Exemplo Prontuário Vaso de Pressão

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PRONTUÁRIO DE VASO DE PRESSÃO ACOPLADO AO COMPRESSOR 
SCHULS TWISTER CSA 7,8/20 – 1,5 HP 
 
1. IDENTIFICAÇÃO 
1.1. Fabricante: Schuls S.A. 
1.2. Proprietário: IFAM – CMDI. 
1.3. Modelo: CSA 7,8/20 – 1,5 hp. 
1.4. Tipo: Horizontal. 
1.5. N° de série: 
1.6. Ano de fabricação: 
1.7. Classe do fluido: “D”. 
1.8. Grupo: 5. 
1.9. Categoria: V. 
2. DADOS DE OPERAÇÃO 
2.1. Fluido: Ar comprimido (com ou sem humidade, isento de substâncias corrosivas). 
2.2. Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA): 12,97 bar. 
2.3. Temperatura máxima de operação: 93 °C. 
2.4. Temperatura mínima de operação: -30 °C. 
3. DADOS DE PROJETO 
3.1. Referência de projeto: Código ASME, Seção VIII, Divisão 1. 
3.2. Volume interno: 19,92 litros. 
3.3. Casco 
3.3.1. Tipo: Cilíndrico. 
3.3.2. Quantidade: 1. 
3.3.3. Comprimento total: Comprimento total: 327 mm. 
3.3.4. Diâmetro externo: 252,4 mm. 
3.3.5. Espessura: 2,5 mm. 
3.3.6. Material: Aço carbono ASTM A-285-C. 
3.4. Tampos 
3.4.1. Tipo de curvatura: Toriesférica. 
3.4.2. Material: Aço carbono ASTM A-285-C. 
3.4.3. Localização: Extremidades do casco. 
3.4.4. Raio de curvatura da coroa: 252,4 mm. 
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3.4.5. Raio de curvatura das juntas: 15,144 mm. 
3.4.6. Espessura: 2,5 mm. 
3.5. Diâmetros das válvulas e aberturas 
3.5.1. Entrada de ar comprimido: 27 mm. 
3.5.2. Dreno o expurgo: 21,7 mm. 
3.5.3. Pressostato: 8 mm. 
3.6. Pressão de teste hidrostático: 15,75 bar. 
3.7. Pressão externa admissível: 10,42 atm. 
3.8. Solda (casco e tampos): Solda de topo, por um só lado, sem mata-junta. 
 
4. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 
4.1. Casco e Tampos: O Código ASME, Seção VIII, Divisão 2 especifica que para vasos de 
pressão fabricados com o material aço carbono, que é o caso do vaso de pressão em questão 
neste prontuário, com o tipo de apresentação por placas não deve ter as suas placas 
conformadas a frio por golpes, tendo em vista que os golpes podem afetar as propriedades 
mecânicas do material. Porém, a técnica de conformação por golpes pode ser usada com o 
material em temperatura de forjamento, desde que o material passe posteriormente por um 
tratamento de Postwelded Heat Treatment (PWHT), um tratamento que alivia as tensões do 
material após a soldagem. As características desse tratamento estão especificadas na mesma 
divisão do código. 
4.2. Juntas e uniões soldadas: O Código ASME, Seção VIII, Divisão 1 especifica os tipos de juntas 
soldadas para vasos de pressão pelos processos de soldagem a arco ou gás, assim como o 
limite de espessura da chapa para cada tipo de junta. Nessa divisão do código, também se 
encontram especificações sobre o chanfro a ser utilizado na junta. A solda utilizada foi do tipo 
topo, aplicada apenas por um lado, sem utilização de mata-junta. 
 
Em anexo, encontram-se o memorial de cálculo do novo projeto para este vaso de pressão, bem como os 
desenhos de conjunto e detalhes do vaso, conforme determina a alínea a) do item 13.5.1.6 da NR 13. 
 
 
 
 
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NOME DO INSPETOR: 
 
CREA: 
DATA DA REALIZAÇÃO: 
EQUIPAMENTO: Vaso de Pressão acoplado ao compressor Schuls Twister CSA 7,8 20 1,5 HP 
 
1. OBJETIVO 
A inspeção objetiva verificar as condições operacionais de segurança do equipamento em cumprimento a 
Norma Regulamentadora NR-13 aprovada pela Portaria nº 23 de 27.12.94 do Ministério do Trabalho, 
segundo os itens 13.5.1.6 alíneas a) e e), item 13.5.1.7 e item 13.5.4.13. 
 
