções do código ASME. 
 
 
I Caldeiras (Rules for Construction of Powers Boilers) 
 
 
 
II 
 
 
 
Materiais 
Part A – Ferrous Material Specifications 
Part B – Nonferrous Material Specifications 
Part C – Specifications for Weldings Rods, 
Electrodes, and Filer Metals 
Part D – Properties (Customary) 
Part D – Properties (Metric) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instalações 
Nucleares 
Subsection NCA – General Requeriments for 
Division 2 
Division 1 
Subsection NB – Class 1 Components 
Subsection NC – Class 2 Components 
Subsection ND – Class 3 Components 
Subsection NE – Class MC Components 
Subsection NF – Supports 
Subsection NG – Core Support Structures 
Subsection NH – Class 1 Components in Elevated 
Temperature Service Appendices 
Division 2 – Code for Concrete Containments 
Division 3 – Containments for Transport and Storage 
of Spent Nuclear Fuel and High Level Radioactive 
Material and Waste 
IV Caldeiras para aquecimento (Rules for Construction of Heating Boilers) 
V Ensaios não destrutivos 
 
VI Instalação e recomendações para operação de caldeiras para aquecimento (RecommendedRules for theCareandOperationofHeating Boilers) 
 
VII Instalação e recomendações para operação de caldeiras (RecommendedGuidelines for theCareof Power Boilers) 
 
 
 
VIII 
 
 
 
Vasos de Pressão 
Rules for Construction of PreassureVassels 
Division 1 
Division 2 – Alternative Rules 
Division 3 – Alternatives Rules for Construction of 
preassureVassels 
IX Qualificação de Soldagem (WeldingandBrazingQualifications) 
X Vasos de pressão de plástico (Fiber-reinforcedPlasticPressureVassels) 
 
XI Recomendações para inspeção de instalaçãoNucleares (Rules for Insevice 
and Inspection of Nuclear Power Plant Components) 
 
XII 
Recomendações para fabricação e extensão de uso de tanques 
transportáveis (Rules for Constructionand Continues Service 
ofTransportTanks) 
40 
 
 
6.3.2 NR13 – Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulação. 
 
 
 
O Manual Técnico sobre a Norma Regulamentadora nº 13 (NR–13) “Caldeiras, Vasos 
de Pressão e Tubulação”, elaborado pelo Grupo Técnico Tripartite, em 1996, trás conceitos e 
determinações a respeito de caldeiras e vasos de pressão. 
O anexo III da norma determina as condições para enquadramento de um equipamento na 
 
NR-13: 
 
I. A NR deve ser aplicada aos seguintes equipamentos: 
 
 
 
a) qualquer vaso cujo produto "PV" seja superior a 8, onde "P" é a máxima pressão de 
operação em KPa e "V" o seu volume geométrico interno em m³, incluindo: 
- permutadores de calor, evaporadores e similares; 
 
- vasos de pressão ou partes sujeitas a chama direta que não estejam dentro do escopo de outra 
 
NR, nem do item 13.1 desta norma; 
 
- vasos de pressão encamisados, incluindo refervedores e reatores; 
 
- autoclaves e caldeiras de fluido térmico que não o vaporizem; 
 
b) vasos que contenham fluido da classe "A", independente das dimensões e do produto "PV". 
II. A NR não se aplica aos seguintes equipamentos: 
a) cilindros transportáveis, vasos destinados ao transporte de produtos, reservatórios portáteis 
de fluido comprimido e extintores de incêndio; 
b) os destinados à ocupação humana; 
 
c) câmara de combustão ou vasos que façam parte integrante de máquinas rotativas ou 
alternativas, tais como bombas, compressores, turbinas, geradores, motores, cilindros 
pneumáticos e hidráulicos e que não possam ser caracterizados como equipamentos 
independentes; 
d) dutos e tubulações para condução de fluido; 47 
e) serpentinas para troca térmica; 
f) tanques e recipientes para armazenamento e estocagem de fluidos não enquadrados em 
normas e códigos de projeto relativos a vasos de pressão; 
g) vasos com diâmetro interno inferior a 150mm para fluidos das classes "B", "C" e "D", 
conforme especificado no anexo IV desta norma. 
O anexo IV da norma trata da classificação de vasos de pressão, conforme descrito abaixo:
41 
 
 
Os vasos de pressão são classificados em categorias segundo o tipo de fluido e o 
potencial de risco. 
Os fluidos contidos nos vasos de pressão são classificados em classes conforme tabela 
 
13. Quando se tratar de mistura, deverá ser considerado para fins de classificação o fluido que 
apresentar maior risco aos trabalhadores e instalações, considerando-se sua toxicidade, 
inflamabilidade e concentração (SILVA TELES, 1996). 
Os vasos de pressão são classificados em grupos de potencial de risco em função do 
produto "PV", onde "P" é a pressão máxima de operação em MPa e "V" o seu volume 
geométrico interno em m³, conforme segue: 
Vasos de pressão que operem sob a condição de vácuo deverão enquadrar-se nas 
seguintes categorias: 
- categoria I: para fluidos inflamáveis ou combustíveis; 
 
- categoria V: para outros fluidos. 48 
 
 
 
Tabela 5, Classificação dos vasos de pressão em categorias de acordo com os grupos de 
potencial de risco e classe de fluido contido. 
 
GRUPO DE POTENCIAL DE RISCO 
 
1 
 
2 
 
3 
 
4 
 
5 
 
 
P.V ≥ 100 
 
P.V <100 
P.V ≥ 30 
P.V < 
30 
P.V ≥ 
2,5 
 
P.V < 2,5 
P.V ≥ 1 
 
 
P.V < 1 
CATEGORIAS 
“A” 
Inflamáveis, Combustível com temperatura ≥ 200 °C 
Tóxico com limite de tolerância ≤ 20 ppm 
Hidrogênio 
Acetileno 
 
 
 
I 
 
 
 
I 
 
 
 
II 
 
 
 
III 
 
 
 
III 
“B” - Combustível com temperatura < 200°C’ 
Tóxico com limite de tolerância > 20 ppm 
 
I 
 
II 
 
III 
 
IV 
 
IV 
“C” - Vapor de Água, Gases Asfixiantes Simples e Ar 
comprimido 
 
 
I 
 
 
II 
 
 
III 
 
 
IV 
 
 
V 
“D” - Água ou outros fluídos não enquadrados nas classes “A”, “B” ou “C” com temperatura > 50°C 
 
42