equipamentos est ticos e din micos prof. simei 6 · inspeção de integridade – nr-13; ... são...

5/9/2012 1Agosto/2012

Celular pode?

- Sim, desde que coloque em função vibro-call, e atenda na parte de fora da sala.

Perguntar pode?

- Não. Deve!!!

PerguntasPerguntas ee RespostasRespostas

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- Não. Deve!!!

O professor sabe tudo?

- Não, Nunca! Estamos num encontro de aprendizado, onde por meio de uma troca, todosnós vamos aprender.

Como será o método de ensino?

- Assuntos expositivos, avaliações, trabalhos e seminários. Aulas 80% teóricas e 20%práticas (laboratório)

1. Conceitos de equipamentos estáticos e dinâmicos;2. Compressores de ar;3. Sopradores e ventiladores;4. Bombas Industriais – dinâmicas e de deslocamento positivo;5. Motores de combustão interna;6. Motores elétricos;

CONTEÚDO

EquipamentosEquipamentos EstáticosEstáticos ee DinâmicosDinâmicos

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6. Motores elétricos;7. Tubulações e acessórios;8. Reservatórios e silos;9. Caldeiras;10. Aquecedores e permutadores de calor;11. Vasos de pressão;12. Conceitos básicos de manutenção;13. Inspeção de integridade – NR-13;14. Ensaios não-destrutívos.

São equipamentos mecânicos (ou máquinas), pertencentes à cadeia de processamento dopetróleo, geralmente empregados nas plantas petroquímicas e químicas, sejam elas:plataformas de extração, navios de exploração, refinarias, terminais de distribuição etancagem, plantas de processamento, plantas químicas, etc.

Neste módulo, estaremos discutindo e apresentando os principais conceitos e aspectos decada um destes grupos de equipamentos, como:

EquipamentosEquipamentos EstáticosEstáticos ee DinâmicosDinâmicos

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cada um destes grupos de equipamentos, como:

� Princípio de funcionamento;

� Formas construtivas e terminologia;

� Partes integrantes e suas funções;

� Aspectos de manutenção e falhas mais comuns.

Neste, não serão apresentados e abordados os principais aspectos termodinâmicos ouhidrodinâmicos, assim como metodologia de projeto e dimensionamento micro.

Os equipamentos estáticos, denominados assim pela sua funcionalidade,são utilizados basicamente para desenvolver algumas funções básicas,como:

� Acondicionamento de materiais (sólidos , líquidos e gases);

� Condução de fluídos;

EquipamentosEquipamentos EstáticosEstáticos

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� Condução de fluídos;

� Transformações fisioquímicas;

� Aquecimento de fluídos;

� Resfriamento de fluídos.

Tanques e

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e Reservatórios

Um tanque de armazenamento ou de armazenagem, é um recipiente destinado aarmazenar fluidos à pressão atmosférica e/ou pressões superiores à atmosférica(com exceção aos enquadrados como vasos de pressão).

Na indústria de processo, a maior parte dos tanques de armazenamento sãoconstruídos de acordo com os requisitos definidos pelo código americano API650.

TanquesTanques dede ArmazenamentoArmazenamento

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650.

Estes tanques podem ter dimensões variadas, indo desde 2 m de diâmetro até 50m ou mais. Estão regra geral, instalados no interior de bacias de contenção coma finalidade de conter os derramamentos em caso de ruptura do tanque. A suaconstrução pode ser feita com teto fixo ou flutuante, interno ou externo,dependendo sempre das características e o tipo de produto a armazenar. É deextrema importância realizarem-se, de forma regular e periódica, a verificação elimpeza das estruturas e equipamentos utilizados para armazenar os produtos.

Existem 2 (dois) tipos de tanques de armazenagem, basicamente,quanto ao seu formatos construtivos. São ele:

� Tanques cilíndricos horizontais;

� Tanques cilíndricos verticais.


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Os tanques horizontais são mais utilizados nos casos onde o consumodo fluído é pequeno, e onde o peso específico do fluído em questão édiminuto.

Os tanques verticais são mais utilizados em casos onde consumos maiselevados e onde são utilizados estoques operacionais maiores. Estessuportam fluídos de mais densidade, e por conseqüência, maior pesoespecífico.

