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Tecnólogo em Processamento de Petróleo e Gás Natural, Técnico de Inspeção – Transpetro S.A.
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A figura 1 apresenta um tampo torisférico e seu correspondente gabarito indicando seus parâmetros
L, r e h. Na figura 2 é ...
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O processo de determinação da geometria do tampo de um vaso consiste na confecção dos gabaritos
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Coteq 062 ( procedimento determinação geometria_tampos_vasos )

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Coteq 062 ( procedimento determinação geometria_tampos_vasos )

  1. 1. ___________________________ 1 Tecnólogo em Processamento de Petróleo e Gás Natural, Técnico de Inspeção – Transpetro S.A. 2 MSc, Engenheiro Metalúrgico e de Materiais, Engenheiro de Equipamentos – Petrobras S.A. COTEQ 062 COMO IDENTIFICAR O TIPO DE TAMPO DO VASO DE PRESSÃO PARA RECONSTITUIR SEU PRONTUÁRIO? José L. Oliveira 1 , Osório C. Gonçalves 2 Copyright 2005, ABENDE Trabalho apresentado na 8ª COTEQ – Conferência sobre Tecnologia de Equipamentos, Salvador-BA, 2005. Sinopse Este trabalho apresenta o emprego de gabaritos em vasos de pressão com a finalidade de identificar a geometria de seus tampos. De acordo com a norma NR-13, quando o prontuário do equipamento for inexistente, este deverá ser reconstituído pelo proprietário representado por um profissional habilitado (PH). Um dos principais documentos que deve constituir o prontuário do vaso vem a ser sua memória de cálculo que permite a determinação da PMTA (pressão máxima de trabalho admissível) e das espessuras mínimas requeridas em cada componente do equipamento. Nos casos em que se necessita reconstituir o prontuário de um vaso, a quantidade de informação a respeito do equipamento é geralmente limitada e a geometria do tampo é um parâmetro de difícil determinação no campo. A solução proposta prevê a confecção de gabaritos baseados nas possíveis geometrias de tampos previstas no código ASME seção VIII divisão 1. Os gabaritos são elaborados a partir de um programa CAD, impressos e transferidos para um molde de papelão podendo ser em seguida aplicados nos equipamentos alvos de investigação. Após a implementação desta solução, foi possível determinar o tampo e completar o prontuário de 17 vasos de pressão instalados em unidades da Transpetro. 1. Introdução O objetivo deste trabalho é apresentar um método de identificação da geometria dos tampos elipsoidais e torisféricos tipicamente empregados em vasos de pressão. Assim, pode-se identificar ou conferir se o tipo de tampo é, por exemplo, elipsoidal ASME 2:1, torisférico ASME 10%, torisférico ASME 6% ou torisférico 2:1 (falsa elipse) que são os tipos previstos pelo código de projeto. Com esta informação, pode-se elaborar a memória de cálculo que fará parte do prontuário do vaso de pressão. 2. Descrição da Técnica A técnica para identificar estes tampos consiste na confecção de gabaritos em papelão. Estes gabaritos reproduzem o perfil da superfície do tampo na região de transição entre a calota central esférica e o anel toroidal. O contorno assumido por esta superfície dependerá do diâmetro interno D, e dos raios de abaulamento L e rebordeamento r e da altura do tampo h cujos valores são função de D além de constantes cujos valores dependem do tipo de tampo. Para os tampos previstos no código ASME e tipicamente empregados temos: L r h Elipsoidal - - 0.250 x D Torisférico, ASME 2:1 0,90 x D 0,17 x D 0.250 x D Torisférico, ASME 10% D 0,10 x D 0.194 x D Torisférico, ASME 6% D 0,06 x D 0.169 x D Tabela 1 – Parâmetros geométricos dos tampos
  2. 2. A figura 1 apresenta um tampo torisférico e seu correspondente gabarito indicando seus parâmetros L, r e h. Na figura 2 é possível observar três diferentes tipos de tampos e seus correspondentes gabaritos. Figura 1 – Perfil do tampo e seu respectivo gabarito Figura 2 – Comparação entre os perfis de diferentes tampos
  3. 3. 3. Procedimento O processo de determinação da geometria do tampo de um vaso consiste na confecção dos gabaritos correspondentes a todas as geometrias possíveis e posterior verificação em campo a fim de se determinar qual destes, conforma-se melhor ao equipamento. Para elaborar cada gabarito, é necessário determinar o diâmetro interno D da saia do tampo. Com esta informação, desenha-se os possíveis tampos a partir de um programa de desenho gráfico, já que os demais parâmetros da tabela 1 são função de D. Uma vez impressos em verdadeira grandeza, recomenda-se transferi-los para um suporte que lhe confira maior rigidez (por exemplo: papelão, plástico ou madeira). Na figura 3, são apresentadas as tentativas de encaixe entre os gabaritos e a superfície do tampo. Figura 3 – Ensaios realizados em um vaso de pressão 4. Conclusões Com a utilização desta técnica, é possível determinar a geometria real do tampo e assim calcular-se a PMTA deste componente de forma adequada, eliminando um grau de conservadorismo exagerado. Até o momento, este método já foi empregado em 17 vasos instalados em unidades da Transpetro. Nestes casos, os prontuários estavam incompletos pois o cálculo com adoção da geometria mais conservativa (torisférico 6%) gerava uma PMTA inferior à pressão de operação do equipamento. Trabalho premiado na primeira edição do Programa Inovar da Transpetro em 2004.

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