Vasos de Pressão

Vasos de Pressão

Universidade Federal da Bahia

Departamento de Engenharia Mecânica

ENG 232 – Equipamentos Industriais

Professor: Fernando Góis

Dimensionamento do Vaso de Pressão

TAG V-7500

1. Introdução teórica 3

2. Objetivo 4

3. DADOS do Projeto 5

4. Dimensionamento do vaso sem anel de reforço 6

4.1. Cálculo da espessura do casco considerando pressão interna e externa 6

4.1.1. Pressão Interna 6

S = 1104Kg/cm2 - Tensão Admissível do material 6

4.1.2. Pressão Externa 6

4.1.3. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível para o casco 8

4.2 Cálculo da espessura do tampo elíptico 2:1 considerando pressão interna e externa 9

4.2.1. Pressão interna 9

4.2.2. Pressão externa 9

4.2.3. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível para os tampos 11

5. Dimensionamento do Vaso com anéis de reforço 11

5.1 VERIFICAÇÕES 13

6. DIMENSIONAMENTO DOS PERFIS 15

6.1. Procedimento 15

7. Acessórios do vaso de PRESSÃO 17

7.1. Boca de visita 17

7.2. Bocais de entrada e saída 18

7.3. Bocais de nível 18

7.4. Bocais de dreno 18

7.5. Bocais para válvulas PSV 18

7.6. Bocais de PI 18

7.7. Flanges 19

7.8. Berços 20

8. Dimensionamento do Turco 22

9. Custo dos vasos de pressão 23

Anexo 24

1. Introdução teórica

Vasos de Pressão são todos os reservatórios, de qualquer tipo, dimensões ou finalidades, não sujeitos à chama, fundamentais nos processos industriais, que contenham fluídos e sejam projetados para resistir com segurança a pressões internas superiores a 100 kPa ou inferiores à pressão atmosférica, ou submetidos à pressão externa, cumprindo assim a função básica de armazenamento. Em refinarias de petróleo, indústrias químicas e petroquímicas os vasos de pressão constituem um conjunto importante de equipamentos que abrangem os mais variados usos. O projeto e a construção de vasos de pressão envolve uma série de cuidados especiais e exige o conhecimento de normas e materiais adequados para cada tipo de aplicação, pois as falhas em vasos de pressão podem acarretar conseqüências catastróficas até mesmo com perda de vidas, sendo considerados os Vasos de Pressão equipamentos de grande periculosidade.

A construção de um vaso de pressão envolve inúmeros cuidados especiais relacionados com o projeto, fabricação, montagem e testes, já que o vaso de pressão é um papel importante na continuidade de um processo, sua parada pode interromper o processo de uma unidade inteira.

Estes equipamentos quando mal projetados, mantidos e/ou operados inadequadamente podem se tornar equipamentos perigosos capazes de provocar acidentes de graves conseqüências. No início da revolução industrial, com o uso intensivo das máquinas a vapor e freqüentes explosões de caldeiras, ocorreu a necessidade de criar normas para regulamentar o projeto e construção dos vasos de pressão.

A filosofia geral das normas de projeto consiste basicamente em limitar as tensões nos componentes do vaso a um valor admissível. Considera-se, em geral, somente a falha decorrente de uma deformação excessiva devido à pressão. O efeito de fadiga, por exemplo, só é considerado excepcionalmente com um estudo rigoroso e detalhado pela Mecânica da Fratura.

A extensão dos assuntos abrangidos pelas normas de projeto é muito variável, diferindo bastante em cada caso.

A grande maioria dos vasos de pressão são equipamentos construídos por encomenda, sob medida para atenderem requisitos e especificações de uma instalação industrial com raros casos onde se tem um vaso produzido padronizado em série.

Por esse motivo as etapas que envolvem o projeto, a fabricação e a montagem dos vasos de pressão são numerosas e mais complexas, diferenciando dos demais equipamentos de uso industrial que são itens produzidos em linhas normais de fabricação. Sendo muito importante uma definição cautelosa e detalhada dos dados gerais do equipamento já nessa fase, onde se estabelece a norma adotada, tempo de vida, tipo de vaso, exigências quanto aos materiais, condições climáticas, limitações de área disponível, dimensões e peso máximo, etc.

Depois de concluída essa etapa, é necessário obter a definição dos dados de processo (ou de operação) do vaso onde se estabelecem cálculos relativos ao desempenho operacional. Após completa estas duas fases iniciais chega-se ao projeto de processo do vaso onde se conclui o dimensionamento do equipamento, seu tipo de tampo, dimensões gerais, dimensões dos bocais, etc. Logo após, chega-se à fase mais complexa do vaso de pressão, o projeto mecânico do equipamento, onde se obtém a definição completa de todos os materiais, dimensões finais do vaso (baseadas nas dimensões estabelecidas na etapa do projeto do processo), definição das normas de projeto, construção e inspeção, definição da eficiência de solda, cálculo mecânico estrutural completo, desenho mecânico do vaso e de seus acessórios. Dentro dessas fases há o projeto das peças internas, aplicável apenas aos equipamentos onde se tem peças internas desmontáveis e que, devido a sua complexidade, importância, ou tecnologia especial (know-how) envolvida no seu projeto, possam ou devam ser projetadas independentes ao equipamento propriamente dito, como as bandejas das colunas de fracionamento, destilação e reatores.

2. Objetivo

O objetivo deste trabalho é elaborar uma proposta comercial aos fabricantes para o cliente Fernando Góis na qual irá constar o dimensionamento de um vaso de pressão de acordo com os dados de projeto requeridos. O projeto será elaborado a partir das instruções contidas na norma ASME, seção VIII, divisão I, englobando também o projeto de fabricação e a viabilização comercial.

No projeto consta o dimensionamento de dois vasos de pressão cilíndricos, de tampos elipsoidais 2:1(material AS 285 Gr C), para diversas aplicações, a partir dos dados requeridos por um projeto. Na primeira etapa do projeto será dimensionado um vaso sem anéis de reforço e na segunda parte um vaso com anéis de reforço. Os dois vasos devem possuir acessórios fundamentais, bocais de entrada e saída, como boca de visita (manhole), drenos, escada e plataforma.

Nas duas primeiras etapas no projeto constará: o memorial de cálculo do vaso; espessura do casco e tampos, PMTA, capacidade, e no caso do vaso com anéis de reforço, os tipos de anéis. Além do dimensionamento de acessórios, escolha dos tipos de bocais e flanges, turco, plataforma e escada.

A partir desses dados será finalmente elaborada a proposta comercial com a pesquisa de orçamentos e custos de engenharia, desenhos dos vasos em 2D e 3D.

3. DADOS do Projeto

Vaso de pressão TAG V – 7500

Pressão interna:

Pressão externa:

(vácuo total)

Temperatura:

Diâmetro interno:

Eficiência do casco:

Sobre espessura de corrosão:

Tensão admissível do material:

Comprimento entre tangentes:

Eficiência da solda:

Material do casco e do tampo: SA 285 Gr C

Tampos elipsoidais 2:1 sem solda

Considerações:

  • 1 Kg/cm2 = 14,22 psi;

  • Vácuo = 15 psi.

4. Dimensionamento do vaso sem anel de reforço

4.1. Cálculo da espessura do casco considerando pressão interna e externa

4.1.1. Pressão Interna

Pela norma ASME, seção VIII, divisão 1, os vasos cilíndricos são divididos em vasos de pequena e grande espessura. Para determinarmos a espessura mínima devido à pressão interna do nosso projeto, faremos os cálculos tratando nosso vaso como casco cilíndrico e de pequena espessura, em outras palavras:

ou

S = 1104Kg/cm2 - Tensão Admissível do material

A espessura é dada por:

Utilizando as premissas do projeto (item 3), tem-se que:

- espessura nominal (comercial mais próxima).

4.1.2. Pressão Externa

Para o cálculo da espessura de vasos de pressão submetidos à pressão externa, são feitas aproximações, utilizando um método empírico. A premissa para a utilização desse método é que os cilindros devem ter a relação Do/t ≥ 10, que é o caso do vaso cilíndrico deste projeto. Com os dados requeridos pelo projeto (item3), inicia-se o cálculo com os seguintes parâmetros:

Com o valor de treq, calculamos Do, pela seguinte relação:

O diâmetro externo (Do) fornece o valor dos parâmetros L/Do e Do/t, para o cálculo dos fatores A e B. Sendo L e h definidos como:

As variáveis A e B são utilizadas no cálculo da pressão externa máxima admissível, Pa, e são encontradas, a partir dos valores de Do/treq e L/Do mencionados acima, na tabela TABLE 5-UGO -28.0 e no gráfico da figura FIG. C -1, respectivamente, do código ASME, seção VIII, Divisão I. A tabela e a figura encontram-se no anexo.

A pressão externa máxima admissível é dada por:

em MPa ou em kg/cm2

Caso o ponto, para determinar B, esteja à esquerda e fora da curva de temperatura da figura FIG. C -1 utiliza-se:

na mesma unidade de Elast.

A pressão externa máxima admissível obtida do cálculo deve ser maior que a pressão externa de projeto. Caso isso não ocorra, deve-se aumentar a espessura até um valor em que . Neste projeto, o estudo da pressão externa foi iniciado pela espessura obtida para pressão interna (treq). Como ela não satisfez a condição acima, outras espessuras foram testadas até se obter a espessura comercial de 7/8”, que está de acordo com a restrição. Logo:

Figura 1. Vista isométrica do casco cilíndrico do vaso de pressão.

A Tabela 1 mostra os valores obtidos para três espessuras padronizadas comercialmente diferentes.

Tabela 1. Pressão externa máxima admissível para três espessuras comerciais.

Espessuras

1/2”

3/4”

7/8”

tnom (mm)

12,7

19,05

22,23

treq (mm)

9,60

15,95

19,13

Do (mm)

2457,2

2469,9

2476,3

Do/ treq

255,96

154,85

129,44

L (mm)

15036,33

15036,33

15036,33

L/Do

6,12

6,09

6,07

A

0,00005

0,00011

0,0014

B

Pt. fora da curva

Pt. fora da curva

Pt. fora da curva

Pa (Kg/cm2)

0,25

0,91

1,38

4.1.3. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível para o casco

A Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA) dos cascos cilíndricos de pequena espessura é dada pela seguinte fórmula:

No cálculo da PMTA, distinguem-se dois casos relacionados ao estado do vaso de pressão. Se ele é novo (dito novo e frio), considera-se a sobre espessura de corrosão, pois ela ainda está presente no vaso. Se o vaso é velho (dito velho e quente), a sobre espessura de corrosão já foi parcialmente ou totalmente destruída pelos diversos agentes intempéries e corrosivos. Logo, a sobre espessura de corrosão não entra no cálculo. Neste trabalho o vaso em estudo é considerado novo e frio.

Vaso novo e frio:

Velho e quente:

4.2 Cálculo da espessura do tampo elíptico 2:1 considerando pressão interna e externa

4.2.1. Pressão interna

4.2.2. Pressão externa

Pressão externa conforme parágrafo UG-33 do código ASME, Seção VIII, Divisão 1(deve ser a maior entre):

- 1ª tentativa

- 2ª tentativa

Estimando a partir da espessura calculada para a pressão interna.

Partindo da relação de semi-eixos 2:1, tem-se que ; então .

Assim e

Com o valor de A buscamos o fator B no gráfico da Fig. 5-UCS-28.2, do código ASME, Seção VIII, Divisão 1.

para .

Com o valor de B calculado, achamos Pa correspondente à pressão externa máxima admissível:

Pela 2ª tentativa, como 2,88kg/cm² é maior que 1,05kg/cm² a chapa com espessura de 7/16” suporta tranqüilamente a pressão externa.

Como a espessura obtida na 2ª tentativa é maior que a obtida na 1ª tentativa, o valor da espessura final calculada para suportar a pressão externa, que existirá na situação de vácuo total é de 7/16”.

Confrontando as espessuras calculadas para suportar as pressões internas e externa temos que a espessura para os tampos deve ser 7/16”.

Figura 2. Vista isométrica do tampo elíptico 2:1.

4.2.3. Cálculo da Pressão Máxima de Trabalho Admissível para os tampos

Novo e frio:

Velho e quente:

5. Dimensionamento do Vaso com anéis de reforço

O vaso pode ser enrijecido, se as condições de tensões do item anterior (vaso sem anéis de reforço) não forem atendidas, por anéis, no plano das selas ou adjacentes a estas. O objetivo dos anéis é evitar o colapso do vaso visto que assim ele poderá ser submetido a pressões mais elevadas.

Estes anéis podem apresentar diversos perfis, seguem abaixo alguns perfis utilizados como reforço nos vasos de pressão.

Os procedimentos de escolha da quantidade de anéis empregados nos vasos encontram-se descrita a seguir.

Primeiramente deve-se calcular a espessura mínima requerida para o vaso suportar a pressão interna, conforme apresentado abaixo:

Fazendo-se as devidas substituições, temos o valor da espessura como sendo:

Vale ressaltar que para esta determinação foi levado em conta o parâmetro C, que representa a sobre espessura de corrosão para o vaso.

A partir da espessura obtida podemos especificar a chapa que deve ser utilizada para confeccionar o vaso. Para o valor de poderemos utilizar a chapa de 1/2pol.

Para a determinação dos demais parâmetros de analise, que visa indicar a quantidade de anéis, a sobre espessura será desconsiderada. De modo que a espessura utilizada para os demais cálculos é dada por:

Ou seja,

Com o valor de , calculamos , pela seguinte relação:

Logo:

Conhecendo estes valores podemos obter a relação .

Falta calcular a relação para poder entrar com estes parâmetros no gráfico de proporções geométricas para casos cilíndricos sob pressão externa, obter o fator e em seguida, no gráfico para determinação da espessura de cascos cilíndricos e esféricos sob pressão externa, obter o valor de.

O valor de é dado por:

, em que:

O objetivo da determinação dos fatores e esta relacionado com nossa necessidade de calcular a pressão externa máxima admissível ().

Pois esta pode ser calculada segundo dois critérios, que são eles:

ou se o ponto estiver à esquerda da curva de temperatura.

Vale informar que a pressão externa máxima admissível deve ser maior que a pressão externa de projeto, onde neste caso a pressão externa seria a atmosférica.

Partindo-se desta premissa, realiza-se a verificação da pressão externa e enquanto a relação não for atendida deve-se aumentar o número de anéis utilizados no vaso.

5.1 VERIFICAÇÕES

Supondo um único anel:

Para um anel

Com estes valores temos que:

Como o ponto está à esquerda da curva de temperatura:

Sendo assim:

Nota-se que , então se deve acrescentar mais um anel, assim sendo;

Supondo dois anéis:

Para dois anéis

Com estes valores temos que:

E como o ponto está à esquerda da curva de temperatura:

Sendo assim:

Ainda assim , então se deve acrescentar mais um anel, assim sendo:

Supondo três anéis:

Para três anéis

Com estes valores temos que:

E como o ponto está à esquerda da curva de temperatura:

Sendo assim:

Conforme apresentado nos cálculos acima, foram necessários 3 anéis de reforço para a espessura suportar a pressão externa.

6. DIMENSIONAMENTO DOS PERFIS

Uma vez conhecido o numero de anéis, falta selecionar o perfil a ser utilizado e em seguida checar se este perfil esta atende as condições operacionais do vaso.

Este procedimento é feito da seguinte forma:

Arbitra-se uma área () para o perfil e calcula-se o momento de inércia dessa área. Se este for menor que o momento de inércia do perfil escolhido (perfil comercial), ele atende pode ser empregado, caso contrário escolhe outro perfil e recalcula o momento de inércia até que este seja menor que o escolhido comercialmente.

6.1. Procedimento

Seleciona-se um perfil comercial, com enfoque no valor de sua área. Pois será está que será utilizada na obtenção do parâmetro ;

Obtém o parâmetro através da seguinte relação:

Lê-se o valor de utilizando-se o gráfico da Fig.5-UCS-28.2, código ASME, seção VIII, divisão I;

Vale ressaltar que se o ponto cair abaixo ou a esquerda da curva de temperatura, temos que:

Calcula-se o momento de inércia da seção, pela fórmula a seguir;

Caso o momento de inércia calculado seja maior que o tabelado, deve-se escolher um perfil com área de seção maior.

Admitiremos para efeito de analise o perfil I. Conforme consta na representação abaixo:

Escolhendo-se o perfil I com especificação comercial temos:

e

O parâmetro é obtido da seguinte forma:

Como o valor de é localizado à esquerda do gráfico, o valor de é obtido por:

Ou seja,

Calcula-se o momento de inércia da seção, pela fórmula a seguir;

Então temos:

Como o valor é menor que , este perfil, com esta especificação atende ao problema proposto.

Vale ressaltar que, devido ao fato do produto entre ser muito elevado, em relação ao outros parâmetros da equação acima, variando a área arbitrada, o valor de não se altera significativamente. Logo, este valor para o momento de inércia encontrado, pode ser tomado como referência de escolha, ou seja, para selecionar o perfil basta escolher a área que possua um momento de inércia associado maior que o calculado anteriormente.

Porém este critério deve ser feito com enfoque nas questões econômicas, logo o ideal para admitir como padrão de escolha seria tomar como referência o primeiro valor, para o momento de inércia tabelado, acima do calculado e em seguida fazer a verificação da área.

Do exemplo acima, o valor calculado foi , ao verificar na tabela, nota-se que o primeiro valor maior será exatamente o valor , que possui uma área de 14,8cm², sendo assim, este será o perfil mais indicado para ser utilizado. Com isso, o vaso com anel de reforços possui espessuras iguais a ½” e 7/16” para o casco e os tampos, respectivamente, com 03 anéis de perfis I 5”x14,8 kg/cm2;

7. Acessórios do vaso de PRESSÃO

7.1. Boca de visita

Segundo a norma N-253, da Petrobrás, são especificados os seguintes diâmetros mínimos para bocas de visitas:

Diâmetro interno do vaso (mm)

Vasos sem peças internas desmontáveis

Vasos com peças internas desmontáveis

800 – 900

450mm

450mm

900 – 1000

450mm

450mm

Acima de 1000

450mm

500mm

Para o vaso de pressão em dimensionamento adotou-se que não há peças internas desmontáveis. Logo, como o diâmetro interno do vaso é maior que 1000mm, o diâmetro mínimo da boca de visita é igual a 450mm. As tampas das bocas de visita são, normalmente, flanges cegos. Como os flanges são peças de grande peso, é comum o uso de um dispositivo de manobra, denominado Turco, para facilitar a remoção e manuseio destes.

7.2. Bocais de entrada e saída

São tubos de comprimento relativamente pequenos, destinados à entrada e saída do fluido no vaso, onde uma extremidade é conectada a parede do vaso enquanto a outra é conectada, através de flanges, à linha de tubulação do processo.

7.3. Bocais de nível

São instalados nos vasos de pressão a fim de possibilitar a leitura do nível de fluido armazenado no vaso. São constituídos de tubos de pequenos comprimentos e flanges.

7.4. Bocais de dreno

São instalados nos vasos de pressão a fim de possibilitar a limpeza interna destes. Assim como os demais acessórios descritos neste trabalho, exceto as selas, são constituídos de tubos de pequenos comprimentos e flanges.

7.5. Bocais para válvulas PSV

A válvula PSV (Pressure Safety Valve) é uma válvula de alívio e segurança que pode operar tanto com gases e vapores ou líquidos, depende da aplicação. O objetivo de se instalar esta válvula no vaso TAG V – 7500 é a proteção de vidas e de propriedades.

7.6. Bocais de PI

São bocais destinados à leitura da pressão interna de operação nos vasos de pressão através de manômetros.

A boca de visita, bem como os bocais, são especificados pela norma ANSI B.36.10. A tabela abaixo mostra a especificação da boca e dos bocais conforme a norma citada.

Diâmetro nominal (pol)

Designação da espessura

Espessura da parede (mm)

Diâmetro interno (mm)

Área de seção de metal (cm2)

Peso aprox. vazio (kg/m)

Momento de inércia (cm4)

Comprimento (mm)

Boca de visita

20

Std, 20

9,52

488,9

149,2

116,9

46368,00

250

Bocal de entrada

6

Std, 40

7,11

154,0

36,0

28,23

1171,30

200

Bocal de saída

6

Std, 40

7,11

154,0

36,0

28,23

1171,30

200

Bocal de nível

2

Std, 40

3,91

52,5

6,93

5,44

27,72

200

Bocal de dreno

2

Std, 40

3,91

52,5

6,93

5,44

27,72

200

Bocal da válvula PSV

4

Std, 40

6,02

102,3

20,4

16,06

300,93

200

Bocal de PI

1/2

Std, 40

2,77

15,8

1,61

0,42

0,71

200

7.7. Flanges

Como citado anteriormente, a boca de visita e os bocais são constituídos, também, de flanges. O dimensionamento dos flanges é baseado na norma ANSI B.16.5, destinada a flanges de aço forjado. Para o dimensionamento dos flanges é necessário ter-se a classe de pressão. Esta depende da temperatura pressão de projeto. De acordo com a curva de pressões admissíveis x temperaturas para aço-carbono forjado da norma ANSI B.16.5, em anexo, temos, para uma temperatura de projeto igual a 260 ºC, uma pressão admissível igual a 12 kg/cm2 para a classe de pressão 150# – PN – 20. Como a pressão de projeto é igual a 7 kg/cm2, ou seja, menor que a pressão admissível, pode ser adotado a classe de pressão 150#.

A baixo segue as figuras ilustrativas dos flanges e as tabelas com a especificação destes para a boca de visita e para os bocais, respectivamente.

Classe de pressão

Diâmetro nominal (pol)

Dimensões (mm)

Furos

A

C

D

G

Quant.

Diâmetro (pol)

Flange da boca de visita

150#

20

698

584

635

42,9

20

11/4

Classe de pressão

Diâmetro nominal (pol)

Dimensões (mm)

Furos

A

B

C

D

E

Quant.

Diâmetro (pol)

Bocal de entrada

150#

6

279

23,9

216

241

39,6

8

7/8

Bocal de saída

150#

6

279

23,9

216

241

39,6

8

7/8

Bocal de nível

150#

2

152

17,5

91,5

121

25,4

4

3/4

Bocal de dreno

150#

2

152

17,5

91,5

121

25,4

4

3/4

Bocal da válvula PSV

150#

4

229

22,4

157

190

33,3

8

3/4

Bocal de PI

150#

1/2

88,9

9,7

35,0

60,4

15,7

4

5/8

7.8. Berços

Mesmo para vasos horizontais de grande comprimento é preferível que tenha somente dois suportes. A existência de três ou mais suportes poderá resultar em grave concentração e distribuição irregular de tensões, caso haja algum desnivelamento entre os suportes. No entanto, pela teoria de vigas, uma viga com carga uniformemente distribuída, bi apoiada, o deslocamento vertical é dada pela seguinte equação:

Onde:

  • q é a carga distribuída;

  • x é a distancia horizontal tomada do inicio da viga até o ponto em análise;

  • E é o modulo de elasticidade;

  • I é o momento de inércia;

  • L é o comprimento da viga

Tratando o vaso como uma viga bi apoiada tem-se, devido o peso e o comprimento do vaso, um deslocamento vertical exagerado no centro do vaso. Para reduzir este deslocamento utilizaremos três (03) suportes, denominados selas. À distância de centro a centro entre as selas das extremidades é 3/5 do CET. A figura seguinte mostra, com detalhes, um típico berço de chapas para vasos horizontais.

Figura 3. Berço de chapas.

8. Dimensionamento do Turco

O dimensionamento do turco é feito calculando o volume da tampa da boca de visita partindo do pressuposto que este é um cilindro sem furos. Logo temos:

Conhecendo a massa especifica do aço podemos calcular o peso da tampa da boca de visita através da formula:

Onde:

  • é a massa especifica (;

  • V é o volume da tampa

  • G é a gravidade (g = 9,81 m/s2)

Logo:

Adotando um vergalhão com diâmetro de 30mm e comprimento igual a 750mm temos uma tensão na seção do vergalhão resultante da flexão e da tração devido ao peso do tampo. Esta tensão é dada por:

Onde:

  • P é o peso da tampa;

  • D é o diâmetro da seção do vergalhão;

  • M é o momento gerado pelo peso do tampo;

  • C é o raio da seção do vergalhão;

  • I é o momento de inércia da seção do vergalhão.

Logo:

Devemos garantir que este vergalhão não escoe ao sustentar esta carga. Para isto, podemos utilizar o critério de Tresca, chamado teoria da máxima tensão de cisalhamento, associado a um fator de segurança de 1,5. Ou seja, 50% de garantia no projeto do turco.

Onde:

  • é a tensão solicitante na seção do vergalhão;

  • fs é o fator de segurança.

Logo:

O vergalhão GG 50 da Gerdau possui uma tensão de escoamento (500 MPa) superior à máxima tensão solicitante de cisalhamento. Logo este será o vergalhão dimensionado para o Turco.

9. Custo dos vasos de pressão

A empresa CONFAB Equipamentos foi consultada para orçar os vasos com e sem anéis de reforço. No entanto, ambos possuem os mesmos acessórios dimensionados neste trabalho.

Para cotação foram disponibilizados os seguintes dados, além das tabelas de bocais e flanges dimensionados, a CONFAB:

  • Espessuras iguais a 7/8” e 7/16” para o casco e os tampos, respectivamente, para o vaso sem anel de reforço;

  • Espessuras iguais a ½” e 7/16” para o casco e os tampos, respectivamente, para o vaso com anel de reforço com 03 anéis de perfis I 5”x14,8 kg/cm2;

Segundo a CONFAB, há uma prática comercial de fabricar vasos contendo espessuras de seus tampos maiores que as espessuras de seus cascos. Com isso, sugerimos e orçamos os vasos com as seguintes espessuras:

  • Espessuras iguais a 1” e 1 ¼" para o casco e os tampos, respectivamente, para o vaso sem anel de reforço;

  • Espessuras iguais a ½” e ¾" para o casco e os tampos, respectivamente, para o vaso sem anel de reforço com 03 anéis de perfis I 5”x14,8 kg/cm2;

O orçamento desses vasos, feito pela CONFAB Equipamentos, é mostrado na tabela abaixo:

Produto

Vaso sem anel de reforço

Vaso com anéis de reforço

Custo

R$ 534.130,00

R$ 224.440,00

Este orçamento prevê, além da fabricação, o transporte dos vasos de pressão ao local destinado: Salvador, Bahia, bairro da Federação.

Anexo

Curva de pressões admissíveis x temperaturas para aço-carbono forjado da norma ANSI B.16.5

Fotos da Visita a Acopla:

Flanges usinados

Calandra automática

Máquina de oxi-corte

Boca de visita

Tanque sendo montado com chapas calandradas

Tanque (5000mm de diâmetro)

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