relatório vasos de pressão

Upload: carlos-henrique

Post on 05-Jul-2018

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    1/29

    UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

    Centro de Tecnologia e Geociências

    Departamento de Engenharia Mecânica

    CARLOS HENR!"E DA SL#A

    LEOM DE SO"$A SL#A

    VASOS DE PRESSÃO: NORMA ASME, SEÇÃO VIII, DIVISÃO II

    Reci%e&'()

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    2/29

    CARLOS HENR!"E DA SL#A

    LEOM DE SO"$A SL#A

    VASOS DE PRESSÃO: NORMA ASME, SEÇÃO VIII, DIVISÃO II

    Tra*alho re%erente + disciplina de #asos de

    ,ress-o do c.rso de Engenharia Mecânica da

    "ni/ersidade 0ederal de ,ernam*.co1

    orientado pelo pro%essor Adson 2eserra da

    Sil/a3

     

    Reci%e&'()

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    3/29

    RESUMO

    O c4digo para /asos de press-o ASME # 5,ress.re #essel 2oiler Code61 de%ine

    /asos de press-o como sendo todos os reser/at4rios1 de 7.al7.er tipo1 dimens8es o.

    %inalidade1 n-o s.9eitos a chama1 7.e contenham 7.al7.er %l.:do em press-o manom;trica

    ig.al o. s.perior a (1'& o. s.*metidos + press-o e?terna3

    #asos de press-o s-o e7.ipamentos amplamente .tili@ados em indstrias de

     processo1 re%inarias de petr4leo1 petro7.:micas1 indstrias %armacê.ticas e aliment:cias3 Esses

    e7.ipamentos de/em ser pro9etados de modo a e/itar as principais %alhas conhecidas3

    O c4digo ASME Di/is-o ; o*rigat4rio para os /asos em ser/iBos c:clicos

    5s.9eito + anlise de %adiga61 /asos de constr.B-o especial e /asos para ser/iBos m.itos

    se/eros3

    0oi reconhecido pelos Comitês do C4digo 7.e pode ser necessrio pro9etar /asos

    com con%ig.raB8es o. condiB8es de operaB-o n-o con/encionais1 tais como operaB-o

    altamente c:clica1 ser/iBos 7.e re7.erem alta con%ia*ilidade o. ser/iBo n.clear1 onde a

    inspeB-o peri4dica ; m.itas /e@es di%:cil o. mesmo imposs:/el3 A necessidade de regras de pro9eto para tais /asos le/o. + preparaB-o da SeB-o e Di/is-o & da SeB-o #3

    Palavras-chave #asos de press-o ASME Di/is-o 3

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    4/29

    ABSTRACT

    The code %or ASME # press.re /essel 5,ress.re #essel 2oiler Code6 de%ines

     press.re /essels as all containers o% anF tFpe1 si@e or p.rpose1 not s.*9ect to %lame1 containing

    anF %l.id in ga.ge press.re e7.al to or greater than (3'& or s.*9ected to e?ternal

     press.re3

    ,ress.re /essels are idelF .sed e7.ipment %or process ind.stries1 oil re%ineries1

     petrochemical1 pharmace.tical and %ood ind.stries3 S.ch e7.ipment m.st *e designed to pre/ent the main

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    5/29

    SUM%RIO

    ( NTROD"IO............................................................................................5

    & CARACTER$AIO DA NORMA ASME.........................................................6

    &3( HSTJRCO..........................................................................................6

    &3& D#SKES............................................................................................7

    &3 A,LCA2LDADE................................................................................8

    DESCRIO DOS MODELOS DE CLC"LO...................................................9

    3( "NKES SOLDADAS.........................................................................11

    &'('( Ta)ela (' De*++.es $e ca/e0#r+as $e s#l$as........................................12

    &'('1 Ta)ela 1' De*++.es $e /+2#s $e s#l$as...............................................13

    3& CLC"LO DA ES,ESS"RA DE ,AREDE ,ARA ,RESSIO NTERNA...........14

    &'1'( COSTADO CIL3NDRICO..............................................................14

    &'1'1 COSTADO C4NICO.....................................................................15

    &'1'& COSTADO ESF5RICO E TAMPO SEMIESF5RICO..........................15

    &'1'6 TAMPO TORISF5RICO 7ESPESSURA UNIFORME8.........................16

    &'1'9 TAMPO TORISF5RICO 7NÃO UNIFORME8....................................19&'1' TAMPOS ELIPSOIDAIS................................................................20

    &'1'; CARra 9' C#s/a$#s S>)?e/+$#s a Carre0a?e/#s C#?)+a$#s...............22

    3 ,ROETO DE COSTADOS S"2METDOS A ,RESSIO ETERNA...............22

    3P ,ROETO DE A2ERT"RAS EM TAM,OS E COSTADOS............................23

    3Q ,ROETO DE TAM,OS ,LANOS............................................................23

    3) O"TRAS CONSDERAKES.................................................................23

    3 ,ROETO ,OR ANLSE......................................................................24P EST"DO DA SEIO DO CJDGO ASME...................................................28

    Q CONCL"SIO...........................................................................................29

    ) RE0ERNCAS......................................................................................... 29

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    6/29

    5

    ( INTRODUÇÃO

    O c4digo para /asos de press-o ASME # 5,ress.re #essel 2oiler Code61 de%ine

    /asos de press-o como sendo todos os reser/at4rios1 de 7.al7.er tipo1 dimens8es o.

