Curso de Operadores de Processo Industrial

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TORRES
VASOS DE PRESSÃO
TANQUES
REATORES
Eduardo TeixeiraNeto- Curso de Operadoresde Processo – RPR 2017

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Sumário
Torres................................................................................................................................4
Torres na RPR................................................................................................................10
Pratos Furados...........................................................................................................11
Pratos com Válvulas:.................................................................................................12
Torres com recheio: ..................................................................................................12
VASOS DE PRESSÃO ...................................................................................................13
Outra definição: .........................................................................................................13
Classificação de Vasos de Pressão conforme NR13:...............................................14
Classe A:.....................................................................................................................14
Classe B:.....................................................................................................................14
Classe C:.....................................................................................................................14
Classe D:.....................................................................................................................14
Classificação quanto ao Potencial de Risco:.............................................................14
Vasos que Operam em Vacuo:.................................................................................14
Categoria de Vasos de Pressão..................................................................................15
Classificação para Inspeção ....................................................................................15
Exemplo: Um vaso de pressão com as seguintes condições:................................16
Resultado da Classificação:.....................................................................................16
Categoria.....................................................................................................................16
Categoria para Inspeção: ......................................................................................16
Resumo: Vaso Grupo 2 ; Tipo B ; Categoria II.......................................................16
Exigências de Norma Regulamentadora NR13 em relação aos Vasos de Pressão:
.........................................................................................................................................16
Placa de Identificação com as seguintes informações: .......................................17
Exemplos de Vaso de Pressão:...................................................................................17
Vasos de armazenamento e de acumulação intermediários;.....................................17
Torres de destilação fracionada; .................................................................................17
Torres de absorção;.....................................................................................................18
Torres de extração;......................................................................................................18
Reatores químicos;......................................................................................................18
Evaporadores;..............................................................................................................19
Esferas de armazenamento de gases liquefeitos;......................................................19
Vasos separadores de fases;......................................................................................19
Trocadores de calor...................................................................................................20
Formatos dos Vasos de Pressão: ...............................................................................20

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Tipos de Tampos ...........................................................................................................21
Tipos de Reforço........................................................................................................22
Acessórios Externos.................................................................................................23
Sustentação................................................................................................................24
Peças Internas:...........................................................................................................26
Noções sobre projetos de Vasos de Pressão:...........................................................27
a) Pressão de Operação.........................................................................................27
b) Temperatura de Operação.................................................................................27
c) Pressão de Projeto.............................................................................................27
d) Temperatura de Projeto.....................................................................................27
Classificação no código ASME para vasos de pressão: ......................................28
TANQUES.......................................................................................................................29
Tipos de tanques: NBR - 7505..................................................................................29
Classificação dos Tanques..........................................................................................30
Selo Flutuante:...........................................................................................................33
Proteção Contra corrosão:.......................................................................................34
Bacias de Contenção: ...............................................................................................35
Proteções para Tanques tabelas NBR 7505...............................................................36
Esquema de um tanque:...............................................................................................39
Tipos de Teto:................................................................................................................39
Cônico:........................................................................................................................39
Curvo:..........................................................................................................................40
Flutuante:....................................................................................................................40
Teto Flutuante: Tipo de vedação teto costado...................................................41
Bases de tanques:.....................................................................................................42
Recomendações para tipo x Uso do Tanque:............................................................44
Partes de um Tanque:...................................................................................................45
Válvula de Vácuo Pressão........................................................................................46
Pintura.........................................................................................................................48
Classificação quanto ao tamanho:..............................................................................48
Classificação quanto ao produto armazenado:.........................................................49

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Torres

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Torresna RPR
Na refinaria temos os tipos mais comuns de torres são as torres de destilação,
com internos com pratos valvulados, borbulhadores, com recheios e
perfurados. Estão distribuídas em várias unidades da RPR.
Torres de Pratos com Borbulhadores: Composta por uma carcaça cilíndrica
vertical, em que é montado no interior destes
diversos pratos (bandejas) que são
separados em distâncias iguais. Os produtos
vaporizados sobem nas torres através das
bandejas, por aberturas para tal destinadas,
descendo o líquido por outras aberturas em
contracorrente com o vapor que sobe.

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 Consiste em uma ou mais chapas com furos, nos quais são
montados os borbulhadores. Estes por sua vez, são constituídos
de uma parte cilíndrica (chaminé) colocada verticalmente em
cada furo; de urna campânula que é colocada a parte cilíndrica; e
de um sistema de fixação deste conjunto a bandeja que pode ser
composto de cruzeta e porca. As bordas das campânulas são
recortadas ou providas de frestas. Ao redor dos borbulhadores
circula a parte líquida dos produtos. Este líquido é mantido em
determinado nível por um vertedor na descarga do prato. O
contato das fases líquido e vapor pelo borbulhamento produz a
ação de fracionamento. O líquido que sai do prato flui através de
um conduto para o prato inferior, conduto este que pode ser um
tubo, tubos ou simplesmente uma lâmina metálica vertical,
próxima a parede da torre.
Pratos Furados
 Os borbulhadores são substituídos por orifícios, os quais estão
dimensionados de maneira a permitir a passagem dos vapores no
sentido ascendente, sem deixar o líquido passar para baixo.

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Pratos com Válvulas:
 É um aperfeiçoamento do tipo pratos perfurados. Contém furos
nos quais são colocadas válvulas, que variam sua abertura com o
fluxo de vapor, não permitindo vazamentos de líquido. Abaixo, a
figura ilustra o funcionamento de pratos de válvulas
Torrescom recheio:
 São semelhantes na parte externa às torres de prato, sendo que
no interior são colocados um ou mais tipos de recheios, cuja
finalidade é prover uma grande área que, em operação, funciona
como superfície de contato entre líquido e vapor. Da mesma
forma que nas torres de prato, os vapores são ascendentes e o
líquido entra pela parte superior é distribuído homogeneamente
sobre o leito de recheio.

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VASOS DE PRESSÃO
São todos os reservatórios, de qualquer tipo, dimensões ou finalidades, não
sujeitos à chama, fundamentais nos processos industriais que contenham
fluidos e sejam projetados para resistir com segurança a pressões internas
diferentes da pressão atmosférica, ou submetidos à pressão externa,
cumprindo assim a função básica de armazenamento.
Outra definição:
São equipamentos que contêm fluidos sob pressão interna ou externa. São
equipamentos de processo estanques, de dimensões e forma normatizados
capazes de conter um fluido pressurizado.

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Classificação de Vasos de Pressão conforme NR13:
Classe A:
 Fluidos inflamáveis;
 Fluidos combustíveis com temperatura superior ou igual a 200 ºC
(duzentos graus Celsius);
 Fluidos tóxicos com limite de tolerância igual ou inferior a 20 (vinte)
partes por milhão (ppm);
 Hidrogênio;
 Acetileno.
Classe B:
 Fluidos combustíveis com temperatura inferior a 200 ºC (duzentos graus
Celsius);
 Fluidos tóxicos com limite de tolerância superior a 20 (vinte) partes por
milhão (ppm).
Classe C:
 Vapor de água, gases asfixiantes simples ou ar comprimido.
Classe D:
 Outro fluido não enquadrado acima.
Classificação quanto ao Potencialde Risco:
Onde P= Pressão interna do Vaso em Mpa e V= Volume interno do Vaso em
m³. 1 Mpa= 10,197 kgf/cm²
Grupo 1 - P.V = 100
Grupo 2 - P.V < 100 e P.V = 30
Grupo 3 - P.V < 30 e P.V = 2,5
Grupo 4 - P.V < 2,5 e P.V = 1
Grupo 5 - P.V < 1
Vasos que Operam em Vacuo:
 Categoria I: para fluidos inflamáveis ou combustíveis;
 Categoria V: para outros fluidos.

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
Categoria de Vasos de Pressão
Classe de Fluído
Grupo de Potencial de Risco
1
P.V =
100
2
P.V <
100
P.V =
30
3
P.V <
30
P.V =
2,5
4
P.V <
2,5
P.V =
1
5
P.V <
1
Categorias
A
-Fluidos inflamáveis, e fluidos combustíveis com
temperatura igual ou superior a 200 ºC
- Tóxico com limite de tolerância = 20 ppm
- Hidrogênio
- Acetileno
I I II III III
B
-Fluidos combustíveis com temperatura menor que 200
ºC
-Fluidos tóxicos com limite de tolerância > 20 ppm
I II III IV IV
C
- Vapor de água
- Gases asfixiantes simples
- Ar comprimido
I II III IV V
D
- Outro fluido
II III IV V V
Classificação paraInspeção
Categoria do Vaso Exame Externo Exame Interno
I 1 ano 3 anos
II 2 anos 4 anos
III 3 anos 6 anos
IV 4 anos 8 anos
V 5 anos 10 anos

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Exemplo: Um vaso de pressão com as seguintes condições:
Opera com:
Fluido Combustível
Temperatura: 50°C
Pressão: 15 kgf/cm² = 1,47 MPa
Volume: 40 m³
Resultado da Classificação:
 Fluido combustível < 200°C Tipo B
 Potencial de Risco
PV= 1,47* 40 = 58,8 Grupo 2
Categoria
Categoria II
Categoria para Inspeção:
Externa: 2 anos
Interna: 4 anos
Resumo: Vaso Grupo 2; Tipo B; Categoria II
Exigências de Norma Regulamentadora NR13 em relação aos
Vasos de Pressão:
Devem ser dotados de:
a) válvula ou outro dispositivo de segurança com pressão de abertura ajustada
em valor igual ou inferior à PMTA (Pressão Máxima de Trabalho Admissível),
instalado diretamente no vaso ou no sistema que o inclui, considerados os
requisitos do código de projeto relativos a aberturas escalonadas e tolerâncias
de calibração;
b) meios utilizados contra o bloqueio inadvertido de dispositivo de segurança
quando este não estiver instalado diretamente no vaso;
c) instrumento que indique a pressão de operação, instalado diretamente no
vaso ou no sistema que o contenha.

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Placa de Identificação com as seguintes informações:
a) fabricante;
b) número de identificação;
c) ano de fabricação;
d) pressão máxima de trabalho admissível;
e) pressão de teste hidrostático de fabricação;
f) código de projeto e ano de edição.
g) categoria do vaso
Exemplosde Vaso de Pressão:
Vasos de armazenamento e de acumulação intermediários;
Torres de destilação fracionada;

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Torres de absorção;
Torres de extração;
Reatores químicos;

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Evaporadores;
Esferas de armazenamento de gases liquefeitos;
Vasos separadores de fases;

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Trocadores de calor.
Formatosdos Vasos de Pressão:

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Tipos de Tampos

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Tipos de Reforço

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Acessórios Externos

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Sustentação
A maioria dos vasos horizontais são suportados em dois berços (selas), sendo
que para permitir a dilatação do vaso, em um dos berços os furos para os
chumbadores são ovalados.
Vasos verticais normalmente são sustentados por uma saia de chapa, embora
vasos verticais de pequenas dimensões possam também ser sustentados em
sapatas ou colunas.
As torres devem ser suportadas por meio de saias.
As esferas para armazenagem de gases são sustentadas por colunas,
soldadas ao casco aproximadamente na linha do equador da esfera.

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Peças Internas:

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Noções sobre projetos de Vasos de Pressão:
a) Pressão de Operação
É a pressão no topo de um vaso em posição de operação normal,
que não deverá exceder a PMTA (Pressão Máxima Admissível de Trabalho) e
será mantida a um nível relativamente inferior ao valor de abertura do
dispositivo de alívio de pressão (válvula de segurança ou alívio).
b) Temperatura de Operação
Para determinados casos, será a temperatura da superfície
metálica do vaso.
c) Pressão de Projeto
É utilizada na determinação da espessura mínima permissível ou
das características físicas das diferentes partes de um vaso de pressão.
d) Temperatura de Projeto
É a temperatura correspondente a pressão de projeto. A
temperatura de projeto de um vaso de pressão está baseada na temperatura
real da parede do vaso, levando-se em consideração o efeito de isolamento
térmico interno, resfriamento pela atmosfera, etc.
e) PMTA
A Pressão Admissível de Trabalho (PMTA) pode-se referir a cada uma
das partes de um vaso, ou considerando-o todo. A PMTA de cada parte
de um vaso é a pressão que causa na parte em questão uma tensão
máxima igual à tensão admissível do material na temperatura de
operação correspondente à parte considerada. Essas pressões são
calculadas pelas fórmulas dadas na mesma norma de projeto adotada
para o cálculo do vaso.
 Pela definição do código ASME, Seção VIII, Divisão 1 (Parágrafo
UG – 98), o cálculo da PMTA deve ser feito em função das
espessuras corroídas, descontando-se, portanto, a sobre
espessura para a corrosão que houver. A norma define a PMTA
do vaso todo como sendo “ o maior valor permissível para
pressão, medida no topo do vaso, na sua posição normal de

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trabalho, na temperatura correspondente à pressão considerada,
tomando-se o vaso com a espessura corroída”.
 Espessura Mínima: É o valor determinado com as fórmulas
constantes no código de projeto do vaso, considerando-se a
pressão e temperatura de projeto, sem adicionar a sobre
espessura de corrosão.
 Sobre espessura de Corrosão: É o valor determinado com base
na corrosão prevista e na vida útil especificada no projeto do
vaso. Como regra geral, quando a taxa de corrosão for superior a
0,3 mm/ano ou quando a sobre espessura para corrosão prevista
for maior que 06 mm, recomenda-se que seja outro material de
maior resistência a corrosão
 Espessura de projeto: É a soma da espessura mínima e da
sobre espessura para corrosão.
 Espessura Nominal: É o valor da espessura de projeto
adicionado a quantia necessária para compensar as perdas na
conformação e para ajustar a espessura de projeto a uma
espessura normal de mercado. Assim, a espessura nominal será
sempre maior ou igual a espessura do projeto.
Classificação no código ASME para vasos de
pressão:

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TANQUES
Tipos de tanques: NBR - 7505

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Classificação dos Tanques

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Selo Flutuante:

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Proteção contra corrosão:

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Bacias de Contenção:

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Proteçõespara Tanquestabelas NBR7505

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Esquemade um tanque:
Tipos de Teto:
Cônico:

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Curvo:
Flutuante:

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Teto Flutuante:Tipo de vedação teto costado

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Bases de tanques:

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Recomendações paratipo x Uso do Tanque:

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Partes de um Tanque:

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Válvula de Vácuo Pressão

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Pintura
Classificação quanto ao tamanho:

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Classificação quanto ao produto armazenado: