Equipamentos
industriais
AULA 3 – YGOR MACABÚ DE MORAES
V A S O S, TANQUES E AGITADORES
Introdução
Os vasos usados na indústria em geral, são geralmente cilindros metálicos, feitos de chapas soldadas, com as extremidades fechadas por calotas elípticas, torisféricas ou semi-esféricas. Conforme a posição em que operam podem ser classificados em verticais ou horizontais.
Dentre as funções dos vasos podemos citar:
Armazenar produtos entre etapas diferentes do processamento.
Funcionar como acumulador de produtos para uso em emergências e partidas. Regulador de fluxo diluindo as oscilações do mesmo.
Além dessas funções gerais, os vasos podem ter funções específicas como de reatores, decantadores, dessalgadores, secadores, lavagem, etc.
PRINCIPAIS COMPONENTES
Casco: composto de parte cilíndrica e tampo.
Bocas de Visita: são aberturas flangeadas, as quais permitem o acesso ao interior do vaso para inspeção e manutenção. Nos vasos de pequeno porte em lugar da boca de visita costuma-se ter uma das extremidades flangeada em vez de calota soldada.
Conexões: De entrada e saída de produto, de ventilação, drenos e conexões para acessórios (visor de nível, válvula de segurança, etc.).
Acessórios: Nos vasos com funções específicas, (secadores, reatores, etc.) são encontrados outros componentes como telas (demisters), grades, suportes para recheios, chicanas defletoras, etc., cuja finalidade é de adaptá-lo à função a que se destina.
Componentes do vaso de
pressão
Dentre os acessórios dos vasos, podemos citar o DEMISTER como um dos mais importantes. Nem todos os vasos têm instalado em seu interior o DEMISTER que eventualmente são encontrados também nas torres. A sua principal utilização nos processos industriais é como um meio mecânico capaz de reter partículas líquidas agregadas a uma corrente gasosa que deixa o topo de um vaso ou uma torre fracionado. Em Todos os vasos instalados na sucção de compressores, o DEMISTER é instalação obrigatória.
Outras utilizações para o DEMISTER são:
Agente minimizador da poluição atmosférica em plantas de ácidos e similares.
Evitar arraste de líquido e solvente em torres absorvedoras e extratoras.
Demisters
Construtivamente, o demister consiste em telas finas colocadas de maneira superpostas,
prensadas entre grades metálicas de suportação e fixadas ao vaso por arames adequados e do mesmo material utilizado nas telas. Eventualmente os demisters podem ser construídos de telas plásticas ou de materiais fibrosos.
RUPTURA DOS VASOS
São três as principais causas que podem acarretar a destruição ou ruptura de um vaso: Excesso de pressão interna
Vácuo Corrosão
A seguir os passos que geralmente são dados para proteger o equipamento ou controlar sua deterioração, a fim de permitir uma operação com segurança.
EXCESSO DE PRESSÃO
Para impedir que o vaso suporte pressões acima daquelas para qual foi projetado, instala-se no corpo do mesmo uma ou mais válvulas de segurança, as quais ao atingirem o limite de pressão para a qual foram calibradas, descarregam o excesso de produto para a atmosfera ou sistema de "flare", fechando-se novamente ao ser restabelecida a pressão normal de operação, alguns vasos além da válvula de segurança tem também um disco de ruptura.
VÁCUO
Os vasos, apesar de suportar vários quilogramas de pressão interna, devido a sua configuração estrutural são incapazes de resistir a pequenas depressões, a não ser que, tenham sido projetados para tal.
Em vasos de baixa pressão que recebem produto de um sistema e alimentam outro, por meio de uma bomba que succiona diretamente do vaso, há constante perigo de formação de vácuo, caso a retirada de produto torne-se maior do que o recebimento, devido às oscilações do processo.
Nesses casos costuma-se fazer uma injeção de gás no sistema, a fim de manter a pressão positiva dentro do vaso.
CORROSÃO
Para diminuir a corrosão, que reduz a espessura das paredes do vaso, costuma-se adicionar inibidores de corrosão ao produto que flui pelo vaso, cuja função principal é formar uma película contínua e constante sobre as partes a serem expostas ao contato com o produto corrosivo.
Em paralelo a este procedimento, controla-se a perda de espessura de parede que ainda possa ocorrer por meio de cilindros de corrosão; soldam-se à parede interior do vaso, dois pequenos cilindros de material resistente à corrosão (aço inoxidável).