    %inalidade1 n-o s.9eitos a chama1 7.e contenham 7.al7.er %l.:do em press-o manom;trica

    ig.al o. s.perior a (1'& o. s.*metidos + press-o e?terna3

    #asos de press-o s-o e7.ipamentos amplamente .tili@ados em indstrias de

     processo1 re%inarias de petr4leo1 petro7.:micas1 indstrias %armacê.ticas e aliment:cias3 Esses

    e7.ipamentos de/em ser pro9etados de modo a e/itar as principais %alhas 7.e est-odiretamente relacionadas ao contedo da disciplina de resistência dos materiais1 tais como

    De%ormaB-o elstica e?cessi/a1 incl.indo insta*ilidade elstica

    De%ormaB-o plstica e?cessi/a1 incl.indo insta*ilidade plstica

    Altas tens8es locali@adas

    0l.ência a alta temperat.ra

    0rat.ra %rgil + *ai?a temperat.ra 0adiga

    Corros-o3

    O presente tra*alho ir caracteri@ar e descre/er a norma ASME SeB-o #U

    Di/is-o 1 7.e se *aseia em .m pro9eto alternati/o de /asos de press-o3 Esta di/is-o cont;m

    re7.isitos o*rigat4rios1 proi*iB8es espec:%icas e n-oUo*rigat4rias1 orientaB-o para o pro9eto1

    materiais1 %a*ricaB-o1 e?ame1 inspeB-o1 testes e certi%icaB-o de /asos de press-o e os se.s

    dispositi/os de al:/io de press-o associados3 Ser dada ên%ase na caracteri@aB-o da norma1apresentando o hist4rico1 as di/is8es da seB-o #1 aplicaB8es e clc.los de pro9etos de /asos

    de press-o relati/os a essa di/is-o3

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    7/29

    6

    1 CARACTERI@AÇÃO DA NORMA ASME

    1'( ISTRICO

    Com a re/ol.B-o ind.strial nos meados do s;c.lo 1 a .tili@aB-o de m7.inas a

    /apor a.mento. e1 como conse7.ência1 %re7.entes acidentes com caldeiras comeBaram a

    acontecer3

    "ma e?plos-o em Londres1 em (V(Q1 de. origem a .ma in/estigaB-o1 pelo

     parlamento *ritânico3 Chego.Use + concl.s-o de 7.e o acidente acontece. de/ido + m

    constr.B-o1 a materiais n-o ade7.ados e + press-o e?cessi/a nas caldeiras3 0oi imposto ent-o7.e as caldeiras %ossem constr.:das de %erro %or9ado1 com tampos hemis%;ricos e com d.as

    /l/.las de seg.ranBa3 Essas imposiB8es1 7.e ho9e podem parecer simplistas1 representaram1

    entretanto1 na ;poca .m grande a/anBo tecnol4gico3

    Em (W'Q1 em 2roc

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    8/29

    7

    SeB-o # Z Regras para constr.B-o de Caldeiras heating *oiler 5caldeira de cale%aB-o6

    SeB-o # Z Ensaios N-oUDestr.ti/os

    SeB-o # Z Regras recomendadas para man.tenB-o e operaB-o de caldeiras

    SeB-o # Z Regras recomendadas para man.tenB-o e operaB-o de caldeiras

    SeB-o # Z Regras para constr.B-o de /asos de press-o

    SeB-o Z !.ali%icaB8es de Soldagem e 2rasagem

    SeB-o Z C4digo de #asos de ,ress-o e Caldeiras Z 0i*ras Z #asos de ,ress-o

    com Re%orBos ,lsticos

    SeB-o Z Regras para nspeB-o de ,lantas e Componentes N.cleares

    SeB-o Z Regras para constr.B-o de Tran7.es Transport/eis3

    1'1 DIVISES

    O ASME SeB-o # ; di/idido em três di/is8es

    • ASME Section #1 Di/ision Z R.les %or Constr.ction o% ,ress.re

    #essels3

    Essa norma determina regras apenas para dimensionamentos dos

    componentes principais 5casco1 tampos1 red.B8es1 %langes1 *ocais e re%orBos61

    s.*metidos + press-o interna o. e?terna3

    Este c4digo ; limitado a press8es interna1 m?ima de &')VQ

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    9/29

    8

    A di/is-o do c4digo ASME1 %oi criada em (W)W como alternati/a + di/is-o 1

    adotando crit;rios e detalhes de pro9eto1 %a*ricaB-o1 e?ames e testes mais rigorosos e tens8es

    admiss:/eis s.periores1 al;m de n-o limitar a press-o do pro9eto3

    Esse c4digo le/a em consideraB-o .ma tecnologia mais a/anBada adotando .m no/o

    crit;rio de pro9eto3 [ adotada a teoria da  ?+?a /esG# $e c+salha?e/#1 conhecida do

    crit;rio de Tresca3

    Essa norma admite tens8es maiores do 7.e as da di/is-o 1 cond.@indo1 assim1 em

    menores espess.ras e menor peso para o /aso3 Em contrapartida1 para garantir .m gra. de

    seg.ranBa e7.i/alente1 o. mesmo maior1 ; %eita .ma s;rie de e?igências adicionais de pro9eto1

    clc.los1 materiais1 %a*ricaB-o e inspeB-o1 7.e res.ltam e/identemente em maior c.sto1 de

    %orma 7.e nem sempre compensa a economia %eita em materiais e em solda3

    • ASME Section #1 Di/ision Z R.les %or Constr.ction o% ,ress.re #essels Z Alternati/e

    R.les %or high press.re /essels3

    A di/is-o do c4digo ASME s.rgi. recentemente com a ên%ase para e7.ipamentos

     pro9etados para operarem com alta press-o1 em geral acima de )VWWQ

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    10/29

    9

    Seg.e alg.mas o.tras consideraB8es em 7.e a Di/is-o ; mais apropriada

    !.ando o diâmetro %or maior 7.e (Q''mm e a press-o interna .ltrapassar

    1'M,a

    !.ando o /aso %or constr.:do de material de 7.alidade s.perior aos aBos

    car*ono e a press-o %or s.perior a &1'M,a

    !.ando o /aso %or do tipo m.lticamada

    !.ando a ra@-o diâmetro=camada %or menos 7.e ()

    !.ando a espess.ra %or maior 7.e Qmm3

    & DESCRIÇÃO DOS MODELOS DE C%LCULO

     No parágrafo 4.1 da Seção VIII, Divisão II da Norma ASME  s-o apresentados os

    re7.isitos *sicos para a aplicaB-o das regras de pro9eto de%inidas por essa di/is-o3 [

    importante salientar 7.e1 como ; ressaltado na pr4pria di/is-o1 os casos em 7.e a parte 4 n-o

    contempla de/em ser analisados atra/;s da parte 5 e dei?a claro 7.e a aplicaB-o de cargas o.

    condiB8es 7.e n-o %oram pre/istas no man.al do .s.rio do %a*ricante1 e?ime o mesmo de

    7.al7.er responsa*ilidade1 caindoUse esta so*re o .s.rio3

    De acordo com essa di/is-o , item 4.1.3.1, a espess.ra do material a ser .sado de/e

    ser tal 7.e os procedimentos de %a*ricaB-o do material1 tratamentos t;rmicos1 por e?emplo1

    n-o de/em red.@ir s.a espess.ra a .m /alor menor 7.e a espess.ra re7.erida pelo pro9eto3

    A tens-o m?ima admiss:/el 5ma?im.m alloa*le stress6 ; a m?ima tens-o

     permitida em .m determinado material .tili@ado em .m /aso constr.:do so* a norma3 A

    tens-o m?ima admiss:/el ; %.nB-o do material em 7.est-o e da temperat.ra de pro9eto do

    /aso.

    ,ara as c#$+.es $e 2r#He/#1 as tens8es admiss:/eis dos materiais permiss:/eis

    de constr.B-o est-o contidas na Seção II, arte D da Norma  ASME 3 Seg.ndo o item 4.1.!.1

    da Seção VIII " Divisão II  para 7.al7.er com*inaB-o de carga 7.e ind.@am a tens8es

     primrias as seg.intes e7.aB8es de/em ser satis%eitas nas condiB8es de pro9eto

    5E73 (6

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    11/29

    10

    5E73 &6

    Onde

     Pm=Tensão primáriade membrana geral;

     Pm+ Pb=Tensão primária de membrana geral maistensão primária de flexão ;

    S=Tensão admissível dada pelas tabelas da Seção II ,Parte D .

    [ de grande importância destacar 7.e a tens-o admiss:/el de/e ser tomada de

    acordo com a temperat.ra1 9 7.e a primeira so%re .ma grande /ariaB-o de acordo com aseg.nda3

    ,ara as c#$+.es $e /es/e1 seg.ndo o item 4.1.!.#  dessa di/is-o1 as e7.aB8es

    descritas a*ai?o s-o re7.eridas de acordo com o tipo de teste

    (6 Teste hidrostticoa6

      5E73 6

    OndeS y=Tensão limite deescoamento dada deacordo como nexo3. D da divisão

     *6

      para 5E73 P6

      para 5E73Q6

    &6 Teste pne.mticoa6

    5E73 )6

     *6

     para 5E73 6

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    12/29

    11

     para 5E73 V6

    &'( UNÇES SOLDADAS

    As 9.ntas soldadas s-o a*ordas pela  parte 4. Regras para o dimensionamento1

    classe e tipos de soldas3 Nessa parte da Divisão s-o dadas de%iniB8es para o tipo de solda1

    sendo n.meradas como (1 &1 1 1 V1 W e ('3 S-o tam*;m colocadas as categorias de soldas1

    nesse caso1 o tipo de solda n-o ; de%inido e sim1 s.a locali@aB-o 5/er %ig.ra (63 Essas

    categorias /-o de A a E3 A*ai?o est-o alg.mas ta*elas 7.e e?empli%icam as de%iniB8es de tipoe categorias de soldas dadas pelo item 4.#.$  da Di/is-o

    F+0>ra (: L#cal+Ja.es /K2+cas $e H>/as s#l$a$as $as ca/e0#r+as A, B, C, D e E'

    0onte ASME &'('

    &'('( Ta)ela (' De*++.es $e ca/e0#r+as $e s#l$as

    Ca/e0#r+a

    $e S#l$a

    Descr+G#

    A   • .nB8es soldadas longit.dinais dentro de cascos cil:ndricos1 dentro

    de tampos c\nicos1 dentro de tampos toric\nicos1 dentro de *ocais1

    dentro de câmaras com.nicantes• !.al7.er 9.nB-o soldada dentro de tampos hemis%;ricos1 dentro de

    tampos c\nca/os1 dentro de tampos toris%;ricos1 dentro de tampos

    %langeados• .nB8es soldadas circ.n%erenciais 7.e .nem tampos hemis%;ricos

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    13/29

    12

    com cascas cil:ndricas1 com tampos c\nicos1 com tampos

    toric\nicos1 com *ocais1 com câmaras com.nicantes32   • .nB8es soldadas circ.n%erenciais dentro de cascas cil:ndricas1

    dentro de tampos c\nicos1 dentro de tampos toric\nicos1 dentro de *ocais1 dentro de câmaras com.nicantes

    • .nB8es soldadas circ.n%erenciais 7.e .nem cascas cil:ndricas

    com tampos c\nicos1 com tampos toric\nicos• .nB8es soldadas circ.n%erenciais 7.e .nem tampos n-o

    hemis%;ricos com cascas cil:ndricas1 com tampos c\nicos1 com

    tampos toric\nicos1 com *ocais1 com câmaras com.nicantes3C   • .nB8es soldadas conectando %langes1 conectando %langes com

