Vasos de Pressão: Tipos, Fabricação e Soldagem
Um vaso de pressão é um invólucro, simples ou múltiplo, de formatos variados, utilizado para armazenar gases sob pressão (até 3000 m³), processar gases e líquidos, acumular gases em fase intermediária e líquidos industriais, e também para processos em torres com bandejas ou recheio, reatores diversos (craqueamento, alteração, dessulfurização, etc.) e separadores de óleo/água e gás/líquidos.
Tipos de Vasos de Pressão
- Cilíndrico: é o mais utilizado na maior parte dos casos, por ser fácil de fabricar e transportar, além de aproveitar melhor o material.
- Cônico: faz a transição entre dois corpos cilíndricos.
- Esférico: na teoria é o melhor, pois apresenta menor espessura e menor peso. Entretanto, é caro, difícil de fabricar e transportar e ocupa mais espaço. Só é econômico para grandes dimensões.
- Elíptico: seções transversais em elipse (teórico), com semieixos na relação 2:1. Sua resistência é praticamente igual à do cilindro.
- Toriesférico: calota central esférica e seção toroidal. É mais fácil de fabricar e é o mais usual, podendo ser toriesférico ou elíptico.
- Hemisférico: apresenta a menor resistência relativa e é o mais resistente, podendo ter metade da espessura do casco cilíndrico de mesmo diâmetro. É mais difícil de construir e ocupa mais espaço. As soldas longitudinais de anéis adjacentes devem ser defasadas.
Fabricação
- Revestimentos externos ou internos
- Isolamento térmico
- Fabricação e instalação de peças internas, recheios e catalisadores
- Radiografia e outros ensaios não destrutivos (END)
- Tratamentos térmicos
- Peças sobressalentes
- Soldagem
- Alívio de tensões e radiografia total, quando necessário
PMTA
A PMTA (Pressão Máxima de Trabalho Admissível) é o menor dos dois valores calculados para cada componente do vaso, sendo definida em projeto. Varia com a vida útil do equipamento devido à perda de espessura.
Soldas
As soldas devem ser de penetração total, obrigatoriamente com soldagem mole, e com facilidade de penetração para serem radiografadas. Preferencialmente, as soldas devem ser feitas dos dois lados da chapa. Quando não for possível, deve-se executar a solda de penetração total pelo lado externo. O uso de anéis-guia (backing strips) em aço não é recomendável, sendo preferível o emprego de cobre.
Os chanfros podem ser em V simples, V duplo, U simples e U duplo. As soldas de pescoço de bocais devem ser firmemente fixadas e, quando também na parede do vaso, exigem penetração total. Quando não for possível, o bocal pode ser parcialmente inserido.
Internos
- Bandejas: usadas para contato entre borbulhadores ou válvulas em torres de destilação fracionada. Possuem vertedouro e alçapão para passagem de pessoas.
- Distribuidores: tubos furados para espalhar o líquido uniformemente.
- Grades: para suportar o recheio ou catalisadores.
- Defletores, chicanas, calhas e coletores: direcionam a corrente do líquido e coletam a saída do líquido.
- Quebra-vórtice: evita a formação de vórtices.
Montagem
A montagem é necessária quando o vaso é construído ou concluído no local de instalação. Devem ser realizadas a qualificação de soldadores e procedimentos (EPS), os testes e outros END, o tratamento térmico, a pintura e o isolamento térmico.