Tipos de Tanques de Armazenamento


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Fonte: apostila senai - monitoramento de controle de processos

Parque de tanques de uma refinaria



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Tanque VerticalTanque Horizontal

Tipos de Tanques de ArmazenamentoFonte: imagens diversa da internet.


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Tanque Horizontal(para aplicação subterrânea)



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Tanque Móveis



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Caminhões Tanques


� MATÉRIAS-PRIMAS.Em grandes quantidades para garantir o suprimento das plantas

� PRODUTOS INTERMEDIÁRIOS.Produtos finais para algumas unidades e matéria-prima para outras são estocadospara que não seja necessária a operação conjunta

Os tanques são utilizados normalmente para o armazenamento de:


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para que não seja necessária a operação conjunta

� PRODUTOS FINAIS.Estocados, esperando distribuição para os consumidores. Portanto, comopodemos observar, os tanques são fundamentais para permitir boa flexibilidadepara as operações e garantir a continuidade do processamento de petróleo.

� INSUMOS.Produtos auxiliares utilizados na industria do petróleo e gás.


� TANQUES DE ARMAZENAMENTOEstoque de matérias-primas e produtos acabados à pressão atmosférica

� TANQUES DE RECEBIMENTOEstoque de produtos intermediários

Os tanques de armazenamento podem ser classificados em:


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� TANQUES DE RESÍDUOArmazena produtos fora de especificação ou provenientes de operações indevidas, aguardando reprocessamento

� TANQUES DE MISTURAUsados para obtenção de misturas de produtos, ou produtos e aditivos, visando ao acerto de especificação

Classificação dos Tanques de Armazenamento

� TETOS FIXOS;

� TETOS MÓVEIS;

Os tanques de armazenamento podem ter seus tetos sob diversas formas, sendo as mais comuns:


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� TETOS FIXOS COM DIAFRAGMA;

� TETOS FLUTUANTES.

Classificação dos Tetos para Tanques de Armazenamento

Teto FixoTeto Fixo

Normalmente possuem uma estrutura de sustentação do teto que varia emfunção do seu tamanho. Tipos: cônico, curvo, em umbrela (guarda-chuva),esferoidal e semi-esferoidal.

O tipo de teto fixo mais utilizado em refinarias de petróleo é o cônico (voltadopara cima com o vértice no centro), sendo utilizado somente para os derivados depetróleo mais pesados (asfalto, parafina, óleo combustível, diesel etc.) e para


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petróleo mais pesados (asfalto, parafina, óleo combustível, diesel etc.) e paraprodutos químicos (soda cáustica, amônia etc.).

Neste tipo de tanque o seu teto desloca-se de acordo com a pressão exercidapelo vapor. Devido a esses movimentos, é necessário a existência de dispositivosde segurança, com a finalidade de evitar acidentes provocados por um possívelexcesso de pressão. Para evitar as perdas com a evaporação, usa-se umvedante entre o teto e a parede do tanque

TetoTeto MóvelMóvel


Nestes tanques há uma grande capacidade de variar o espaço, pois a pressãointerna modifica-se alterando o volume do vapor. Essa variação é feita peladeformidade de um revestimento que age internamente como uma membranaflexível, sendo normalmente usado plástico na sua fabricação para suportar aexpansão liquida ou gasosa do fluido. É muito usado em sistemas fechados,ajudando a diminuir os prejuízos causados pela acumulação de vapores

Teto Fixo com DiafragmaTeto Fixo com Diafragma


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ajudando a diminuir os prejuízos causados pela acumulação de vaporesindesejados.

Neste tipo de tanque o teto flutua sobre o produto que está armazenado. Dessaforma a cobertura movimenta-se de acordo com o esvaziamento ou enchimento. Arazão principal pelo qual são utilizados é por reduzirem as perdas do produto emconseqüência da evaporação. Estes tanques devem possuir um sistema deselagem visto que o seu teto flutuante, move-se internamente em relação aocostado (parede do tanque).

Teto FlutuanteTeto Flutuante



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Tanques de teto fixo



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Tanques de teto flutuante

Fonte: imagens diversa da internet.


5/9/2012 21Tanques de teto flutuanteFonte: imagens diversa da internet.