     9.ntas so*repostas 5tipo #an Stone6• .nB8es soldadas conectando espelhos 5t.*e sheets6• .nB8es soldadas conectando placas planas com cascas cil:ndricas1

    com tampos hemis%;ricos1 com tampos c\nca/os1 com tampos

    toris%;ricos1 com tampos %langeados1 com tampos c\nicos1 com

    tampos toric\nicos1 com *ocais1 com câmaras com.nicantes• !.al7.er 9.nB-o soldada 7.e .ne a e?tremidade do /aso com .ma

     placa plana3

    D   • .nB-o soldada conectando câmaras com.nicantes com cascascil:ndricas1 com tampos hemis%;ricos1 com tampos c\nca/os1 com

    tampos toris%;ricos1 com tampos %langeados1 com tampos c\nicos1

    com tampos toric\nicos• .nB-o soldada conectando *ocais com cascas cil:ndricas1 com

    tampos hemis%;ricos1 com tampos c\nca/os1 com tampos

    toris%;ricos1 com tampos %langeados1 com tampos c\nicos1 com

    tampos toric\nicos• .nB-o soldada conectando *ocais com câmaras com.nicantes3

    E   • .nB-o soldada .nindo partes n-o press.ri@adas e re%orBos3

    Adaptada ASME &'('

    &'('1 Ta)ela 1' De*++.es $e /+2#s $e s#l$as

    T+2# $e H>/as#l$a$a

    Descr+G#

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    14/29

    13

    ( .ntas de topo e 9.ntas em âng.lo onde a metade do âng.lo do

    /;rtice do cone ; menor o. ig.al a ']1 prod.@idas por d.pla

    soldagem o. por o.tros meios onde ; conseg.ida a mesma

    7.alidade de dep4sito de metal de solda tanto para a s.per%:cie

    interna da solda 7.anto para a e?terna3 Soldas 7.e .sam tiras de

    s.porte 7.e a mant;m no l.gar n-o s-o 7.ali%icadas como soldas

    do tipo (3& .ntas de topo prod.@idas por soldagem de .m lado com .ma tira

    de s.porte 7.e a mant;m no l.gar3 .ntas de topo prod.@idas por soldagem de .m lado sem tira de

    s.porte3

    .ntas de canto %eitas com soldas de penetraB-o total com o. sem

    co*ert.ra de soldas de %ilete3V .ntas em âng.lo %eitas com soldas de penetraB-o total onde a

    metade do âng.lo do /;rtice do cone ; maior do 7.e ']3

    W .ntas de canto %eitas com soldas com penetraB-o parcial com o.

    sem co*ert.ra de soldas de %ilete3(' Soldas de %ilete3

    Adaptada ASME &'('

    A e%iciência de 9.nta1 E, ; .sada no pro9eto de .ma 9.nB-o como .m m.ltiplicador da tens-o m?ima admiss:/el do material3 0.nciona como se %osse .m coe%iciente de

    seg.ranBa no pro9eto do /aso1 tendo o /alor m?imo ig.al a (3 O /alor de  E, depende do

    material .tili@ado1 da categoria da solda1 do tipo de solda1 do tipo e e?tens-o da inspeB-o

    reali@ada 5END61 e est de acordo com a ta%e&a $.# da Norma ASME Seção VIII Divisão II.

    &'1 C%LCULO DA ESPESSURA DE PAREDE PARA PRESSÃO INTERNA

    A espess.ra de parede re7.erida ; calc.lada seg.indo as regras do pargra%o P3 da

    Di/is-o3 S-o de%inidos os clc.los de espess.ra para tampos e cascos cil:ndricos1 c\nicos1

    es%;ricos1 toris%;ricos e elipsoidais s.9eitos a press-o interna3 No 7.e se re%ere + tolerância do

    diâmetro do costado1 esta n-o de/e .ltrapassar ( ^ de di%erenBa entre o diâmetro m?imo e

    m:nimo medido em 7.al7.er seB-o do costado com relaB-o ao diâmetro nominal considerado1

    sendo a.mentada para & ^ no caso dessa seB-o passar atra/;s de .ma a*ert.ra3 O.tros

    re7.erimentos de tolerância 7.anto ao costado e tampo s-o re%eridos nos ite's 4.3.#.# e

    4.3.#.3 dessa Divisão, respecti/amente3

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    15/29

    14

    &'1'( COSTADO CIL3NDRICO

    A espess.ra m:nima necessria para o c#s/a$# c+lK$r+c# ; calc.lada .tili@ando a

    seg.inte e7.aB-o de acordo com o item 4.3.3.1 da Divisão(

     5E73 W6Onde

    t =espess!ramínima re"!erida;

     P= pressãointernade pro#eto;

     D=di$metrointerno docostado ;

    S=tensão admissível avaliadana temperat!rade pro#eto(anexo3.  da Divisão II ) ;

     %=fator de #!nta de solda , efici&ncia do ligamentoo!fator de"!alidade def!ndição,

    conforme o caso , paraa cost!ra de solda a ser avaliado .

    &'1'1 COSTADO C4NICO

    A espess.ra m:nima necessria para o c#s/a$# c+c# ; calc.lada .tili@ando a

    seg.inte e7.aB-o de acordo com item 4.3.4.1 da Divisão(

    5E73('6

    Onde

    t =espess!ra mínima re"!erida;

     D=di$metrointerno docostado ;

    ' =metade do$ng!lodo v(rtice docostado

     P= pressão interna de pro#eto;

    S=tensão admissível avaliadana temperat!rade pro#eto(anexo3.  da Divisão II ) ;

     %=fator de #!nta de solda , efici&ncia do ligamentoo!fator de"!alidade def!ndição,

    conforme o caso , paraa cost!ra de solda a ser avaliado .

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    16/29

    15

    &'1'& COSTADO ESF5RICO E TAMPO SEMIESF5RICO

    A espess.ra m:nima necessria para o c#s/a$# es*r+c# e /a?2# se?+es*r+c# ;

    calc.lada .tili@ando a seg.inte e7.aB-o de acordo com o item 4.3.3.1 da Divisão II(

    5E73 ((6

    Onde

    t =espess!ramínima re"!erida;

     P= pressãointernade pro#eto;

     D=di$metrointerno docostado ;

    S=tensão admissível avaliadana temperat!rade pro#eto(anexo3.  da Divisão II ) ;

     %=fator de #!nta de solda , efici&ncia do ligamentoo!fator de"!alidade def!ndição,

    conforme o caso , paraa cost!ra de solda a ser avaliado .

