n-0466 - projeto de trocador de calor casco e tubo

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N-466

REV. H

MAR / 2007

PROJETO DE TROCADOR DE CALOR CASCO E TUBO

ProcedimentoEsta Norma substitui e cancela a sua reviso anterior. Cabe CONTEC - Subcomisso Autora, a orientao quanto interpretao do texto desta Norma. O rgo da PETROBRAS usurio desta Norma o responsvel pela adoo e aplicao dos seus itens. Requisito Tcnico: Prescrio estabelecida como a mais adequada e que deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resoluo de no segui-la (no-conformidade com esta Norma) deve ter fundamentos tcnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo rgo da PETROBRAS usurio desta Norma. caracterizada pelos verbos: dever, ser, exigir, determinar e outros verbos de carter impositivo. Prtica Recomendada: Prescrio que pode ser utilizada nas condies previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de alternativa (no escrita nesta Norma) mais adequada aplicao especfica. A alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo rgo da PETROBRAS usurio desta Norma. caracterizada pelos verbos: recomendar, poder, sugerir e aconselhar (verbos de carter no-impositivo). indicada pela expresso: [Prtica Recomendada]. Cpias dos registros das no-conformidades com esta Norma, que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomisso Autora. As propostas para reviso desta Norma devem ser enviadas CONTEC Subcomisso Autora, indicando a sua identificao alfanumrica e reviso, o item a ser revisado, a proposta de redao e a justificativa tcnico-econmica. As propostas so apreciadas durante os trabalhos para alterao desta Norma. A presente Norma titularidade exclusiva da PETRLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reproduo para utilizao ou divulgao externa, sem a prvia e expressa autorizao da titular, importa em ato ilcito nos termos da legislao pertinente, atravs da qual sero imputadas as responsabilidades cabveis. A circulao externa ser regulada mediante clusula prpria de Sigilo e Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade industrial.

CONTECComisso de Normalizao Tcnica

SC - 02Caldeiraria

ApresentaoAs Normas Tcnicas PETROBRAS so elaboradas por Grupos de Trabalho - GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidirias), so comentadas pelas Unidades da Companhia e das suas Subsidirias, so aprovadas pelas Subcomisses Autoras - SCs (formadas por tcnicos de uma mesma especialidade, representando as Unidades da Companhia e as suas Subsidirias) e homologadas pelo Ncleo Executivo (formado pelos representantes das Unidades da Companhia e das suas Subsidirias). Uma Norma Tcnica PETROBRAS est sujeita a reviso em qualquer tempo pela sua Subcomisso Autora e deve ser reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Tcnicas PETROBRAS so elaboradas em conformidade com a norma PETROBRAS N-1. Para informaes completas sobre as Normas Tcnicas PETROBRAS, ver Catlogo de Normas Tcnicas PETROBRAS.

PROPRIEDADE DA PETROBRAS

18 pginas, ndice de Revises e GT

N-466PREFCIO

REV. H

MAR/ 2007

Esta Norma PETROBRAS N-466 REV. H MAR/2007 a Reviso da norma PETROBRAS N-466 REV. G OUT/2001.

1 OBJETIVO1.1 Esta Norma fixa as condies exigveis para o projeto de trocador de calor tipo casco e tubo. Esta Norma complementa a norma PETROBRAS N-253.

1.2 Para efeito desta Norma a designao trocador de calor casco e tubo abrange os trocadores de calor de modo geral, mais os aquecedores, resfriadores, refervedores e outros aparelhos de troca de calor com casco e feixe tubular.

1.3 Esta Norma se aplica a projetos de trocadores de calor iniciados a partir da data de sua edio.

1.4 Esta Norma contm Requisitos Tcnicos e Prticas Recomendadas.

2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARESOs documentos relacionados a seguir so citados no texto e contm prescries vlidas para a presente Norma.

Nota:

As edies indicadas estavam em vigor no momento desta publicao. Como todo documento est sujeito a revises, recomenda-se queles que realizam acordos com base nesta Norma que verifiquem a convenincia de se usarem as edies mais recentes dos documentos citados. [Prtica Recomendada]

PETROBRAS N-133 PETROBRAS N-253 PETROBRAS N-266 PETROBRAS N-1674 PETROBRAS N-2159 ABNT NBR 6405 API STD 660

Soldagem; Projeto de Vaso de Presso; Apresentao de Projeto de Vaso de Presso; Projeto de Arranjo de Refinarias de Petrleo; Acessrio de Trocador de Calor; Rugosidade das Superfcies; Shell-and-Tube Heat Exchangers for General Refinery Services; ASME B16.5 - Pipe Flanges and Flanged Fittings (NPS 1/2 Through NPS 24); ASME B16.47 - Large Diameter Steel Flanges (NPS 26 Through NPS 60); ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Section V - Nondestructive Examination; ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Section VIII Division 1; ASME Section II A SA - 450 / SA - 450 M - Specification for General Requirements for Carbon, Ferritic Alloy and Austenitic Alloy Steel Tubes; BSI BS 5500 - Unfired Fusion Welded Pressure Vessels; TEMA - Standards of Tubular Exchanger Manufacturers Association. 2

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N-4663 CONDIES GERAIS

REV. H

MAR/ 2007

3.1 Requisitos Tcnicos para Proposta e Projeto Os requisitos tcnicos para proposta e projeto de trocador de calor devem estar de acordo com a norma PETROBRAS N-266.

