Como calcular um vaso de pressão

CÁLCULO PARA VASOS DE PRESSÃO
Passo-a-passo
Dados
-Compressor
-Fluído = Propileno
-PP = 12,3 Kqf/cm²
-Volume = 280 litros

Siglas: 
PP: Pressão de prova
PO ou P: Pressão de operação
Unidades de medida: KPa, MPa, Kqf/cm²

OBS: Em todos os cálculos será utilizado a regra de três simples.
Regra de três simples: Isola-se a incógnita e o que está multiplicando passa para o outro lado dividindo.

1º Passo – Obtendo a pressão de operação (P ou PO)

Para descobrir se um vaso é ou não de pressão precisamos de valores, nesse caso o da pressão de operação em KPa (unidade de medida). Se tivermos apenas a pressão de prova (PP) poderemos transformá-la em pressão de operação, uma vez que a pressão de prova é 1,5 maior do que a pressão de operação.

Fórmula
PP = 1,5 x PO

Sendo que,

PP = 12,3

Assim, substituímos o PP por 12,3 e temos:

12,3 = 1,5 x PO
PO = 12,3 / 1,5
PO = 8,2 Kqf/cm2

2º Passo – Transformar Kqf/cm² em KPa
Já obtivemos o valor da pressão de prova (PP), o segundo passo é transformá-lo em KPa sendo que 1 KPa é equivalente a 0,010197 Kqf/cm². Utilizaremos o valor encontrado no 1º Passo (8,2 Kqf/cm²).

Fórmula
Kpa
Kqf/cm²
1
0,010197
X
8,2

A única coisa feita no exercício acima, é colocar cada valor em sua coluna, 8,2 é o valor que encontramos em Kqf/cm² logo ele deve ficar na coluna Kqf/cm², e “X” é o KPa e consecutivamente a incógnita que estamos buscando.

Sendo assim,

X x 0,010197 = 1 x 8,2
X = 8,2 / 0,010197
X = 804,2 KPa

3º Passo – Transformar o Volume (litros) em M³ (Metros cúbicos)

Importante: 1 m³ é equivalente a 1.000 litros.
Nesse caso o valor que temos é em litros e para fazer o próximo passo precisamos transformá-lo em m³.
 

X x 1.000 = 1 x 280
X = 280 / 1.000
X = 0,28 M³

4º Passo – Descobrir se é ou não um vaso de pressão
Já temos a nossa pressão de operação em KPa e o nosso volume em M3, o que temos a fazer agora é multiplicá-los.

PO = 804,2 KPa
V = 0,28 M³
PO x V = ?

Sendo assim temos,

804,2 x 0,28 = 225,2

De acordo com o item 1a do Anexo III da NR 13 qualquer vaso cujo produto “PV” seja superior a 8 (oito), onde “P” é a máxima pressão de operação em KPa e “V” o seu volume geométrico interno em m3.
Conclui-se o valor encontrado é maior que 8 (oito), sendo assim é um vaso de pressão.

5º Passo - Grupo de Potencial de Risco
Para obtermos o grupo de potencial de risco é necessário obter o valor da pressão de operação em MPa, para isso precisamos transformar o valor encontrado no cálculo que está em Kqf/cm2 no caso 8,2
 

X x 10,197 = 1 x 8,2
X= 8,2 / 10,197
X = 0,8 MPa

Em seguida utilizaremos novamente o volume em M3 e multiplicaremos o seu valor pelo encontrado em MPa.

Sendo assim temos,

PO x V
0,8 x 0,28 = 0,22

Após obter esse valor vá até o quadro “CATEGORIAS DE VASOS DE PRESSÃO” e encontre a categoria através do modelo a seguir.

O valor obtido é 0,22 e de acordo com a tabela acima o nosso GPR é 5, pois o mesmo é inferior a 1.

6º Passo – Identificar o fluído para descobrir a categoria do vaso

Determinados fluídos não constam no quadro “CATEGORIAS DE VASOS DE PRESSÃO” para isso é necessário consultar o Quadro 1 da NR 15 e procurar pelo fluído, nele contém a informação de que precisamos.

EX.: Propileno, de acordo com o Quadro 1 da NR 15 é um asfixiante simples e no Quadro “CATEGORIAS DE VASOS DE PRESSÃO” na coluna ”Classe do fluído”  letra “C” encontraremos GÁS ASFIXIANTE SIMPLES.

7º Passo – Periodicidade

Ao cruzarmos as informações encontradas anteriormente no Quadro “CATEGORIAS DE VASOS DE PRESSÃO” obtivemos um algarismo romano “V”, através desse resultado conseguiremos descobrir a periodicidade de nosso vaso consultando os “Quadros de Inspeção de Segurança de Vaso de Pressão”.

É importante ressaltar que a periodicidade muda de acordo condições previstas no quadro "CATEGORIAS DE VASO DE PRESSÃO" 

Dicas
- Estabeleça um critério, quantas casas você irá utilizar depois da vírgula (aconselha-se o uso de 3)
-Não é possível transformar KPa em MPa ou vice-versa. Ex.: Se você já tem o seu valor em KPa e precisa transformá-lo em MPa, é necessário que você transforme o seu KPa em Kqf/cm² e através do valor encontrado você obtêm o valor de MPa.
-Fique atento a pressão (PP ou PO) utilizada no cálculo, se você confundi-las terá uma alteração substancial que prejudicará tudo que já foi cálculado.