Vasos de Pressão: Tipos, Fabricação e Soldagem

Vasos de Pressão: Aplicações e Estruturas

É um invólucro estanque, simples ou múltiplo, em vários formatos. Utilizado para:

• Armazenar gases sob pressão (até 3000 m³).
• Processar gases e líquidos.
• Acumular em fase intermediária gases e líquidos em processos industriais.

Exemplos de aplicação incluem: Torres com bandejas ou recheios, Reatores diversos (craqueamento, reforma, dessulfurização, etc.), e Vasos separadores (óleo/água, gases/líquidos).

Tipos de Vasos

Cilíndrico

Usado na maior parte dos casos. É de fácil fabricação e transporte, proporcionando melhor aproveitamento do material.

Cônico

Utilizado para a transição entre dois corpos cilíndricos.

Esférico

Teoricamente é o melhor, exigindo menor espessura e peso. Contudo, é caro, de difícil fabricação e transporte, e ocupa mais espaço. Só é econômico para grandes dimensões.

Elíptico

Possui seções transversais como uma elipse (teórica), com relação de semi-eixos de 2:1. Sua resistência é praticamente igual à do cilindro.

Torres Esféricas

Compostas por uma calota central esférica e uma seção toroidal. É o tipo mais usual, sendo mais fácil de fabricar, mas com menor resistência que o elíptico.

Hemisférico

Proporcionalmente é o mais resistente, podendo ter metade da espessura de um casco cilíndrico de mesmo diâmetro. É mais difícil de construir e ocupa mais espaço. As soldas longitudinais de anéis adjacentes devem ser defasadas.

Fabricação de Vasos

O processo de fabricação envolve:

• Revestimentos internos ou externos.
• Isolamentos térmicos.
• Fabricação e instalação de peças internas (recheios, catalisadores).
• Radiografias e outros Ensaios Não Destrutivos (END's).
• Tratamentos térmicos.
• Peças sobressalentes.

Na soldagem de topo, é necessário alívio de tensões e radiografia total.

PMTA (Pressão Máxima de Trabalho Admissível)

É o menor dos valores calculados no projeto para cada um dos componentes do vaso. Varia com a vida do equipamento devido à perda de espessura.

Soldas

Para o casco e tampos, são obrigatórias soldas de topo, com penetração total e facilidade para serem radiografadas. Preferencialmente, devem ser feitas pelos dois lados da chapa. Quando isso não for possível, a solda deve ser feita pelo lado externo com penetração total. O uso de mata-juntas de aço internos não é recomendável (emprega-se cobre).

Os chanfros podem ser em V simples, V duplo, U simples e U duplo.

Soldas de pescoços de bocais, quando fixados na parede do vaso, também exigem penetração total. Quando não inseridos, a solda pode ser parcial.

Componentes Internos

• Bandejas: Usadas para conter borbulhadores ou válvulas em torres de destilação fracionada. Possuem vertedouro e alçapões para passagem de pessoas.
• Distribuidores: Tubo furado para espalhar uniformemente o líquido.
• Grades: Para sustentar o recheio ou catalisador.
• Defletores, chicanas, calhas e coletores: Para direcionar a corrente do líquido e coletar a saída de líquidos.
• Quebra-vórtice: Para evitar a formação de vórtices.

Montagem

Requerida quando os vasos são construídos ou concluídos no local de instalação. Envolve:

• Qualificação de soldadores e Especificação de Procedimento de Soldagem (EPS).
• Testes e outros END's.
• Tratamento térmico.
• Pintura e isolamento térmico.