2. CARACTERÍSTICAS DA INSPEÇÃO 
Horário de Início e Término da Inspeção 
Data: 18/09/2016. 
Início: 15:30 horas. 
Término: 17:10 horas. 
Presentes: João Lucas Monteiro Duarte, Acadêmico de Engenharia. 
Responsável pela Inspeção 
 
 
Tipo de Inspeção de Segurança 
( ) Inicial ( ) Periódica (X) Extraordinária 
 
 
4 – DETERMINAÇÃO DA CATEGORIA DO VASO 
Fluido: Ar Comprimido – fluido classe C. 
P x V = 1,3MPa x 0,01992 m3 = 0,0259, portanto, P x V < 1. 
Com P x V < 1, GRUPO = 5 e fluido classe D, constata-se que, pela tabela da alínea e) do item 13.5.1.2 
da NR 13 que o vaso se enquadra na categoria V. 
 
6. ENQUADRAMENTO LEGAL / NORMALIZAÇÃO 
5.1 - Portaria Nº 3.214 / 78 - NR-13 - item 13.10.3 do Ministério do Trabalho Vaso sob Pressão 
5.2 - Código ASME seção VIII DIV. I 
 
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7. EXAME DA DOCUMENTAÇÃO 
A documentação foi encontrada completa e em dia? ( X ) Sim ( ) Não 
A presente inspeção foi realizada dentro do prazo legal? ( X ) Sim ( ) Não 
Prontuário - existe: ( X ) Sim ( ) Não 
Desenho - existe: ( X ) Sim ( ) Não 
Lista de materiais e espessuras: ( X ) Sim ( ) Não 
Memórias de cálculo: ( X ) Sim ( ) Não 
Data - book de fabricação: ( ) Sim ( X ) Não 
Livro de registro de ocorrência - existe: ( X ) Sim ( ) Não 
 
8. CÁLCULO UTILIZANDO O CÓDIGO ASME SEÇÃO VIII DIVISÃO 1 
No ato da inspeção foram feitas as medidas do vaso pelo inspetor para a realização dos cálculos a seguir. 
As medidas foram realizadas utilizando os instrumentos de medição trena, paquímetro, fita métrica e 
transferidor. 
Dados do vaso de pressão: 
Código de projeto – ASME Seção VIII, Divisão 1. 
Espessura nominal fornecida (e) – 0,25 cm. 
Comprimento da circunferência externa do casco cilíndrico – 79,3 cm. 
Raio externo do casco cilíndrico – 12,62 cm (calculado a partir do comprimento da circunferência). 
Raio interno do casco cilíndrico (R) – 12,37 cm (calculado a partir da espessura). 
Comprimento do cilindro (L) – 32,7 cm. 
Fluido – Ar Comprimido. 
Os valores abaixo foram selecionados pela Tabela 10.1 da seção 10.2 do Código ASME Seção VIII, 
Divisão 1*. O material do casco e dos tampos fornecido pelo professor foi “Aço Carbono”, com isso foi 
possível a especificação dos seguintes valores. 
Forma de Apresentação – Chapas. 
Material de casco e tampos – ASTM A 285 C. 
Temperatura Mínima de operação (°C) – -30 °C. 
Temperatura Máxima de operação (°C) – 93 °C. 
Tensão admissível (S) – 1104 kgf/cm2. 
Eficiência de soldas (E) – Casco e Tampos – 0.6 ou 60 %. Esse valor foi escolhido segundo a Tabela 
10.2 da seção 10.2 (TELLES, pg. 220, referente ao Código ASME Seção VIII, Divisão 1). Como nenhum 
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teste foi realizado para a real verificação dos valores, foi selecionado o valor “Não Radiografado” do tipo 
de solda “Solda de topo, feita por um só lado, sem mata junta”. 
 
8.1. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) para o casco cilíndrico 
O cálculo da PMTA para o casco será realizado a partir da fórmula a seguir, presente na seção 10.2 
(TELLES, pg. 221, referente ao Código ASME Seção VIII, Divisão 1). 
𝑃𝑀𝑇𝐴 =
𝑆 ∗ 𝐸 ∗ 𝑒
𝑅 + 0,6 ∗ 𝑒
=
1104 ∗ 0,6 ∗ 0,25
12,37 + 0,6 ∗ 0,25
= 13,23 
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
⁄ 
 
8.2. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) para os tampos torisesféricos 
O cálculo da PMTA para os tampos será realizado a partir da fórmula a seguir, presente na seção 10.5 
(TELLES, pg. 224, referente ao Código ASME Seção VIII, Divisão 1). 
𝑃𝑀𝑇𝐴 =
𝑆 ∗ 𝐸 ∗ 𝑒
0,885 ∗ 𝐿 + 0,1 ∗ 𝑒
=
1104 ∗ 0,6 ∗ 0,25
0,885 ∗ 32,7 + 0,1 ∗ 0,25
= 5,72 
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
⁄ 
 
8.3. Cálculo da Margem para corrosão e/ou erosão ou usinagem 
O código ASME Seção VIII, Divisão 1 não estabelece valores ou critérios para essa margem, exigindo 
somente (parágrafo UCS-25) que os vasos destinados a vapor, água ou ar comprimido com espessura de 
parede inferior a 6 mm, tenham uma margem de no mínimo 1/6 da espessura, logo: 
𝐶 =
1
6
∗ 𝑒 =
1
6
∗ 2,5 = 0,42 𝑚𝑚. 
 
