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PROJETO E CLCULO DE VASOS DE PRESSO

BREVE DESCRIO Vasos de presso so amplamente utilizados na indstria para armazenamento de produtos pressurizados. Seu projeto tcnico exige o conhecimento de normas e materiais adequados para cada tipo de aplicao.

A FGF trabalha dentro dos padres internacionais, elaborando projetos, clculos e engenharia consultiva com o objetivo de aumento de confiabilidade, capacidade, melhorias operacionais e extenso de vida.

TCNICAS UTILIZADAS

Dimensionamento analtico completo segundo as prescries da ASME - American Society of Mechanical Engineer Boiler and Pressure Vessel Code ASME Section VIII Division 1 Incluindo dentre outros clculos: Dados de projeto e operao; Caractersticas dos materiais na temperatura de projeto; Especificao do material para as condies do fluido de processo; Clculo da Espessura do Casco; Clculo da Espessura do Tampo (UG-27); Verificao da necessidade de tratamento trmico aps conformao (UCS-79 e UCS-56); Espessura dos Bocais de entrada e de sada (UG-27); Clculo das Presses Mximas Admissveis de Trabalho PMAT; Determinao da Presso de teste hidrosttico; Verificao da necessidade de reforo em bocais (UG-27); Detalhes de solda do tampo/casco e bocais/Caso;

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Clculos Via Elementos Finitos

Dimensionamento completo dos vasos segundo as prescries da ASME - American Society of Mechanical Engineer BPV Code - Alternative Rules - ASME Section VIII Division 2:

A anlise de flexibilidade das tubulaes pode ser realizada em modelo conjunto com os vasos.

Nos casos onde forem relevantes, as dilataes trmicas e tenses secundrias resultantes destas, so analisadas a partir de modelo trmico especfico em elementos finitos.

No modelo trmico so considerados variando com a temperatura no ponto:

1. Mdulo de elasticidade 2. Coeficiente de expanso trmico das chapas do casco e tubulaes 3. Coeficiente de condutibilidade variando com a temperatura.

Os gradientes de temperatura obtidos com o modelo trmico so utilizados no clculo estrutural do vaso para a obteno das tenses trmicas (secundrias) provenientes da dilatao diferencial.

Modelo Estrutural Sada em MPa Modelo Trmico Sada em Graus Celsius Modelo Estrutural Sada em MPa Modelo Trmico Sada em Graus Celsius

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No modelo estrutural so considerados:

1. O peso de revestimentos internos ou externos se existentes considerado ponderando a densidade dos revestimentos para a espessura do casco;

2. Os carregamentos decorrentes da suportao de elementos internos e externos, sendo inclusive verificado o efeito local de cargas concentradas como as geradas nos pontos de fixao de plataformas e escadas na superfcie do casco;

3. Presso de operao e teste; 4. As tubulaes propriamente ditas e o carregamento que estas ou equipamentos conectados a

bocais provocam nos vasos. No caso em que os valores de esforos nos bocais forem desconhecidos sero considerados os mximos admissveis pela WRC 107.;

5. Suportes da tubulao so totalmente modeladas em casca 3D incluindo suas reais condies de contorno para clculo das tenses locais na regio;

6. Em tubulaes refratadas considerada a influncia da rigidez do refratrio no aumento do mdulo de elasticidade da tubulao, mas no em sua resistncia para efeitos de clculo de flexibilidade;

7. Estrutura de suporte dos vasos e tubulaes tambm so modelados em elementos casca. 8. Cargas de Vento.

As tenses obtidas a partir dos modelos de elementos finitos so comparados com os limites da

ASME Sec. VIII Div. 2 para as condies de projeto. Nas situaes em que as tenses calculadas ultrapassem os limites prescritos na Div 2. poder ser realizada uma Anlise Elasto-Plstica baseada nas recomendaes da ASME Sec. VIII Div. 2 pargrafo 4.136.7.

Os valores de tenses nas tubulaes so analisados conforme ANSI/ASME B31.3. REFERNCIAS PASA Physical Acoustics South America.

SERVIO: Anlise de mecnica da fratura de 48 vasos de presso da VALLOUREC MANNESMMAN. Os clculos foram efetuados com a utilizao dos formulrios da API RP 579 Recommended Practice For Fitness-For-Service Section 9 Assessment of Crack-Like Flaws e atravs do modelamento em elementos finitos.

EXECUTADO: Dezembro 2003 CONTATO: Eng. Nestor Carlos de Moura Gerente Tcnico

Tel:(11) 3082 5111 GERDAU AOMINAS Unidade Ouro Branco

SERVIO: Avaliao Estrutural do vaso do Sistema de Desgaseificao a vcuo Rh Vaccum Vessel. Os clculos foram efetuados atravs de modelos trmicos e estruturais em elementos finitos seguindo as prescries das ASME Sec VIII div. II. Adicionalmente foram realizadas verificaes analticas pela ASME Sc VIII div. I. Foram emitidos os projetos com as alteraes estruturais necessrias. Ouro Branco MG.

EXECUTADO: Maro 2005 CONTATO: Eng. Lucas Arajo Silva

Fone: +55 (31) 3749-2779/2105 BELGO ARCELOR BRASIL - ALTO FORNO

SERVIO: Servios de engenharia consultiva para avaliao do projeto dos altos fornos (1 e 2) e sistema de limpeza de gs de alto forno (Balo de P, Lavador de Gs e Demister) da Belgo-JF.

EXECUTADO: Fevereiro 2007 CONTATO: Engo Pedro Luiz de Souza

Tel.: (32) 3229 1422