3.2 Responsabilidade do Projetista

3.2.1 As responsabilidades do projetista so definidas na norma PETROBRAS N-253.

3.2.2 Nos casos em que a PETROBRAS fornea Folha de Dados, desenho bsico de arranjo e de dimenses gerais, especificao tcnica ou outro documento especfico para o trocador de calor, os projetos mecnico e trmico devem estar inteiramente de acordo com esses documentos, que prevalecem sobre esta Norma. Quaisquer divergncias ou alternativas propostas, s so aceitas depois de expressamente aprovadas pela PETROBRAS.

3.3 Tipos de Trocador

3.3.1 Exceto quando expressamente especificado em contrrio pela PETROBRAS, todos os trocadores de casco e feixe tubular devem obedecer a um dos tipos padronizados pela norma da TEMA.

3.3.2 Para qualquer trocador que no se enquadre exatamente em um dos tipos padronizados acima referidos, deve ser preparado uma descrio e desenhos com detalhes completos.

3.3.3 No permitido o uso do casco tipo TEMA F (com 2 passes no casco) nos casos em que: a) a variao de temperatura no lado do casco for superior a 190 C; b) a perda de presso no lado do casco for superior a 49 kPa (0,5 kgf/cm2).

Nota:

Nos casos em que se permita a utilizao do casco tipo F, o projetista deve providenciar e submeter PETROBRAS para aprovao: a) anlise de vazamento trmico e fsico atravs da chicana longitudinal; b) anlise de possibilidade de distoro no equipamento devido s tenses trmicas resultantes.

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N-4663.4 Projeto Mecnico

REV. H

MAR/ 2007

O projeto mecnico dos trocadores de calor deve ser elaborado de acordo com a norma PETROBRAS N-253, o cdigo ASME, assim como a classe R da norma da TEMA, onde aplicvel, permitindo-se, ainda, o projeto de acordo com as classes B/C da norma da TEMA, apenas quando expressamente especificado ou aceito pela PETROBRAS.

4 CRITRIOS DE PROJETO4.1 Presso

4.1.1 A presso de projeto deve ser determinada conforme a norma da TEMA.

4.1.2 Exceto quando expressamente aceito pela PETROBRAS, nenhuma parte do trocador deve ser projetada para presso diferencial.

4.1.2.1 Quando o trocador for projetado para presso diferencial deve ser previsto um sistema de segurana (PSV ou disco de ruptura) que garanta esta condio de projeto nos componentes solicitados simultaneamente pela presso do lado do casco e do lado dos tubos.

4.1.2.2 Deve ser utilizada uma placa de advertncia em trocador projetado para presso diferencial. A indicao de projeto para presso diferencial deve constar tambm na placa de identificao do trocador de calor, conforme a norma PETROBRAS N-2159.

4.2 Temperatura

4.2.1 A temperatura de projeto deve ser determinada conforme norma da TEMA.

4.2.2 A temperatura para determinao de tenso admissvel de parafusos, estojos, porcas e juntas deve ser a mesma do respectivo flange. Para os flanges de ligao do carretel com o casco (ou do carretel com o espelho e o casco) a temperatura para determinao da tenso admissvel deve ser a maior temperatura entre o flange do casco e o flange do carretel.

4.2.3 No caso de trocadores com mais de 1 casco em srie, devem ser estabelecidas temperaturas de projeto diferentes para cada casco, em funo das temperaturas de operao de cada um. Esse critrio no precisa ser observado quando as diferenas de temperaturas entre os diversos cascos no resultar em materiais diferentes, no resultar em diferentes tenses admissveis, ou no resultar em uso de junta de expanso.

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N-4664.3 Outros Critrios

REV. H

MAR/ 2007

4.3.1 As tenses adicionais devidas aos pesos ou oriundas de dilatao diferencial devem ser sempre levadas em considerao nos diversos componentes, principalmente suportes e bocais, no projeto mecnico dos trocadores que tenham mais de 1 casco ligados diretamente entre si.

4.3.2 Os trocadores que forem iguais entre si, ou de mesmo tipo, devem ter o maior nmero possvel de peas intercambiveis. Em particular devem ser previstos sempre que for economicamente possvel, o feixe tubular e o anel de teste intercambiveis com outros aparelhos.

5 MATERIAIS5.1 Para todas as partes em contato com ambos os fluidos (exemplo: tubos, espelhos e tampo flutuante) a seleo do material deve ser baseada na corrosividade dos fluidos e tenacidade dos materiais (necessidade de ensaio de impacto).

5.2 O material dos tubos deve ser compatvel com o material dos espelhos, no formando par galvnico.

5.3 P

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