VASOS DE PRESSÃO
Welding Soldagem e Inspeções Ltda
Benedito Campanha
Objetivo
É promover um debate e assim
estabelecer uma nova visão
para as inspeções de acordo
com a norma regulamentadora
NR-13.
Considerações Iniciais
• O que contempla a NR-13?
–
–
–
–
Edição
Segurança
PH (Profissional Habilitado)
Suportada por uma ou mais normas de
fabricação
• Histórico das inspeções
–
–
–
–
Como eram feitas
Atendimento à NR-13 (documentação)
Inspeção além do vaso
Arquivo dos documentos
Considerações Iniciais
• Dificuldade da inspeção:
–
–
–
–
–
–
–
–
Limpeza
Acesso para inspeção
Reconstituição da documentação
Desenhos - Vasos fabricados ou modificados
Dispositivos de segurança sem identificação
Tempo para inspeção
Vaso com limite da vida útil ultrapassado
Dimensionamento da firma inspetora
Considerações Iniciais
• Estratégia para resolver o problema
• Identificação de todos os vasos
• Definir prioridades para inspeção
• Elaboração da documentação
• Treinamento
• Coordenação
– Avaliação dos resultados
• Reparos que constitui risco grave e
iminente
• Reparos programáveis
Considerações Iniciais
• Fabricação de vasos novos
– Responsabilidade do comprador
– Responsabilidade do fabricante
Assuntos a serem abordados
1. Vasos de Pressão - Disposições Gerais
2. Enquadramento do Vaso de Pressão
3. Documentação
4. Placa de Identificação
5. Dispositivos de Segurança
6. Risco Grave e Iminente
7. Inspeções
8. Data-book
9. Discussão de Casos Práticos
10. Conclusão
1 - Vaso de Pressão - Disposições Gerais
Documentação
A documentação que deve acompanhar os vasos
de pressão durante toda a sua vida útil. Esta
documentação compõe o histórico do vaso de
pressão, cobrindo tanto o período anterior à
operação (projeto, fabricação e montagem),
quanto o período em serviço (ocorrências
operacionais, inspeção e manutenção). Este
conjunto de informações é necessário para a
determinação os limites operacionais e a vida
residual dos vasos de pressão.
1 - Vaso de Pressão - Disposições Gerais
Instalação do Vaso de Pressão
Neste capítulo, é citado a necessidade
de se ter à vista os medidores de
temperatura, pressão e nível para
facilitar a rápida verificação, sendo
também necessária a presença de rotas
de fuga, iluminação e ventilação
adequadas, para que haja segurança
para os operadores no campo.
1 - Vaso de Pressão - Disposições Gerais
Segurança na Operação de Vaso de Pressão
A segurança na operação dos
vasos de pressão tem seu capítulo
focado no uso de procedimentos
escritos e na qualificação dos
operadores.
1 - Vaso de Pressão - Disposições Gerais
Segurança na Manutenção do Vaso de
Pressão
O objetivo é garantir que qualquer reparo
ou serviço que venha a ser realizado
tenha a sua qualidade garantida. Para tal,
é necessário que seja implementado um
“Projeto de alteração ou reparo”, que
deve contemplar todos os procedimentos
normativos para a execução do serviço.
1 - Vaso de Pressão - Disposições Gerais
Inspeção de Segurança do Vaso de
Pressão
Define que os vasos de pressão devem sofrer
inspeções de segurança inicial, periódicas e
extraordinárias. As periódicas têm seu intervalo
máximo, definidos em função do risco de falha
com base no produto “PV” e da classificação do
fluído. Esta forma de classificar o risco leva em
consideração somente os aspectos relacionados
com a conseqüência de uma falha estrutural, o
que torna a matriz da NR-13 “estática”, isto é, os
equipamentos apresentarão o mesmo risco
durante toda a vida.