8.4. Cálculo da Pressão Externa para Casco Cilíndrico 
Segundo o parágrafo UG-28 do Código ASME Seção VIII, Divisão 1, determina-se alguns parâmetros 
para o cálculo da pressão externa máxima admissível, que serão calculados a seguir. A primeira relação é 
a relação Do/e, sendo Do o diâmetro externo do cilindro e e a espessura do cilindro. A partir do cálculo 
dessa relação, é possível selecionar a etapa a ser seguida. Como Do/e > 10, a etapa a) deverá ser seguida. 
A segunda relaçãoa ser encontrada é L/Do, com L sendo a distância entre tangentes do cilindro acrescido 
de 1/3 da altura do tampo. 
𝐷𝑂
𝑒
=
252,4 𝑚𝑚
2,5 𝑚𝑚
= 100,96 
𝐿
𝐷𝑂
=
367,64
252,4
= 1,46 
 
Com essas relações, é possível achar o Fator A, através do gráfico da figura 5-UGO-28.0 do código do 
Código ASME Seção VIII, Divisão 1. O valor encontrado para o Fator A foi 0,008. Com o Fator é possível 
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achar o Fator B, através do gráfico da figura 5-UCS-28.2, do código do Código ASME Seção VIII, Divisão 
1, sabendo que a temperatura de operação do projeto do vaso será de até 180 °C. O valor encontrado para 
o Fator B foi 80. Finalmente, calcula-se o valor da pressão externa máxima admissível para o vaso, com 
as fórmulas seguintes: 
𝑃𝑎 =
4 ∗ 𝐵
3 ∗ (
𝐷𝑂
𝑒⁄ )
=
4 ∗ 80
3 ∗ 100,96
= 1,056 𝑀𝑃𝑎 
𝑃𝑎 =
13,6 ∗ 𝐵
𝐷𝑂
𝑒⁄
=
13,6 ∗ 80
100,96
= 10,78 
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
⁄ 
 
8.5. Cálculo da Pressão Externa para os Tampos Toriesféricos 
Calcula-se a Pressão Externa para os Tampos Toriesféricos de acordo com o parágrafo UG-33 do Código 
ASME Seção VIII, Divisão 1. Primeiramente, calcula-se o Fator A segundo a formula a seguir, sendo R o 
raio externo da coroa central. Logo: 
𝐴 = 
0,125
𝑅
𝑒⁄
=
0,125
252,4
2,5⁄
= 0,0012 
De modo semelhante ao item anterior, encontra-se o Fator B, de valor 15. Então, com a fórmula a seguir, 
encontra-se a pressão externa máxima admissível para os tampos toriesféricos. 
𝑃𝑎 =
𝐵
(𝑅 𝑒⁄ )
=
15
(252.4 2.5⁄ )
= 0,148 𝑀𝑃𝑎 
𝑃𝑎 =
10,2 ∗ 𝐵
(𝑅 𝑒⁄ )
=
10,2 ∗ 15
(252.4 2.5⁄ )
= 1,52 
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
⁄ 
 
 
9. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 
Durante a inspeção o equipamento não apresentou nenhuma anomalia que possa interromper a sua 
operação ou necessidade de reparos, o recipiente inspecionado pode ser utilizado normalmente desde 
que realizem as recomendações do inspetor, o vaso não oferece risco iminente para os seus operadores 
nem para os visitantes uma vez que atende às exigências básicas de segurança para vasos sob pressão 
estabelecida na NR-13 e código ASME seção VIII, Divisão 1. Tendo em vista os resultados alcançados 
na inspeção e nos cálculos, julgo o vaso de pressão inspecionado apto a operação normal na PMTA 
de 13,23 kg/cm2, nas condições presentes neste relatório. A seguir, algumas recomendações para a 
manutenção do bom funcionamento do vaso de pressão. 
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1. Em caso de uso diário do vaso, realizar inspeções em intervalos não maiores que 12 meses; 
2. Usar EPI’s necessários quando realizar serviços de manutenção no vaso; 
3. Fazer limpeza sempre que necessário no local onde se encontra o vaso de pressão, placas de 
identificação, manômetros, etc. 
4. Anotar todas as ocorrências no registro de segurança do vaso de pressão; 
 
10 - PRÓXIMAS INSPEÇÕES 
O recipiente deverá ser submetido as seguintes inspeções nos períodos máximos abaixo: 
 Exame externo: 
 Exame interno:. 
 Teste Hidrostático: