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DIMENSIONAMENTO BÁSICO DE VASOS

Tanque de armazenamento de gás liquefeito do petróleo (PETROBRAS)
by

Alexandre Sette

on 23 October 2012

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Transcript of DIMENSIONAMENTO BÁSICO DE VASOS

DIMENSIONAMENTO DE UM VASO DE ARMAZENAMENTO DE G.L.P. TIPO 60000 OS EQUIPAMENTOS DE PROCESSO CONSTITUEM NÃO SÓ A PARTE MAIS IMPORTANTE DA MAIORIA DAS INDUSTRIAS, COMO TAMBÉM SÃO GERALMENTE OS ITENS DE MAIOR TAMANHO, PESO E CUSTO UNITÁRIO NESSAS INDÚSTRIAS. ESSES MESMOS EQUIPAMENTOS ESTÃO IGUALMENTE PRESENTES, COMO ITENS DE MAIOR OU MENOR IMPORTÂNCIA, EM QUASE TODAS AS DEMAIS INDÚSTRIAS DE OUTROS RAMOS. OS PROCESSOS, CONTIDOS POR ESTES EQUIPAMENTOS, QUASE SEMPRE COMPORTAM FLUIDOS AGRESSIVOS COM PRESSÕES E TEMPERATURAS ALTAS, NORMALMENTE CAUSA GRANDE DANO ÀS PESSOAS E AO MEIO AMBIENTE. ESTA CONDIÇÃO OPERACIONAL TORNA AS ATIVIDADES DESTAS PLANTAS CUIDADOSAS, EM VIRTUDE DA POSSIBILIDADE QUE ESTES FLUIDOS TEM EM PRODUZIR DEGRADAÇÕES NESTES EQUIPAMENTOS, TORNANDO-SE NECESSÁRIO UM MÉTODO DE PROJETO CRITERIOSO DOS EQUIPAMENTOS ENVOLVIDOS, PARA QUE SUA OPERAÇÃO SE DÊ COM SEGURANÇA. ENTRE ESTAS INDÚSTRIAS PODEMOS CITAR AS REFINARIAS DE PETRÓLEO, AS INDUSTRIAS QUÍMICAS E PETROQUÍMICAS, GRANDE PARTE DAS INDÚSTRIAS ALIMENTARES E FARMACÊUTICAS, A PARTE TÉRMICA DAS CENTRAIS TERMOELÉTRICAS, OS TERMINAIS DE ARMAZENAGEM E DISTRIBUIÇÃO DE PRODUTOS DE PETRÓLEO, BEM COMO AS INSTALAÇÕES DE PROCESSAMENTO DE PETRÓLEO E/OU GÁS NATURAL, ONSHORE OU OFFSHORE. PORTO DE SUAPE ' TANQUE DE GÁS LIQUEFEITO DO PETRÓLEO (GLP) Dados:
Material = A-240-TP316L
Tensão admissível (considerada) = 90MPa
(1 MPa = 10,197 kgf/cm²)
Eficiência da junta da soldada = 1,0
Pressão do projeto: 22kgf/cm² Como conseqüência de vários acidentes graves, ocorridos principalmente nos Estados Unidos no início do século XX, foram criados grupos de trabalho para definirem critérios seguros de projeto, fabricação e inspeção de vasos de pressão e, desta forma, surgiram os códigos de projeto. O primeiro código americano, para vasos, foi editado pelo ASME (American Society of Mechanical Engineers), em 1925, intitulado “Rules for Construction of Pressure Vessels”, Section VIII, 1925 Edition. Todos os códigos tem como finalidade estabelecer regras seguras para projeto e fabricação apresentando metodologia e critérios para dimensionamento, fabricação, realização de exames não destrutivos, além de materiais aplicáveis com respectivas tensões admissíveis. VASOS DE PRESSÃO OS PARQUES INDUSTRIAIS DA ÁREA DE PROCESSO QUÍMICO E PETROQUÍMICO SÃO CONSTITUÍDOS DE PLANTAS DE PROCESSAMENTO DE ELEVADA COMPLEXIDADE, CONSTITUÍDAS, POR SUA VEZ, DE EQUIPAMENTOS DE GRANDE PORTE COMO; REATORES, VASOS, PERMUTADORES, TURBINAS, BOMBAS, COMPRESSORES, ETC., E INTERLIGADOS POR QUILÔMETROS DE TUBULAÇÕES, QUE SÃO CONSTRUÍDAS E INSTALADAS PARA A CONDUÇÃO DOS MAIS VARIADOS TIPOS DE FLUIDOS . INTRODUÇÃO VASOS HORIZONTAIS Os vasos horizontais são cilíndricos e, geralmente, bi-apoiados em selas soldadas ao casco, conforme mostrado no projeto. Além de submetido à cargas de pressão o vaso atua como uma estrutura tubular, com momentos e forças cortantes devidas à reação nos apoios. = 5000 mm D = 2250 mm Espessura (t) = Tensão admissível (S)x Eficiência (E)-0,6(constante)x Pressão do Prejeto (P) Pressão do Projeto (P) x Raio (R) Tensão circunferencial (costado): 0,2MPa x 1125 mm t= 90MPa x 1 - 0,6 x 0,2MPa t = 27,36 mm Tensão longitudinal (costado) Espessura (t) = Pressão do Projeto (P) x Raio (R) 2 x Tensão admissível (S)x Eficiência (E) + 0,4(constante)x Pressão do Prejeto (P) 2,16MPa x 1125 mm 2 x 90MPa x 1 + 0,4 x 2,16MPa t = t = 13,42 mm CONCLUSÃO: Espessura requerida: 27,36 mm Espessura do tampo Espessura (t) = Pressão do Projeto (P) x Diametro (D) 2 x Tensão admissível (S)x Eficiência (E) - 0,2(constante)x Pressão do Prejeto (P) 2,16MPa x 2250 mm t = 2 x 90MPa x 1 - 0,2 x 2,16MPa t = 27,36 mm NOTA Para o tampo ASME 2:1, a perda de espessura no rebordeamento é de 2,3 mm que deverá ser somado à espessura calculada, assim como a corrosão admissível de 3 mm. Os equipamentos, em geral, são projetados para determinada vida útil, dependendo da sua classificação, que considera o custo, tipo de equipamento e sua importância para a instalação em que opera, além da corrosão, devida à perda de espessura, e que no projeto mecânico é compensada com a sobre-espessura para corrosão. Corrosão por perda de espessura e vida útil Portanto, Usar ASME 2:1 t =
27,36 mm + 2,6 mm + 3,0 mm t = 32,96 mm RESUMINDO COMPRIMENTO: 5000mm
LARGURA: 2250mm
ESPESSURA: 32,96 mm OBJETIVOS Dimensionar um vaso de armazenamento de G.L.P. tipo 60000, calculando a espessura da chapa do tanque a partir básicamente de seu comprimento, espessura e pressão do projeto. RESULTADOS CONCLUSÕES É IMPORTANTE TER CAUTELA NO DIMENSIONAMENTE DE UM VASO DE PRESSÃO, DEVIDO A GRANDE MAGNITUDE DO PROJETO, POR SER DE GRANDE RISCO, DE ALTO CUSTO, PODENDO TER LONGA VIDA ÚTIL.
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