    &'1'6 TAMPO TORISF5RICO 7ESPESSURA UNIFORME8

    &'1'6'( F+0>ra 1' Ta?2# /#r+s*r+c# c#? es2ess>ra >+*#r?e

    0onte ASME &'('

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    17/29

    16

    A espess.ra m:nima necessria para o  /a?2# /#r+s*r+c# )om as mesmas

    espess*ras de )oroa e de +*'ta ver fig*ra #- ; calc.lada .tili@ando o seg.inte procedimento

    de acordo com o item 4.3.! da Divisão II(

    ,asso ( Determinar o diâmetro interno1 D, ass.ma /alores para o raio de coroa1

     , para o raio de 9.nta1 r, e para a espess.ra de parede1 t.

    ,asso & Calc.lar os /alores de  /D, r/D e /t e /eri%i7.e se as e7.aB8es a*ai?o

    descritas s-o satis%eitas3 Caso as e7.aB8es se9am satis%eitas1 passe para o passo 1 caso

    contrrio1 o tampo de/er ser pro9etado seg.indo as regras da arte 5.

      5E73 (&6

      5E73 (6

      5E73 (P6

    ,asso Calc.lar as seg.intes constantes geom;tricas

      5E73 (Q6

      5E73 ()6

      para 5E73 (6

       para 5E73 (V6

    ,asso P Calc.lar os coe%icientes 0 1 e 0 # .sando as seg.intes e7.aB8es

      para 5E73 (W6

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    18/29

    17

      para 5E73 &'6

      para 5E73 &(6

      para 5E73 &&6

    ,asso Q Calc.lar o /alor da press-o interna esperada para prod.@ir de%ormaB-o

    elstica da 9.nta

      5E73 &6

    Onde

     %T = )*d!lo de elasticidade natemperat!ra máxima de pro#eto.

    ,asso ) Calc.lar o /alor da press-o interna 7.e /ai res.ltar em .ma tens-o

    m?ima na 9.nta ig.al + tens-o de escoamento do material3

    5E73 &P6

    Se a tens-o admiss:/el na temperat.ra de pro9eto ; regida por propriedadesindependentes do tempo1 ent-o a constante 0 3 ; a tens-o de escoamento do material1 o. se9a1

    S  . Do contrrio1 se a constate 0 3 ; regida por propriedades dependentes do tempo1 ent-o esta ;

    calc.lada como seg.e

    (6 Se a tens-o admiss:/el ; esta*elecida *aseada no crit;rio de W' ^ da tens-o de

    escoamento1 ent-o 0 3 2 1,1S&6 Se a tens-o admiss:/el ; esta*elecida *aseada no crit;rio de ) ^ da tens-o de

    escoamento1 ent-o 03 2 1,5S.

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    19/29

    18

    ,asso Calc.lar a press-o interna 7.e res.lta na %alha por %lam*agem da 9.nta3

      para  5E73&Q6

     para 5E73&)6

    Onde

      5E73 &6

    ,asso V Calc.lar a press-o admiss:/el *aseada na %alha por %lam*agem da 9.nta

      5E73 &V6

    ,asso W Calc.lar a press-o admiss:/el *aseada na %alha por r.pt.ra da coroa

    5E73 &W6

    ,asso (' Calc.lar a press-o interna m?ima admiss:/el

    5E73 '6

    ,asso (( Se a press-o interna m?ima admiss:/el calc.lada no passo (' %or maior 

    o. ig.al + press-o de pro9eto ent-o o pro9eto est completo3 Caso contrrio1 ass.ma .m /alor 

    maior para a espess.ra t  e repita os passos & ao ('1 esse procedimento de/e ser contin.ado at;

    7.e a condiB-o aceit/el de pro9eto se9a alcanBada3

    &'1'9 TAMPO TORISF5RICO 7NÃO UNIFORME8

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    20/29

    19

    "m tampo toris%;rico %ormado a partir de /rios componentes soldados como

    mostrado na ig*ra 3  pode ter .ma espess.ra menor na coroa do 7.e na regi-o da 9.nta3 A

    transiB-o da espess.ra de/e ser locali@ada na s.per%:cie interna da parte mais espessa1 e de/e

    ter .ma inclinaB-o n-o s.perior a ( 3

    &'1'9'( F+0>ra &' Ta?2# /#r+s*r+c# c#? es2ess>ra G# >+*#r?e

    0onte ASME &'('

    A espess.ra m:nima e?igida da cp.la es%;rica do tampo de/e ser determinada deacordo com a  E. 11. A espess.ra m:nima e?igida da regi-o de 9.nta do tampo de/e ser 

    determinada de acordo com o procedimento e?posto na seB-o anterior3 No caso de cargas

    com*inadas1 o tampo de satis%a@er as condiB8es descritas no item P33(' da Divisão.

    &'1' TAMPOS ELIPSOIDAIS

    A espess.ra m:nima necessria de .m tampo elipsoidal 5ver ig*ra 46 s.9eito a

     press-o interna de/e ser calc.lada .tili@ando as e7.aB8es da seB-o 3&3P  com as seg.intes

    s.*stit.iB8es para R e L3

      5E73 (6

    5E73&6

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    21/29

    20

      5E73 6

    As regras desse pargra%o s-o aplicadas para tampos elipsoidais 7.e satis%aBam a

    e7.aB-o a*ai?o1 para os tampos elipsoidais 7.e n-o satis%a@em essa condiB-o1 o pro9eto

    de/er seg.ir as regras da arte 5.

      5E73 P6

    &'1''( F+0>ra 6' Ta?2# el+2s#+$al

    0onte ASME &'('

    &'1'; CAR

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    22/29

    21

    &'1'= F+0>ra 9' C#s/a$#s S>)?e/+$#s a Carre0a?e/#s C#?)+a$#s

    0onte ASME &'('

    &'& PROETO DE COSTADOS SUBMETIDOS A PRESSÃO ETERNA

    O arágrafo 4.4 da Divisão %ornece regras para determinar a espess.ra re7.erida

    de costado cil:ndrico e c\nico1 e tampos es%;ricos1 toris%;ricos e elipsoidais s.9eitos a press8ese?ternas3 Neste conte?to1 press-o e?terna ; de%inida como a press-o agindo so*re o lado

    con/e?o do costado3

     Nesse pro9eto1 s-o .tili@adas regras %ornecidas pelos ite's 4.4.5 ao  4.4.73 [

    importante ressaltar 7.e nesses itens n-o s-o consideradas cargas com*inadas s.plementares1

    de/endo o pro9etista %a@er .ma a/aliaB-o seg.indo as regras do item 4.4.1# da Divisão.

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    23/29

    22

    &'6 PROETO DE ABERTURAS EM TAMPOS E COSTADOS

    As regras no arágrafo 4.5 s-o aplic/eis para o pro9eto de *icos em costados e

    tampos s.*metidos a press-o interna1 press-o e?terna1 %orBas e?ternas e momentos de cargas

    s.plementares1 tal como ; de%inido no arágrafo 4.1 da  Divisão3 Con%ig.raB8es1 incl.indo

    dimens8es e %ormas1 e = o. condiB8es de carga 7.e n-o satis%aBam as regras do  arágrafo 4.5

     podem ser conce*idas de acordo com a arte 53

     Nessa parte1 s-o de%inidas regras para dimens8es e %ormas dos *icos1 m;todo de%i?aB-o do *ocal1 re7.erimentos de espess.ra m:nima para o pescoBo do *ocal entre o.tras

    consideraB8es pertinentes3

    &'9 PROETO DE TAMPOS PLANOS

    A espess.ra m:nima de tampos planos1 placas de co*ert.ra e %langes cegos de/em

    ser con%ormes com os re7.isitos de%inidos no  arágrafo 4.! 3 Estas e?igências aplicamUse

    tanto a tampos circ.lares e n-o circ.lares3 Alg.ns tipos aceit/eis de tampos planos e

    co*ert.ras s-o apresentados na Ta*ela P3)3( da Divisão3

    &' OUTRAS CONSIDERAÇES

    At; a7.i %oram colocadas as principais consideraB8es a serem %eitas no pro9eto de

    .m /aso de press-o seg.indo regras pr; esta*elecidas pela arte 4 da Divisão II da Seção

    VIII da Norma ASME 3 O.tras consideraB8es de/em ser %eitas de acordo com a necessidade do

     pro9etista3 A*ai?o est-o listadas o.tras consideraB8es re%erenciadas da  arte 41 ca*e ao

     pro9etista a/aliar a necessidade o. n-o de .sUlas3

    ,argra%o P3 ,ro9eto de co*ert.ras para%.sadas a*a.ladas es%ericamente

    ,argra%o P3V ,ro9eto de %echos de at.aB-o rpida

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    24/29

    23

    ,argra%o P3W ,ro9eto de s.per%:cies re%orBadas e apoiadas

    ,argra%o P3(' ,ro9eto de ligaB8es

    ,argra%o P3(( ,ro9eto de re/estimentos de /asos

    ,argra%o P3(& ,ro9eto de /asos n-o circ.lares

    ,argra%o P3( ,ro9eto de camadas em /asos e tampos

    ,argra%o P3(P A/aliaB-o de /asos %ora de tolerância

    ,argra%o P3(Q ,ro9eto de s.portes e acess4rios

    ,argra%o P3() ,ro9eto de 9.ntas %langeadas

    ,argra%o P3( ,ro9eto de cone?8es com grampos

    ,argra%o P3(V ,ro9eto de costados e t.*os trocadores de calor

    ,argra%o P3(W ,ro9eto de 9.ntas de e?pans-o de %ole

    Ane?o P32 G.ia de pro9eto de operaB-o de %echos de at.aB-o rpida

    Ane?o P3C 2ase para esta*elecimento de cargas admiss:/eis para 9.ntas de t.*oU

     perm.tador

    Ane?o P3D G.ia para acomodar carregamentos prod.@idos por de%lagraB-o3

    &'; PROETO POR AN%LISE

    0oi reconhecido pelos Comitês do C4digo 7.e pode ser necessrio pro9etar /asos

    com con%ig.raB8es o. condiB8es de operaB-o n-o con/encionais1 tais como operaB-o

    altamente c:clica1 ser/iBos 7.e re7.erem alta con%ia*ilidade o. ser/iBo n.clear1 onde a

    inspeB-o peri4dica ; m.itas /e@es di%:cil o. mesmo imposs:/el3 A necessidade de regras de

     pro9eto para tais /asos le/o. + preparaB-o da SeB-o e Di/is-o & da SeB-o #3

    "m nmero maior de modos de %alha poss:/eis ; considerado na a*ordagem

    .tili@ada nestas no/as seB8es3 H o esta*elecimento mais racional das margens de seg.ranBa1

    considerando os modos de %alha1 e .ma anlise mais detalhada das tens8es1 le/ando a .ma

    maior economia3 Na SeB-o e na Di/is-o & da SeB-o #1 %oi implementada .ma

    a*ordagem no/a1 chamada de pro9eto por anlise1 7.e /inc.la os limites das tens8es com

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    25/29

    24

    alg.ns dos modos de %alha 7.e se pretende e/itar3 Neste caso1 o pro9eto ; %eito por meio da

    anlise dos componentes1 e le/a ao conceito de anlise detalhada de tens8es1 com a separaB-o

    e classi%icaB-o das tens8es em parcelas de mem*rana e de %le?-o 5como as 7.e aparecem nas

    anlises das descontin.idades em cascas6 e nas categorias primria1 sec.ndria e de pico3