1 - Vaso de Pressão - Disposições Gerais
DISCUSSÃO:
A NR-13 estabelece para os vasos de pressão uma
classificação que define os intervalos máximos
entre inspeções,se for realizada uma inspeção de
melhor ou pior qualidade nos períodos
determinados pela NR-13, não há um mecanismo
na Norma que permite estabelecer diretamente se
o risco após a inspeção está ou não adequado
para o vaso operar pelo tempo de campanha
previsto.
API 581 Inspeção baseada em risco
INI
Inspeção não intrusiva
2 - Enquadramento do Vaso de Pressão
• O que a NR-13 considera como
Vaso de Pressão?
• Como enquadrá-los?
- Grupo potencial de risco
- Classe do fluido
2 - Enquadramento do Vaso de Pressão
Por exemplo:
Um vaso que opera com vapor a 2 kgf/cm2 de pessão e possui um volume de 2 m3
Vamos verificar se ele é um vaso de pressão através do produto P x V > 8 onde:
- P = KPA sendo que 1 kgf/cm2 = 98,066 KPA
- V = m3
Fazendo as contas, temos: P (196,132 KPA) x V (2 m3) = 392,2
Portanto, 392,2 é > que 8, logo é considerado um vaso de pressão!
Agora vamos verificar o GRUPO POTENCIAL DE RISCO
1 Kgf/cm2 = 0,098 MPA
Então temos 2 Kgf/cm2 de vapor, que é equivalente a 0,196 MPA
P (0,196) x V (2 m3)
=
0,392
2 - Enquadramento do Vaso de Pressão
CLASSIFICAÇÃO DO FLUIDO DOS VASOS DE PRESSÃO
1 - PARA EFEITO DESTA NR OS VASOS DE PRESSÃO SÃO CLASSIFICADOS EM CATEGORIAS
SEGUNDO O TIPO DE FLUIDO E O POTENCIAL DE RISCO.
1.1 Os fluidos contidos nos vasos de pressão são classificados conforme descrito a
seguir:
CLASSE “A”:
- Fluidos inflamáveis - combustível com temperatura superior ou igual a 200ºC;
- Fluidos tóxicos com limite de tolerância igual ou inferior a 20 ppm;
- Hidrogênio;
- Acetileno.
CLASSE "B”:
- Fluidos combustíveis com temperatura inferior a 200°C;
- Fluidos tóxicos com limite de tolerância superior a 20 ppm.
CLASSE “C”:
- Vapor de água, gases asfixiantes simples ou ar comprimido.
CLASSE “D":
- Água ou outros fluidos não enquadrados nas classes “A”, “B” ou "C", com
temperatura superior a 50°C.
3 - Documentação
Todo vaso de pressão deve possuir, no
estabelecimento onde estiver instalado, a seguinte
documentação devidamente atualizada:
a) Prontuário do Vaso de Pressão;
b) Registro de Segurança;
c) Projeto de Instalação;
d) Projetos de Alteração ou Reparo;
e) Manual de Operação;
f) Certificado de Treinamento dos Operadores;
g) Relatórios de Inspeção.
3 - Documentação (Prontuário)
a) Prontuário do Vaso de Pressão, a ser fornecido pelo
fabricante, contendo as seguintes informações:
- código de projeto e ano de edição;
- especificação dos materiais;
- procedimentos utilizados na fabricação,
montagem e inspeção final e determinação da
PMTA;
- conjunto de desenhos e demais dados
necessários para o monitoramento da sua vida útil;
- características funcionais;
- dados dos dispositivos do segurança;
- ano de fabricação;
- categoria do vaso.
3 - Documentação (Registro de Segurança)
a) todas as ocorrências importantes
capazes de influir nas condições de
segurança dos vasos;
b) as ocorrências de inspeção de
segurança.
3 - Documentação (Projeto de Instalação)
O "Projeto de Instalação" deve
conter pelo menos a planta baixa
do
estabelecimento,
com
o
posicionamento e a categoria de
cada vaso e das instalações de
segurança.
a) dispor de pelo menos duas saldas amplas,
permanentemente desobstruídas e dispostas em
direções distintas;
b) dispor de acesso fácil e seguro para as atividades
de manutenção, operação e inspeção, sendo que, para
guarda-corpos vazados, os vãos devem ter dimensões
que impeçam a queda de pessoas;
c) dispor de ventilação permanente com entradas de ar
que não possam ser bloqueadas;
d) dispor de iluminação conforme normas oficiais
vigentes;
e) possuir sistema de iluminação de emergência.
13.7.4 - Constitui risco grave e iminente
o não atendimento às seguintes
alíneas:
- "a", "c", "e" para vasos instalados em
ambientes confinados;
- “a” para vasos instalados em
ambientes abertos;
- "e” para vasos instalados em
ambientes abertos e que operem à
noite.
Quando o estabelecimento não
puder atender o disposto no item
anterior, deve ser elaborado
“Projeto Alternativo de Instalação”
com medidas complementares de
segurança que permitam a
atenuação dos riscos.
3 - Documentação (Manual de Operação)
Todo vaso de pressão enquadrado nas
categorias “I” e “II” deve possuir Manual de
Operação de fácil acesso aos operadores.
a) procedimentos de partidas e paradas;
b) procedimentos e parâmetros operacionais de
rotina;
e) procedimentos para situações de
emergência;
d) procedimentos gerais de segurança, saúde e
de preservação do meio ambiente.
3 - Documentação (Projetos de Alteração e Reparo)
“Projetos de Alteração ou Reparo” devem ser
concebidos previamente nas seguintes situações:
a) sempre que as condições de projeto forem
modificadas;
b) sempre que forem realizados reparos que
possam comprometer a segurança.
Reparos ou alterações que envolvam as
especialidades de eletrecidade, eletrônicas ou
química deverão ser concebidos e assinados por
profissionais legalmente habilitados.
3 - Documentação (Certificado de Treinamento)
A operação de unidades que possuam vasos de pressão de
categoria "I" ou “II” deve ser efetuada por profissional com
“Treinamento de Segurança na Operação de Unidades de
Processo", sendo que o não atendimento a esta exigência
caracteriza condição de risco grave e iminente.
Todo profissional com "Treinamento de Segurança na
Operação de Unidades de Processo", deve cumprir estágio
prático, supervisionado, na operação de vasos de pressão com
as seguintes durações mínimas:
a) 300 (trezentas) horas para vasos de categorias “I" ou "II";
b) 100 (cem) horas para vasos de categorias "III", "IV" ou "V"
3 - Documentação (Relatório)
O Relatório de inspeção deve conter no mínimo:
a) identificação do vaso de pressão;
b) fluidos de serviços e categoria do vaso de pressão;
c) tipo do vaso de pressão;
d) data de inicio e término da inspeção;
e) tipo de inspeção executada;
f) descrição dos exames e testes executados;
g) resultado das inspeções e intervenções executadas;
h) conclusões;
i) recomendações e providências necessárias;
j) data prevista para a próxima inspeção;
k) nome legível, assinatura e número do registro no conselho
profissional do "Profissional Habilitado", nome legível e assinatura
de técnicos que participaram da inspeção.
Placa de Identificação
5 - Dispositivos de Segurança
As válvulas de segurança dos vasos de
pressão devem ser desmontadas,
inspecionadas e recalibradas por ocasião do
exame interno periódico.
Os serviços previstos nesse item poderão
ser realizados pela remoção da válvula e
deslocamento para oficina ou no próprio
local de instalação.
5 - Dispositivos de Segurança
Conforme ASME VIII , Boiler &
Pressure Vessel Code, Division 1, part
UG-126, page 94:
Todos os vasos de pressão devem ser
protegidos por uma válvula de alívio de
pressão, que deve garantir que a
pressão não suba acima de 10% ou 3
psi da pressão máxima de trabalho
admissível (PMTA).