Com um instrumento especial, mede-se à distância L, à medida que a parede do vaso vai sendo corroída esta distância(L) vai aumentando. Pode-se assim, por diferença entre leituras, calcular o valor da perda de espessura num certo período de tempo (6 meses, 1 ano).
Idêntico procedimento é usado em outros equipamentos como torres, onde também não é possível a leitura.direta da perda de espessura das chapas.
Além deste tipo de medição usam-se também aparelhos ultra-sônicos que dão leituras rápidas e bastante precisas.
Como os equipamentos devem operar muitos anos sem reposição, na fabricação usa-se uma chapa mais grossa do que a necessária para suportar a pressão máxima de operação, chamando-se este acréscimo (geralmente de 3 mm) de “sobre espessura para corrosão”.
CRITÉRIOS PARA OPERAÇÃO
Como qualquer equipamento de industria petroquímica que trabalhe sob condições severas de temperatura e pressão, os vasos merecem por parte dos operadores atenção constante. Os vasos não possuem partes móveis, por isso o seu desgaste não existe por esse aspecto entretanto, algum acompanhamento de rotina é necessário ser feito para evitar distúrbios no processo. Nas paradas, especial atenção deve ser dedicada aos vasos que contiveram hidrocarbonetos durante a operação.
Enumeramos a seguir algumas condições que devem ser observadas quando nas diversas fases da operação.
Partida
1 - Efetuar inspeção interna antes do vaso ser fechado definitivamente, visando remover detritos
remanescentes de quaisquer serviços executados no seu interior (eletrodos, pedaços de solda, trapos, etc.), como também verificar se seus internos estão de acordo com as recomendações de projeto.
2 - Remover raquetes ou flanges cegos instalados para o isolamento do vaso durante os serviços de manutenção, reinstalar linhas e demais conexões removidas durante a parada.
3 - Instalar, se tiverem sido removidos, todos os instrumentos, mantendo-os bloqueados se a purga para partida for feita com vapor.
4 - Preparar o alinhamento do sistema em que o vaso estiver, para dar inicio à purga (com nitrogênio ou steam-out).
5 - Iniciar a purga do sistema, incluindo o vaso, mantendo abertos vents e drenos. Se for utilizado vapor (steam-out) é importante manter vigilância na pressão interna, visto que é possível haver formação de vácuo no seu interior, se demorar à admissão de gás. Nos vasos que trabalham a temperaturas muito baixas (criogênicas) a purga com nitrogênio deve ser mantida até que a unidade caia a níveis inferiores a 1 ppm ou o ponto de
Partida
6 - Quando a purga for considerada concluída (se foi utilizado nitrogênio, determinar teor de O2 analiticamente, admitir gás sistema de acordo com as instruções operacionais. Nessa fase,
colocar todos os instrumentos em condição de operar. 7 - Drenar água remanescente do steam-out.
8 - Durante a fase inicial da partida, checar com freqüência o sinal de nível transmitido e controlado pelo painel com o LG.
Parada
1 - Remover todo o líquido do seu interior, drenando o remanescente para o esgoto.
2 - Iniciar a purga do sistema, incluindo o vaso, mantendo abertos vents e drenos. Se for utilizado vapor (steam-out), manter os instrumentos bloqueados.
3 - Quando a purga for considerada concluída, caso o vaso deva ser aberto para inspeção e/ou manutenção, providenciar instalação de raquetes em suas conexões. O raqueteamento do vaso poderá ser dispensado se a parada se estender aos demais equipamentos do sistema, cujos limites estão previstos ser isolados.
4 - Antes de liberar o vaso para a manutenção abrir a boca de visita, solicitar realização do teste de explosividade nos drenos e vents da purga visando determinar presença de fluídos inflamáveis. Reiniciar a purga se o teste for positivo. 5 - Abrir a boca de visita do vaso se não for constatada presença de fluídos inflamáveis nos testes efetuados.
6 -Antes de permitir a entrada de alguém no vaso, certificar-se completamente do seu isolamento e solicitar realizar os testes complementares que possibilitem a entrada de pessoas no seu interior, de maneira segura. Há casos em que a entrada no vaso requer acompanhamento permanente do órgão de segurança, visto ser necessário fazer os trabalhos em atmosfera de nitrogênio (sentinela).