    Os re7.erimentos de pro9etos .tili@ando a metodologia de anlise s-o colocados

    na  arte 5 da  Divisão II Seção VIII da  Norma ASME.  Nessa parte s-o .tili@ados

     procedimentos detalhados de pro9eto .tili@ando res.ltados de anlises de tens8es para a/aliar 

    o colapso plstico1 %alhas locais1 %lam*agem1 e carregamentos c:clicos3

    Os re7.isitos de pro9eto por anlise s-o organi@ados com *ase na proteB-o contra

    os modos de %alha3 O componente de/e ser a/aliado para cada modo de %alha aplic/el3 Se s-o

    %ornecidos /rios procedimentos de a/aliaB-o para .m modo de %alha1 apenas .m desses

     procedimentos de/e ser satis%eito para 7.ali%icar o pro9eto de .m componente3

    Os procedimentos de pro9eto por anlise da arte 5 s4 podem ser .sados se a

    tens-o admiss:/el do Ane?o 3A a/aliada na temperat.ra de pro9eto ; regida por propriedades

    independentes do tempo1 sal/o indicaB-o em contrrio em .m procedimento de pro9eto

    espec:%ico3 Se a tens-o admiss:/el do Ane?o 3A a/aliada na temperat.ra de pro9eto %or go/ernada por propriedades dependentes do tempo e os crit;rios de seleB-o + %adiga do

     pargra%o Q3Q3&3& s-o satis%eitas1 os procedimentos de anlise de tens8es elsticas nos itens

    Q3&3&1 Q33&1 Q3)1 Q33(1 Q33& e Q3V podem ser .sados3

    As regras de pro9eto por anlise da arte 5 *aseiamUse na .tili@aB-o de res.ltados

    o*tidos a partir de .ma detalhada anlise de tens-o de .m componente3 Dependendo do estado

    de carga1 .ma anlise t;rmica para determinar a distri*.iB-o da temperat.ra e tens8es t;rmicas

    res.ltantes pode ser necessria3

    S-o %ornecidos procedimentos para a reali@aB-o de anlises de tens-o para

    determinar a proteB-o contra a %alha plstica1 %alha local1 %lam*agem e carregamento c:clico3

    Estes procedimentos %ornecem as in%ormaB8es necessrias para o*ter .m res.ltado consistente

    com relaB-o ao desen/ol/imento de condiB8es de carga1 a seleB-o das propriedades dos

    materiais1 o p4sUprocessamento dos res.ltados e comparaB-o com os crit;rios de aceitaB-o

     para determinar a ade7.aB-o de .m componente3

    As seg.intes propriedades do material para .so na anlise de tens-o de/em ser 

    determinadas .sando os modelos de dados e materiais na parte

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    26/29

    25

    a6 ,ropriedades %:sicas U M4d.lo de _o.ng1 coe%iciente de e?pans-o t;rmica1

    cond.ti/idade t;rmica1 di%.si/idade t;rmica1 densidade1 coe%iciente de

    ,oisson

     *6 ,arâmetros de resistência U tens-o admiss:/el1 tens-o de escoamento m:nimaespeci%icada1 resistência + traB-o m:nima especi%icada

    c6 C.r/a tens-oUde%ormaB-o n-oUc:clica U per%eitamente elstica1 plstica e

    elsticoUplstica1 c.r/a tens-oUde%ormaB-o /erdadeira com encr.amentod6 C.r/a tens-oUde%ormaB-o c:clica Z c.r/a esta*ili@ada de amplit.de de tens-oU

    de%ormaB-o /erdadeira3

    Três m;todos de anlise alternati/os s-o %ornecidos para a/aliar a proteB-o contra

    %alha plstica3 "ma *re/e descriB-o destas metodologias de anlise ; %ornecida a*ai?o

    a6 M/#$# $e Al+se $e /esG# els/+ca UTens8es s-o calc.lados .sando .ma anlise elstica1classi%icadas em categorias1 e limitadas a /alores admiss:/eis 7.e tenham sido

    conser/adoramente esta*elecidos de tal modo 7.e .ma %alha plstica n-o ocorra *6 M/#$# l+?+/e-car0a U "m clc.lo ; reali@ado para determinar .m limite in%erior ao limite de

    carga de .m componente3 A carga admiss:/el no componente ; esta*elecida atra/;s da

    aplicaB-o de %atores de pro9eto para a carga limite de tal modo 7.e o in:cio da de%ormaB-o

     plstica 5%alha plstica6 n-o ocorra3c6 M/#$# $e al+se $e /esG# 2ls/+c#-els/+ca Z "ma carga de %alha ; deri/ada de .ma

    anlise plsticoUelstica considerando tanto o carregamento aplicado 7.anto as caracter:sticas

    de de%ormaB-o do componente3 O carregamento admiss:/el do componente ; esta*elecido

     pela aplicaB-o de %atores de pro9eto para o carregamento de %alha plstica3,ara a/aliar a proteB-o contra o colapso plstico1 os res.ltados de .ma anlise de

    tens-o elstica do componente s.9eito a condiB8es de carga de%inidas s-o categori@adas e

    comparadas com .m /alor limite associado3 A *ase do processo de categori@aB-o ; descrita

    a*ai?oa6 "ma 7.antidade conhecida como a tens-o e7.i/alente ; calc.lada em locais

    no componente e comparada com .m /alor admiss:/el de tens-o e7.i/alente

     para determinar se o componente est ade7.ado para as condiB8es de pro9eto3

    A tens-o e7.i/alente n.m ponto de .m componente ; .ma medida da tens-o1

    calc.lado a partir de componentes de tens-o 7.e .tili@am .m crit;rio de

    escoamento1 7.e ; .tili@ado para comparaB-o com as propriedades de

    resistência mecânica do material o*tido em testes so* carga .nia?ial3 *6 O crit;rio de escoamento pela energia de de%ormaB-o m?ima para esta*elecer 

    a tens-o e7.i/alente3 Nesse caso1 a tens-o ; e7.i/alente + tens-o e7.i/alentede #on Mises dada pela e7.aB-o a*ai?o

