Vasos de pressão são reservatórios estanques, de qualquer tipo, formato, dimensões ou finalidades, sujeitos ou não à chamas, que contêm fluidos ou gases pressurizados. Eles são a unidade básica de qualquer processo químico que envolva a utilização desses fluidos e gases.
Exemplos que ilustram bem isso são: trocadores de calor, caldeiras, fornos, colunas de destilação, torres de absorção, dessorção e adsorção, além dos vasos com finalidade de armazenamento final ou intermediário (“pulmão”).
Normas Regulamentadoras
No Brasil, os vasos de pressão são regulamentados pela Norma Regulamentadora nº 13 (NR-13), que estabelece os requisitos mínimos para a instalação, inspeção, manutenção, operação e reparos de vasos de pressão.
A NR-13 divide os vasos de pressão em dois grupos:
Grupo I: Vasos de pressão que apresentem risco de graves acidentes, como explosões ou vazamentos de fluidos ou gases tóxicos.
Grupo II: Vasos de pressão que não apresentem risco de graves acidentes.
Os vasos de pressão do Grupo I devem ser submetidos a inspeções e testes periódicos mais frequentes do que os vasos do Grupo II.
Segurança
Os vasos de pressão devem ser projetados, construídos e operados de acordo com as normas de segurança. O não cumprimento dessas normas pode levar a acidentes graves, com danos econômicos, ambientais e pessoais.
Dependendo da substância ou mistura com os quais as paredes do vaso entrarão em contato, certos materiais são imediatamente descartados no momento do projeto, devido ao risco de corrosão.
Um exemplo notável é um vaso de pressão que irá reter água do mar, rica em íons cloreto. Certos tipos de aços inox, como o 304 ou 316, ou ainda o aço carbono, são conhecidos por serem incompatíveis com a maioria dos cloretos inorgânicos.
Para garantir a segurança dos vasos de pressão, é importante realizar inspeções periódicas e manutenções preventivas. Essas inspeções ocorrem antes mesmo da partida da planta, na etapa de comissionamento, e devem ser realizadas por engenheiros mecânicos, que irão verificar o estado de conservação do vaso e identificar possíveis problemas.
Uma inspeção típica inclui o chamado teste hidrostático, que é regulamentado pela NR-13.
Os vasos de pressão devem ser equipados com dispositivos de segurança, como válvulas de segurança, válvulas de retenção, drenos e manômetros. Esses dispositivos são essenciais para evitar acidentes, caso o vaso sofra uma falha.
Dimensionamento
A escolha pelo vaso de pressão ideal começa no projeto de processo químico, em que são especificadas a pressão e a temperatura de projeto. O engenheiro químico pode fazer alguns dimensionamentos preliminares, mas a especificação particular de cada aspecto do vaso é atribuição do engenheiro mecânico.
O dimensionamento de um vaso de pressão deve levar em consideração os seguintes fatores:
- Tipo de fluido ou gás a ser armazenado: O fluido ou gás a ser armazenado determina a pressão e a temperatura de operação do vaso, além do material.
- Quantidade de fluido ou gás a ser armazenado: A quantidade de fluido ou gás a ser armazenado determina o volume do vaso.
- Condições ambientais: As condições ambientais, como a temperatura e a umidade, podem afetar o dimensionamento do vaso.
O dimensionamento de um vaso de pressão deve ser realizado por um engenheiro mecânico, em consonância com o projeto do engenheiro químico.
Requisitos de segurança para vasos de pressão
Os vasos de pressão devem atender aos seguintes requisitos de segurança:
- Resistência: O vaso deve ser capaz de suportar a pressão e a temperatura de operação, e deve possuir ainda uma sobre-espessura para a ocasião de corrosão.
- Especificações: O vaso deve atender às especificações da norma regulamentadora aplicável.
- Inspeções e testes: O vaso deve ser submetido a inspeções e testes periódicos para verificar se está em boas condições de operação.
- Dispositivos de segurança: O vaso deve ser equipado com dispositivos de segurança, como válvulas de segurança e manômetros.
Conclusão
Os vasos de pressão são equipamentos essenciais para os processos industriais. Eles são utilizados em uma ampla variedade de aplicações, como a produção de energia, o processamento de alimentos e a indústria química como um todo.