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Tanques de teto flutuante



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Parque de tanques de teto flutuante

São todos aqueles cujo formato tem a forma cilíndrica, ou seja, corpo longo earredondado de igual diâmetro em todo o comprimento. Estes podem serverticais ou horizontais

Os tanques de armazenamento aéreo têm forma cilíndrica e podem ser verticais

Tanques CilíndricosTanques Cilíndricos

Tanques Tanques Cilíndricos AéreosCilíndricos Aéreos


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Os tanques de armazenamento aéreo têm forma cilíndrica e podem ser verticaisou horizontais Os tanques aéreos verticais são utilizados quando o consumo émuito intenso e quando se pretende um grande estoque de fluidos, indo acapacidade destes de quatro até quinze dias (consoante o consumo). A suafabricação pode ser concebida segundo o API (escala hidrométrica idealizadapelo American Petroleum Institute) Para aplicações de pequeno consumo usam-se os tanques aéreos horizontais neste caso, esta é construída em fundaçõesapropriadas ao solo da região e na sua instalação deve de levar-se em conta oângulo de inclinação equivalente a 1% do seu comprimento no sentido da válvulade drenagem.

Classificação dos Tanques de Armazenamento, conf. Formatos

Entre todos os tipos de tanques de armazenamento, o mais recomendado eusado para armazenar gás é o tanque esférico. A sua forma geométrica nãopermite, quando esvaziado, que nenhum resíduo ou sobra de gás permaneça nointerior do tanque. Não apresenta vértices, o que possibilita uma libertação maiseficaz do gás contido nele. Seguindo tal raciocínio, grande parte das empresas eindústrias que utilizam de tanques para armazenamento de gás fazem uso do tipo

Tanques EsféricosTanques Esféricos


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indústrias que utilizam de tanques para armazenamento de gás fazem uso do tipoesférico. Nas ultimas décadas houve um crescimento mundial do uso de gásnatural e a conseqüente expansão desse mercado, de tal forma que se passou ausar este tanque para transportar grandes quantidades de gás naturalliquefeito(GNL) através do oceano. Normalmente, cada navio carrega até cincodesses tanques esféricos de alumínio com uma capacidade combinada de até 35milhões de galões – energia suficiente para abastecer, num dia,aproximadamente 16 milhões de residências.


Os tanques subterrâneos são usados para o armazenamento de combustíveis.Esta classe de tanques, fabricados em aço-carbono, ficam sujeitos aos efeitos dacorrosão principalmente nos pontos de solda das chapas e conexões. Osprincipais fatores que influenciam o processo de corrosão estão relacionadoscom o ph, a humidade e a salinidade do solo onde os tanques estão enterrados.Estatísticas norte-americanas indicam que 91 % dos tanques subterrâneos

Tanques SubterrâneosTanques Subterrâneos

Tanques de Armazenamento

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Estatísticas norte-americanas indicam que 91 % dos tanques subterrâneossofrem corrosão a partir do seu exterior, enquanto que, apenas 9% deles sofremcorrosão a partir da parte interna. Eles são construídos com duas paredes e comum sensor especial, instalado no espaço intersticial em pressão negativa. Estesensor é acionado pela alteração da pressão interna provocada pele entrada dear ou da água do lençol freático devido à falta de vedação da parede externa oupela saída do produto por falta de isolamento da parede interna. A maior partedesse tipo de tanque subterrâneo é construída com dois materiais diferentes,sendo que a parede interna, a exemplo do modelo convencional, é construídacom aço-carbono, enquanto a parede externa é construída com uma resinatermofixa, não sujeita à corrosão, a qual fica em contacto direto com o solo.Certos modelos de tanques possuem as duas paredes fabricadas com resina.


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Tanque cilíndrico



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Tanques esféricos



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Tanques subterrâneo



5/9/2012 30Classificação dos Tanques de Armazenamento, conf. Formatos

Tanques toroesférico

De acordo com a norma da Petrobrás (N-270, 1997), recomenda-se o tipo de tanque a serusado de acordo com o produto que vai ser armazenado.

Tanques de tetos flutuantes, teto cônico, para pequena pres são interna :

Nafta (combustível) e produtos leves de gasolina, petróleo, álcool e gasóleo leve.

Tanques teto cônico com teto flutuante,baixa pressão de tet o cônico:


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Gasolina de aviação (GAV).

Tanque sem teto:

Água bruta.

Tanques de teto cônico:

Nafta pesada, querosene, querosene de aviação (QAV), gasóleo pesado, resíduo de vácuo,óleo combustível, óleo lubrificante, asfalto e lastro de navio.


5/9/2012 32Partes de um tanque

Os tanques possuem diversos acessórios, dentre eles podemos citar:

RespiroRespiro

Alguns tanques pequenos de teto fixo possuem uma conexão com ousem válvula, no teto aberta direcionado para atmosfera. Esta conexão


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sem válvula, no teto aberta direcionado para atmosfera. Esta conexãovisa evitar a formação de vácuo ou pressão durante as operações derecebimento ou envio e apresenta uma tela para evitar a entrada dechama ocasional.

Partes Integrantes dos Tanques de Armazenamento.

VálvulaVálvula dede PressãoPressão ee VácuoVácuo

Seu uso é obrigatório em tanques de teto fixo. Tem a função de evitar a formaçãode vácuo ou pressão alta durante as operações. Nestes tanques, o vapor está emequilíbrio com o líquido.

À noite, com a redução da temperatura, há entrada de ar, enquanto, durante o dia,


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À noite, com a redução da temperatura, há entrada de ar, enquanto, durante o dia,essa válvula propicia a saída de ar + vapores devido à elevação da temperatura.Alguns tanques pequenos de teto fixo, possuem um sistema que evita a formaçãode vácuo. Esse sistema é usado, quando há possibilidade de formação de misturaexplosiva dentro do tanque, devido à pequena quantidade de vapores dehidrocarbonetos. Normalmente, esses tanques armazenam produtos nãoinflamáveis, que, no entanto, podem estar contaminados por pequenasquantidades de hidrocarbonetos.


AgitadorAgitador

Dispositivo cuja finalidade é movimentar o produto, a fim de homogeneizar asmisturas de petróleo, gasolinas, entre outras. Normalmente, essahomogeneização é feita pela agitação do produto, por meio de uma hélice,acoplada a um eixo acionado por um motor elétrico.


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SistemaSistema dede AquecimentoAquecimento

Utilizado para aumentar a fluidez de alguns produtos de petróleo sujeitos acongelamento, em condições de temperatura ambiente. Esse aquecimento éfeito através de serpentinas de vapor.


IsolamentoIsolamento TérmicoTérmico

Sua finalidade, é diminuir a perda de calor nos tanques de produtos aquecidos.Normalmente, são isolados os tanques de asfalto e resíduos de vácuo, poisoperam em alta temperatura. Raros são os tanques que utilizam isolamentotérmico externamente em função do alto custo do investimento e da manutençãodos mesmo.


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dos mesmo.

DiquesDiques dede contençãocontenção

A finalidade do dique é conter um possível vazamento grande, com ou semincêndio, evitando dessa forma que se alastre para outras áreas. Por norma desegurança, todos os tanques destinados a armazenar produto inflamável, tóxicoou químico são dotados de diques. O volume do dique tem que ser, no mínimo,igual ao do tanque.


SistemaSistema dede MediçãoMedição

Este sistema consta de uma bóia que flutua com o nível do produto, ao longo dedois fios que servem como guia. O centro da bóia é ligado a uma trena, que,após passar por uma série de roldanas, apresenta a leitura direta numvisor colocado externamente no tanque. Os tanques da área de transferência eestocagem normalmente, são dotados do sistema de “TELEMETRIA”. Estesistema é o mais moderno e possibilita a leitura, à distância, do nível e da


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sistema é o mais moderno e possibilita a leitura, à distância, do nível e datemperatura do produto. A medição deve ser feita com toda a precisão, pois umerro de milímetros, pode representar uma diferença bastante significativa novolume. A aferição desses sistemas é feita por meio de trena, a prumo, que sefaz descer manualmente através do tubo de medição. Nesse caso, usa-se umapasta especial que acusará uma marca bem clara da interface água-hidrocarboneto.



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Medidor de nível



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Agitadores



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Válvula de Saída (utilização)


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Respiro (Sistema de

reaproveitamento de vapor)



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Válvula de Saída (drenagem)



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Isolamento Térmico



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Dique de Contenção

Partes Integrantes dos Tanques de Armazenamento.Fonte: imagens diversa da internet.


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Fonte: Multitek EngenhariaFases da Construção de Tanques de Armazenamento.


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Fonte: Multitek EngenhariaFases da Construção de Tanques de Armazenamento.

No geral, os tanques de armazenamento são pintados externamentecom tinta primária que inibe a corrosão e o acabamento é feito em tintade esmalte acrílico. O seu interior não precisa de proteção, salvo asestruturas de suporte e chapas no teto, onde é aplicado uma proteçãoprimária com a função de evitar a sua degradação e com acabamentoem tinta de esmalte acrílico branco. Os tanques verticais têm os seus


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em tinta de esmalte acrílico branco. Os tanques verticais têm os seuscorrimãos e proteções pintadas com tinta amarela (cor de referênciapara este tipo de equipamentos) de esmalte acrílico.

Tendo em vista a corrosão atmosférica do aço em ambiente industrial, acorrosão em contato com o fluido armazenado, água acumulada nofundo etc., os tanques são sempre revestidos externa e internamentecom pintura ou películas protetoras adequadas.

Pintura de Tanques de Armazenamento.


5/9/2012 49Pintura de Tanques de Armazenamento.Fonte: imagens diversa da internet.


5/9/2012 50Pintura de Tanques de Armazenamento.Fonte: imagens diversa da internet.


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Parque de tanques

Os parques de tanques são classificados em três tipos de acordo com suas capacidades dearmazenamento:

� Pequenos - com capacidade igual ou inferior a 10 mil m³;

� Médios - com capacidade entre 10 e 40 mil m³ ;

� Grandes que possuem capacidade maior do que 40 mil m³.


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As distâncias de segurança são aquelas compreendidas entre a parede do tanque e:

�o mesmo de um outro tanque;�a parede externa mais próxima ou projeção da cobertura de uma edificação;�a parte externa mais próxima de um equipamento fixo;�o limite de propriedade;�a base interna de um dique de contenção.

A distância mínima do costado de um tanque e a base interna do dique é de 1,5 m. Oespaçamento entre tanques deve ser determinado conforme a Tabela 5. As demaisdistâncias mínimas de segurança encontram-se nas tabelas 1, 2, 3, 4 e 5 abaixo (NBR-7505-1, 2000).

Líquidos inflamáveis são aqueles que possuem ponto de inflamação inferior a 37,8 °C e apressão de vapor é menor ou igual a 275,6 kPa. Denominados classe I, são subdivididosem:

� Classe IA: Líquidos com ponto de inflamação inferior a 22,8 °C e ponto de ebuliçãoinferior a 37,8 °C;� Classe IB: Líquidos com ponto de inflamação inferior a 22,8 °C e ponto de ebulição igualou superior a 37,8 °C;


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ou superior a 37,8 °C;� Classe IC: Líquidos com ponto de inflamação igual ou superior a 22,8 °C e inferior a 37,8°C.

Designam-se líquidos combustíveis os que possuem ponto de inflamação igual ou superiora 37,8°C, e são subdivididos em:

� Classe II: Líquidos com ponto de inflamação igual ou superior a 37,8 °C e inferior a 60°C;� Classe IIIA: Líquidos com ponto de inflamação igual ou superior a 60 °C e in ferior a 93°C;� Classe IIIB: Líquidos com ponto de inflamação igual ou superior a 93 °C.

Classificação dos Tanques de ArmazenamentoClassificação dos Tanques de Armazenamento


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5/9/2012 55Classificação dos Tanques de ArmazenamentoClassificação dos Tanques de Armazenamento


5/9/2012 56Classificação dos Tanques de ArmazenamentoClassificação dos Tanques de Armazenamento


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Tanques de teto flutuante .


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Tanques de teto flutuante .Começou de umvazamento no oleoduto e aexplosão inicial pode terdanificado os selos devapor do tanque, assim, apartir um vazamento naborda do tanque o fogoirrompeu e se alastrou.



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Muro de contençãobaixo e frágil. A cadachuva forte o tanquetransborda.


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Fim!!!

equipamentos est ticos e din micos prof. simei 6 · inspeção de integridade – nr-13; ... são...

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