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    27/29

    26

    5E73 Q6Onde

    - 1= tensão principal na direção1

    - 2= tensão principal na direção2

    - 3=tensão principal na direção3 3

    As três categorias *sicas de tens-o e7.i/alente e limites associados 7.e de/em

    ser satis%eitas para a %alha plstica s-o de%inidas a*ai?o3 Os termos de tens-o primria geral de

    mem*rana1 tens-o primria local de mem*rana1 tens-o de %le?-o primria1 tens8es

    sec.ndrias1 e tens8es de pico .sadas para a anlise elstica s-o de%inidas nos pargra%os

    seg.intes3 As cargas de pro9eto para serem a/aliadas e os limites de tens-o admiss:/el s-o

    %ornecidos na Ta*ela Q33TesG# 2r+?r+a  P ( [ a tens-o desen/ol/ida por .m carregamento imposto1

    necessria para satis%a@er as leis de e7.il:*rio entre as %orBas e momentos e?temos e internos3

    A s.a caracter:stica *sica ; n-o ser a.to limitante3 Se se e?ceder o limite de escoamento do

    material ao longo de toda a espess.ra1 a proteB-o contra a %alha passa a ser totalmente

    dependente das propriedades de encr.amento do material3 Ela pode ser di/idida em• Mem*rana generali@ada1  m• Mem*rana locali@ada1   •  0le?-o1  %3 

    Esta categoria est associada com o colapso plstico e a de%ormaB-o plstica

    e?cessi/a3

    TesG# sec>$r+a Q [ .ma tens-o desen/ol/ida por restriB-o de de%ormaB8es

    na pr4pria estr.t.ra3 Ao in/;s de e7.ili*rar .m carregamento e?terno1 ela de/e satis%a@er a .m

    con9.nto de de%ormaB8es impostas3 S.a caracter:stica *sica ; ser a.to limitante3 Escoamentolocali@ado e=o. pe7.enas distorB8es podem satis%a@er as condiB8es de descontin.idade local

    o. de e?pans8es t;rmicas 7.e pro/ocaram o aparecimento desta tens-o3 O e%eito da tens-o

    sec.ndria1 com*inada com a tens-o primria1 est associado com o acm.lo de de%ormaB8es

     plsticas em ciclos de carregamentos3

    TesG# $e 2+c#' F  [ a maior tens-o na regi-o considerada3 A s.a caracter:stica

     *sica ; 7.e ela n-o ca.sa distorB8es signi%icati/as1 podendo1 no entanto1 ser .ma poss:/el

    origem de %alha por %adiga3

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    28/29

    27

    A seg.ir s-o re%erenciados os itens dos 7.ais orientam a a/aliaB-o para cada tipo

    de %alha

    ,argra%o Q3& ,roteB-o contra o colapso plstico

    ,argra%o Q3 ,roteB-o contra %alha local

    ,argra%o Q3P ,roteB-o contra o colapso por %lam*agem

    ,argra%o Q3Q ,roteB-o contra %alhas por carregamento c:clico

    Con/;m salientar 7.e a SeB-o # e partes da SeB-o tam*;m cont;m m;todos

     *aseados na e?periência1 similares +7.eles do pro9eto por norma1 7.e em certas sit.aB8es

     podem ser .sados no l.gar da anlise detalhada de tens8es3

    6 ESTUDO DA SEÇÃO II DO CDI

  • 8/16/2019 Relatório Vasos de Pressão

    29/29

    28

      0ornece propriedades mecânicas1 tratamento t;rmico1 composiB-o 7.:mica1

    amostras de teste1 e metodologias de teste para as /aretas de solda1 metais de enchimento e

    eletrodos .tili@ados na constr.B-o de /asos de press-o3

    Par/e D - Pr#2r+e$a$es 7Us>al M/r+c#8

    0ornece ta*elas para a /alores de tens-o1 traB-o e prod.@ir /alores de tens-o1 *em

    como ta*elas de propriedades de material como m4d.lo de elasticidade1 coe%iciente de

    trans%erência de calor entre o.tros3

    M.itos materiais podem ser empregados na constr.B-o de /asos de press-o e de

    se.s componentes1 desde as classes de materiais metlicos 5%errosos e n-oU%errosos6 a n-oU

    metlicos 5plsticos1 *orrachas1 cerâmicas entre o.tros63

    ,or;m1 o material de maior .so e empregado na constr.B-o da grande maioria dos

    /asos de press-o ; o aBoUcar*ono1 7.e est dentro dos materiais metlicos3 A ra@-o disso ; 7.e

    o aBoUcar*ono1 al;m de ser .m material de *oa con%orma*ilidade1 *oa solda*ilidade1 de %cil

    o*tenB-o e encontrado so* todas %ormas de apresentaB-o1 ; o material de menor preBo em

    relaB-o + s.a resistência mecânica3

    9 CONCLUSÃO

    REFERQNCIAS

    AL2"!"ER!"E1 Le/i 2arcelos de3 Ca/e0#r+JaG# $e /es.es e? ?#$el#s $e ele?e/#s*++/#s $e c#e.es )#cal-vas# $e 2ressG#3 S-o ,a.lo (WWW3

    ASME B#+ler a$ Press>re Vessel C#$e3 &'('

    0ALCIO1 Carlos3 Pr#He/# ?ec+c# vas#s $e 2ressG# e /r#ca$#res $e cal#r casc# e />)#s 3Re/is-o &''V

    TELLES1 ,edro C3 Sil/a3 Vas#s $e PressG#' &3 Ed3 Rio de aneiro LTC1 &''3