6 - Risco Grave e Iminente
O que é risco grave e iminente?
A falta de:
a) válvula ou outro dispositivo de segurança com
pressão de abertura ajustada em valor igual ou
inferior a PMTA, instalada diretamente no vaso ou no
sistema que o inclui;
b) dispositivo de segurança contra bloqueio
inadvertido da válvula quando esta não estiver
instalada diretamente no vaso:
c) instrumento que indique a pressão de operação.
d) A operação de qualquer vaso de pressão em
condições diferentes das previstas no projeto original.
7 - Inspeção
Os vasos de pressão devem
ser submetidos a inspeções
de segurança inicial,
periódico e extraordinária.
7 - Inspeção
A inspeção de segurança periódica, constituída por exame
externo, interno e teste hidrostático, deve obedecer aos
seguintes prazos máximos estabelecidos a seguir:
a) Para estabelecimentos que não possuam “Serviço
Próprio de Inspeção de Equipamentos”.
CATEGORIA DO
VASO
EXAME
EXTERNO
EXAME
INTERNO
TESTE
HIDROSTÁTICO
I
1 ANO
3 ANOS
6 ANOS
II
2 ANOS
4 ANOS
8 ANOS
III
3 ANOS
6 ANOS
12 ANOS
IV
4 ANOS
8 ANOS
16 ANOS
V
5 ANOS
10 ANOS
20 ANOS
7 - Inspeção
Vasos de pressão que não
permitam o exame interno ou
externo por impossibilidade
física devem ser
alternativamente submetidos a
teste hidrostático.
7 - Inspeção
Teste Hidrostático
Quando for tecnicamente inviável e mediante anotação no "Registro de
Segurança" pelo “Profissional Habilitado", o teste hidrostático pode ser
substituído por outra técnica de ensaio não-destrutivo ou inspeção que
permita obter segurança equivalente.
Considera-se como razões técnicas que inviabilizam o teste
hidrostático:
a) resistência estrutural da fundação ou da sustentação do
vaso incompatível com o peso da água que seria usada no
teste;
b) efeito prejudicial do fluido de teste a elementos internos
do vaso;
c) impossibilidade técnica de purga e secagem do sistema;
d) existência de revestimento interno;
e) influência prejudicial do teste sobre defeitos subcríticos.
7 - Inspeção
A inspeção de segurança extraordinária deve ser
feita nas seguintes oportunidades:
a) sempre que o vaso for danificado por acidente ou
outra ocorrência que comprometa sua segurança;
b) quando o vaso for submetido a reparo ou alterações
importantes, capazes do alterar sua condição de
segurança;
c) antes do vaso ser recolocado em funcionamento,
quando permanecer inativo por mais de 12 (doze)
meses;
d) quando houver alteração de local de instalação do
vaso.
7 - Inspeção
Ensaios não-destrutivos
- Inspeção visual
-Líquido penetrante
-Partículas magnéticas fluorescentes
-Ultra-som para medição de espessura
-Ultra-som para verificação de integridade das soldas
- Ensaios especiais
-Análise metalográfica por réplica
-Ensaios mecânicos em amostra
-Correntes Parasitas
-Ensaio Íris
-Emissão Acústica
8 - Data-book
8 - Data-Book
Data-Book
1.1 Nome do cliente
Identificação do vaso
Categoria
Classe do fluído
Grupo de risco
1.2 Desenho / Croqui / Foto
1.3 Desenho da placa de identificação
1.4 Prontuário
1.5 Relatório de inspeção
1.6 Projeto de alteração e reparo
1.7 Manual de operação
1.8 Documentação do operador
1.9 Certificados de calibração das válvulas de
segurança
1.10 ART - Anotação de Responsabilidade Técnica
1.11 Divisões para próxima inspeção
9 - Discussão de
Casos Práticos
10 - Conclusão